CN205001192U - 平衡块和包括该平衡块的旋转式机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型平衡块和包括该平衡块的旋转式机械。根据本实用新型的一个方面，提供一种平衡块(170，170B，170C，170D)，所述平衡块包括配重部(174，174C)，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向(RD)的前端部(175，175C)和尾端部(177，177C)，所述前端部具有前周向末端(1753，1753C)，所述尾端部具有尾周向末端(1773，1773C)。所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。根据本实用新型，能够减小包括有平衡块的转动结构的动力消耗。

Description

平衡块和包括该平衡块的旋转式机械

技术领域

本实用新型涉及平衡块和包括该平衡块的旋转式机械，更具体地，涉及能够在动力消耗方面做出改进的平衡块。

背景技术

在包括运动部件(例如压缩机构、马达、旋转轴等)的旋转式机械(例如压缩机特别是涡旋压缩机)中，在机械运转时由于运动部件的运动(例如转动)不平衡而会增大振动、噪音等。在一些情况中，运动部件的运动不平衡是由于运动部件本身和/或其上所安装的构件的加工误差而造成质心不平衡而导致的。在其它情况中，运动部件的运动不平衡是由于特意地在运动部件本身和/或其上所安装的构件中设置偏心结构以实现特殊功能而导致的(例如，在涡旋压缩机中，在驱动轴处设置偏心销以利用偏心原理来使动涡旋相对于定涡旋进行圆周平动)。

针对这种运动不平衡，通常在运动部件上设置能够提供反向离心力的平衡块以平衡所产生的运动不平衡从而减小振动和噪音。

平衡块随着运动部件的运动而运动。在例如运动部件高速旋转、平衡块所处的环境存在气体流、和/或平衡块所处的环境存在液体流(例如油流)的应用情形中，平衡块的存在会导致运动部件的运动阻力增大从而导致系统动力消耗增大。另外，如果平衡块由于形状等原因而导致强度不足，则高速运动中的平衡块将易于发生断裂(例如疲劳断裂)。

这里，应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，而不一定构成现有技术。

实用新型内容

在本部分中提供本实用新型的总概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。

本实用新型的一个目的是提供一种能够减小前端部和/或尾端部的末端面积的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够使流体平稳地且顺利地流动经过平衡块的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够使平衡块不会搅动或过度搅动流体从而实现受控且优化的流体流动路径的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够使平衡块之后的流体分离点向后移位并且使平衡块后方的尾流区域减小或负压减小的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够使平衡块在运动中所受到的压差阻力进而迎面阻力减小的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够减小转动结构进而压缩机的动力消耗的平衡块。

本实用新型的另一目的是提供一种能够避免应力集中从而增大平衡块的强度的平衡块。

本实用新型的其它目的在于提供一种包括上述平衡块的旋转式机械。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本实用新型的一个方面，提供一种平衡块，所述平衡块包括配重部，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向的前端部和尾端部，所述前端部具有前周向末端，所述尾端部具有尾周向末端。所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。

在上述平衡块中，所述前端部还具有前径向内侧部、前径向外侧部和前轴向端表面，所述尾端部还具有尾径向内侧部、尾径向外侧部和尾轴向端表面。

在上述平衡块中：所述前径向内侧部朝向所述前周向末端径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部朝向所述前周向末端径向地向内倾斜；所述尾径向内侧部朝向所述尾周向末端径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部朝向所述尾周向末端径向地向内倾斜。

在上述平衡块中，当沿轴向方向观察时，所述前端部所形成的前端部角度为15度至50度，并且/或者，所述尾端部所形成的尾端部角度为15度至50度。

在上述平衡块中，所述前端部角度为大约30度，并且/或者，所述尾端部角度为大约30度。

在上述平衡块中：所述前径向内侧部朝向所述前轴向端表面径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部朝向所述前轴向端表面径向地向内倾斜；所述尾径向内侧部朝向所述尾轴向端表面径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部朝向所述尾轴向端表面径向地向内倾斜。

在上述平衡块中，所述前周向末端呈弧状并且与所述前径向内侧部和所述前径向外侧部平滑地衔接，并且/或者，所述尾周向末端呈弧状并且与所述尾径向内侧部和所述尾径向外侧部平滑地衔接。

在上述平衡块中，所述平衡块适于附接至旋转式机械的旋转部件，所述平衡块还包括与所述配重部一体地或分体地形成的附接部，所述配重部适于经由所述附接部安装至所述旋转部件。

