CN117514774A - 压缩机和组装该压缩机的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压缩机，包括：壳体；第一涡旋件和第二涡旋件，位于壳体内，第一涡旋件具有第一端板和从第一端板朝向第二涡旋件延伸的第一涡卷，第二涡旋件具有第二端板和从第二端板朝向第一涡旋件延伸的第二涡卷，第二涡卷与第一涡卷相互啮合以在二者之间限定压缩腔；电机，包括定子和转子，并位于第二涡旋件的远离第一涡旋件的一侧，用于通过转子驱动第一涡旋件旋转来带动第二涡旋件旋转；驱动机构，包括容纳毂部和从容纳毂部的第一端径向地延伸出并支撑第二端板的凸缘；其中，所述容纳毂部的第二端固定至转子，以将转子定位成以一定间隙与定子间隔开。

Description

压缩机和组装该压缩机的方法

技术领域

本发明涉及一种压缩机和组装该压缩机的方法。

背景技术

在现有的涡旋压缩机中，电机中通常包含定子和转子，在涡旋压缩机工作时，转子相对于定子高速转动，所以保持转子和定子之间的理想间隙对于实现压缩机安全运行，以及保持压缩机性能具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的实施例旨在解决以上问题的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种压缩机，包括：壳体；第一涡旋件和第二涡旋件，位于壳体内，第一涡旋件具有第一端板和从第一端板朝向第二涡旋件延伸的第一涡卷，第二涡旋件具有第二端板和从第二端板朝向第一涡旋件延伸的第二涡卷，第二涡卷与第一涡卷相互啮合以在二者之间限定压缩腔；电机，包括定子和转子，并位于第二涡旋件的远离第一涡旋件的一侧，用于通过转子驱动第一涡旋件旋转来带动第二涡旋件旋转；驱动机构，包括容纳毂部和从容纳毂部的第一端径向地延伸出并支撑第二端板的凸缘；其中，容纳毂部的第二端固定至转子，以将转子定位成以一定间隙与定子间隔开。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括：保持器，用于将转子固定在其上；其中，容纳毂部的第二端在转子的径向内侧固定至保持器，以将转子定位成与定子间隔开。

根据本发明的一个方面，其中，保持器具有连接毂部和筒状的固定部，使得转子在连接毂部的外侧固定至固定部中，容纳毂部的第二端在连接毂部内侧螺纹连接至连接毂部。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括：滚动轴承，安装于保持器的连接毂部内侧并被容纳毂部的第二端抵靠在其上侧。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括：支架，固定至壳体中并抵靠在滚动轴承的下侧以用于支撑保持器；和轴，固定至支架并从支架延伸到容纳毂部中，轴设置有抵靠在滚动轴承的上侧上以进一步将转子定位成与定子间隔开的台肩。

根据本发明的一个方面，其中，支架设置有：固定毂部，轴的底端延伸进入并螺纹连接在固定毂部中；筒状的容纳部，用于容纳电机和保持器；和台阶部，连接在容纳部和固定毂部之间，以用于容纳滚动轴承，使得滚动轴承的下侧抵靠到固定毂部的顶端上。

根据本发明的一个方面，其中，轴的顶端位于容纳毂部中并设置有容纳孔，第二端板设置有朝背离第一涡旋件的方向延伸的安装毂部，安装毂部被容纳于容纳孔中。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括，泵，泵具有在容纳孔中可操作地连接到第二端板的安装毂部的顶端和伸入位于壳体底部的油池中的底端，其中，轴设置有从其底端延伸至其顶端的进送通道，泵被可旋转地设置在进送通道中以沿泵和进送通道之间的间隙进送油。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括，第一罩，固定至支架上以覆盖电机，位于定子与凸缘之间并被容纳毂部延伸穿过，其中，定子固定至第一罩。

根据本发明的一个方面，压缩机还包括，第二罩，第二罩的顶部覆盖并固定至第一端板，第二罩的侧壁固定至凸缘。

根据本发明的一个方面，其中，转子位于定子的背离第一罩的一侧。

根据本发明的一个方面，其中，轴的容纳孔的中心轴线与第二涡旋件的旋转轴线共线，轴的顶端的中心轴线与第一涡旋件的旋转轴线共线，容纳孔的中心轴线与轴的顶端的中心轴线偏离，使得第二涡旋件的旋转轴线与第一涡旋件的旋转轴线偏离。

