CN1077238C - 密闭型压缩机及密闭型压缩机的密闭壳体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密闭型压缩机及其密闭壳体的制造方法，其可降低噪声、防止装配时发生擦伤和变形、可实现高精度装配和高可靠性，其具有密闭壳体和压装入该密闭壳体内局壁面中的压缩机结构部及电机部件；上述密闭壳体由一端开口部处将压缩机结构部及电动机压人且固定在内接圆上的壳体和封闭该壳体开口端的盖体组成；而上述壳体通过塑性加工在内接圆外侧形成有若干分割部痕。

Description

密闭型压缩机及密闭型压缩机的密闭壳体的制造方法

本发明是关于诸如转子式压缩机之类密闭型压缩机和内部压入装配有压缩机结构部及电机部件的密闭壳体制造方法的发明。

诸如空调机、冰箱之类设备的冷却循环系统中用的转子式压缩机是在密闭壳体内装配有压缩机结构部和电机部件的密闭式压缩机。

上述密闭壳体至少由壳体和盖体两个部件形成。上述壳体由一端有底或两端开口的圆筒状部件形成，其开口端由上述盖体封闭起来。

上述壳体内周壁面处压入或热压装配有构成压缩机结构部的主要部件缸筒和电机部件的定子。

由于上述结构，作为内装部件的压缩机结构部和电机部件相对于密闭壳体特别是壳体的装配尺寸精度，诸如圆度、圆柱度均为有较高的要求。

所以，在上述壳体成形工艺中，采用了高精度的工艺方法，也就是塑性法扩管，即所谓的扩张法。

这种方法如图7所示。首先如图7(A)那样，在形成圆筒状的壳体内周壁面M上插入分割的一定数量且称为扩张子的扩张用动作件S。这样，呈扇形的各扩张元件S的两侧面互相接触，断面整体呈圆环状。

然后，在扩张用动作件S的两侧面强行插入圆锥状扩张体(图中未示)，使各扩张用动作件S朝径向张开，其外周圆弧面与壳体内周壁面M压接且作用以扩张力。

壳体内周壁面M在上述扩张力作用下沿径向膨胀变形，其实际的变形量Xb大约是数拾微米～数百微米，图中所示是放大的尺寸由于各扩张用动作件S断面呈扇形，所以扩张时，各扩张用动作件S的两侧面相互间形成了间隙。由于该间隙相对的壳体部分没有受到径向扩张力，也就形成没有发生变形的残留部。

上述该残留部分又称为分割部痕K(也叫扩张痕、扩张分割部等)。

如图7(B)所示，由上述分割部痕K形成的直径为φA1的圆成了壳体的内接圆。虽然在设计时可使扩张用动作件S外周直径与壳体最终外径一致，但上述内接圆直径的大小与壳体材料的弹性恢复量、扩管时的扩张量有密切关系，否则很难得到所要求的直径。图中φB1是膨涨变形后壳体内周壁面M所在圆的直径。

用上述方法形成的密闭型压缩机运行时，由上述压缩机结构部压缩传动而引起的振动、以及上述电机部件引起的电磁振动向壳体传递后，将向周围幅射噪声。

由于上述的压缩机结构部和电机部件将通过上述各分割部痕处与壳体紧密结合，所以其支撑结构不稳定。进一步讲，比如对电机部件来说，其外周面形成了冷却气体的通路，同时设置了若干由于矽钢片挤压变形而形成的缺口部。

上述分割部痕因装配误差有时会位于缺口部相应位置上，有时也会位于缺口部以外的电机部件外周面上。这样就使振动传递不稳定且复杂化，由此产生的壳体噪声幅射方向以及频率也会很分散，致使噪声很大。

此外，作为精密部件组装而得的压缩机结构部，为了防止装配变形，必须紧密地嵌装入壳体内。但是由于上述分割部痕的存在，与该部位接触的精密部件就会产生局部变形。这些都是形成噪声的条件，所以亟待提出降低噪声的对策。

另一方面，如果有关零部件粘有哪怕是极微量的油脂的情况下进行组装的话，则在实际的冷却循环运行时，会因油脂溶于冷却气体中而严重影响压缩效率。所以传统的做法是将压缩机结构部和电机部件装入壳体后要进行脱脂，用以清洗壳体内部、去除油脂、清洗剂是对电机部件中线圈绝缘层不产生腐蚀作用的甲基睾丸酮。

上述清洗是在组装后进行，也就是说是在壳体内周面上残留有油脂的状态下进行电机部件等的装配的。这样，即使壳体上形成有分割部痕，由于去除前的油脂有润滑作用，不会发生擦伤之类问题而影响工艺性。