在上述平衡块中，所述旋转部件是所述旋转式机械的转子，所述附接部呈大致环形并且适于附接至所述转子的轴向端部。

在上述平衡块中，所述配重部从所述附接部的与附接至所述转子的表面相反的配重表面轴向地延伸并且形成为部分圆环形。

在上述平衡块中，所述配重部在周向方向上延伸大约180度。

在上述平衡块中，所述旋转部件是所述旋转式机械的驱动轴，所述附接部呈大致扇形并且设置有紧固孔，所述紧固孔适于附接至所述驱动轴的对应部分。

在上述平衡块中，所述配重部包括从所述附接部的第一轴向表面轴向地延伸的第一配重部和/或从所述附接部的与所述第一轴向表面相反的第二轴向表面轴向地延伸的第二配重部。

在上述平衡块中，所述第一配重部沿着所述附接部的扇形边缘周向地延伸大约180度，并且/或者，所述第二配重部沿着所述附接部的扇形边缘周向地延伸大约180度。

在上述平衡块中，在所述配重部包括所述第一配重部和所述第二配重部两者的情况下：所述第一配重部和所述第二配重部均朝向相应的周向末端渐缩，使得所述平衡块关于所述附接部对称；或者，所述第一配重部和所述第二配重部中的仅一者朝向相应的周向末端渐缩，使得所述平衡块关于所述附接部不对称。

在上述平衡块中，所述前轴向端表面朝向所述前周向末端轴向地且周向地倾斜，并且/或者，所述尾轴向端表面朝向所述尾周向末端轴向地且周向地倾斜。

在上述平衡块中：所述前径向内侧部朝向所述前轴向端表面径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部朝向所述前轴向端表面径向地向内倾斜；所述尾径向内侧部朝向所述尾轴向端表面径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部朝向所述尾轴向端表面径向地向内倾斜。

在上述平衡块中，当沿径向方向观察时，所述前端部所形成的前端部角度为30度至60度，并且/或者，所述尾端部所形成的尾端部角度为30度至60度。

在上述平衡块中，所述平衡块适于附接至旋转式机械的旋转部件，所述平衡块还包括与所述配重部一体地或分体地形成的附接部，所述附接部适于将所述配重部安装至所述旋转部件，以及所述前周向末端经过平滑处理使得所述轴向端表面在所述前周向末端处与所述附接部平滑地衔接，并且/或者，所述尾周向末端经过平滑处理使得所述轴向端表面在所述尾周向末端处与所述附接部平滑地衔接。

为了实现上述目的中的一个或多个，根据本实用新型的另一方面，提供一种旋转式机械。所述旋转式机械包括如上所述的平衡块。

在上述旋转式机械中，所述旋转式机械为涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括用作所述旋转部件的转子和驱动轴。

在根据本实用新型的平衡块中，前端部和尾端部本身进而整个平衡块形成具有流线形状的流线体(特别是前端部和尾端部呈尖细状流线体)。因此，前端部的末端面积(迎风面面积)和尾端部的末端面积得以减小，并且使得平衡块周围的流体平稳地且顺利地流动经过平衡块而且平衡块不会搅动或过度搅动流体从而实现受控且优化的流体流动路径。另外，还使得平衡块之后的流体分离点向后移位并且使得平衡块后方的尾流区域减小或负压减小。由此，不仅使平衡块的前端部(迎风面)处的压力减小而且也使平衡块的尾端部处的尾流(湍流)所引起的阻力减小，亦即，使得平衡块在运动中所受到的压差阻力进而迎面阻力(因流体的存在而引起)减小。这样，尤其是在平衡块所处的环境存在运动流体流和/或平衡块所附接的运动部件(例如转子)需要进行高速运动(例如3600转/分以上)的压缩机(例如高速运动的变速压缩机)中，由于平衡块进而平衡块所附接的运动部件(即整个转动结构)所受到的运动阻力(流体阻力)减小，因此转动结构进而压缩机的动力消耗得以减小。另一方面，由于在平衡块中设置有截面尺寸平缓变化的过渡部分而不存在或较少地存在截面尺寸急剧变化的部分，因此能够避免应力集中从而增大了平衡块的强度(疲劳强度)。又一方面，在例如平衡块所处的环境存在润滑油流的情况下，由于流体流动路径得以优化地控制和管理，因此润滑油被平衡块搅动和打碎的程度减小，从而可以避免出现过多润滑油被工作流体携带而造成压缩机缺油的情况。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1A和图1B为示出根据相关技术的平衡块的立体图；

