CN204858845U - 平衡结构、曲轴和电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种平衡结构，包括第一平衡块和第二平衡块，第一平衡块和第二平衡块适用于设置在曲轴本体上，分别位于安装在曲轴本体上的转子的两端；第一平衡块包括第一本体和第一偏心块，第一本体中部设置有第一通孔，第一本体适用于通过第一通孔套设在曲轴本体上；第一偏心块设置在第一本体的与转子接触的端面的相对端面上的一侧；第二平衡块包括第二本体和第二偏心块，第二本体中部设置有第二通孔，第二本体适用于通过第二通孔套设在曲轴本体上；第二偏心块设置在第二本体的与转子接触的端面的相对端面上的一侧。采用上述平衡结构，当平衡块结构改变时，不需重新变更铝脚位置以及开设转子压铸模具。本实用新型还公开一种曲轴和一种电机。

Description

平衡结构、曲轴和电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种平衡结构、曲轴和电机。

背景技术

目前定频电机的主平衡块和副平衡块均为半圆环形结构，并都通过铆接方式与转子连接。主平衡块铆接在转子的主平衡块端，副平衡块一般为4～5片，铆接在转子的副平衡块端。将主平衡块和副平衡块安装在转子上的过程既费时又费力，且采用此种平衡块结构，转子上必须设置铝脚，因此当主平衡块或副平衡块结构改变时，需要重新变更铝脚位置，以及重新开设转子压铸模具，进而大大增加了电机的制造成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种平衡结构，用于解决平衡块结构改变时，需重新变更铝脚位置并开设转子压铸模具的问题。

一种平衡结构，包括第一平衡块和第二平衡块，所述第一平衡块和所述第二平衡块适用于设置在曲轴本体上，并分别位于安装在所述曲轴本体上的转子的两端；

所述第一平衡块包括第一本体和第一偏心块，所述第一本体中部设置有第一通孔，且所述第一本体适用于通过所述第一通孔套设在所述曲轴本体上；所述第一偏心块设置在所述第一本体的与所述转子接触的端面的相对端面上的一侧；

所述第二平衡块包括第二本体和第二偏心块，所述第二本体中部设置有第二通孔，且所述第二本体适用于通过所述第二通孔套设在所述曲轴本体上；所述第二偏心块设置在所述第二本体的与所述转子接触的端面的相对端面上的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一本体相对于所述第一通孔的中心呈中心对称结构，所述第二本体相对于所述第二通孔的中心呈中心对称结构。

在其中一个实施例中，所述第一本体为圆环形结构，所述第一偏心块为具有第一预设圆心角度的部分圆环形结构，所述第一偏心块的内径大于等于所述第一通孔的直径，所述第一偏心块的外径等于所述第一本体的外径；

所述第二本体为圆环形结构，所述第二偏心块为具有第二预设圆心角度的部分圆环形结构，所述第二偏心块的内径大于等于所述第二通孔的直径，所述第二偏心块的外径等于所述第二本体的外径。

在其中一个实施例中，所述第一本体的外径等于所述转子的外径，所述第二本体的外径等于所述转子的外径。

在其中一个实施例中，所述第一平衡块上均匀设置有多个第一通流孔，所述第二本体上均匀设置有多个第二通流孔；

所述曲轴与所述转子配套安装后，所述第一通流孔的位置与所述转子的铝环不重叠，所述第二通流孔的位置与所述转子的铝环不重叠。

在其中一个实施例中，所述第一平衡块和所述第二平衡块安装在所述曲轴本体上后，所述第一平衡块、所述第二平衡块和所述曲轴本体上的偏心部满足以下公式：

G(M3)*R3+G(M1)*R1+G(M2)*R2＝0；

G(M3)*R3*L3+G(M1)*R1*L1+G(M2)*R2*L2＝0；

其中，G(M3)为所述偏心部的重量，R3为所述偏心部的重心到所述曲轴本体的中心轴线的距离，L3为所述偏心部的重心到X轴的距离；G(M1)为所述第一平衡块的重量，R1为所述第一平衡块的重心到所述曲轴本体的中心轴线的距离，L1为所述第一平衡块的重心到X轴的距离；G(M2)为所述第二平衡块的重量，R2为所述第二平衡块的重心到所述曲轴本体的中心轴线的距离，L2为所述第二平衡块的重心到X轴的距离；X轴所在的直线垂直于所述曲轴本体的中心轴线。

