CN117212393A - 一种减振组件、电机、压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于减振技术领域，具体公开一种减振组件、电机、压缩机及空调器，减振组件连接于轴系零件的周侧用于减小轴系零件的振动，该减振组件包括基座以及至少一组减振单元，基座设置于轴系零件的周侧，至少一组减振单元设置于基座的外侧，且减振单元沿轴系零件的周侧排列用于在轴系零件的周侧形成减振系统。本发明提供的一种减振组件，通过基座将减振单元设置于轴系零件的周侧以起到减振的作用，解决了现有技术中因轴系零件轴向和径向的模态引发共振后容易产生噪声的技术问题。

Description

一种减振组件、电机、压缩机及空调器

技术领域

本发明属于减振技术领域，具体涉及一种减振组件、电机、压缩机及空调器。

背景技术

振动是生产过程中常见的现象。大多数工业机械、工程结构以及仪器仪表在运行过程中都会发生振动现象。振动容易引起材料和结构的疲劳损伤，影响其使用寿命；振动还容易影响检测设备的检测精度；此外，振动还容易引起噪声污染。尤其轴系零件在使用过程中存在轴向平动模态以及多阶径向模态，这些模态在动力设备运行时容易被激发共振，产生的共振传递至动力设备上，进而使得动力设备容易振动并产生噪音。

例如，电机是比较普遍使用的驱动设备，一般由定子、转子、转轴、前后轴承、机壳以及前后端盖组成，转子固定在转轴上，转轴通过前后轴承固定在前后端盖上以组成轴承支撑转子系统。由于该转轴存在的一阶轴向平动模态以及多阶径向模态，因此导致电机在运行时容易被激发共振，产生的振动通过轴承传递至前后端盖与外壳体，进而使得电机整机振动较大且容易产生噪音。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种减振组件、电机、压缩机及空调器，通过基座将减振单元设置于轴系零件的周侧以起到减振作用，解决了现有技术中因轴系零件轴向和径向的模态引发共振后容易产生噪声的技术问题。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明提供了一种减振组件，该减振组件连接于轴系零件的周侧用于减小轴系零件的振动，减振组件包括基座以及至少一组减振单元，基座设置于轴系零件的周侧，至少一组减振单元设置于基座的外侧，且减振单元沿轴系零件的周侧排列用于在轴系零件的周侧形成减振系统。

在一些实施例中，减振单元设置有多组，多组减振单元自轴系零件的一端向轴系零件的另一端排列且间隔设置，用于减小轴系零件的多阶径向模态频率的振动。

在一些实施例中，每组减振单元包括一个减振模块或者至少两个减振模块，且当其包括一个减振模块时，一个所述减振模块设置于轴系零件的一侧；当其包括至少两个减振模块时，至少两个减振模块沿轴系零件的周向间隔设置。

在一些实施例中，减振模块包括配重块以及沿轴系零件的径向延伸的振动件，配重块连接于振动件远离轴系零件的一端。

在一些实施例中，振动件为沿轴系零件的径向延伸的柱状结构，振动件的高度自轴系零件的中部向轴系零件的端部的方向逐渐减小。

在一些实施例中，减振模块为沿轴系零件周向设置的扇形结构。

在一些实施例中，减振组件还包括阻尼层，阻尼层沿基座的周向设置于基座的外侧，减振单元嵌设于阻尼层内。

在一些实施例中，阻尼层为橡胶或者硅胶。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明提供了一种电机，电机包括电机本体以及上述的减振组件，所述减振组件设置于电机本体的转轴的周侧。

在一些实施例中，电机的端盖上设置有环形连接部，轴系零件通过轴承固定于环形连接部的内侧，减振组件套接于环形连接部的外侧，且减振组件一端的端面与电机的端盖贴合。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明提供了一种压缩机，压缩机包括上述的电机。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明提供了一种空调器，空调器包括上述的压缩机。

