CN110011472A - 一种压缩机及其电机和转子平衡块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩机及其电机和转子平衡块，该转子平衡块包括：底板，所述底板为环形结构；凸台，所述凸台安装于所述环形结构的外环面；流体通路，所述流体通路贯穿开设于所述环形结构的环形壁，且/或，所述流体通路贯穿开设于所述凸台；所述流体通路的延伸方向与所述电机的转子旋转方向相同。本发明所提供的转子平衡块在底板和/或台阶上设置有流体通路，该流体通路与转子旋转方向相同，即流体通路的路径类似离心线，在冷却油在电机中流动时，能够通过流体通路的设计，显著加快冷却油流经速度，从而极大地提高了冷却油回流速度，保持了油池油量充足，进而保证了压缩机润滑效果和运行可靠性。

Description

一种压缩机及其电机和转子平衡块
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机及其电机和转子平衡块。
背景技术
旋转变频压缩机运行时，冷却油从压缩机底部油池经过压缩机泵体吸气、压缩后由排气孔排出，随着转子上开设的通流孔流到压缩机上腔，经压缩机挡油部件完成油气分离后，飞溅至压缩机壳体内壁，通过定子通流孔和切边回流至油池底部，进入下一次油路循环。冷却油的回流速度影响压缩机油池油量，对高速运转的曲轴、滚子及相关部件起到关键润滑作用。若油池油量不足，极易造成运动部件干磨导致压缩机卡死或者功耗急剧升高，压缩机性能下降，极大影响压缩机运行稳定性和可靠性。
现有技术中，压缩机电机的转子组件上的平衡块设置在挡油帽内部，且挡油帽的底面紧贴挡板，挡油帽只能进行一次油气分离，分离效率低，压缩机吐油率高，导致空调能效差；同时，挡油帽在竖直平面上为规则圆柱面，对冷却油流向无良性的导向作用，冷却油流向杂乱，回流速度慢，导致压缩机油池油量不足，加剧压缩机泵体零件部磨损，压缩机功耗高或卡死，运行可靠性差。
另外，现有技术中，压缩机电机的定子齿部与线包之间的空隙横截面积小，作为冷却油回流通道利用率低，冷却油流向杂乱无章，无有效引导，冷却油回流速度慢；冷却油沿壳体内壁回流至油池，定子绕组和定子铁芯未得到充分冷却，定子温升高，导致压缩机功耗大，严重影响压缩机电机寿命和性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压缩机及其电机和转子平衡块，以解决或至少部分解决上述至少一个问题。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：
一种用于电机的转子平衡块，包括：
底板，所述底板为环形结构；
凸台，所述凸台安装于所述环形结构的外环面；
流体通路，所述流体通路贯穿开设于所述环形结构的环形壁，且/或，所述流体通路贯穿开设于所述凸台；所述流体通路的延伸方向与所述电机的转子旋转方向相同。
本发明所提供的转子平衡块在底板和/或台阶上设置有流体通路，该流体通路与转子旋转方向相同，即流体通路的路径类似离心线，在冷却油在电机中流动时，能够通过流体通路的设计，显著加快冷却油流经速度，从而极大地提高了冷却油回流速度，保持了油池油量充足，进而保证了压缩机润滑效果和运行可靠性。
进一步地，所述流体通路包括开设于所述环形结构的第一通路，和开设于所述凸台的第二通路。
进一步地，所述第一通路为多条，各所述第一通路在周向上相互间隔地开设于所述环形壁。
进一步地，所述第一通路在所述环形结构的内环面上的开口和在所述环形结构的外环面上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°。
进一步地，所述第二通路包括开设于所述凸台侧壁的至少一个通孔，和开设于所述凸台顶面的至少一个连通槽。
进一步地，所述第二通路在所述凸台的内侧壁上的开口和在所述凸台的外侧壁上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°。
进一步地，所述底板和所述凸台均为圆环结构，所述凸台为一端开口的圆环结构，且在转子旋转方向上，所述凸台的轴向厚度逐渐减小。
本发明还提供一种电机，包括定子组件、与所述定子组件配合的转子组件，和安装于所述转子组件顶部的挡油帽，所述转子组件的转子铁芯开设多条轴向贯通的通流孔，所述电机还包括如上所述的转子平衡块，所述转子平衡块固定设置于所述转子组件与所述挡油帽之间。
进一步地，所述转子平衡块为两个，所述转子组件朝向所述挡油帽的一端为第一端面，其远离所述挡油帽的一端为第二端面；两所述转子平衡块中的一者固接于所述第一端面，另一者固接于所述第二端面。
进一步地，所述转子平衡块上开设的流体通路的数量为所述通流孔数量的整数倍。
进一步地，所述定子组件的定子铁芯上开设有通槽，所述通槽开设于所述定子铁芯朝向定子线包的端面上。
进一步地，所述通槽为方形槽、弧形槽和梯形槽中的一者。
本发明还提供一种压缩机，包括如上所述的电机。
以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1-图3为本发明所提供的转子平衡块一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明所提供的电机一种具体实施方式的结构示意图；