图2为示出应用了根据本实用新型的平衡块的涡旋压缩机的纵剖图；

图3A和图3B分别为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块的立体图和平面图；

图4为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图；

图5A为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的立体图；

图5B和图5C为分别示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的前端部和尾端部的侧视图；

图6为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图；

图7A为示出根据本实用新型第三实施方式的上下对称式平衡块的立体图；

图7B为示出根据本实用新型第三实施方式的非上下对称式平衡块的立体图；

图8为示出根据本实用新型第三实施方式的平衡块安装至驱动轴的状态的立体图；

图9为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块的变型例的立体图；

图10为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的变型例的立体图；

图11A和图11B为分别示出根据本实用新型第三实施方式的平衡块的变型例的立体图和平面图；以及

图12为示出根据本实用新型第一实施方式的配重部的变型例的立体图。

具体实施方式

下面参照附图、借助示例性实施方式对本实用新型进行详细描述。对本实用新型的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用途的限制。

首先，参照图2概要地描述应用了根据本实用新型的平衡块的涡旋压缩机(用作根据本实用新型的旋转式机械)的结构(图2为示出应用了根据本实用新型的平衡块的涡旋压缩机的纵剖图)。

如图2所示，涡旋压缩机100可以包括壳体110。在壳体110内可以限定有内部空间S。在内部空间S中，会存在有静止流体或运动流体流(例如由工作流体形成的气体流和由润滑油形成的液体流)。

涡旋压缩机100还可以包括驱动机构130。驱动机构130可以包括电动马达132和驱动轴134(对应于旋转部件)。电动马达132可以包括定子137和转子138(对应于旋转部件)。定子137可以固定地连接至壳体110的壳体本体110a的内周壁面，而转子138可以固定地套在驱动轴134上以与驱动轴134一体地旋转。在驱动轴134的顶端部处可以设置有偏心销139。

涡旋压缩机100还可以包括主轴承座180。主轴承座180可以固定地连接至壳体100的壳体本体110a的内周壁面。主轴承座180适于经由设置在主轴承座180中的主轴承182而支承驱动轴134的一部分。

涡旋压缩机100还可以包括适于压缩工作流体(例如制冷剂)的压缩机构CM。压缩机构CM可以包括动涡旋部件150和定涡旋部件160。

动涡旋部件150可以包括：基板152；从基板152的上表面向上延伸的螺旋状动涡卷154；以及从基板152的下表面向下延伸的毂部156。动涡旋部件150可以布置于主轴承座180，并且由主轴承座180轴向地支承成能够进行绕动。偏心销139可以驱动地联接至(插入至)毂部156。

定涡旋部件160可以包括：基板162；从基板162的下表面向下延伸的螺旋状定涡卷164。

定涡卷164适于与动涡卷154接合，从而限定出一系列例如月牙形的工作流体容纳室。

当涡旋压缩机100运转时，电动马达132通电而使转子138与驱动轴134一体地旋转。这时，例如与驱动轴134一体地形成的偏心销139也旋转，从而例如经由置于偏心销139与毂部156之间的卸载衬套(未标示)和/或驱动轴承(未标示)而驱动毂部156，由此使动涡旋部件150借助例如十字滑环(未标示)而相对于定涡旋部件160进行平动转动即绕动(亦即，动涡旋部件150的轴线相对于定涡旋部件160的轴线公转，但是动涡旋部件150本身并未绕其轴线旋转)。由此，由定涡卷164与动涡卷154限定的各容纳室在从径向外侧向径向内侧移动的过程中从未封闭的吸入室变为封闭的压缩室再变为中心高压室(具有最高压力)，并且容积逐渐由大变小。这样，容纳室中的压力也逐渐升高，从而工作流体被压缩并最终从定涡旋基板162处的排出口(未标示)排出至高压区HR(内部空间S的一部分)进而经由排出配件191排出至压缩机外部。

涡旋压缩机100还可以包括平衡块170(根据本实用新型第一实施方式的平衡块170)。如图2所示，平衡块170可以包括附接至转子138的上端138a的上平衡块170和附接至转子138的下端138b的下平衡块170。平衡块170可以提供反向离心力以平衡例如由动涡旋部件150在旋转过程中所产生的离心力(正向离心力)，由此使整个转动结构实现动平衡从而减小振动和噪音。

下面参照图3A、图3B和图4描述根据本实用新型第一实施方式的平衡块170(图3A和图3B分别为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块的立体图和平面图，而图4为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图)。

由于上平衡块170与下平衡块170的结构基本相同，因此出于简洁目的，下文中将主要对上平衡块170进行描述。

如图3A和图3B所示，上平衡块170可以包括附接部172和配重部174。

附接部172可以呈大致环形(在其它示例中也可以呈部分环形)、并且适于附接至转子138的上端138a由此将上平衡块170固定地附接至转子138。附接部172可以包括适于附接至转子138的附接表面和背离转子138的与附接表面相反的表面(也称为配重表面)173。在一些示例中，上平衡块170可以设置有例如螺纹孔的紧固孔179以例如通过螺纹紧固方式将上平衡块170固定地附接至转子138。在其它示例中，可以使用其它合适的固定附接方式。

