CN108087284B - 泵体组件、压缩机及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种泵体组件、压缩机及空调器，其中，泵体组件包括上法兰，上法兰包括盘部及由盘部向上延伸的颈部，盘部的外周面与压缩机的壳体连接，盘部的高度a1与颈部的上端面至盘部的下端面的距离b1之间满足：0.3≤a1/b1≤0.4，盘部的高度a1与盘部的直径d1之间满足：0.1≤a1/d1≤0.2。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中压缩机的电机同轴度差影响压缩机的可靠性并造成噪音的问题。

Description

泵体组件、压缩机及空调器
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种泵体组件、压缩机及空调器。
背景技术
旋转式压缩机由密闭在壳体内部的电机组件和泵体组件组成，电机组件由固定在壳体内壁的定子和与泵体组件连接的转子组成，电机中的定子与转子的轴心的最大偏差称为同轴度。电机的同轴度对于压缩机的运行起到至关重要的作用，若电机同轴度较差，即转子与定子轴心偏差较大，转子旋转过程中会产生不均匀的电磁力，影响压缩机运行的平稳，产生电磁噪声。严重时将导致转子外壁与定子内壁磨损，即电机扫膛，甚至压缩机报废。因此改善电机同轴度可以提高压缩机的可靠性，降低噪声。
例如专利201310746210.0，提供了一种改善电机同轴度的方法，该方法采用在压缩机壳体内双层上法兰支撑的方法来保证转子与定子之间的间隙。该方法相比于现有压缩机，需要在电机上部多安装一个轴承，既增加了成本与工艺复杂性，又增大了摩擦损耗，影响压缩机的性能。另外上部轴承在缺油状态下运行存在可靠性问题。
发明内容
本发明旨在提供一种泵体组件、压缩机及空调器，以解决现有技术中压缩机的电机同轴度差影响压缩机的可靠性并造成噪音的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种泵体组件，包括上法兰，上法兰包括盘部及由盘部向上延伸的颈部，盘部的外周面与压缩机的壳体连接，盘部的高度a1与颈部的上端面至盘部的下端面的距离b1之间满足：0.3≤a1/b1≤0.4，盘部的高度a1与盘部的直径d1之间满足：0.1≤a1/d1≤0.2。
根据本发明的另一方面，提供了一种泵体组件，包括上法兰和设置在上法兰下方的气缸，上法兰包括盘部及由盘部向上延伸的颈部，气缸的外周面与压缩机的壳体连接，气缸的外周面的高度a2与颈部的上端面至气缸的下端面的距离b2之间满足：0.2≤a2/b2≤0.3，气缸的外周面的高度a2与气缸的直径d2之间满足：0.1≤a2/d2≤0.2。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括泵体组件，泵体组件为上述的泵体组件。
进一步地，压缩机还包括穿设在泵体组件中的转轴和套设在转轴上的转子，盘部的高度a1与转子的上端面至盘部的下端面的距离B1之间满足：0.15≤a1/B1≤0.25。
进一步地，压缩机还包括穿设在泵体组件中的转轴和套设在转轴上的转子，泵体组件还包括气缸和下法兰，下法兰设置在上法兰下方，气缸设置在上法兰和下法兰之间，盘部的高度a1与转子的上端面至转轴的下端面的距离L之间满足：0.05≤a1/L≤0.15。
进一步地，转子的下端面上设置有凹入部，颈部的上端面伸入凹入部中。
进一步地，压缩机还包括套设在泵体组件外侧的壳体，壳体和泵体组件之间具有间隙，盘部的高度a1与间隙的宽度(D-d1)之间满足：100≤a1/(D-d1)≤140，其中，D为壳体的内径，d1为泵体组件的盘部的直径。
进一步地，盘部焊接在壳体上，气缸与盘部通过紧固件连接。
进一步地，压缩机还包括焊接固定在壳体上的支架，盘部固定设置在支架上，气缸与盘部通过紧固件连接。
进一步地，压缩机为单缸压缩机或多缸压缩机。
进一步地，压缩机为立式压缩机或卧式压缩机。
根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。