图5为图4所示电机的剖视图，其中，图中箭头方向为冷却油流通方向；
图6为具有方形槽的定子组件的结构示意图；
图7为具有弧形槽的定子组件的结构示意图；
图8为具有梯形槽的定子组件的结构示意图。
附图标记说明：
1-转子平衡块 11-底板 12-凸台 13-第一通路 14-通孔 15-通槽
2-定子组件 21-定子铁芯 22-定子线包 23-通槽 24-间隙
3-转子组件 31-转子铁芯 32-挡板
4-挡油帽
5-曲轴
6-冷却油流通路径
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
请参考图1-图3，图1-图3为本发明所提供的转子平衡块一种具体实施方式的结构示意图，其中箭头所示方向为冷却油流通路径6的连通方向。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的转子平衡块1用于电机，具体为设置在转子组件3两端部的平衡块结构，该转子平衡块1包括底板11和凸台12，其中，底板11上开设安装孔并通过穿过安装孔的铆钉与转子组件3固定连接。该底板11为环形结构，本实施例以圆环形式的底板11为例，理论上，底板11也可以为椭圆环形式等其他不妨碍电机使用功能的环形结构。所述凸台12安装于所述环形结构的外环面，由于底板11需要与转子组件3固定连接，为了避免与底板11安装结构发生干涉，凸台12设置在底板11的外环面上，并在轴向上高于底板11设置。所述流体通路贯穿开设于所述环形结构的环形壁，且/或，所述流体通路贯穿开设于所述凸台12，也就是说，流体通路可以仅开设在底板11，也可以仅开设在凸台12上，优选方案为既开设在底板11上又开设在凸台12上；所述流体通路的延伸方向与所述电机的转子旋转方向相同。
该转子平衡块1在底板11和/或台阶上设置有流体通路，该流体通路与转子旋转方向相同，即流体通路的路径类似离心线，在冷却油在电机中流动时，能够通过流体通路的设计，显著加快冷却油流经速度，从而极大地提高了冷却油回流速度，保持了油池油量充足，进而保证了压缩机润滑效果和运行可靠性。
为了保证流通顺畅，保证冷却油回流速度和回流量，流体通路可同时开设在底板11和凸台12上，具体地，流体通路包括开设于所述环形结构的第一通路13，和开设于所述凸台12的第二通路。其中，开设在底板11上的第一通路13为多条，各所述第一通路13在周向上相互间隔地开设于所述环形壁。对于多条第一通路13来讲，各第一通路13的延伸方向可以相同，也可以略呈角度设置，第一通路13的延伸路径可以为直线、曲线或折线中的一种。上述第一通路13的横截面可以为圆形，也可以为方形、椭圆形等其他形式。
具体地，所述第一通路13在所述环形结构的内环面上的开口和在所述环形结构的外环面上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°，以便更好地与转子转动方向相适配，从而提高冷却油的流通顺畅性。上述第一通路13的开设位置与转子铁芯31的通流孔在垂直方向上相对应，以保证冷却油路的连续性。
上述底板11为圆环结构，凸台12为一端开口的圆环结构，且在转子旋转方向上，所述凸台12的轴向厚度逐渐减小，底板11和凸台12形成台阶状，台阶高度沿着转子旋转方向(转子旋转方向一般为顺时针方向)平缓降低，凸台12的轴向厚度即台阶高度，其中，凸台12最高处比其最低处高3-5mm,以保证油气分离效果较好。
进一步地，所述第二通路包括开设于所述凸台12侧壁的至少一个通孔14，和开设于所述凸台12顶面的至少一个连通槽，通孔14和连通槽均可设置多个，且通孔14可以为圆形孔、椭圆形孔等形式，通孔14的高度与定子线包22、定子铁芯21质检的间隙24高度对应，以保证分离后的冷却油具有较好的导向性。各通孔14是开设在凸台12侧壁的，并且贯通凸台12的内外环面，通孔14的延伸方向可以为直线、曲线或折线等各种形式。各连通槽开设在凸台12的顶面，该连通槽可以为弧形槽、方形槽或梯形槽等形式，且该连通槽的延伸方向也可以为直线、曲线或折线。
具体地，上述第二通路在所述凸台12的内侧壁上的开口和在所述凸台12的外侧壁上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°，以便更好地与转子转动方向相适配，从而提高冷却油的流通顺畅性。
除了上述转子平衡块1，本发明还提供一种包括该转子平衡块1的电机，该电机具体为空调压缩机的电机，在一种具体实施方式中，如图4和图5所示，该电机包括曲轴5、定子组件2、与所述定子组件2配合的转子组件3，和安装于所述转子组件3顶部的挡油帽4。其中，定子组件2包括定子铁芯21和设置在定子铁芯21两端的定子线包22，定子铁芯21与定子线包22之间具有供冷却油通过的间隙24，转子组件3套设在定子组件2内，且能够绕定子组件2转动，转子组件3包括转子铁芯31，和安装在定子铁芯21两端的挡板32，所述转子组件3的转子铁芯31开设多条轴向贯通的通流孔，所述电机还包括如上所述的转子平衡块1，所述转子平衡块1固定设置于所述转子组件3与所述挡油帽4之间，转子平衡块1独立于挡油帽4，设置于挡油帽4的下方，便于冷却油流动。
上述转子平衡块1为两个，所述转子组件3朝向所述挡油帽4的一端为第一端面，其远离所述挡油帽4的一端为第二端面；两所述转子平衡块1中的一者固接于所述第一端面，另一者固接于所述第二端面。转子平衡块1设置主副平衡块的形式，两平衡块结构相同，装配方向呈空间180°对称装配，以满足平衡系数要求。