根据本发明的一个方面，其中，间隙位于0.1mm至3mm的范围内。

根据本发明的另一个方面，提供一种组装压缩机的方法，压缩机包括：壳体、具有固定毂部的支架、具有定子和转子的电机、具有连接毂部的保持器、滚动轴承、和具有容纳毂部的驱动机构，其中，方法包括，将支架固定在壳体中；将滚动轴承安装于保持器的连接毂部内侧；将安装有转子的保持器可旋转地安装到支架上并将定子固定到支架上，其中，定子和转子由于磁性引力而彼此吸附在一起；以及通过将驱动机构的容纳毂部螺纹连接至保持器的连接毂部，以将驱动机构安装至保持器上，以使容纳毂部的一端沿背离定子的方向推抵在滚动轴承的上侧上，带动保持器和转子一起沿背离定子的方向运动，从而将转子定位成与定子间隔开。

根据本发明的另一个方面，压缩机还包括具有台肩的轴，述方法还包括：将轴安装至支架上，其中，通过将轴的底端固定至支架的固定毂部中，以使轴的台肩沿背离定子的方向推抵在滚动轴承的上侧上，直至滚动轴承的下侧抵靠到支架的固定毂部的顶端上，从而进一步保持转子与定子之间的间隙。

根据本发明的另一个方面，压缩机还包括：第一罩，其中，将定子固定到支架上的步骤包括，将定子固定到第一罩上，随后将第一罩固定到支架上。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图说明了本公开，并且与描述一起进一步用于解释本公开的原理并使相关领域的技术人员能够制造和使用本文描述的实施例。

图1是根据本发明的实施例的压缩机的立体图；

图2是图1示出的压缩机的截面图；

图3是示出图2中的第二涡旋件、驱动机构、电机罩、电机、支架、轴、滚动轴承、保持器、和泵被组装到一起时的截面图；

图4是示出图2中的驱动机构、电机罩、电机、滚动轴承、保持器、和支架被组装到一起时的截面图；

图5是示出图2中的单独的轴的截面图；

图6是示出图2中的电机罩、定子、和支架被组装到一起时的截面图；以及

图7是示出图2中的驱动机构、滚动轴承、和保持器被组装到一起时的截面图。

本公开的特征将在以下结合附图的详细描述中变得更加明显，其中，相似的附图标记始终标识对应的元件。在附图中，相似的附图标记通常表示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。除非另有说明，否则在整个公开中提供的附图不应该被解释为按比例绘制的附图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

在涡旋压缩机中，使用径向磁通电机，并利用固定装置来保证径向磁通电机的转子和定子之间的间隙，但是这往往会导致涡旋压缩体积庞大，尤其是对于制冷/热量需求较高的压缩机来说，随着压缩机制冷、制热量的不断增大，电机在压缩机内部整体占比较大，无法实现结构紧凑，体积轻巧的目标。对于现有的变频压缩机来说，虽然通过变频技术可以实现制冷量的提升，但是现有的变频电机仍然广泛采用径向磁通电机，现有压缩机结构的不足仍然存在。

轴向磁通电机很好地克服了压缩机的内部空间的不足，可以实现结构紧凑的目标，但是使用轴向磁通的电机进行压缩机设计时，定子和转子之间的磁力较大，难以保持转子和定子之间的理想间隙，使得轴向磁通电机不便用于现有的涡旋压缩机中。

图1示出了根据本发明的实施例的压缩机1000的立体图。压缩机1000包括：壳体100、位于壳体100内的第一涡旋件10、第二涡旋件20、电机30、保持器33、滚动轴承34、泵40、电机罩50、支架60、驱动机构70、涡旋罩80和轴90。

图2示出了图1中的压缩机1000的截面图，显示了压缩机1000的内部结构。下文将进一步参照图2对压缩机1000的整体结构和功能进行详细描述。

第一涡旋件10具有第一端板11和从第一端板11朝向第二涡旋件20延伸的第一涡卷12，第二涡旋件20具有第二端板21和从第二端板21朝向第一涡旋件10延伸的第二涡卷22，第二涡卷22与第一涡卷12相互啮合以在二者之间限定压缩腔110，以压缩从壳体100的入口101进入压缩机1000中的制冷气体。