应用本发明的技术方案，提高了上法兰的盘部的高度与盘部的直径之间的比值以及盘部的高度与上法兰的总高度之间的比值，使在同等直径大小的上法兰中本实施例的上法兰具有更高的盘部高度，进而使盘部具有与壳体之间具有更大的配合面积。当应用在同内径的压缩机壳体中时，本发明的法兰可能倾斜的角度更小，进而提高了电机的同轴度，降低了扫膛的可能，降低了噪音、提高了压缩机的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的泵体组件的实施例一的剖视结构示意图；
图2示出了根据本发明的压缩机的实施例的剖视结构示意图；
图3示出了图2的压缩机的理想状态下的局部结构示意图；
图4示出了图2的压缩机的偏离状态下的局部结构示意图；
图5示出了图3的压缩机中各参数关系曲线示意图；以及
图6示出了根据本发明的泵体组件的实施例二的剖视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、上法兰；11、盘部；12、颈部；20、气缸；30、转轴；40、转子；41、凹入部；50、壳体；60、下法兰；70、定子。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例一：
如图1所示，实施例一的泵体组件包括上法兰10，上法兰10包括盘部11及由盘部11向上延伸的颈部12，盘部11的外周面与压缩机的壳体连接，盘部11的高度a1与颈部12的上端面至盘部11的下端面的距离b1之间满足：0.3≤a1/b1≤0.4，b1即为上法兰10的总高度；盘部11的高度a1与盘部11的直径d1之间满足：0.1≤a1/d1≤0.2。
应用本实施例的技术方案，提高了上法兰10的盘部11的高度与盘部11的直径之间的比值以及盘部11的高度与上法兰10的总高度之间的比值，使在同等直径大小的上法兰中本实施例的上法兰具有更高的盘部高度，进而使盘部11具有与壳体之间具有更大的配合面积。当应用在同内径的压缩机壳体中时，本实施例的法兰可能倾斜的角度更小，进而提高了电机的同轴度，降低了扫膛的可能，降低了噪音、提高了压缩机的可靠性。
进一步地，本发明还提供了一种压缩机，如图2所示，本实施例的压缩机包括壳体50、电机组件、泵体组件、转轴30。壳体50包括起密封作用的上封头和下封头，壳体50和泵体组件之间具有间隙。泵体组件为上述的泵体组件并设置在壳体50中，以将制冷剂气体压缩并排出。如图1和图2所示，本实施例的泵体组件还包括气缸20和下法兰60，下法兰60设置在上法兰10的下方，气缸20设置在上法兰10和下法兰60之间，转轴30穿设在泵体组件中，电机组件设置在转轴30上。在电机组件的驱动下转轴30带动滚子在气缸20中转动以压缩气体。本实施例的压缩机具有同轴度高、噪音小、可靠性强、使用寿命长的优点。
本实施例的压缩机不需要增设轴承支撑，简化了泵体结构和压缩机结构，降低了压缩机成本和工艺复杂性。避免了轴承运转增大压缩机摩擦损耗的问题，更不用考虑轴承缺油导致的可靠性降低的问题。
如图2至图4所示，本实施例的电机组件包括套设在转轴30上的转子40和设置在转子40外的定子70，定子过盈配合固定在壳体50中以驱动转子40转动。此时，上法兰10与壳体50焊接后的同轴度就决定了整个泵体组件与壳体50之间的同轴度，同时转子40与转轴30为同轴，所以泵体组件与-壳体50的同轴度就决定了转子40与定子70的同轴度，即上法兰10与壳体50焊接后的同轴度就决定了转子40与定子70的同轴度。因此保证上法兰10与壳体50焊接后的同轴度对于压缩机的可靠性、平稳运行与噪声至关重要。
如图3所示，壳体50的内径D大于上法兰10的外径d1，两者为间隙配合，上法兰10的外壁的宽度为a1，转子40的上端面到上法兰10的下端面的距离为B1，设计装配时希望泵体组件的中心轴尽可能与壳体50的中心轴同轴，转子40与定子70的中心轴同轴。
如图4所示，当上法兰10在壳体50内偏转到最大限度时，转子40顶端最大偏移量δ＝B1×(D-d1)/a1，所以当转子40顶端到上法兰10端面的距离B1固定时，只有通过减小壳体50内径D与上法兰10外径d1，两者的间隙(D-d1)或者适当增大上法兰10外壁的宽度a1，来减小转子40顶端最大偏移量δ。由于压缩机零部件实际加工生产的公差，必须要保证壳体50内径D与上法兰10外径d1，两者的间隙(D-d1)，以保证装配的顺利。所以适当增大上法兰10外壁的宽度a1成为减小转子40顶端最大偏移量δ，以保证转子40与定子70同轴度，保证压缩机可靠性的最优选方案。