在该具体实施方式中，转子平衡块1上开设的流体通路的数量为所述通流孔数量的整数倍，例如可以为1倍、2倍或3倍等。
进一步地，所述定子组件2的定子铁芯21上开设有通槽，所述通槽开设于所述定子铁芯21朝向定子线包22的端面上。具体地，通槽开设在定子铁芯21的上下两个端面齿部的圆周方向上，通槽宽度尽可能宽，通槽边与定子齿单边间距1mm以上，且通槽深度方向以3mm以下为宜，避免对定子磁路的不良影响。
如图6-图8所示，该通槽可以具体为方形槽、弧形槽和梯形槽中的一者。
本发明还提供一种包括上述电机的压缩机，该压缩机具体为空调压缩机。
综上所述，在上述具体实施方式中，本发明所提供的压缩机及其电机和转子平衡块1具有以下优势：
1、转子平衡块1的底板11和凸台12上设置的流体通路，能够有效引导冷却油快速甩向定子铁芯21与绕组的空隙，设置与转子旋转方向相同的通孔14离心线路径，能显著加快冷却油流经速度，极大提高冷却油回流速度，保持油池油量充足，保证压缩机润滑效果和运行可靠性。
2、定子铁芯21的上下两个端面齿部开有通槽，进一步加大定子铁芯21与绕组的间隙24横截面积，经平衡块导向的冷却油经间隙24快速回流油池，保证油池油量，保证压缩机油路系统平衡和稳定。
3、转子平衡块1位于挡油帽4外部下方，且为台阶状设计，平衡块台阶高度沿着转子旋转方向平缓降低，该结构平衡块能加强对油气混合物的扰动并完成第一次分离，加上上部挡油帽4二次分离，提高分离效率，加块油气分离速度。台阶内径高于台阶外径，进一步加强冷却油流向的导向性。
4、冷却油流经绕组表面后通过定子铁芯21与绕组的空隙完成回流，有效的降低绕组和定子铁芯21温度，定子温升降低，电机寿命和压缩机可靠性明显提高。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种用于电机的转子平衡块，其特征在于，包括：
底板(11)，所述底板(11)为环形结构；
凸台(12)，所述凸台(12)安装于所述环形结构的外环面；
流体通路，所述流体通路贯穿开设于所述环形结构的环形壁，且/或，所述流体通路贯穿开设于所述凸台(12)；所述流体通路的延伸方向与所述电机的转子旋转方向相同。
2.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，所述流体通路包括开设于所述环形结构的第一通路(13)，和开设于所述凸台(12)的第二通路。
3.根据权利要求2所述的转子平衡块，其特征在于，所述第一通路(13)为多条，各所述第一通路(13)在周向上相互间隔地开设于所述环形壁。
4.根据权利要求3所述的转子平衡块，其特征在于，所述第一通路(13)在所述环形结构的内环面上的开口和在所述环形结构的外环面上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°。
5.根据权利要求2所述的转子平衡块，其特征在于，所述第二通路包括开设于所述凸台(12)侧壁的至少一个通孔(14)，和开设于所述凸台(12)顶面的至少一个连通槽。
6.根据权利要求5所述的转子平衡块，其特征在于，所述第二通路在所述凸台(12)的内侧壁上的开口和在所述凸台(12)的外侧壁上的开口在转子旋转方向上的相差为15°-30°。
7.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，所述底板(11)和所述凸台(12)均为圆环结构，所述凸台(12)为一端开口的圆环结构，且在转子旋转方向上，所述凸台(12)的轴向厚度逐渐减小。
8.一种电机，包括定子组件(2)、与所述定子组件(2)配合的转子组件(3)，和安装于所述转子组件(3)顶部的挡油帽(4)，所述转子组件(3)的转子铁芯(31)开设多条轴向贯通的通流孔；其特征在于，所述电机还包括如权利要求1-7任一项所述的转子平衡块，所述转子平衡块固定设置于所述转子组件(3)与所述挡油帽(4)之间。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转子平衡块为两个，所述转子组件(3)朝向所述挡油帽(4)的一端为第一端面，其远离所述挡油帽(4)的一端为第二端面；两所述转子平衡块中的一者固接于所述第一端面，另一者固接于所述第二端面。
10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转子平衡块上开设的流体通路的数量为所述通流孔数量的整数倍。
11.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述定子组件(2)的定子铁芯(21)上开设有通槽，所述通槽开设于所述定子铁芯(21)朝向定子线包(22)的端面上。
12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述通槽为方形槽、弧形槽和梯形槽中的一者。
13.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求8-12任一项所述的电机。
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