CN113037004B

CN113037004B - 平衡块结构、电机及压缩机

Info

Publication number: CN113037004B
Application number: CN202110486241.1A
Authority: CN
Inventors: 白淋元; 陈华杰; 周博; 刘才; 李景顺; 张华锋
Original assignee: Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Current assignee: Gree Green Refrigeration Technology Center Co Ltd of Zhuhai
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2041-04-30
Also published as: CN113037004A

Abstract

本发明提供了一种平衡块结构、电机及压缩机。平衡块结构包括：平衡块本体，平衡块本体具有相对设置的第一端和第二端；平衡块本体的第二端用于与转子连接；平衡块本体具有迎风面和背风面，背风面上设置有安装槽，平衡块本体通过插设在安装槽内的紧固件与转子连接。本发明的平衡块结构解决了现有技术中的平衡块带来的压缩机电机风磨损耗的问题。

Description

平衡块结构、电机及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种平衡块结构、电机及压缩机。

背景技术

随着制冷设备的快速发展和广泛的应用，促进了变频压缩机技术的快速提升。目前，常用的变频压缩机的电机转子上设有主、副平衡块，主、副平衡块的设计是为了平衡曲轴偏心部。

但是，在压缩机运行中，一方面冷媒冲击平衡块迎风侧，产生滞止效应，形成阻力矩消耗电机功率，降低压缩机的能效。另一方面，冷媒中存在液态油滴，转子在运行中，平衡块迎风面会撞击油滴发生破碎现象，从而使压缩机的吐油率变大，能效降低。同时，平衡块的外形与冷媒摩擦产生噪声等问题。

并且，现有技术中的平衡块大多通过铆钉与转子连接，而铆钉设置在平衡块的迎风侧，导致空气阻力增大，增大电机风磨损耗，压缩机的吐油率变大，且平衡块与冷媒摩擦产生较大的气动噪声。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种平衡块结构、电机及压缩机，以解决现有技术中的平衡块带来的压缩机电机风磨损耗的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种平衡块结构，包括：平衡块本体，平衡块本体具有相对设置的第一端和第二端；平衡块本体的第二端用于与转子连接；平衡块本体具有迎风面和背风面，背风面上设置有安装槽，平衡块本体通过插设在安装槽内的紧固件与转子连接。

进一步地，安装槽的一端延伸至平衡块本体的第一端以形成连通口；紧固件的部分结构设置在安装槽内，紧固件穿过连通口与转子连接。

进一步地，安装槽垂直于转子的径向方向的截面呈T型；安装槽包括第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽和第二安装槽沿转子的轴向方向依次设置，第二安装槽的第一端与第一安装槽相连通，第二安装槽的第二端延伸至平衡块本体的第一端以形成连通口。

进一步地，平衡块结构还包括紧固件，紧固件具有第一紧固部和与第一紧固部连接的第二紧固部，第一紧固部设置在第一安装槽内，第二紧固部穿过连通口后与转子连接。

进一步地，沿转子的轴向方向，第一安装槽的高度为H1，第二安装槽的高度为H2，平衡块本体的最大高度为H3；其中，H1、H2和H3之间满足关系式0＜(H1+H2)/H3≤0.625。

进一步地，第一安装槽的最大宽度为L2，第二安装槽的最大宽度为L3；其中，L2和L3 之间满足关系式0＜L2/L3≤0.6。

进一步地，迎风面和背风面均为曲面。

进一步地，背风面为柱面；迎风面包括第一曲面，第一曲面为锥面；其中，锥面相对背风面的锥度为θ，30°≤θ≤60°。

进一步地，迎风面还包括第二曲面，第一曲面和第二曲面在平衡块本体的第一端至平衡块本体的第二端的方向上依次设置，第二曲面为柱面。

进一步地，背风面的内径为R1，第二曲面的内径为R2；安装槽沿转子的径向方向上的深度为L1；其中，L1、R1和R2之间满足关系式0.2＜L1/(R1-R2)≤0.84。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括转子和平衡块结构，转子具有连通孔，其中，平衡块结构为上述的平衡块结构，平衡块结构还包括紧固件，紧固件依次插设在安装槽和连通孔内。

根据本发明的又一方面，提供了一种压缩机，包括电机，其中，电机为上述的电机。

本发明的平衡块结构用于设置在电机的转子上，平衡块结构包括平衡块本体，平衡块本体具有迎风面和背风面；该平衡块结构的背风面上设置有安装槽，平衡块本体通过插设在安装槽内的紧固件与转子连接，这样的设置可以保证平衡块结构的迎风面光滑，避免了将紧固件安装在迎风面时所造成的空气阻力增大的问题，减小电机风磨损耗；且迎风面不存在凹凸不平的螺钉头(或铆钉头)，大大降低了冷媒中油滴撞击迎风面发生破碎现象，降低压缩机的吐油率；且降低了平衡块结构与冷媒摩擦产生的气动噪声。

