CN209419342U - 一种转子及压缩机电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种转子及压缩机电机。该转子用于与定子配合，其包括内芯和上端环，所述内芯具有轴孔；所述上端环包括基板和导流板，所述基板与所述内芯沿自身轴向的一端连接，所述基板具有内孔，所述内孔与所述轴孔连通，所述导流板连接在所述基板背离所述内芯的一侧，所述导流板用于导流。本实用新型所提供的这种转子在工作过程中能提升冷媒沿转子径向移动的速率和流量，进而借助冷媒提升对定子绕组的冷却效果。

Description

一种转子及压缩机电机

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种转子及压缩机电机。

背景技术

对于制冷设备而言，压缩机是其重要组成部分。目前的压缩机上所使用的电机通常为感应电机，其转子通常为铸铝结构形成的闭合笼状结构导体，以在交变磁场中产生感应电流，形成转子磁场，并与定子磁场相互作用，驱动电机运转。

在压缩机电机的工作过程中，冷媒可以通过定子切边、定转子气隙和转子通流孔等间隙向上排出压缩机。但是，在压缩机电机的工作过程中，绝大多数的冷媒均经定子切边和定转子气隙流出，几乎没有冷媒沿转子的径向流经定子绕组，从而造成定子绕组的冷却效果相对较差。

实用新型内容

(一)本实用新型要解决的技术问题是：目前的压缩机电机中，几乎没有冷媒沿转子的径向流动，这造成冷媒对与转子配合的定子绕组的冷却效果较差。

(二)技术方案

为了实现上述技术问题，本实用新型提供了一种转子，其用于与定子配合，包括内芯，所述内芯具有轴孔；

上端环，所述上端环包括基板和导流板，所述基板与所述内芯沿自身轴向的一端连接，所述基板具有内孔，所述内孔与所述轴孔连通，所述导流板连接在所述基板背离所述内芯的一侧，所述导流板用于导流。

可选地，所述导流板的导流面的横截面为渐开线状结构。

可选地，所述导流板自所述基板的内侧螺旋延伸至所述基板的外侧。

可选地，所述导流板上任意位置处的厚度均相等。

可选地，所述导流板上连接有轴流叶片，所述轴流叶片用于导流。

可选地，所述轴流叶片设置有多个，各所述轴流叶片的结构相同，多个所述轴流叶片围绕所述内芯的轴向均匀分布于所述导流板上。

可选地，任意相邻的两个所述轴流叶片之间间隔的角度为所述轴流叶片的叶片角度的1/4-1/2。

可选地，沿所述内芯的轴向，所述轴流叶片与所述基板之间具有设定间距。

可选地，沿所述内芯的径向，所述基板与所述内芯的外侧壁之间具有设定间距。

基于上述任一转子，本实用新型的第二方面还提供一种压缩机电机，其包括壳体、定子和上述任一转子，转子与定子配合，且均安装于壳体内。

(三)有益效果

本实用新型提供一种转子，该转子包括内芯和上端环，上端环的基板连接于内芯的一端，基板背离内芯的一侧连接有导流板，且基板的内孔与内芯的轴孔连通，进而在转子的工作过程中，在导流板的作用下，可以增强从转子外侧沿转子径向的吸气效果，进而可以提升沿转子径向流过转子的冷媒的速率和流量，并且，在冷媒的作用下，可以对与该转子配合的定子绕组进行冷却，从而提升对定子绕组的冷却效果。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例所提供的转子的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的转子的分解示意图；

图3是本实用新型实施例所提供的转子的剖视图；

图4是本实用新型实施例所提供的转子的俯视图。

附图标记

1-内芯；

11-轴孔；

12-槽孔；

2-上端环；

21-基板；

211-内孔；

22-导流板；

23-轴流叶片；

3-铝条；

4-下端环。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种转子，其用于与电机中的定子配合，该转子包括内芯1和上端环2，如图2所示，内芯1上设置有轴孔11，轴孔11用于安装转子轴；实际应用时，定子(图中未示出)可设置在压缩机的壳体上，转子设置在定子内部，且和转子之间存在气隙，使转子能够相较于定子转动。上端环2包括基板21和导流板22，基板21上设置有内孔211，且通过内孔211与轴孔11连通，导流板22安装在基板21背离内芯1的一侧，从而在转子工作的过程中，借助导流板22实现导流的作用。具体来说，导流板22随内芯1转动的过程中，可以促进整个转子从内芯1的外侧吸气，进而促使电机内的冷媒从内芯1的外侧沿内芯1的径向向内芯1中部的轴孔11流动，以在冷媒的作用下，完成对与转子配合的定子绕组的冷却工作，提升定子绕组的使用寿命和工作效率。