与现有技术相比，本发明的减振组件至少具有下列有益效果：

为了便于理解下面以减振组件用于电机上进行说明，此时轴系零件为电机转轴。电机的转轴转动容易被激发轴向或者径向的模态振动，这些模态在电机运行时容易被激发共振，产生的振动容易通过电机传递至电机外部，进而影响电机的振动和转轴的旋转精度。减振组件通过基座设置于转轴的周侧用于减小转轴沿其周向或者径向传递的振动，以减小电机向其外部传递的振动。减振单元沿轴系零件的周向排列以在转轴的周向吸收和减少振动。减振单元包括至少一个减振模块，减振模块包括振动件，振动件通过自身的模态频率与轴系零件的模态频率一致，进而起到动力减振的效果，以用于减小沿轴系零件的径向和轴向的振动。此外，振动件的高度自轴系零件的中部向轴系零件端部的方向逐渐减小，一方面可以使得减振组件具有不同的弯曲模态频率以抑制更多共振频率幅值的轴系零件的振动；另一方面可以让振动件的模态频率覆盖在一定的范围内，以应对轴系零件模态频率的生产波动。本发明实提供的一种减振组件，通过基座1将减振单元设置于轴系零件的周侧以起到减振的作用，解决了现有技术中因轴系零件周向和径向的模态引发共振后容易产生噪声的技术问题。本发明提供的一种减振组件，通过基座将减振单元设置于轴系零件的周侧以起到减振的作用，解决了现有技术中因轴系零件周向和径向引发共振后容易产生噪声的技术问题。此外，本发明提供的减振组件不会影响电机轴承原有的装配结构，从而不会影响电机的径向承载能力以及旋转精度等指标。

本发明提供的一种电机是基于上述减振组件而设计的，因此电机的有益效果参见上述减振组件全部的有益效果，在此不一一赘述。

本发明提供的一种压缩机是基于上述电机而设计的，因此压缩机的有益效果参见上述电机全部的有益效果，在此不一一赘述。

本发明提供的一种空调器是基于上述压缩机而设计的，因此空调器的有益效果参见上述压缩机全部的有益效果，在此不一一赘述。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的减振组件的第一种实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的减振组件的第二种实施例的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的减振组件的第三种实施例在第一视角的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的减振组件的第三种实施例在第二视角的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的减振组件的第四种实施例的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的减振组件的减振单元的整体结构示意图；

图7为图6在A-A处的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电机的剖面结构示意图。

其中：1、基座；2、减振模块；21、配重块；22、振动件；3、阻尼层；4、端盖；41、环形连接部。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在本发明的描述中，需要明确的是，本发明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；术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的一种减振组件用于电机、压缩机以及空调器上的轴系零件减振，下面结合具体地实施例进行详细的说明。

实施例1

本发明实施例提供一种减振组件，参考图1至图7，减振组件连接于轴系零件的周侧用于减小轴系零件的振动，减振组件包括基座1以及至少一组减振单元，基座1设置于轴系零件的周侧，至少一组减振单元设置于基座的外侧，且减振单元沿轴系零件的周侧排列用于在轴系零件的周侧形成减振系统；

减振单元设置有多组，多组减振单元自轴系零件的一端向轴系零件的而另一端排列且间隔设置，用于减小轴系零件的多阶径向模态频率的振动；

减振单元包括至少一个减振模块，减振模块包括振动件，振动件的高度自轴系零件的中部向轴系零件的端部方向逐渐减小。

具体地，轴系零件是五件配件中经常遇到的典型零件之一，主要用于支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷，常用的轴系零件主要有机床主轴、齿轮轴、电主轴、联轴器的传动轴、以及电机轴等。

为了便于理解下面以减振组件用于电机上进行说明，此时轴系零件为电机转轴。电机的转轴转动容易被激发轴向或者径向的模态振动，这些模态在电机运行时容易被激发共振，产生的振动容易通过电机传递至电机外部，进而影响电机的振动和转轴的旋转精度。

本实施例提供的减振组件通过基座1设置于电机转轴的周侧用于改善转轴在其周向或者径向上被电机激发的共振，以减小转轴因振幅较大而产生的噪音。减振单元沿轴系零件的周向排列以在转轴的周向吸收和减少振动。