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平衡块结构安装在转子上的轴测图；

图2示出了根据本发明的平衡块结构的实施例的仰视图；

图3示出了根据本发明的平衡块结构的实施例的正视图；

图4示出了根据本发明的平衡块结构的实施例的剖视图；

图5示出了根据本发明的紧固件的透视图；

图6示出了根据本发明的紧固件的正视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、平衡块本体；111、迎风面；112、背风面；113、第一安装槽；114、第二安装槽；115、第一曲面；116、第二曲面；117、连通口；118、安装槽；12、紧固件；121、第一紧固部；122、第二紧固部；123、第一表面；124、第二表面；125、第三表面；126、第四表面；127、第五表面；128、第六表面；131、第一侧壁；132、第二侧壁；133、第三侧壁；134、第四侧壁； 135、第五侧壁；136、台阶面；

2、转子；21、挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

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。

本发明提供了一种平衡块结构，请参考图1至图6，包括：平衡块本体11，平衡块本体 11具有相对设置的第一端和第二端；平衡块本体11的第二端用于与转子2连接；平衡块本体 11具有迎风面111和背风面112，背风面112上设置有安装槽118，平衡块本体11通过插设在安装槽118内的紧固件12与转子2连接。

本发明的平衡块结构用于设置在电机的转子上，平衡块结构包括平衡块本体11，平衡块本体11具有迎风面111和背风面112；该平衡块结构的背风面112上设置有安装槽118，平衡块本体11通过插设在安装槽118内的紧固件12与转子2连接，这样的设置可以保证平衡块结构的迎风面111光滑，避免了将紧固件12安装在迎风面111时所造成的空气阻力增大的问题，减小电机风磨损耗；且迎风面111不存在凹凸不平的螺钉头(或铆钉头)，大大降低了冷媒中油滴撞击迎风面发生破碎现象，降低压缩机的吐油率；且降低了平衡块结构与冷媒摩擦产生的气动噪声。

具体地，安装槽118的开口设置在背风面112上，安装槽118由背风面112朝向迎风面 111延伸。

在本实施例中，安装槽118的一端延伸至平衡块本体11的第一端以形成连通口117；紧固件12的部分结构设置在安装槽118内，紧固件12穿过连通口117与转子2连接。这样的设置减短了紧固件12的长度，减少了紧固件12的用料，降低了电机成本。

具体地，安装槽118用来嵌入紧固件12(铆钉或螺钉)，平衡块结构上没有上下形成通孔，所以进一步减短了紧固件12的长度，紧固件12将转子和平衡块结构连接。

在本实施例中，安装槽118垂直于转子2的径向方向的截面呈T型；安装槽118包括第一安装槽113和第二安装槽114，第一安装槽113和第二安装槽114沿转子2的轴向方向依次设置，第二安装槽114的第一端与第一安装槽113相连通，第二安装槽114的第二端延伸至平衡块本体11的第一端以形成连通口117。

具体地，第一安装槽113沿转子2的周向方向具有相对设置第一侧壁131和第二侧壁132，第一侧壁131和第二侧壁132均为平面；第一安装槽113和第二安装槽114之间具有台阶面 136，台阶面136为平面。这样的设置便于加工。

具体地，第一安装槽113还具有与台阶面136相对设置的第三侧壁133，第三侧壁133为平面或曲面。第三侧壁133与铆钉头(或螺钉头)的第四表面相配合，便于安装。

具体地，第二安装槽114沿转子2的周向方向具有相对设置的第四侧壁134和第五侧壁 135，第四侧壁134和第五侧壁135均为平面。这样的设置便于加工。

具体地，第一侧壁131和第二侧壁132为竖直面，台阶面136为水平面，第四侧壁134和第五侧壁135为竖直面。

在本实施例中，平衡块结构还包括紧固件12，紧固件12具有第一紧固部121和与第一紧固部121连接的第二紧固部122，第一紧固部121设置在第一安装槽118内，第二紧固部122 穿过连通口117后与转子2连接。

具体地，紧固件12为铆钉或螺钉。其中，第一紧固部121为铆钉的铆钉头或螺钉的螺钉头。

具体地，第一紧固部121为立方体，也可以为正立体多边形结构。

具体地，第一紧固部121具有第一表面123、第二表面124、第三表面125和第四表面126，第一表面123与第一侧壁131相对设置，第二表面124与第二侧壁132相对设置，第三表面 125与台阶面136相对设置，第四表面126与第三侧壁133相对设置；其中，第一表面123、第二表面124、第三表面125均为平面，第四表面126为平面或曲面。