具体地，内芯1可以由金属铁形成，为了使该转子能正常工作，如图2所示，内芯1上还设置有多个槽孔12，多个槽孔12沿围绕内芯1轴向的方向均匀分布，且槽孔12内还可以对应设置有多个铝条3，槽孔12和铝条3的数量可以根据压缩机电机的实际需求灵活选定；基板21由金属铝制成，其与内芯1固定连接，且为了提升转子的结构稳定性，还可以使基板21贴合设置于内芯1的端面；相应地，如图1所示，内芯1沿自身轴向的另一端面上还可以设置有下端环4，下端环4固定连接在内芯1背离上端环2的一端，且下端环4与设置于多个槽孔12内的多个铝条3均连接，以形成闭合的笼型导体，保证转子在交变磁场中能产生有效的感应电流，进而形成转子磁场，并与定子磁场相互作用，实现驱动电机运转的目的。为了提升转子的加工效率，优选地，导流板22也可以由金属铝制成，且其与基板21可以采用一体成型的方式形成，这还可以提升导流板22与基板21之间的连接可靠性，保证导流板22能在转子工作过程中产生可靠的导流效果，导流板22可以为螺旋状结构，其旋向可以根据转子的实际工作情况确定，仅需保证导流板22在转子正常工作过程中，可以将转子(或内芯1)外侧的流体沿内芯1的径向引导至轴孔11所在位置处，例如，转子沿顺时针方向转动，则导流板22的旋向也可以设置为顺时针，本领域技术人员可以根据实际情况确定导流板22的旋向。另外，导流板22还可以为扩口状螺旋结构，当然，导流板22既可以为连续性结构，也可以为多段互相间隔设置的结构，对此，本文不作限定。

为了进一步提升导流板22对流体所产生的引导效果，优选地，可以使导流板22自基板21的内侧螺旋延伸至基板21的外侧，通过导流板22的限制及导流效果，使得流体可以直接自内芯1的外侧壁被引导至轴孔11所在位置处，以进一步提升流体流动过程中的有序性和目的性，进而提升在导流板22的作用下，自内芯1外侧沿内芯1的径向被引导至轴孔11处的冷媒的速率和流量，以进一步提升对定子绕组的冷却效果。

为了提升导流板22的导流效果，优选地，可以使导流板22上用于导流的导流面的横截面为渐开线状结构，当导流板22沿内芯1的轴向延伸形成时，导流板22的俯视图即为导流板22的横截面示意图，即如图4所示，当导流面的横截面为渐开线结构时，可以在一定程度上提升流体沿着导流板22流动时的顺畅性和连续性，以进一步提升导流板22对流体的引导效果。

另外，为了防止转子工作过程中因导流板22在内芯1的轴向上的尺寸不同，而造成导流板22上不同部位所产生的离心力不相等，而导致转子转动不稳定，优选地，可以使导流板22上各处在内芯1的轴向上的尺寸相等，如导流板22上任意位置处的厚度均为h1。具体地，可以使导流板22的导流面的横截面符合如下渐开线方程：x₁＝(r₁+(r₂-r₁-1.5h₁)*t)*cos(360*t)，y₁＝-(r₁+(r₂-r₁-1.5h₁)*t)*sin(360*t)，其中，r₁为基板21的内径，r₂为基板21的外径，t可以为0到1范围内的任意值。当导流板22的导流面的横截面符合上述渐开线方程时，导流面具有较好的导流效果，在导流板22的实际生产加工过程中，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选定上述方程中各变量的实际取值，以获得更满足特定需求的导流面的结构。