但是，由于近年来保护地球环境的意识变得越来越强烈，已确定了全面停止使用甲基睾丸酮的方针。取而代之的是水溶性清洗剂，但因其对电机线圈绝缘层的腐蚀作用，所以必须在电机部件装入壳体前对壳体内体进行清洗。

这样，就须将电机部件等压入完全脱脂的壳体内，则上述分割部痕就会成为擦伤发生的起点。该种擦伤不仅会产生压装不良等工艺性问题，而且会因擦伤形成的碎片停留在压缩机结构内而影响了可靠性。

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种具有下述特点的密闭型压缩机和该密闭型压缩机有关的密闭壳体的制造方法：使用一种在壳体内周壁面上形成不产生擦伤的分割部痕的扩张用动作件，且压缩机结构部或电机部件产生的振动即使传递给密闭壳体其产生的噪声也能降低，同时，在装配时能确实防止擦伤和局部变形以实现高精度的装配和较高的可靠性。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种密闭型压缩机，其具有：由至少在一端有开口部的壳体2和封闭该开口部的盖体3组成的密闭壳体1；由该密闭壳体1的上述开口部被插入固定在其内接圆中的压缩机结构部8以及电机部件7，其特征在于：

上述壳体2通过塑性加工形成了位于内接圆外侧的若干分割部痕21。

所述的密闭型压缩机，其特征在于：上述压缩机结构部以及电机部件的外径比上述壳体的内接圆直径大。

所述的密闭型压缩机，其特征在于：

上述压缩机结构部以及电机部件具有与上述壳体的分割部痕不发生干涉及缺口部。

一种密闭型压缩机的密闭壳体的制造方法，密闭壳体1是由圆筒状壳体2和封闭该壳体2开口端的盖体组成，其特征在于通过塑性加工成形的上述密闭型压缩机的密闭壳体1的制造方法是：

在上述壳体2的内周壁面上，插入沿圆周方向上被分割成多个的且外径比上述壳体内接圆大的扩张用动作件20，该各扩张用动作件20沿径向扩开并形成有多个位于壳体内接圆之外侧的分割部痕21。

所述的密闭型压缩机，其特征在于：在这种具有密闭壳体和与该密闭壳体内周壁而紧配合的压缩机结构部及电机部件的密闭型压缩机中，上述密闭壳体由一端开口部处将压缩结构部及电机部件压入且固定在内接圆上的壳体和封闭该壳体开口端的盖体组成，而上述壳体通过塑性加工形成位于内接圆外侧处的若干分割部痕。

所述的密闭型压缩机，其特征在于：上述压缩机结构部以及电机部件的外径比上述壳体的内接圆大。

所述密闭型压缩机，其特征在于：上述压缩机结构部以及电机部件具有与上述壳体的分割部痕不发生干涉的缺口部。

为了达到上述目的，所述密闭型压缩机有关的密闭壳体制造方法，其特征在于：

这种由圆筒状壳体和封闭该壳体开口端的盖体组成、通过塑料加工成形的上述密闭型压缩机有关的密闭壳体制造方法是，在上述壳体的内周壁面上插入圆周方向上分成多个且外径比上述壳体内接圆大的扩张用动作件，由于该各扩张用动作件沿径向扩大并形成有多个位于壳体内接圆外侧的分割部痕。

由于采用上述发明的解决方法，由电机部件传递向矽钢片的波动压力和电磁产生的振动，即使通过与壳体的结合部位传递向壳体，由于其外周而与壳体内周壁而接触，所以振动较稳定，且产生的噪声方向和频率的分散程度也会改善。