具体地，第二紧固部122为圆柱体。

具体地，第一表面、第二表面、第二紧固部122的外壁均为竖直面，第三表面为水平面。

具体地，如图6所示，第一表面123和第二表面124平行设置，第一表面123和第二表面124之间的距离为a1；第三表面125和第四表面126平行设置，第三表面125和第四表面126之间的距离为a2；第一紧固部121沿转子2的径向方向具有相对设置的第五表面127和第六表面128，第五表面127和第六表面128相平行设置，第五表面127和第六表面128之间的距离为a3。

优选地，第一紧固部121与第一安装槽118间隙配合，第一紧固部121与第一安装槽118 的装配间隙不超过0.5mm；其中，0＜L2-a1≤0.5mm，0＜H1-a2≤0.5mm。这样的设置避免第一紧固部121与第一安装槽118在装配时打滑。

在本实施例中，如图3所示，沿转子2的轴向方向，第一安装槽113的高度为H1，第二安装槽114的高度为H2，平衡块本体11的最大高度为H3；其中，H1、H2和H3之间满足关系式0＜(H1+H2)/H3≤0.625。这样的设置保证了平衡块结构的强度足够高，同时节省紧固件12的材料用量。其中，图3为透视图。

具体地，H3为背风面112(柱面)的高度。

在本实施例中，如图2所示，第一安装槽113的最大宽度为L2，第二安装槽114的最大宽度为L3；其中，L2和L3之间满足关系式0＜L2/L3≤0.6。这样的设置主要保证台阶面与第三表面接触面合适，过小会导致在装配时第一安装槽113和第二安装槽114的连接处受力变形，过大导致平衡块结构的强度不高。其中，图2为透视图。

在本实施例中，迎风面111和背风面112均为曲面。具体地，迎风面111为光滑曲面，减少了冷媒在周向和轴向的迎风阻力。

在本实施例中，如图4所示，背风面112为柱面；迎风面111包括第一曲面115，第一曲面115为锥面；其中，锥面相对背风面112的锥度为θ，30°≤θ≤60°。具体地，锥面形成倾斜流通路径，为冷媒提供径向流通面，进一步降低了迎风阻力，同时也降低了涂油率。

具体地，锥面的锥度过大会导致迎风面积增大，导致迎风阻力与曲面摩擦热过多，过小轴向流通效率较低，因此满足如下关系式，30°≤θ≤60°。

在本实施例中，迎风面111还包括第二曲面116，第一曲面115和第二曲面116在平衡块本体11的第一端至平衡块本体11的第二端的方向上依次设置，第二曲面116为柱面。这样，将第二曲面116设置为柱面保证了平衡块结构的结构强度。

具体地，第二曲面116关于转子2的中心轴为对称结构。

在本实施例中，如图2所示，背风面112的内径为R1，第二曲面116的内径为R2；安装槽118沿转子2的径向方向上的深度为L1；其中，L1、R1和R2之间满足关系式0.2＜L1/(R1-R2) ≤0.84。具体地，L1/(R1-R2)过小导致转子铁芯螺钉孔太靠外侧影响磁路，过大导致平衡块结构的第一曲面的锥度不够，影响轴向风阻面。其中，L1也为安装槽118的槽口到槽底的距离。

具体地，背风面112为第一圆柱体的部分柱面，第二曲面116为第二圆柱体的部分柱面，第一圆柱体的中心轴和第二圆柱体的中心轴均与转子2的中心轴相重合；背风面112的内径为平衡块结构的外径，第二曲面116的内径为平衡块结构的内径。具体地，背风面112的内径与转子的直径相等。

具体地，R1和R2之间满足关系式0.09≤R2/R1≤0.2。这样的设置保证平衡块结构的尺寸与转子的尺寸相适配。

在本实施例中，背风面112上设置有至少两个安装槽118，至少两个安装槽118相间隔设置。这样的设置保证了平衡块结构和转子之间的紧固效果。

优选地，背风面112上设置有两个安装槽118，两个安装槽118关于转子2的中心轴对称设置。这样的设置在保证了平衡块结构和转子之间的紧固效果的基础上，还便于加工。

具体实施时，平衡块结构先与紧固件12(铆钉或螺钉)径向嵌套，再与转子装配。

本发明还提供了一种电机，包括转子2和平衡块结构，转子2具有连通孔，其中，平衡块结构为上述实施例中的平衡块结构，平衡块结构还包括紧固件12，紧固件12依次插设在安装槽118和连通孔内。

在本实施例中，转子2上设置有挡板21，平衡块结构设置在挡板21上，平衡块结构位于挡板21远离转子2的一侧。其中，挡板21能够防止转子的转子铁芯的磁钢在轴向上窜动。