更具体地，减振单元为沿轴系零件周向排列的弧形或者柱状结构，周向排列指的是沿轴系零件圆周方向排列设置，可以是间接设置于轴系零件的外周，或者是直接连接于轴系零件的外周，即减振单元形成的减振系统为分布于轴系零件的外周的环形结构。减振单元自轴系零件的一端向轴系零件的另一端设置多组以在轴系零件的轴向上吸收更多的振动，进而提高减振效果。减振模块包括振动件22，振动件22通过自身的模态频率与轴系零件的模态频率一致，进而起到动力减振的效果，以用于减小沿轴系零件的径向和轴向的振动。此外，振动件22的高度自轴系零件的中部向轴系零件端部的方向逐渐减小，一方面可以使得减振组件具有不同的弯曲模态频率以抑制更多共振频率幅值的轴系零件的振动；另一方面可以让振动件22的模态频率覆盖在一定的范围内，以应对轴系零件模态频率的生产波动。本发明实施例提供的一种减振组件，通过基座1将减振单元设置于轴系零件的周侧以起到减振的作用，解决了现有技术中因轴系零件周向和径向的模态引发共振后容易产生噪声的技术问题。此外，本实施例提供的减振组件不会影响电机轴承原有的装配结构，从而不会影响电机的径向承载能力以及旋转精度等指标。

在具体实施例中，参考图1，减振单元沿轴系零件的轴向设置有多组，多组减振单元自轴系零件的一端向轴系零件的另一端排列且间隔设置，用于减小轴系零件的多阶径向模态频率的振动。

具体地，减振单元设置有多组，多组减振单元沿轴系零件的轴向排列以用于对轴系零件在相对较大的面积上降噪。需要说明的是，多组减振单元的尺寸可以相同（参考图1至图4），也可以不同（参考图5）。相比于相同的尺寸，不同尺寸的减振单元可以消减不同频率的振动，使得减振单元可以对轴系零件不同工作状态下产生的振动进行削弱，使得减振组件可以对多种不同型号的轴系零件降噪。

在具体实施例中，每组减振单元包括一个减振模块2或者至少两个减振模块2；且当其包括一个减振模块2时，一个减振模块2设置于轴系零件的一侧；当其包括至少两个减振模块2时，至少两个减振模块沿轴系零件的周向间隔设置。

具体地，减振单元可以包括一个减振模块2、两个减振模块2或者多个减振模块2；例如，当一个减振模块2为一组减振单元时（图示未给出），为保证减振效果该减振模块2可以为与轴系零件配合设置的环形结构；当两个减振模块2为一组减振单元时（图示未给出），为保证减振效果，这两个减振模块2可以拼接为与轴系零件配合设置的环形结构；当多个减振模块2为一组减振单元时（参考图1至图7），多个减振模块2沿轴系零件的周向均匀地间隔排列，以在轴系零件的周向均匀地对轴系零件降噪。

考虑电机生产工艺的波动性，电机转轴的模态频率也会存在一定的波动性，以使得轴系零件的某一模态被覆盖于减振单元的弯曲模态频率中。

减振模块2可以通过不同的尺寸对轴系零件的多个个模态共振进行抑制，例如，针对电机的转轴轴向模态共振，即如图7所示的x方向，所有减振模块2朝向电机轴向的模态频率均设计成相同的值，该值等于电机转轴的轴向模态频率。针对电机的径向模态共振，即如图7所示的y方向，因为共振频率有多个，因此减振模块2阵列按照轴向进行分组，每组减振单元朝向弯曲的模态频率一致，且该频率等于电机转轴其中一种径向弯曲模态频率。

需要说明的是，减振模块2可以为振动件22，通过振动件22振动以消减轴系零件振动产生的能量，进而达到减小振动的目的。振动件22可以为连接梁，该连接梁的截面为矩形、圆形或者椭圆形等轴对称的形状，对称轴与轴系零件的轴线平行；或者与轴系零件的轴线垂直；或者具有与轴系零件的轴线平行的第一对称轴，以及与轴系零件的轴线垂直的第二对称轴，以使得振动件22能够在如图7所示的x方向产生弯曲，或者在y方向上产生弯曲，或者在x方向和y方向上弯曲以消减轴系零件振动产生的能量。

为了便于理解，以振动件22的在其径向上的截面为矩形为例，参考图6和图7，可以通过减振单元在x方向以及y方向上的弯曲模态频率以对横梁的高度h，横梁截面的宽度a和横梁截面的长度b进行设计，具体地，吸振单元沿如图7所示的x方向以及y方向上的弯曲的模态频率、/>计算公式如下：