配重部174可以从配重表面137轴向地向上延伸并且形成为部分环形。在图示的示例中，配重部174在周向方向上延伸大致180度。然而，可以构想配重部174的其它合适的周向延伸范围。

配重部174可以包括关于上平衡块170的旋转方向RD(对应于转子138的旋转方向)的前端部175和尾端部177。

根据第一实施方式，对配重部174的形状进行优化。特别地，在配重部174中，前端部175和尾端部177可以构造成具有朝向各自末端(周向末端)渐缩(或收拢)的渐缩形状，使得前端部175和尾端部177呈大致尖细状。

特别参照图3A和图3B，前端部175可以包括径向内侧部1751、径向外侧部1752、(周向)末端1753和轴向端表面1754。径向内侧部1751可以从配重部174的径向内侧部基准圆弧线IA(亦即，配重部174的中间部176的径向内侧部圆弧的假想延长线)朝向末端1753径向地向外偏离。亦即，径向内侧部1751可以朝向末端1753径向地向外倾斜(或者说朝向径向外侧部1752收拢)。这里，需要指出的是，径向内侧部1751的这种表面倾斜方式即为：径向及周向倾斜但是轴向不倾斜的表面倾斜方式并且在下文中可以称为“第一表面倾斜方式”。径向外侧部1752可以沿着配重部174的径向外侧部基准圆弧线OA延伸。末端1753可以做倒圆角处理从而呈弧状并且与径向内侧部1751和径向外侧部1752平滑地衔接。

由此，根据第一实施方式，当沿轴向方向(压缩机100的轴向方向)观察上平衡块170时(参见图3A和图3B)，前端部175所形成的端部角度α可以为锐角即大于0度且小于90度。在一些示例中，端部角度α可以优选地为7.5度至70度、更优选地为15度至50度、并且进一步更优选地为30度(或大致30度)。

尾端部177的构型可以与前端部175的构型相似。尾端部177可以包括径向内侧部1771、径向外侧部1772、(周向)末端1773和轴向端表面1774，并且所形成的端部角度β(沿轴向方向观察时)可以为锐角即大于0度且小于90度。在一些示例中，端部角度β可以优选地为7.5度至70度、更优选地为15度至50度、并且进一步更优选地为30度(或大致30度)。

在一些示例中，端部角度α可以等于端部角度β。在其它示例中，端部角度α可以不等于端部角度β。

这样，由于在上平衡块170中前端部175和尾端部177呈渐缩形状并且它们的末端1753、1773做倒圆角处理，因此前端部175和尾端部177本身进而整个上平衡块170形成具有流线形状的流线体(特别是前端部175和尾端部177呈尖细状流线体)。

与例如如图1A和图1B所示的根据相关技术的平衡块相比，根据第一实施方式的平衡块170(上平衡块170和下平衡块170)至少能够带来如下所述的有益技术效果。

图1A和图1B为示出根据相关技术的平衡块的立体图。

在图1A所示出的根据相关技术的用于附接至转子的平衡块170'中，配重部174'沿着呈圆环形的附接部172'的周缘的一部分设置在附接部172'的轴向表面上，并且配重部174'的前端部175'和尾端部177'并未朝向各自末端渐缩从而并未呈大致尖细状。相反，前端部175'的末端和尾端部177'的末端呈大致平面状，并且配重部174'在前端部175'的末端和尾端部177'的末端处与附接部172'并未平滑地衔接而是在两者之间形成截面尺寸急剧变化的台阶部(特别是，台阶部在整个径向范围上形成)。

在图1B所示出的根据相关技术的用于附接至驱动轴的平衡块170”中，配重部174”沿着呈大致扇形的附接部172”的扇形边缘设置在附接部172”的径向外侧，并且配重部174”的前端部175”和尾端部177”并未朝向各自末端渐缩从而并未呈大致尖细状。相反，前端部175”的末端和尾端部177”的末端呈大致平面状，并且配重部174”在前端部175”的末端和尾端部177”的末端处与附接部172”并未平滑地衔接而是在两者之间形成截面尺寸急剧变化的台阶部(特别地，台阶部在整个轴向范围上形成)。