由于压缩机实际运行过程中，曲轴高速旋转产生挠度，因此转子40顶端最大偏移量δ要小于设计的电机间隙，根据公式最大偏移量δ＝B1*(D-d1)/a1，可得出,最大偏移量δ与B1/a1成正比，与a1/B1成反比，即a1/B1越大时，最大偏移量δ越小。即尽可能增大上法兰10外壁的宽度a1并减小转子40顶端到上法兰10支撑平面的距离B1，可以大幅减小最大偏移量δ。根据公式最大偏移量δ＝B1*(D-d1)/a1，可得出最大偏移量δ与上法兰10外壁的宽度a1成反比，如图5所示δ-a1曲线。即上法兰10外壁的宽度a1越大，最大偏移量δ越小。转换公式可得：B1＝a1*δ/(D-d1),即B与a1成正比，如图5所示直线B1-a1。同理转换公式可得：d1＝D-a1*δ/B1,即d与a1成负比例，如图5所示直线d-a1。同时受定子70下腔空间的限制，上法兰10外壁的宽度a1不能增大过多，同时要想电机提供充足的扭矩，转子40的叠高也不能降低，同时为保证上法兰10对转轴30的约束，上法兰10的高度b1也不能减小。因此上法兰10外壁的宽度a1被限制在所示一个适合的范围内，如图5所示阴影部分面积为经过理论计算和测试得出的能够实现上述效果的最佳比例范围：
盘部11的高度a1与转子40的上端面至盘部11的下端面的距离B1之间满足：0.15≤a1/B1≤0.25。盘部11的高度a1与转子40的上端面至下法兰60的下端面的距离L之间满足：0.05≤a1/L≤0.15。盘部11的高度a1与间隙的宽度(D-d1)之间满足：100≤a1/(D-d1)≤140，其中，D为壳体50的内径，d1为泵体组件的盘部11的直径。
进一步地，如图2和图3所示，本实施例的转子40的下端面上设置有凹入部41，颈部12的上端面伸入凹入部41中。凹入部41和颈部12增强了转子40、转轴30以及上法兰10之间的配合关系，提高了同轴度。
本实施例的压缩机有效地保证了上法兰的轴线与壳体轴线的同轴度，使转轴30的轴线与壳体50的轴线基本保持在同一直线上，进而保证了壳体50与泵体组件之间的间隙，同理也使定子70与转子40之间的间隙均匀并保持在理想大小，解决了因转子旋转时产生不均匀的磁拉力和对冷媒气流的扰动导致的噪声问题，进一步降低了压缩机的噪音。
如图2和图3所示，本实施例的泵体组件通过盘部11焊接在壳体50上，气缸20与盘部11、气缸20与下法兰60均通过紧固件连接，以达到固定泵体组件的目的。
在图中未示出的其他实施例中，泵体组件还可以设置焊接固定在壳体上的支架，盘部固定设置在支架上，气缸与盘部、气缸与下法兰均通过紧固件连接。
本实施例的压缩机为设有分液器的立式单缸压缩机，分液器与泵体组件的气缸连通，以在制冷剂进入气缸前过滤制冷剂中的杂质。在其他未示出的实施方式中，压缩机还可以为多缸压缩机，也可以为卧式压缩机。
实施例二：
实施例二的泵体组件改变了与壳体之间的固定连接方式，具体地，如图6所示，本实施例的泵体组件的气缸20的外周面与压缩机的壳体连接，为实现与实施例一相近的效果，本实施例的气缸20的外周面的高度为a2，颈部12的上端面至气缸20的下端面的距离为b2，a2与b2之间满足：0.2≤a2/b2≤0.3。本实施例的气缸的直径为d2，a2与d2之间满足：0.1≤a2/d2≤0.2。
优选地，本实施例的气缸20的外周面与压缩机的壳体焊接连接。
本发明还提供了一种空调器，根据本实施例的空调器(图中未示出)包括压缩机，压缩机为具有上述技术特征的压缩机。本实施例的空调器具有噪音低、运行稳定、使用寿命长的优点。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