参见图2，在本申请的实施例中，电机30被构造成轴向磁通电机并位于第二涡旋件20的远离第一涡旋件10的一侧。电机30包括定子31和转子32，其中，转子32位于定子31的远离第二涡旋件20的一侧并与定子31间隔开。转子32和定子31之间的间隙需要被维持在例如0.1mm至3mm或0.5mm至1.5mm之间，以确保电机30能够正常工作。定子31通过螺栓连接以固定至电机罩50。电机罩50通过螺栓连接以固定至支架60上从而覆盖电机30，与支架60一起形成用于容纳电机30的空间。转子32位于定子31的背离电机罩50的一侧。转子32被固定在保持器33(下文将参照图3、4和7详细描述保持器33的结构)上，保持器33被可旋转地支撑在支架60上，支架60通过过盈配合而被固定至壳体100中。保持器33螺纹连接至驱动机构70的筒状容纳毂部71的第二端712，第二端712延伸到支架60中。所述容纳毂部71的第二端712在转子32的径向内侧固定至保持器33，以将转子32定位成与定子31间隔开，从而维持转子32和定子31之间的理想间隙。

在本发明的另一实施例中，转子32可以和保持器33一体地形成为用作转子的一个部件，以便容纳毂部71的第二端712直接固定到所述用作转子的部件上。这可以简化压缩机1000的结构。

从容纳毂部71的第一端711径向地延伸出的凸缘72用于支撑第二端板21。其顶部81覆盖并固定至第一端板11的涡旋罩80通过其侧壁82在第二端板21的径向外侧固定至凸缘72。电机罩50位于定子31与凸缘72之间并被容纳毂部71延伸穿过。

通过这种构造，转子32通过保持器33、容纳毂部71、凸缘72、涡旋罩80驱动第一涡旋件10旋转，以带动第二涡旋件20旋转，使得第一涡旋件10和第二涡旋件20一起旋转，以压缩所述制冷气体。

继续参见图2，轴90固定至支架60的位于壳体100底部的油池120中的固定毂部67中并从支架60的固定毂部67延伸到容纳毂部71中，使得轴90的位于容纳毂部71中的顶端91的端面与凸缘72的支撑第二端板21的上表面大致齐平，轴90的固定至支架60的固定毂部67中的底端92位于油池120中。轴90设置有从底端92延伸到顶端91的进送通道93，轴90的顶端91设置有与进送通道93联通的容纳孔95，第二端板21的朝背离第一涡旋件10的方向延伸的安装毂部23被容纳在容纳孔95中，柱状的螺纹泵40被可旋转地设置在进送通道93中且沿进送通道93延伸至容纳孔95中，使得泵40的顶端41能够在容纳孔95中可操作地连接到第二涡旋件20的安装毂部23。泵40的底端42伸入位于壳体100底部的油池120中。

容纳孔95的中心轴线与第二涡旋件20的旋转轴线共线，轴90的顶端91的中心轴线与第一涡旋件10的旋转轴线共线，轴90的顶端91的容纳孔95的中心轴线与顶端91的中心轴线偏离，使得第二涡旋件20的旋转轴线与第一涡旋件10的旋转轴线偏离。此外，第一涡旋件10和第二涡旋件20的重心位于各自的旋转轴线上。这有利于第一涡旋件10和第二涡旋件20二者在转动过程中彼此平衡对方所生成的离心力，从而避免了设置平衡块来平衡涡旋件10、20转动所生成的离心力，简化了压缩机1000的结构并减小了压缩机1000的体积。

另外由于第一涡旋件10和第二涡旋件20一起转动，效率比传统涡旋压缩机(一个涡旋件转动，另一个涡旋件静止)高一倍，因此可以在相同制冷能力的基础上，使得第一涡旋件10和第二涡旋件20的直径尽量小，进而使得压缩机1000的结构小巧。

通过这种构造，转子32能够带动驱动机构70旋转，驱动机构70再带动第二罩80和第一涡旋件10旋转，第一涡旋件10又带动第二涡旋件20和其安装毂部23旋转，以使得泵40相对于固定的轴90旋转，从而能够沿泵40和进送通道93之间的间隙将用作润滑剂的油从油池120向上进送到压缩机1000的相关部件(止推轴承、径向轴承、涡旋件10、20、密封件等)。

参见图3、4和7，保持器33具有连接毂部331和筒状的固定部332，使得转子32在连接毂部331的外侧固定至固定部332中，所述容纳毂部71的第二端712在连接毂部331内侧螺纹连接至连接毂部331。滚动轴承34(例如，推力角接触球轴承)安装于连接毂部331内侧并被所述容纳毂部71的第二端712抵靠在其上侧341。连接毂部331的下端3311设置有径向突起33111，滚动轴承34的下侧342抵靠在径向突起33111上，便于滚动轴承34安装于连接毂部331内侧。这样在组装压缩机1000时，用户能够通过旋拧驱动机构70将容纳毂部71的第二端712推抵在滚动轴承34上，以推动保持器33和转子32朝背离定子31的方向移动，从而克服定子31和转子32之间的磁性引力将转子32定位成与定子31间隔开，并维持转子32和定子31之间的需要的间隙。