相比之下，在根据第一实施方式的平衡块170(上平衡块170和下平衡块)中，前端部175和尾端部177本身进而整个平衡块170形成具有流线形状的流线体(特别是前端部175和尾端部177呈尖细状流线体)。因此，前端部175的末端面积(迎风面面积)和尾端部177的末端面积得以减小，并且使得平衡块170周围的流体平稳地且顺利地流动经过平衡块170而且平衡块170不会搅动或过度搅动流体从而实现受控且优化的流体流动路径FP(参见图3A和图3B)。另外，还使得平衡块170之后的流体分离点向后移位并且使得平衡块170后方的尾流区域减小或负压减小。由此，不仅使平衡块170的前端部175(迎风面)处的压力PF减小而且也使平衡块170的尾端部177处的尾流(湍流)所引起的阻力WF减小，亦即，使得平衡块170在运动中所受到的压差阻力进而迎面阻力(因流体的存在而引起)减小。这样，尤其是在平衡块所处的环境存在运动流体流和/或平衡块170所附接的运动部件(例如转子)需要进行高速运动(例如3600转/分以上)的压缩机(例如高速运动的变速压缩机)中，由于平衡块进而平衡块所附接的运动部件(即整个转动结构)所受到的运动阻力(流体阻力)减小，因此转动结构进而压缩机的动力消耗得以减小。另一方面，由于在平衡块170中设置有截面尺寸平缓变化的过渡部分而不存在或较少地存在截面尺寸急剧变化的部分，因此能够避免应力集中从而增大了平衡块的强度(疲劳强度)。又一方面，在例如平衡块所处的环境存在润滑油流的情况下，由于流体流动路径得以优化地控制和管理，因此润滑油被平衡块搅动和打碎的程度减小，从而可以避免出现过多润滑油被工作流体携带而造成压缩机缺油的情况。

另外，与仅仅在前端部和/或尾端部的末端做简单倒圆角处理而前端部和/或尾端部并未渐缩成尖细形状(例如两个侧部中的至少之一并未朝向彼此倾斜从而两个侧部的延长线并未交叉而形成端部角度)的平衡块相比，呈渐缩形状的平衡块27由于流动经过平衡块170的流体流动路径得到更好的控制和管理并且平衡块170的湍流得到更好的抑制而使得转动结构的动力消耗得到更大程度的减小等。

实用新型人对安装有根据本实用新型第一实施方式的平衡块的某一型号的涡旋压缩机的性能进行测试。与此同时，实用新型人对安装有根据相关技术的平衡块的同一型号的涡旋压缩机的性能进行测试。两个测试在相同的测试条件进行，并且测试所涉及的两个涡旋压缩机除了平衡块之外其它结构均相同。测试结果在表1中列出。

表1

从表1可以看到，与安装有根据相关技术的平衡块的压缩机相比，安装有根据第一实施方式的平衡块的压缩机在各项测试性能上均具有优势。特别地，在根据第一实施方式的压缩机中，系统功率消耗和构成系统功率消耗主要部分的压缩机功率消耗均减小，相应地能效比则增大。例如，对于市场需求(MRE)全负荷工况而言，系统功率消耗减小了大约2.5％，而对于部分负荷(50/100)工况而言，系统功率消耗减小了大约1.0％。另外，从表1还可以看到，当压缩机以更高速度运转时，系统功率消耗的减小程度更大。

下面参照图5A、图5B、图5C和图6描述根据本实用新型第二实施方式的平衡块170B(图5A为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的立体图，图5B和图5C为分别示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的前端部和尾端部的侧视图，而图6为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图)。

出于简洁目的，下文中将主要描述根据第二实施方式的平衡块170B与根据第一实施方式的平衡块170的不同之处。

在平衡块170B的配重部174中，前端部175具有连接径向内侧部1751与径向外侧部1752的背离附接部172的轴向端表面1754。径向内侧部1751和径向外侧部1752可以分别沿着配重部174的径向内侧部基准圆弧线IA和径向外侧部基准圆弧线OA延伸。轴向端表面1754可以朝向附接部172(即朝向末端1753)轴向地且周向地倾斜(或者说朝向附接部172收拢)，使得前端部175和尾端部177构造成具有朝向各自末端渐缩(或收拢)的渐缩形状。这里，需要指出的是，轴向端表面1754的这种表面倾斜方式即为：轴向及周向倾斜但是径向不倾斜的表面倾斜方式并且在下文中可以称为“第二表面倾斜方式”。末端1753可以做平滑处理从而前端部175和尾端部177的轴向端表面1754在末端1753处与附接部172平滑地衔接。

如图5B所示，当沿径向方向(压缩机100的径向方向)观察平衡块170B时，前端部175所形成的端部角度γ可以为锐角即大于0度且小于90度。在一些示例中，端部角度γ可以优选地为15度至75度、更优选地为30度至60度、并且进一步更优选地为45度(或大致45度)。

如图5C所示，当沿径向方向观察平衡块170B时，尾端部177所形成的端部角度δ可以为锐角即大于0度且小于90度。在一些示例中，端部角度δ可以优选地为15度至75度、更优选地为30度至60度、并且进一步更优选地为45度(或大致45度)。另外，端部角度γ与端部角度δ可以相等也可以不相等。