在其中一个实施例中，所述第一本体与所述第一偏心块为一体结构，所述第二本体与所述第二偏心块为一体结构。

本实用新型还提出一种曲轴，包括曲轴本体和上述平衡结构。

在其中一个实施例中，所述平衡结构通过热套或冷压的方式安装在所述曲轴本体上。

本实用新型还提出一种电机，包括转子和上述曲轴。

在其中一个实施例中，所述转子通过热套或冷压的方式与上述曲轴固定。

上述平衡结构、曲轴和电机，所述第一平衡块和所述第二平衡块设置在曲轴本体上，而不再铆接在转子的两端，因此所述转子上无需再开设铝脚，解决了因平衡块结构改变时，需要重新变更铝脚位置以及重新开设转子压铸模具的问题，节省了成本。

附图说明

图1为本实用新型平衡结构一个实施例中的第一平衡块的结构示意图；

图2为本实用新型平衡结构一个实施例中的第二平衡块的结构示意图；

图3为本实用新型曲轴与转子装配在一起的结构示意图；

图4为本实用新型曲轴一个实施例中的第一平衡块、第二平衡块和偏心部之间的位置关系示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型平衡结构、曲轴和电机的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1至图3，一个实施例中，本实用新型平衡结构包括第一平衡块110和第二平衡块120。第一平衡块110和第二平衡块120适用于安装在曲轴本体130上，且分别位于安装在曲轴本体130上的转子200的两端。第一平衡块110包括第一本体111和第一偏心块112。第一本体111中部设置有第一通孔1111，且第一本体111适用于通过第一通孔1111套设在曲轴本体130上。第一偏心块112固定设置在第一本体111的与转子200接触的端面的相对端面上的一侧。第二平衡块120包括第二本体121和第二偏心块122。第二本体121中部设置有第二通孔1211，且第二本体121适用于通过第二通孔1211套设在曲轴本体130上。第一偏心块112固定设置在第一本体111的与转子200接触的端面的相对端面上的一侧。

上述平衡结构，第一平衡块110和第二平衡块120设置在曲轴本体130上，而不再铆接在转子200的两端，因此转子200上无需再开设铝脚，解决了当平衡块结构改变时，需要重新变更铝脚位置以及重新开设转子压铸模具的问题，节省了成本。

可以理解的，第一平衡块110和第二平衡块120设置在曲轴本体130上后，第一平衡块110产生的偏心距和第二平衡块120产生的偏心距与曲轴本体130上的偏心部140产生的偏心距相互抵消，从而使曲轴实现自平衡功能。

优选的，第一本体111相对于第一通孔1111的中心呈中心对称结构，第二本体121相对于第二通孔1211的中心呈中心对称结构。例如，第一本体111和第二本体121可以均为圆环形结构。将第一本体111和第二本体121均设置为圆环形结构，在第一平衡块110和第二平衡块120安装在曲轴本体130上以后，能够进一步增加曲轴本体130转动时的稳定性。

进一步地，第一偏心块112为具有第一预设圆心角度的部分圆环形结构，第一预设圆心角度可以根据需要具体设定。例如，可以将第一预设圆心角度设定为180°。第一偏心块112与第一本体111可同心设置，即第一本体111的圆心与第一偏心块112的圆心重合。第一偏心块112的内径大于等于第一通孔1111的直径，且第一偏心块112的内径小于第一本体111的外径。第一偏心块112的外径等于第一本体111的外径。可以理解的，本实施例中，第一通孔1111的直径即为第一本体111的内径。

同样的，第二偏心块122为具有第二预设圆心角度的部分圆环形结构，第二预设圆心角度可以根据需要具体设定。例如，可以将第二预设圆心角度设定为180°。第二偏心块122与第二本体121可同心设置，即第二本体121的圆心与第二偏心块122的圆心重合。第二偏心块122的内径大于等于第二通孔1211的直径，且第二偏心块122的内径小于第二本体121的外径。第二偏心块122的外径等于第二本体121的外径。可以理解的，本实施例中，第二通孔1211的直径即为第二本体121的内径。

将第一偏心块112和第二偏心块122设置成部分圆环形结构，能够使得本实用新型平衡结构在被安装到曲轴上时，使曲轴保持较高精度的平衡稳定性，而且可以使得本实用新型平衡结构的设计难度进一步降低。第一偏心块112的圆环的径向厚度和第二偏心块122的圆环的径向的厚度可以根据具体需要进行设计。

本实施例中，第一本体111的外径等于转子200的外径，第二本体121的外径等于转子200的外径。但在其他实施例中，第一本体111的外径还可以小于转子200的外径，第二本体121的外径也还可以小于转子200的外径。