进一步地，为了降低导流板22外侧面与流体之间相互作用所产生的阻力，从而进一步提升整个导流板22的导流效果，以及提升转子工作时的稳定性，优选地，可以使导流板22上任意位置处的厚度相等，进而可以使流体沿着导流板22的外侧面运动时也较为顺畅，相应地，流体对整个导流板22转动时所产生的阻力也相对较小；导流板22的外侧面为与导流板22的导流面(导流面为导流板的内侧面)沿导流板22厚度方向相对的另一表面。与之对应地，导流板22的外侧面的横截面也可以用如下渐开线方程表示：x₂＝(r₁+h₁+(r₂-r₁-1.5h₁)*t)*cos(360*t)，y₂＝-(r₁+h₁+(r₂-r₁-1.5h₁)*t)*sin(360*t)，这可以降低流体对导流板22的外侧面所产生的阻力，进而提升转子的整体工作性能。

为了进一步降低冷媒自内芯1外侧流动至轴孔11处的难度，优选地，如图3所示，沿内芯1的径向，可以使基板21与内芯1的外侧壁之间设置有设定间距，也就是说，上端环2中的基板21的外缘相对内芯1的外缘更靠近内芯1的轴线所在位置处，这使得基板21与内芯1的外侧壁之间形成有一定的缝隙，从而在转子转动的过程中，使得冷媒更容易得从内芯1的外侧沿内芯1的径向进入导流板22所在的范围内，并穿过内芯1的端面流动至轴孔11所在位置处。具体地，基板21的外径可以较内芯1的外径小1％-3％，从而在保证冷媒具有较好的流动效果的同时，还可以保证上端环2与内芯1之间具有较高的连接可靠性，进而保证转子整体结构具有较高的稳定性。

举例来说，如图1所示，内芯1的内径可以为21mm，外径可以为69mm，上端环2中基板21的内径可以为36mm，外径可以为67.5mm，基板21的厚度可以为5mm，在这种情况下，导流板22的横截面形状由顺时针方向延伸的两条渐开线与内外径圆弧相夹而成。其中，对应导流板的导流面(内侧面)的横截面的渐开线自内芯1的轴孔11的侧壁出发，对应导流板22的外侧面的横截面的渐开线的起点在另一渐开线起点位置沿内芯1的径向向外移动2mm，也就是说，导流板22的厚度为2mm。在上述条件下，导流板22的导流面所对应的渐开线的方程为：x₁＝(18+13.75*t)*cos(360*t)，y₁＝-(18+13.75*t)*sin(360*t)；导流板22的外侧面所对应的渐开线方程为:x₂＝(20+13.75*t)*cos(360*t)，y₂＝-(20+13.75*t)*sin(360*t)，其中，t为0到1范围内的取值。

进一步地，本实用新型所提供的转子还包括轴流叶片23，轴流叶片23固定连接在导流板22上，以通过起导流作用的轴流叶片23进一步提升冷媒在电机内流动的速率及循环效果，轴流叶片23的形状可以类似风扇等装置的叶片的形状设计，从而在轴流叶片23随内芯1(或导流板22)转动的过程中，进一步促进冷媒在电机内流动的速率和循环的彻底程度。具体地，轴流叶片23在转动过程中能起到类似轴流风扇的作用，进而随内芯1转动，轴流叶片23可以增强在内芯1轴向上的排气效果，从而进一步提升从内芯1下端的吸气性能，以促使冷媒从内芯1的另一端，即下端环4所在的位置沿着定转子气隙等通道被抽吸到上端环2所在的位置处，提升冷媒从定转子气隙等通道流动的速率和流量，优化压缩机电机内部冷媒的流通路径，使冷媒即便沿着尺寸相对较小的定转子气隙流动也相对较为顺畅；同时，在轴流叶片23的作用下，还可以提升流体自内芯1上方的排气效果，这还可以减小转子运行时轴向窜动的幅度和剧烈程度，从而进一步提升转子的运行稳定性。