根据第二实施方式的平衡块170B也能够带来减小转动结构进而压缩机的动力消耗并且增大平衡块的强度的有益技术效果。与根据第一实施方式的平衡块170相比，根据第二实施方式的平衡块170B可能在制造方面更加容易，但是在性能方面特别是在系统动力消耗方面要差一些。在至少一个径向侧部以第一表面倾斜方式倾斜的第一实施方式中，平衡块170周围的流体能够更加平稳地且顺利地流动经过平衡块170的两侧，从而转动结构所受到的运动阻力(流体阻力)更小。

下面参照图7A、图7B和图8描述根据本实用新型第三实施方式的平衡块170C(图7A为示出根据本实用新型第三实施方式的上下对称式平衡块的立体图，图7B为示出根据本实用新型第三实施方式的非上下对称式平衡块的立体图，而图8为示出根据本实用新型第三实施方式的平衡块安装至驱动轴的状态的立体图)。

平衡块170C适于附接至驱动轴134。例如，平衡块170C可以附接至驱动轴134的位于转子138上侧的上部分，也可以附接至驱动轴134的位于转子138下侧的下部分。

平衡块170C可以包括附接部172C和配重部174C。

附接部172C可以呈大致扇形、并且设置有紧固孔171C(例如，如图7A所示的圆形紧固孔和如图7B所示的D形紧固孔)。紧固孔171C适于附接至驱动轴134的对应部分(例如通过过盈配合)由此将平衡块170C固定地附接至驱动轴134。

配重部174C可以包括从附接部172C的上表面(对应于第一轴向表面)轴向地向上延伸的上配重部1741C(对应于第一配重部)和从附接部172C的下表面(对应于第二轴向表面)轴向地向下延伸的下配重部1742C(对应于第二配重部)。上配重部1741C和下配重部1742C可以沿着附接部172C的扇形边缘(亦即，以紧固孔171C的孔心为中心的圆弧边缘)周向地延伸。在图示的示例中，附接部172C的扇形边缘和/或配重部174C在周向方向上延伸大致180度。然而，可以构想附接部172C的扇形边缘和/或配重部174C的其它合适的周向延伸范围。

下配重部1742C可以包括关于平衡块170C的旋转方向RD(对应于驱动轴134的旋转方向)的前端部175C和尾端部177C。前端部175C和尾端部177C的构型可以与第一实施方式中的前端部175和尾端部177的构型相同，因而在此不再赘述。

在如图7A所示的上下对称式平衡块170C中，下配重部1742C与上配重部1741C可以具有相同或基本相同的构型，使得平衡块170C关于附接部172C上下对称。

在如图7B所示的非上下对称式平衡块170C中，下配重部1742C构造成使得前端部175C和尾端部177C具有朝向各自末端渐缩(或收拢)的渐缩形状，而上配重部1741C构造成使得前端部175C和尾端部177C沿着配重部174C的径向内外侧部基准圆弧线IA、OA延伸(或者，构造成使得前端部175C和尾端部177C也呈渐缩形状但是渐缩度即端部角度与下配重部1742C不同)，由此平衡块170C关于附接部172C上下不对称。在上配重部1741C构造成使得前端部175C和尾端部177C沿着配重部174C的径向内外侧部基准圆弧线IA、OA延伸的情况下，可以在前端部175C的末端1753C和尾端部177C的末端1773C做简单倒圆角处理(并未渐缩成尖细形状——例如并未形成端部角度或者所形成的端部角度并未为小的锐角)。

替代性地，非上下对称式平衡块170C可以构造成：上配重部1741C的前端部175C和尾端部177C具有朝向各自末端渐缩(或收拢)的渐缩形状而下配重部1742C的前端部175C和尾端部177C不具有渐缩形状。

根据第三实施方式的平衡块170C能够带来与根据第一实施方式的平衡块170所能够带来的有益技术效果基本相同的有益技术效果。

根据本实用新型的平衡块可以容许多种不同的变型。

对于第一实施方式，除了径向内侧部1751朝向末端径向地向外倾斜之外，还可以将径向外侧部1752构造成朝向末端径向地向内倾斜(如图9所示——图9为示出根据本实用新型第一实施方式的平衡块的变型例的立体图)。另外，还可以构想，径向内侧部1751不倾斜而仅仅径向外侧部1752朝向末端径向地向内倾斜。这里，还需指出的是，第三实施方式同样地也可以具有这些替代方案。第三实施方式的双侧倾斜的替代方案示出在图11A和图11B中(图11A和图11B为分别示出根据本实用新型第三实施方式的平衡块的变型例的立体图和平面图)。