由于上述分散程度的改善限定了用以降低传递到别的部位噪声的主频率，所以有利于降低整体噪声。

此外，由于压缩机结构部以及电机部件没有与分割部痕紧密接触，所以在往壳体内周壁装配时不会产生擦伤，这样也就不会发生局部变形，可以保持有关结构部件的精度。

发明的积极效果：

如上所述，根据本发明，构成密闭壳体的壳体通过塑性加工使若干分割部残痕位于内接圆外侧的状态下成形而得。

根据本发明，压缩机结构部以及电机部件的外径设置成比壳体内接圆大的尺寸。

根据本发明，压缩机结构部及电机部件具有与上述壳体的分割部痕不发生干涉的缸口部。

根据本发明，壳体的内周壁而插入圆周方向分成若干部分且外径比壳体内接圆直径大的扩张用动作件使其直径方向扩大并形成若干位于内接圆外侧的分割部痕。

根据上述发明，在充分去除油脂的壳体内周壁面压入压缩机结构部及电机部件也不会发生擦伤，同时也防止了局部变形的发生，提高了装配精度和可靠性。

由于电机部件与壳体处于面接触状态，所以不仅可使振动传递较稳定，产生的噪声方向和频率相对集中，同时由于电机部件有增强壳体的作用，增加了抗振能力、降低了噪声。

以下参照附图详细说明，本发明的实施例：

图1是本发明的一个实施形式中，密闭壳体的壳体及其制造用扩张用动作件的横剖示意图。

图2A—2C是上述实施形式的壳体成型工艺顺序说明图。

图3是上述实施形式的壳体内周壁面处压入电机部件定子后的压入状态横剖面示意图。

图4是上述实施形式的扩张用动作件产生的分割部痕局部放大示意图。

图5是上述实施形式中，具有由上述制造工艺成形的密闭壳体的密闭型压缩机纵剖面示意图。

图6(A)是驱动具有本发明结构的密闭型压缩机时的噪声特性图。(B)是驱动传统结构的密闭型压缩机时的噪声特性图。

图7(A)是传统的密闭壳体及用于制造该壳体的扩张用动作件的横剖示意图，(B)是传统上形成的密闭壳体的横剖示意图。

下面根据图面说明本发明的一个实施形式，即诸如适用于转子式压缩机的密闭型压缩机。

如图5所示，1是密闭壳体。该密闭壳体1用后面将要说明的制造方法制造，由上下两端部开口的壳体2和将该壳体2上下两端开口部封闭的盖体3、4组成，其互相连接部件的连接面处由诸如焊接方法装配，整个密闭壳体处于完全密闭状态。

在上述密闭壳体1内装有电动压缩机本体5。该电动压缩机本体5的上部即垂直的回转轴6上端部与电动机部件7、下部与压缩机结构部8相连。

上述电机部件7由压入且固定在密闭壳体1的壳体2内的定子9和外周面与该定子9内周面之间设置有很小间隙、嵌装在上述回转轴6上的转子10组成。

上述回转轴6在压缩机结构部8对应位置上形成有偏心部6a，其外周面嵌装有滚子11。

上述偏心部6a以及滚子11装配在通过框架12插装进密闭壳体1的上述壳体2的缸筒13内。该缸筒13的上面设有主支承14，下面设有辅助支承15。

该缸筒13的内周面和主支承14，辅助支承15围绕而成的空间叫做缸筒内腔16，其内装有可自由作偏心转动的上述滚子11和偏心部6a。上述滚子11的外周面和缸筒内腔16的内周面始终保线接触状态。

上述缸筒13上弹性推压支承着支板(图中未示)，其端部与上述滚子11的外周面弹性接触。这样，缸筒内腔16被上述支板分为两部分。

由上述缸筒13的内周面至外周面设置了贯通的吸入腔17。该吸入腔17与吸入管18相连接，使作为外部冷却循环装置的蒸发器与密闭壳体1连通。

当上述主支承14上设有图中未示且与缸筒内腔16连通的排气阀机构。密闭壳体1的上盖3上连接有排气管19，以连通外部冷却循环装置的冷凝器。

在回转轴6回转时，作为被压缩气体的制冷气体通过吸入管18和吸入腔17被吸进缸筒内腔16之中。在缸筒内腔16中，回转轴6的偏心部6a与滚子11一起作偏心转动，与该滚子11周面滑动接触的支板将该缸筒内腔16分隔开来。

被吸入缸筒内腔16的气体随着分隔开的缸筒内腔容积的减小被逐渐压缩，最后成为高压气体。当气体压力升至所定值时，打开与分隔开的缸筒内腔高压侧连通的排气阀机构，使高压气体从缸筒内缸进入密闭壳体1内。在高压气体充满密闭壳体后，马上由排气管19排出。

下面说明构成上述密闭壳体的上述壳体2的制造方法。

如图2(A)所示，先准备好一定长度和宽度的矩形钢板2，然后如图(B)所示，由两侧弯成卷曲状直至成为如图(C)所示的两侧对接的圆筒形状。其两侧对接部位用诸如焊接方式使之固结在一起，就形成了两端部开口的圆筒状壳体2。