将第一本体111的外径设置成与转子200的外径相等，能够尽量增大第一偏心块112的外边缘到曲轴本体130的中心轴线的距离，进而可以增大第一平衡块110的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离，从而在对第一偏心块112的形状、位置以及厚度上的设计上可以更加方便多样。同理，将第二本体121的外径设置成与转子200的外径相等，能够尽量增大第二偏心块122的外边缘到曲轴本体130的中心轴线的距离，进而可以增大第二平衡块120的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离，从而在对第一偏心块112的形状、位置以及厚度上的设计上可以更加方便多样。

参见图4，一个实施例中，第一平衡块110和第二平衡块120安装在曲轴本体130上后，第一平衡块110的偏心距与曲轴本体130上的偏心部140的偏心距方向相反，第二平衡块120的偏心距与曲轴本体130上的偏心部140的偏心距方向相同。为了曲轴自身能够实现自平衡功能，第一平衡块110、第二平衡块120和偏心部140应满足以下两个公式：

G(M3)*R3+G(M1)*R1+G(M2)*R2＝0；

G(M3)*R3*L3+G(M1)*R1*L1+G(M2)*R2*L2＝0；

其中，G(M3)为偏心部140的重量，R3为偏心部140的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离，L3为偏心部140的重心到X轴的距离；G(M1)为第一平衡块110的重量，R1为第一平衡块110的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离，L1为第一平衡块110的重心到X轴的距离；G(M2)为第二平衡块120的重量，R2为第二平衡块120的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离，L2为第二平衡块120的重心到X轴的距离；X轴所在的直线垂直于曲轴本体130的中心轴线。

可以理解的，曲轴本体130和转子200选定后，根据上述两个公式，可确定第一平衡块110的重量G(M1)和第二平衡块120的重量G(M2)。

本实施例中，X轴位于偏心部140的远离第一平衡块110的端面上，且与曲轴本体130的中心轴线垂直。在其他实施例中，X轴还可以选择在曲轴本体130所在空间的其他位置。结合力学知识可知，只要第一平衡块110、第二平衡块120和偏心部140满足上述两个公式，曲轴自身即可实现自平衡功能。

可以理解的，第一平衡块110的偏心距和第二偏心块120的偏心距还可以均与偏心部140的偏心距方向相反。其中，在曲轴本体130选定后，偏心部140的重量G(M3)、偏心部140的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离R3均可确定，还可根据上述两个公式，对第一平衡块110和第二平衡块120的形状进行调整设计，但需最终使得第一平衡块110的重量G(M1)、第一平衡块110的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离R1、第二平衡块120的重量G(M2)和第二平衡块120的重心到曲轴本体130的中心轴线的距离R2满足上述两个公式。

另外，在其他实施例中，第一偏心块112还可以为其他形状，例如为方块形或其他不规则形状。同理，第二偏心块122也还可以为其他形状，例如为方块形或其他不规则形状。只要第一平衡块110产生的偏心距和第二平衡块120产生的偏心距能够与偏心部140产生的偏心距相互抵消即可。

进一步地，第一平衡块110上还可以设置有多个第一通流孔113，第一通流孔113的横截面可以为圆形、方形或其他形状。曲轴与转子200安装在一起后，第一通流孔113的位置应不与转子200上的铝环210重叠，以保证第一通流孔113的通畅性。同样的，第二平衡块120上还可以设置有多个第二通流孔123，第二通流孔123的横截面可以为圆形、方形或其他形状。曲轴与转子200安装在一起后，第二通流孔123的位置应不与转子200上的铝环210重叠，以保证第二通流孔123的通畅性。设置第一通流孔113和第二通流孔123能够增加通流面积。

可以理解的，第一通流孔113可以只均匀设置在第一平衡块110的第一本体111上未设置第一偏心块112的区域，也可以均匀设置在第一平衡块110上的全部区域。同样，第二通流孔123可以只均匀设置在第二平衡块120的第二本体121上未设置第二偏心块122的区域，也可以均匀设置在第二平衡块120上的全部区域。

优选的，第一本体111与第一偏心块112为一体结构，第二本体121与第二偏心块122为一体结构。将第一本体111与第一偏心块112设计为一体结构，在曲轴转动时，能够增加第一平衡块110的稳定性，使曲轴的自平衡功能更稳定。同理，将第二本体121与第二偏心块122设计为一体结构，在曲轴转动时，能够增加第二平衡块120的稳定性，使曲轴的自平衡功能更稳定。

上述平衡结构，包括第一平衡块110和第二平衡块120，第一平衡块110和第二平衡块120可采用热套或冷压的方式固定在曲轴本体130的两端，而不再铆接在转子200的两端，因此转子200上无需再开设铝脚，解决了因平衡块结构改变时，需要重新变更铝脚位置以及重新开设转子压铸模具的问题，还可以取消挡油帽，节省了成本。