进一步地，轴流叶片23可以设置有多个，为了保证多个轴流叶片23所产生的导流作用基本相同，进而保证转子的运行稳定性，优选地，可以使多个轴流叶片23的结构相同，且可以使各轴流叶片23的内径不小于r₁，外径不大于r₂，考虑到导流板22为螺旋状结构，为了防止轴流叶片23在内芯1的径向上相对内芯1的外侧壁伸出，可选地，如图1和图2所示，部分轴流叶片23可以与导流板22交叉连接，也就是说，同一轴流叶片23可以同时分布在导流板22沿自身厚度方向的相对两侧，这还可以辅助导流板22提升对流体的导流效果。另外，在向导流板22上安装多个轴流叶片23的过程中，可以使多个轴流叶片23沿围绕内芯1的轴向均匀分布，这可以进一步提升多个轴流叶片23对流体所产生的整体导流效果，且可以防止多个轴流叶片23的存在对转子的运行稳定性产生较大的不利影响。

优选地，任意相邻的两个轴流叶片23之间所间隔的角度可以为轴流叶片23的叶片角度的1/4-1/2，从而在保证多个轴流叶片23工作时不会互相干涉的情况下，尽量提升轴流叶片23所覆盖的角度及范围，以进一步提升多个轴流叶片23对流体的引导效果。具体地，在内芯1的内径为21mm，外径为69mm的情况下，叶片的内径可以为36mm，外径可以为67.5mm，也即，轴流叶片23的内径和外径可以与基板21的内径和外径对应相等，从而在保证工作安全性的情况下，尽量提升轴流叶片23所覆盖的区域的面积大小，以进一步提升多个轴流叶片23对流体所产生的综合引导效果。如图4所示，轴流叶片23的叶片角度为α，任意相邻的两个轴流叶片23之间所间隔的角度为β。

考虑到在导流板22的作用下，速率被提升的流体在流动过程中的路径为自内芯1外侧沿内芯1的径向向轴孔11所在位置处，为了防止因轴流叶片23的存在，对导流板22的导流效果产生不利影响，优选地，沿内芯1的轴向，可以使轴流叶片23的下端与基板21之间形成有设定间距，从而在转子工作过程中，保证流体能从导流板22与基板21之间的缝隙内穿过，从而保证导流板22能起到正常的导流效果。具体地，轴流叶片23的下端与基板21之间的间距可以为轴流叶片23在内芯1的轴向上的尺寸的1/6-1/3。

另外，当内芯上开设有通流孔的情况下，可以使上端环2和下端环4的内径均大于前述通流孔的外径，以避免因上端环2和下端环4对通流孔的通流效果产生不利影响。

基于上述任一实施例所提供的转子，本实用新型还提供一种压缩机电机(图中未示出)，其包括壳体、定子和上述任一实施例所提供的转子，定子安装在转子的外侧，其可以固定在壳体上，转子轴安装于内芯1的轴孔11。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“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；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转子，用于与定子配合，其特征在于，包括：

内芯(1)，所述内芯(1)具有轴孔(11)；

上端环(2)，所述上端环(2)包括基板(21)和导流板(22)，所述基板(21)与所述内芯(1)沿自身轴向的一端连接，所述基板(21)具有内孔(211)，所述内孔(211)与所述轴孔(11)连通，所述导流板(22)连接在所述基板(21)背离所述内芯(1)的一侧，所述导流板(22)用于导流。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述导流板(22)的导流面的横截面为渐开线状结构。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述导流板(22)自所述基板(21)的内侧螺旋延伸至所述基板(21)的外侧。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述导流板(22)上任意位置处的厚度均相等。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述导流板(22)上连接有轴流叶片(23)，所述轴流叶片(23)用于导流。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述轴流叶片(23)设置有多个，各所述轴流叶片(23)的结构相同，多个所述轴流叶片(23)围绕所述内芯(1)的轴向均匀分布于所述导流板(22)上。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，任意相邻的两个所述轴流叶片(23)之间间隔的角度为所述轴流叶片(23)的叶片角度的1/4-1/2。

8.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，沿所述内芯(1)的轴向，所述轴流叶片(23)与所述基板(21)之间具有设定间距。

9.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，沿所述内芯(1)的径向，所述基板(21)与所述内芯(1)的外侧壁之间具有设定间距。

10.一种压缩机电机，其特征在于，包括壳体、定子和权利要求1-9中任意一项所述的转子，所述转子与所述定子配合，且均安装于所述壳体内。