；

；

其中，h为振动件22的高度，a为振动件22径向截面上宽度，b为振动件22径向截面上的长度，E为振动件22材料的弹性模量，m为振动件22的质量。

在具体实施例中，参考图1、图3、图4以及图5，减振模块2包括配重块21以及沿轴系零件的径向延伸的振动件22，配重块21连接于振动件22远离轴系零件的一端。

具体地，在设计过程中为防止因满足质量m值的要求以使得振动件22的体积过大，因此在振动件22的一端设置配重块21以满足设计要求，以使得减振单元在x方向和y方向的弯曲模态频率等于轴系零件的模态频率，进而提高减振效果。需要说明的是，振动件22与配重块21可以为同一材质，振动件22与配重块21可以为不同材质。当振动件22与配重块21为同一材质时，两者可以通过一体成型的方式制造，例如可以通过3d打印，或者通过浇筑成型；当振动件22与配重块21为不同材质时，振动件22可以通过焊接的方式与配重块21连接。

在具体实施例中，振动件22为沿轴系零件的径向延伸的柱状结构，振动件的高度自轴系零件的中部向轴系零件端部的方向逐渐减小。

具体地，由于轴系零件自其中部向两端的方向的振动能量逐渐减小，因此多组振动件22的高度自轴系零件的中部向两端的方向逐渐减小。此外轴系零件自轴线向外壁的方向振动能量逐渐减小，因此，结合图6和图7振动件22的截面面积可以沿其高度方向按一定规律变化，例如可以线型减小，也就是说可以构成不等截面梁。

减振模块2还可以为沿轴系零件周向设置的扇形结构。

具体地，当一组减振单元中包括多个减振模块2时，减振模块2的形状可以为扇形结构，多个扇形结构的减振模块2在轴系零件的周向间隔设置以形成减振系统，以在轴系零件的周向消耗更多的振动能量，进而实现降噪的目的。

在具体实施例中，参考图2至图5，减振组件还包括阻尼层3，阻尼层3沿基座1的周向设置于基座1的外侧，减振单元嵌设于阻尼层3内。

具体地，振动件22通过动力减振原理将轴系零件的振动能量吸收到自身振动，再通过自身阻尼及阻尼层3的阻尼将振动能量转换为热能消耗掉。将振动件22嵌设于阻尼层3内时，振动件22振动会带动与其相连的阻尼层3振动，阻尼层3具有较大的阻尼，进一步地消耗振动件22的振动能量。此外，振动件22嵌设于阻尼层3内的这种结构，方便生产和加工。

在生产过程中，首先将连接有减振单元的基座1固定于模具内，再向模具内注入阻尼材料；或者首先将基座1固定于模具内，再向模具内注入阻尼材料，最后将减振单元嵌入阻尼层3中。

需要说明的是，基座1可以为中空圆柱形结构，进而可以通过过盈配合或者螺钉等方式固定于轴系零件的周侧，当基座1为环形结构时，基座1的轴线与轴系零件的轴线重合。

进一步地，阻尼层3为橡胶或者硅胶。

具体地，橡胶是一种弹性材料，通过自身在受力时产生的弹性变形的特性以起到减振和降噪的目的。橡胶的类型可以具体为三元乙丙橡胶、丁晴橡胶。需要说明的是，阻尼层3还可以为硅胶、聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丁基橡胶及丁腈橡胶等。

实施例2

本发明实施例提供一种电机，参考图8，电机包括电机本体以及实施例1的减振组件，减振组件设置于电机本体的转轴的周侧。

具体地，减振组件设置于电机本体的轴系零件的周侧。本发明实施例提供的一种电机是基于实施例1的减振组件而设计的，因此电机的有益效果参见实施例1的减振组件全部的有益效果，在此不一一赘述。

需要说明的是，减振组件可以为套接于轴系零件周侧的环形结构，或者减振组件可以为沿轴系零件周向设置的其他形状。

在优选实施例中，继续参考图8，电机的端盖4上设置有环形连接部41，轴系零件通过轴承固定于环形连接部41的内侧，减振组件套接于环形连接部41的外侧，且减振组件一端的端面与电机的端盖4贴合。