提高了上法兰的盘部的高度与盘部的直径之间的比值以及盘部的高度与上法兰的总高度之间的比值，使在同等直径大小的上法兰中本实施例的上法兰具有更高的盘部高度，进而使盘部具有与壳体之间具有更大的配合面积。当应用在同内径的压缩机壳体中时，本发明的法兰可能倾斜的角度更小，进而提高了电机的同轴度，降低了扫膛的可能，降低了噪音、提高了压缩机的可靠性。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转80度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种泵体组件，包括上法兰(10)，所述上法兰(10)包括盘部(11)及由所述盘部(11)向上延伸的颈部(12)，所述盘部(11)的外周面与压缩机的壳体连接，所述盘部(11)的高度a1与所述颈部(12)的上端面至所述盘部(11)的下端面的距离b1之间满足：0.3≤a1/b1≤0.4，其特征在于，所述盘部(11)的高度a1与所述盘部(11)的直径d1之间满足：0.1≤a1/d1≤0.2。
2.一种泵体组件，包括上法兰(10)和设置在所述上法兰(10)下方的气缸(20)，所述上法兰(10)包括盘部(11)及由所述盘部(11)向上延伸的颈部(12)，所述气缸(20)的外周面与压缩机的壳体连接，其特征在于，所述气缸(20)的外周面的高度a2与所述颈部(12)的上端面至所述气缸(20)的下端面的距离b2之间满足：0.2≤a2/b2≤0.3，所述气缸(20)的外周面的高度a2与所述气缸(20)的直径d2之间满足：0.1≤a2/d2≤0.2。
3.一种压缩机，包括泵体组件，其特征在于，所述泵体组件为权利要求1所述的泵体组件。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括穿设在所述泵体组件中的转轴(30)和套设在所述转轴(30)上的转子(40)，所述盘部(11)的高度a1与所述转子(40)的上端面至所述盘部(11)的下端面的距离B1之间满足：0.15≤a1/B1≤0.25。
5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括穿设在所述泵体组件中的转轴(30)和套设在所述转轴(30)上的转子(40)，所述泵体组件还包括气缸(20)和下法兰(60)，所述下法兰(60)设置在所述上法兰(10)的下方，所述气缸(20)设置在所述上法兰(10)和所述下法兰(60)之间，所述盘部(11)的高度a1与所述转子(40)的上端面至所述下法兰(60)的下端面的距离L之间满足：0.05≤a1/L≤0.15。
6.根据权利要求4或5所述的压缩机，其特征在于，所述转子(40)的下端面上设置有凹入部(41)，所述颈部(12)的上端面伸入所述凹入部(41)中。
7.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括套设在所述泵体组件外侧的壳体(50)，所述壳体(50)和所述泵体组件之间具有间隙，所述盘部(11)的高度a1与所述间隙的宽度(D-d1)之间满足：100≤a1/(D-d1)≤140，其中，D为所述壳体(50)的内径，d1为所述泵体组件的盘部(11)的直径。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述盘部(11)焊接在所述壳体(50)上，所述气缸(20)与所述盘部(11)通过紧固件连接。
9.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括焊接固定在所述壳体(50)上的支架，所述盘部(11)固定设置在所述支架上，所述气缸(20)与所述盘部(11)通过紧固件连接。
10.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为单缸压缩机或多缸压缩机。
11.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为立式压缩机或卧式压缩机。
12.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求3至11中任一项所述的压缩机。
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