参见图2、3、4和6，支架60抵靠在滚动轴承34的下侧342以用于支撑电机30，更具体地支撑保持器33。支架60通过滚动轴承34支撑保持器33，但是支架60不与保持器33接触，否则保持器33难以相对于固定的支架60转动，换言之，保持器33与支架60间隔开。滚动轴承34能够减小支架60和保持器33之间相对旋转时的摩擦力，以促进转子32、保持器33相对于支架60的旋转。更具体地，所述支架60还设置有筒状的容纳部68和台阶部69。容纳部68用于容纳电机30和保持器33。台阶部69连接在容纳部68和固定毂部67之间，以用于容纳滚动轴承34，使得滚动轴承34的所述下侧342抵靠到固定毂部67的顶端681上，以便保持器33与容纳部68间隔开，从而促进转子32、保持器33相对于支架60的旋转。

参见图3、5和7，轴90设置有台肩94。轴90的底端92通过螺纹连接固定至支架60的固定毂部67中，使得在组装压缩机1000时，用户能够通过旋拧轴90以将台肩94抵靠在滚动轴承34的所述上侧341上，以推动保持器33和转子32朝背离定子31的方向移动，从而进一步克服定子31和转子32之间的磁性引力以将转子32定位成与定子31间隔开。保持器33和驱动机构70向滚动轴承34施加一扭矩，轴90向滚动轴承34施加一反向扭矩，从而将滚动轴承34固定，防止滚动轴承34窜动。在本申请的另一实施例中，也可以单独地使用轴90推动保持器33和转子32朝背离定子31的方向移动，以将转子32定位成与定子31间隔开。

在组装压缩机1000时，首先通过过盈配合将支架60固定在壳体100中。然后将滚动轴承34安装于保持器33的连接毂部331内侧，又将安装有转子32的保持器33可旋转地安装到支架60上，此时滚动轴承34并未接触支架60而是与支架60间隔开。随后，将定子31通过螺栓连接固定到电机罩50上，又将电机罩50通过螺栓连接固定到支架60上，使得定子31固定到支架60上，以实现电机30的固定。此时，定子31和转子32由于磁性引力而彼此吸附在一起。此后将驱动机构70的容纳毂部71穿过定子31和转子32的中心孔，以便驱动机构70利用所述容纳毂部71的第二端712螺纹连接至保持器33的连接毂部331并通过旋压的方式带动保持器33和转子32向下运动，直到滚动轴承的下侧342(更具体地，下侧342的径向内部)抵靠到支架60的固定毂部67的顶端681上。其中，通过将驱动机构70的容纳毂部71螺纹连接至所述连接毂部331，以使所述容纳毂部71的第二端712沿背离定子31的方向推抵在滚动轴承34的上侧341上(此时滚动轴承34带动保持器33和转子32一起沿背离定子31的方向移动)，使得滚动轴承34完全固定在所述容纳毂部71和连接毂部331之间(更具体地，固定在所述容纳毂部71的第二端712和连接毂部331的径向突起33111之间)，从而将转子32定位成与定子31间隔开并在定子31和转子32之间保持需要的间隙。

此后将轴90安装至支架60上，其中，通过将轴90的底端92螺纹连接至支架60的固定毂部67中，以使轴90的台肩94沿背离定子31的方向推抵在滚动轴承34的所述上侧341上(此时滚动轴承34带动保持器33和转子32一起沿背离定子31的方向进一步移动)，直至滚动轴承34的下侧342抵靠到支架60的固定毂部67的顶端681上(此时，滚动轴承34被安装就位，轴90不能进一步推动滚动轴承34移动，这表示转子32、保持器33和驱动机构70也被安装就位)，从而进一步保持转子32与定子31之间的需要的间隙。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚地了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。

Claims (16)

1.一种压缩机，包括：

壳体；

第一涡旋件和第二涡旋件，位于壳体内，第一涡旋件具有第一端板和从第一端板朝向第二涡旋件延伸的第一涡卷，第二涡旋件具有第二端板和从第二端板朝向第一涡旋件延伸的第二涡卷，第二涡卷与第一涡卷相互啮合以在二者之间限定压缩腔；