对于第一实施方式：径向内侧部1751可以朝向末端径向地向外倾斜，并且附加地或替代性地，径向内侧部1751可以朝向轴向端表面1754径向地向外倾斜(亦即，径向内侧部1751朝向轴向端表面1754渐缩而不是在轴向方向上呈平直状；并且这种表面倾斜方式即为：轴向及径向倾斜但是周向不倾斜的表面倾斜方式并且在下文中可以称为“第三表面倾斜方式”)；并且/或者，径向外侧部1752可以朝向末端径向地向内倾斜，并且附加地或替代性地，径向外侧部1752可以朝向轴向端表面1754径向地向内倾斜(朝向轴向端表面1754渐缩)。而且，还需指出的是，第三实施方式同样地也可以具有这些替代方案。

对于第二实施方式，除了轴向端表面1754轴向地且周向地倾斜(第二表面倾斜方式)之外，还可以：将径向内侧部1751和/或径向外侧部1752构造成以第三表面倾斜方式倾斜(如图10所示——图10为示出根据本实用新型第二实施方式的平衡块的变型例的立体图)；并且/或者，将径向内侧部1751和/或径向外侧部1752构造成以第一表面倾斜方式倾斜。

第一实施方式和第三实施方式可以分别与第二实施方式结合，例如，可以附加地使根据第一实施方式和第三实施方式的轴向端表面1754、1774以第二表面倾斜方式倾斜。

总之，根据本实用新型，对于前端部和/或尾端部(即前端部和尾端部中的一者或两者)的径向内侧部、径向外侧部、轴向上下端表面中的至少一者，可以采用第一表面倾斜方式(即径向及周向倾斜但是轴向不倾斜)、第二表面倾斜方式(即轴向及周向倾斜但是径向不倾斜)和第三表面倾斜方式(即轴向及径向倾斜但是周向不倾斜)中的一种或多种表面倾斜方式，只要使得前端部和/或尾端部(即前端部和尾端部中的一者或两者)的末端的末端面积减小并且/或者优选地使得前端部和/或尾端部呈朝向末端(周向末端即迎风端)渐缩(或收拢)的渐缩形状。

另外，根据本实用新型的平衡块也可以附接至除转子138和驱动轴134之外的其它旋转/转动部件，例如，根据本实用新型的平衡块可以附接至进行绕动的动涡旋部件150的毂部156。

另外，在上文所描述的实施方式中，平衡块包括适于与旋转部件附接的附接部。然而，可以构想，平衡块不包括如上文所描述的附接部。在这种情况下，如图12所示(图12为示出根据本实用新型第一实施方式的配重部的变型例的立体图)，平衡块170D可以构造成仅包括适于直接地附接至转子138的端部的(月牙形)配重部174。而且，尽管未示出，对于轴状式平衡块170C，也可以省略附接部172C而将配重部174C构造成适于直接地附接至驱动轴134。

另外，对于第三实施方式，也可以仅设置上配重部1741C和下配重部1742C中的一者。

另外，除了适用于涡旋压缩机之外，根据本实用新型的平衡块也适用于例如也存在偏心机构的其它旋转式机械(例如转子压缩机)。

在本申请文件中，方位术语“顶”、“上”和“下”等的使用仅仅出于便于描述的目的，而不应视为是限制性的。

虽然已经参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。

Claims (21)

1.一种平衡块(170，170B，170C，170D)，所述平衡块包括配重部(174，174C)，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向(RD)的前端部(175，175C)和尾端部(177，177C)，所述前端部具有前周向末端(1753，1753C)，所述尾端部具有尾周向末端(1773，1773C)，

其特征在于，所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。

2.根据权利要求1所述的平衡块(170，170B，170C，170D)，其中，所述前端部(175，175C)还具有前径向内侧部(1751)、前径向外侧部(1752)和前轴向端表面(1754)，所述尾端部(177，177C)还具有尾径向内侧部(1771)、尾径向外侧部(1772)和尾轴向端表面(1774)。

3.根据权利要求2所述的平衡块(170，170C，170D)，其中：

所述前径向内侧部(1751)朝向所述前周向末端(1753，1753C)径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部(1752)朝向所述前周向末端(1753，1753C)径向地向内倾斜，

所述尾径向内侧部(1771)朝向所述尾周向末端(1773，1773C)径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部(1772)朝向所述尾周向末端(1753，1753C)径向地向内倾斜。

4.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，当沿轴向方向观察时，所述前端部(175，175C)所形成的前端部角度(α)为15度至50度，并且/或者，所述尾端部(177，177C)所形成的尾端部角度(β)为15度至50度。

5.根据权利要求4所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，所述前端部角度(α)为大约30度，并且/或者，所述尾端部角度(β)为大约30度。