在一个实施例中，转子2上设置有两个平衡块结构，沿转子的径向方向，两个平衡块结构设置在转子2的相对两侧。

在另一个实施例中，转子2上设置有主平衡块和副平衡块，沿转子的径向方向，主平衡块和副平衡块设置在转子2的相对两侧；其中，主平衡块为上述的平衡块结构。

本发明还提供了一种压缩机，包括电机，其中，电机为上述实施例中的电机。

本申请通过设计T型的安装槽118，使迎风面111光滑，解决了铆钉外露增大空气阻力问题，且该设计可以减少材料的用量；在平衡块结构的内侧设计锥度(即锥面)来降低轴向空气阻力。

本申请解决的技术问题为：解决压缩机电机风磨损耗问题；解决压缩机电机的平衡块结构与冷媒摩擦产生气动噪声问题；解决压缩机涂油率高问题；解决电机的铆钉用料多的问题。

本申请有益效果为：降低了压缩机电机的风磨损耗；降低了平衡块结构与冷媒摩擦产生的启动噪声；降低了压缩机的涂油率；减短了铆钉长度，降低了电机成本。

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：

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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90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。

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

1.一种平衡块结构，其特征在于，包括：

平衡块本体(11)，所述平衡块本体(11)具有相对设置的第一端和第二端；所述平衡块本体(11)的第二端用于与转子(2)连接；

所述平衡块本体(11)具有迎风面(111)和背风面(112)，所述背风面(112)上设置有安装槽(118)，所述平衡块本体(11)通过插设在所述安装槽(118)内的紧固件(12)与所述转子(2)连接；

所述迎风面(111)和所述背风面(112)均为曲面；

所述背风面(112)为柱面；所述迎风面(111)包括第一曲面(115)，所述第一曲面(115)为锥面；其中，所述锥面相对所述背风面(112)的锥度为θ，30°≤θ≤60°。

2.根据权利要求1所述的平衡块结构，其特征在于，所述安装槽(118)的一端延伸至所述平衡块本体(11)的第一端以形成连通口(117)；所述紧固件(12)的部分结构设置在所述安装槽(118)内，所述紧固件(12)穿过所述连通口(117)与所述转子(2)连接。

3.根据权利要求2所述的平衡块结构，其特征在于，所述安装槽(118)垂直于所述转子(2)的径向方向的截面呈T型；所述安装槽(118)包括第一安装槽(113)和第二安装槽(114)，所述第一安装槽(113)和所述第二安装槽(114)沿所述转子(2)的轴向方向依次设置，所述第二安装槽(114)的第一端与所述第一安装槽(113)相连通，所述第二安装槽(114)的第二端延伸至所述平衡块本体(11)的第一端以形成所述连通口(117)。

4.根据权利要求3所述的平衡块结构，其特征在于，所述平衡块结构还包括所述紧固件(12)，所述紧固件(12)具有第一紧固部(121)和与所述第一紧固部(121)连接的第二紧固部(122)，所述第一紧固部(121)设置在所述第一安装槽(113 )内，所述第二紧固部(122)穿过所述连通口(117)后与所述转子(2)连接。

5.根据权利要求3所述的平衡块结构，其特征在于，沿所述转子(2)的轴向方向，所述第一安装槽(113)的高度为H1，所述第二安装槽(114)的高度为H2，所述平衡块本体(11)的最大高度为H3；其中，H1、H2和H3之间满足关系式0＜(H1+H2)/H3≤0.625。

6.根据权利要求3所述的平衡块结构，其特征在于，所述第一安装槽(113)的最大宽度为L2，所述第二安装槽(114)的最大宽度为L3；其中，L2和L3之间满足关系式0＜L2/L3≤0.6。

7.根据权利要求1所述的平衡块结构，其特征在于，所述迎风面(111)还包括第二曲面(116)，所述第一曲面(115)和所述第二曲面(116)在所述平衡块本体(11)的第一端至所述平衡块本体(11)的第二端的方向上依次设置，所述第二曲面(116)为柱面。

8.根据权利要求7所述的平衡块结构，其特征在于，所述背风面(112)的内径为R1，所述第二曲面(116)的内径为R2；所述安装槽(118)沿所述转子(2)的径向方向上的深度为L1；其中，L1、R1和R2之间满足关系式0.2＜L1/(R1-R2)≤0.84。

9.一种电机，包括转子(2)和平衡块结构，所述转子(2)具有连通孔，其特征在于，所述平衡块结构为权利要求1至8中任一项所述的平衡块结构，所述平衡块结构还包括紧固件(12)，所述紧固件(12)依次插设在安装槽(118)和所述连通孔内。

10.一种压缩机，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求9中所述的电机。