具体地，电机包括外壳，设置于外壳两侧的端盖4，设置于外壳内的定子和转子，轴承以及通过轴承转动设置于外壳内的转轴以形成电机的基本结构。电机的端盖4靠近定子和转子的一侧设置有环形连接部41，环形连接的内部用于安装轴承，减振组件套接于环形连接部41的外侧，以减弱电机转轴的周向和径向振动，此外减振组件的一端的端面与电机的端盖4贴合一方面可以在更大面积上对转轴降噪，另一方面还可以对端盖4上的振动进行减弱。减振组件设置于转轴与外壳的连接处，以用于在该处吸收转轴产生的振动，防止振动从壳体内传出，进而实现对电机减振的目的。

在另一些实施例中（图示未给出），电机的端盖4上设置有进油通道和回油通道，进油通道靠近减振组件设置，例如进油通道延伸至环形结构上，用于导通电机外部的冷却液以对减振组件以及电机降温。在又一些实施例中（图示未给出），进油通道和回油通道分别与轴承内部连通，以用于对轴承内部的润滑更换，同时对轴承、电机内部以及减振组件降温。润滑油具有粘性阻尼特性，可以将电机上的部分振动能量转化为热能进行消耗，进而实现降低振动的效果。

实施例3

本发明实施例提供一种压缩机，压缩机包括实施例2的电机。

本发明提供的一种压缩机是基于实施例2的电机而设计的，因此压缩机的有益效果，参见实施例2的电机全部的有益效果，在此不一一赘述。

实施例4

本发明实施例提供一种空调器，空调器包括实施例3的压缩机。

本发明提供的一种空调器是基于实施例3的压缩机而设计的，因此空调器的有益效果，参见实施例3的压缩机全部的有益效果，在此不一一赘述。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种减振组件，其特征在于，所述减振组件连接于轴系零件的周侧用于减小所述轴系零件的振动，所述减振组件包括基座以及至少一组减振单元，所述基座设置于所述轴系零件的周侧，至少一组所述减振单元设置于所述基座的外侧，且所述减振单元沿所述轴系零件的周侧排列用于在所述轴系零件的周侧形成减振系统；

所述减振单元设置有多组，多组所述减振单元自所述轴系零件的一端向所述轴系零件的另一端排列且间隔设置，用于减小所述轴系零件的多阶径向模态频率的振动；

所述减振单元包括至少一个减振模块，所述减振模块包括振动件，所述振动件的高度自轴系零件的中部向所述轴系零件的端部方向逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的减振组件，其特征在于，所述减振单元包括一个减振模块或至少两个减振模块；且当其包括一个所述减振模块时，一个所述减振模块设置于所述轴系零件的一侧；当其包括至少两个所述减振模块时，至少两个所述减振模块沿所述轴系零件周向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的减振组件，其特征在于，所述减振模块包括配重块以及沿所述轴系零件的径向延伸的振动件，所述配重块连接于所述振动件远离所述轴系零件的一端。

4.根据权利要求3所述的减振组件，其特征在于，所述振动件为沿所述轴系零件的径向延伸的柱状结构，所述振动件的高度自所述轴系零件的中部向所述轴系零件端部的方向逐渐减小。

5.根据权利要求2所述的减振组件，其特征在于，所述减振模块为沿所述轴系零件周向设置的扇形结构。

6.根据权利要求1所述的减振组件，其特征在于，所述减振组件还包括阻尼层，所述阻尼层沿所述基座的周向设置于所述基座的外侧，所述减振单元嵌设于所述阻尼层内。

7.根据权利要求6所述的减振组件，其特征在于，所述阻尼层为橡胶或者硅胶。

8.一种电机，其特征在于，所述电机包括电机本体以及权利要求1至7任一项所述的减振组件，所述减振组件设置于所述电机本体的转轴的周侧。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机的端盖上设置有环形连接部，所述轴系零件通过轴承固定于所述环形连接部的内侧，所述减振组件套接于所述环形连接部的外侧，且所述减振组件一端的端面与所述电机的端盖贴合。

10.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求8或9所述的电机。

11.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求10所述的压缩机。