电机，包括定子和转子，并位于第二涡旋件的远离第一涡旋件的一侧，用于通过转子驱动第一涡旋件旋转来带动第二涡旋件旋转；

驱动机构，包括容纳毂部和从容纳毂部的第一端径向地延伸出并支撑第二端板的凸缘；

其中，所述容纳毂部的第二端固定至转子，以将转子定位成以一定间隙与定子间隔开。

2.根据权利要求1所述的压缩机，还包括：

保持器，用于将转子固定在其上；

其中，所述容纳毂部的第二端在转子的径向内侧固定至保持器，以将转子定位成与定子间隔开。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，

保持器具有连接毂部和筒状的固定部，使得转子在连接毂部的外侧固定至固定部中，所述容纳毂部的第二端在连接毂部内侧螺纹连接至连接毂部。

4.根据权利要求3所述的压缩机，还包括：

滚动轴承，安装于保持器的连接毂部内侧并被所述容纳毂部的第二端抵靠在其上侧。

5.根据权利要求4所述的压缩机，还包括：

支架，固定至壳体中并抵靠在滚动轴承的下侧以用于支撑保持器；和

轴，固定至支架并从支架延伸到容纳毂部中，所述轴设置有抵靠在滚动轴承的所述上侧上以进一步将转子定位成与定子间隔开的台肩。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述支架设置有：

固定毂部，轴的底端延伸进入并螺纹连接在固定毂部中；

筒状的容纳部，用于容纳电机和保持器；和

台阶部，连接在容纳部和固定毂部之间，以用于容纳滚动轴承，使得滚动轴承的所述下侧抵靠到固定毂部的顶端上。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其中，

轴的顶端位于容纳毂部中并设置有容纳孔，第二端板设置有朝背离第一涡旋件的方向延伸的安装毂部，所述安装毂部被容纳于容纳孔中。

8.根据权利要求7所述的压缩机，还包括，

泵，所述泵具有在容纳孔中可操作地连接到所述第二端板的安装毂部的顶端和伸入位于壳体底部的油池中的底端，

其中，轴设置有从其底端延伸至其顶端的进送通道，所述泵被可旋转地设置在进送通道中以沿泵和进送通道之间的间隙进送油。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的压缩机，还包括，

第一罩，固定至支架上以覆盖电机，位于定子与凸缘之间并被容纳毂部延伸穿过，其中，定子固定至第一罩。

10.根据权利要求9所述的压缩机，还包括，

第二罩，第二罩的顶部覆盖并固定至第一端板，第二罩的侧壁固定至凸缘。

11.根据权利要求1至8和10中任一项所述的压缩机，其中，

转子位于定子的背离第一罩的一侧。

12.根据权利要求7或8所述的压缩机，其中，

所述轴的容纳孔的中心轴线与第二涡旋件的旋转轴线共线，轴的所述顶端的中心轴线与第一涡旋件的旋转轴线共线，容纳孔的中心轴线与轴的所述顶端的中心轴线偏离，使得第二涡旋件的旋转轴线与第一涡旋件的旋转轴线偏离。

13.根据权利要求1至8和10中任一项所述的压缩机，其中，

所述间隙位于0.1mm至3mm的范围内。

14.一种组装压缩机的方法，所述压缩机包括：壳体、具有固定毂部的支架、具有定子和转子的电机、具有连接毂部的保持器、滚动轴承、和具有容纳毂部的驱动机构，其中，所述方法包括，

将支架固定在壳体中；

将滚动轴承安装于保持器的连接毂部内侧；

将安装有转子的保持器可旋转地安装到支架上并将定子固定到支架上，其中，定子和转子由于磁性引力而彼此吸附在一起；以及

通过将驱动机构的容纳毂部螺纹连接至保持器的所述连接毂部，以将驱动机构安装至保持器上，以使所述容纳毂部的一端沿背离定子的方向推抵在滚动轴承的上侧上，带动保持器和转子一起沿背离定子的方向运动，从而将转子定位成与定子间隔开。

15.根据权利要求14所述的方法，所述压缩机还包括具有台肩的轴，所述方法还包括：

将轴安装至支架上，其中，通过将轴的底端固定至支架的固定毂部中，以使轴的台肩沿背离定子的方向推抵在滚动轴承的所述上侧上，直至滚动轴承的下侧抵靠到支架的固定毂部的顶端上，从而进一步保持转子与定子之间的间隙。

16.根据权利要求14或15所述的方法，所述压缩机还包括：第一罩，其中，将定子固定到支架上的步骤包括，将定子固定到第一罩上，随后将第一罩固定到支架上。