如图1所示，上述圆筒状壳体内周壁面2a上插入有分为8瓣、可称的膨胀器的扩张用动作件20。

这些扩张用动作件20的断面呈圆弧状，其两侧分别是扇形的两幅射边，其两侧面的内、外径侧分别加工有适当的倒角。

上述各扩张用动作件20插入上述壳体内周壁面2a处，其扩张用的两侧面相互压紧，断面基本呈环状。该扩张用动作件内径侧曲率半径可以设定为插入壳体2后呈圆形的适当尺寸。

而该扩张用动作件20的外径侧曲率半径必须以如下方式设定：即当扩张用动作件20的外径圆弧半径为Rc时，其直径2Rc须大于内接圆直径φA(2Rc＞φA)。

这样，当各扩张用动作件20组合后插入壳体内周壁2a后，其外径方向有强制扩张的趋势。结果使壳体内周壁面2a在数拾微米～数百微米的范围内扩大。

因为扩张用动作件20外周圆弧的直径2Rc比内接圆直径φA大，所以元件两侧形成有向外径幅射方向突出且突出量Xa大约为数拾微米到数百微米范围的分割部痕21。

将各扩张用动作件20设有分割部痕的外周圆弧中央点连接起来形成圆的直径即φA，也是壳体2内径φB。

如上形成的壳体2内(如图5所示)，压入构成电机部件7的定子9和构成压缩机结构部8的框架12等。上述定子9及框架12的外径略微大于上述壳体2内接圆的直径φA，然后压入或加热嵌入，使该定子9和框架12紧密地压装在壳体2内。

然后，由符合有关环境保护法条件的水溶性清洗剂对壳体2进行脱脂清洗，使其内周壁面2a上不残留任何油脂。

完全脱脂的壳体2内，在压入定子9等部件时，由于壳体内周壁面2a处形成了比内接圆直径φA突出的分割部痕21，所以定子9与分割部痕21不接触，也就不会发生表面擦伤。

因为内接圆直径φA与壳体2内径φB基本一样，且定子9的外径略比内接圆直径φA大，所以定子9是在与壳体内周壁面2a处于接触的状态一压入其内的。此外，构成压缩机结构部8的上述缸筒座12也是与上述同样的状态下压入壳体内周壁面2a的。

如图3所示，在上述定子9的外周面上等间隔形成有4处扁平部9a。而上述扩张用动作件20等分8分，形成有8处分割部痕21，所以压入时使上述扁平部9a分别对准其中一个分割部痕21。

由于上述分割部痕21在内接圆外侧突出出来，所以与上述扁平部9a之间形成了足够容量的空间部，可以确保作为冷却气体通道。

如图所示，当扩张用动作件20以最大限度扩张时，其相互之间会产生间隙。虽然前面已经叙述过上述分割部痕21在内接圆外侧突出出来，但实际上，在分割部痕顶点部分处由于上述扩张用动作件相互间产生间隙而并不靠在一起，所以将该顶点处扩大的话好可形成某个曲率半径的凹部，或者呈平坦形状，至少是顶点处并没有突出。

当在冷却循环运行中驱动该密闭型压缩机时，电机部件7由于电磁振动以及传至矽钢片之类的波动压力将产生振动，但是由于其外周面与壳体内周壁面2a处于面接触状态，所以即使上述振动通过与壳体2的结合部传递到密闭壳体1上，该种振动传递是稳定的，所产生的噪声方向及频率也不会很大变化。

此外，由于分割部痕21与压缩机结构部8以及电机部件7并没有很大接触力，所以往壳体2内组装时，不会发生擦伤，同时也没有局部变形，可保持有关部件的精度。

图6分别表示了本发明的密闭型压缩机与传统结构的密闭型压缩机在驱动时所产生噪声级的实测结果。

如图6(B)所示，对于具有传统结构的密闭型压缩机，各运行频率相对的噪声级的峰值变化起伏很大，而对于图6(A)所示的本发明的密闭型压缩机，各运行频率相对的噪声级峰值变化比传统结构的小，显然，本发明的结构降低了噪声。

在上述实施形式中，上述扩张用动作件20的圆弧外径是以大于内接圆直径φA为设定条件的，也可不这样限定。可以将圆弧设置成具有若干不同曲率半径的圆弧集合且使其分割部痕21与壳体2内接圆不接触，这样也能得到上述同样的效果。

Claims (4)

1、一种密闭型压缩机，其具有：由至少在一端有开口部的壳体(2)和封闭该开口部的盖体(3)组成的密闭壳体(1)；由该密闭壳体(1)的上述开口部被插入固定在其内接圆中的压缩机结构部(8)以及电机部件(7)，其特征在于：

上述壳体(2)通过塑性加工形成了位于内接圆外侧的若干分割部痕(21)。

2、根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于：

上述压缩机结构部以及电机部件的外径比上述壳体的内接圆直径大。

3、根据权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于：

上述压缩机结构部以及电机部件具有与上述壳体的分割部痕不发生干涉的缺口部。

4、一种密闭型压缩机的密闭壳体的制造方法，密闭壳体(1)是由圆筒状壳体(2)和封闭该壳体(2)开口端的盖体组成，其特征在于，通过塑性加工成形的上述密闭型压缩机的密闭壳体(1)的制造方法是：

在上述壳体(2)的内周壁面上，插入沿圆周方向上被分割成多个的且外径比上述壳体内接圆大的扩张用动作件(20)，该各扩张用动作件(20)沿径向扩开并形成有多个位于壳体内接圆之外侧的分割部痕(21)。

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