本实用新型的一个实施例中还提出一种曲轴，包括曲轴本体130和上述平衡结构。上述平衡结构通过热套或冷压的方式安装在曲轴本体130上。上述曲轴且具有上述平衡结构所具有的优点。

本实用新型的一个实施例中还提出一种电机，包括转子200和上述曲轴。转子200通过热套或冷压的方式与上述曲轴固定。上述电机具有上述曲轴所具有的优点。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种平衡结构，其特征在于，包括第一平衡块（110）和第二平衡块（120），所述第一平衡块（110）和所述第二平衡块（120）适用于设置在曲轴本体（130）上，并分别位于安装在所述曲轴本体（130）上的转子（200）的两端；

所述第一平衡块（110）包括第一本体（111）和第一偏心块（112），所述第一本体（111）中部设置有第一通孔（1111），且所述第一本体（111）适用于通过所述第一通孔（1111）套设在所述曲轴本体（130）上；所述第一偏心块（112）设置在所述第一本体（111）的与所述转子（200）接触的端面的相对端面上的一侧；

所述第二平衡块（120）包括第二本体（121）和第二偏心块（122），所述第二本体（121）中部设置有第二通孔（1211），且所述第二本体（121）适用于通过所述第二通孔（1211）套设在所述曲轴本体（130）上；所述第二偏心块（122）设置在所述第二本体（121）的与所述转子（200）接触的端面的相对端面上的一侧。

2.根据权利要求1所述的平衡结构，其特征在于，所述第一本体（111）相对于所述第一通孔（1111）的中心呈中心对称结构，所述第二本体（121）相对于所述第二通孔（1211）的中心呈中心对称结构。

3.根据权利要求2所述的平衡结构，其特征在于，所述第一本体（111）为圆环形结构，所述第一偏心块（112）为具有第一预设圆心角度的部分圆环形结构，所述第一偏心块（112）的内径大于等于所述第一通孔（1111）的直径，所述第一偏心块（112）的外径等于所述第一本体（111）的外径；

所述第二本体（121）为圆环形结构，所述第二偏心块（122）为具有第二预设圆心角度的部分圆环形结构，所述第二偏心块（122）的内径大于等于所述第二通孔（1211）的直径，所述第二偏心块（122）的外径等于所述第二本体（121）的外径。

4.根据权利要求3所述的平衡结构，其特征在于，所述第一本体（111）的外径等于所述转子（200）的外径，所述第二本体（121）的外径等于所述转子（200）的外径。

5.根据权利要求1所述的平衡结构，其特征在于，所述第一平衡块（110）上均匀设置有多个第一通流孔（113），所述第二本体（121）上均匀设置有多个第二通流孔（123）；

所述曲轴本体（130）与所述转子（200）配套安装后，所述第一通流孔（113）的位置与所述转子（200）的铝环（210）不重叠，所述第二通流孔（123）的位置与所述转子（200）的铝环（210）不重叠。

6.根据权利要求1所述的平衡结构，其特征在于，所述第一平衡块（110）和所述第二平衡块（120）安装在所述曲轴本体（130）上后，所述第一平衡块（110）、所述第二平衡块（120）和所述曲轴本体（130）上的偏心部（140）满足以下公式：

G(M3)*R3+G(M1)*R1+G(M2)*R2＝0；

G(M3)*R3*L3+G(M1)*R1*L1+G(M2)*R2*L2＝0；

其中，G(M3)为所述偏心部（140）的重量，R3为所述偏心部（140）的重心到所述曲轴本体（130）的中心轴线的距离，L3为所述偏心部（140）的重心到X轴的距离；G(M1)为所述第一平衡块（110）的重量，R1为所述第一平衡块（110）的重心到所述曲轴本体（130）的中心轴线的距离，L1为所述第一平衡块（110）的重心到X轴的距离；G(M2)为所述第二平衡块（120）的重量，R2为所述第二平衡块（120）的重心到所述曲轴本体（130）的中心轴线的距离，L2为所述第二平衡块（120）的重心到X轴的距离；X轴所在的直线垂直于所述曲轴本体（130）的中心轴线。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的平衡结构，其特征在于，所述第一本体（111）与所述第一偏心块（112）为一体结构，所述第二本体（121）与所述第二偏心块（122）为一体结构。

8.一种曲轴，其特征在于，包括曲轴本体（130）和权利要求1至7任意一项所述的平衡结构。

9.根据权利要求8所述的曲轴，所述平衡结构通过热套或冷压的方式安装在所述曲轴本体（130）上。

10.一种电机，其特征在于，包括转子（200）和权利要求8或9所述的曲轴。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述转子（200）通过热套或冷压的方式与所述曲轴固定。