6.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中：

所述前径向内侧部(1751)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部(1752)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向内倾斜，

所述尾径向内侧部(1771)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部(1772)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向内倾斜。

7.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，所述前周向末端(1753，1753C)呈弧状并且与所述前径向内侧部(1751)和所述前径向外侧部(1752)平滑地衔接，并且/或者，所述尾周向末端(1773，1773C)呈弧状并且与所述尾径向内侧部(1771)和所述尾径向外侧部(1772)平滑地衔接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的平衡块(170，170B，170C)，其中，所述平衡块适于附接至旋转式机械(100)的旋转部件(134，138)，所述平衡块还包括与所述配重部(174，174C)一体地或分体地形成的附接部(172，172C)，所述配重部(174，174C)适于经由所述附接部(172，172C)安装至所述旋转部件(134，138)。

9.根据权利要求8所述的平衡块(170，170B)，其中，所述旋转部件(138)是所述旋转式机械(100)的转子(138)，所述附接部(172)呈大致环形并且适于附接至所述转子(138)的轴向端部(138a，138b)。

10.根据权利要求9所述的平衡块(170，170B)，其中，所述配重部(174)从所述附接部(172)的与附接至所述转子(138)的表面相反的配重表面(137)轴向地延伸并且形成为部分圆环形。

11.根据权利要求10所述的平衡块(170，170B)，其中，所述配重部(174)在周向方向上延伸大约180度。

12.根据权利要求8所述的平衡块(170C)，其中，所述旋转部件(134)是所述旋转式机械(100)的驱动轴(134)，所述附接部(172C)呈大致扇形并且设置有紧固孔(171C)，所述紧固孔(171C)适于附接至所述驱动轴(134)的对应部分。

13.根据权利要求12所述的平衡块(170C)，其中，所述配重部(174C)包括从所述附接部(172C)的第一轴向表面轴向地延伸的第一配重部(1741C)和/或从所述附接部(172C)的与所述第一轴向表面相反的第二轴向表面轴向地延伸的第二配重部(1742C)。

14.根据权利要求13所述的平衡块(170C)，其中，所述第一配重部(1741C)沿着所述附接部(172C)的扇形边缘周向地延伸大约180度，并且/或者，所述第二配重部(1742C)沿着所述附接部(172C)的扇形边缘周向地延伸大约180度。

15.根据权利要求13所述的平衡块(170C)，其中，在所述配重部(174C)包括所述第一配重部(1741C)和所述第二配重部(1742C)两者的情况下：所述第一配重部(1741C)和所述第二配重部(1742C)均朝向相应的周向末端渐缩，使得所述平衡块(170C)关于所述附接部(172C)对称；或者，所述第一配重部(1741C)和所述第二配重部(1742C)中的仅一者朝向相应的周向末端渐缩，使得所述平衡块(170C)关于所述附接部(172C)不对称。

16.根据权利要求2或3所述的平衡块(170，170B，170C，170D)，其中，所述前轴向端表面(1754)朝向所述前周向末端(1753，1753C)轴向地且周向地倾斜，并且/或者，所述尾轴向端表面(1774)朝向所述尾周向末端(1773，1773C)轴向地且周向地倾斜。

17.根据权利要求16所述的平衡块(170，170B，170C，170D)，其中：

所述前径向内侧部(1751)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部(1752)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向内倾斜，

所述尾径向内侧部(1771)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部(1772)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向内倾斜。

18.根据权利要求16所述的平衡块(170，170B，170C，170D)，其中，当沿径向方向观察时，所述前端部(175)所形成的前端部角度(γ)为30度至60度，并且/或者，所述尾端部(177)所形成的尾端部角度(δ)为30度至60度。

19.根据权利要求16所述的平衡块(170，170B，170C)，其中：

所述平衡块适于附接至旋转式机械(100)的旋转部件(134，138)，所述平衡块还包括与所述配重部(174，174C)一体地或分体地形成的附接部(172，172C)，所述附接部适于将所述配重部安装至所述旋转部件，以及

所述前周向末端(1753，1753C)经过平滑处理使得所述轴向端表面(1754)在所述前周向末端处与所述附接部平滑地衔接，并且/或者，所述尾周向末端(1773，1773C)经过平滑处理使得所述轴向端表面(1774)在所述尾周向末端处与所述附接部平滑地衔接。

20.一种旋转式机械(100)，其特征在于，所述旋转式机械(100)包括如权利要求1至19中任一项所述的平衡块(170，170B，170C，170D)。

21.根据权利要求20所述的旋转式机械(100)，其中，所述旋转式机械(100)为涡旋压缩机(100)，所述涡旋压缩机(100)包括用作所述旋转部件的转子(138)和驱动轴(134)。