JP2011085143A - Welding method of compressor, and compressor weld by using the welding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機の溶接方法、特に、圧縮機のケーシング胴部とケーシングカバーとの接合箇所を封止する溶接方法に関する。 The present invention relates to a welding method for a compressor, and more particularly to a welding method for sealing a joint portion between a casing body of a compressor and a casing cover.
圧縮機のケーシングは、筒状のケーシング胴部と、ケーシング胴部の開口端を塞ぐケーシングカバーとが溶接されることによって、密閉空間を形成している。その溶接方法は、例えば、特許文献1(特開2003−33872号公報)に開示されているように、ケーシング胴部の開口端の内側又は外側にケーシングカバーを圧入して重ね、その重なった接合対象領域に1本の溶接トーチを対向させ、ケーシング胴部を回転させて、接合対象領域を溶接する方法である。 The casing of the compressor forms a sealed space by welding a cylindrical casing body and a casing cover that closes the opening end of the casing body. As for the welding method, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-33872), a casing cover is press-fitted and overlapped inside or outside the opening end of the casing body, and the overlapping joining is performed. In this method, one welding torch is made to face the target region, the casing body is rotated, and the joining target region is welded.
例えば、図5に示すように、ケーシング胴部121とケーシング上部カバー122との接合対象領域を1つの溶接トーチ151を用いて溶接した場合、溶接開始から溶接終了までの間、溶接対象部分の温度分布が不均一で、入熱部分と未入熱部分との熱膨張による変位差が大きく、容器内に固定されている軸受106が傾き、シャフト105の芯ずれ量が増大する可能性がある。
For example, as shown in FIG. 5, when the welding target region between the
本発明の課題は、圧縮機のケーシング胴部とケーシングカバーとの溶接時に、ケーシング内に固定されている部品の位置ずれ量を抑制する圧縮機の溶接方法を提供することにある。 The subject of this invention is providing the welding method of the compressor which suppresses the positional offset amount of the components currently fixed in the casing at the time of welding with the casing trunk | drum and casing cover of a compressor.
本発明の第1観点に係る圧縮機の溶接方法は、端部に開口が形成されている第1ケーシング部材とその開口を覆う第2ケーシング部材とが接合されたケーシングを備える圧縮機の溶接方法である。ケーシングは、圧縮部、圧縮部へ駆動部の動力を伝達する駆動軸、及び駆動軸を支持する軸受部を収納している。軸受部は、その一部が第1ケーシング部材の端面上に載せられることによって位置決めされている。第1ケーシング部材と第2ケーシング部材とは、第1ケーシング部材と第2ケーシング部材とで形成される環状の接合対象領域を、その接合対象領域に沿って等間隔で配置される複数の溶接トーチで全周溶接することによって接合される。 A compressor welding method according to a first aspect of the present invention is a compressor welding method including a casing in which a first casing member having an opening formed at an end thereof and a second casing member covering the opening are joined. It is. The casing houses a compression unit, a drive shaft that transmits power of the drive unit to the compression unit, and a bearing unit that supports the drive shaft. The bearing portion is positioned by placing a part of the bearing portion on the end surface of the first casing member. The first casing member and the second casing member are a plurality of welding torches arranged in an annular joining target region formed by the first casing member and the second casing member at equal intervals along the joining target region. It is joined by welding all around.
この圧縮機の溶接方法では、溶接トーチから最も近い点と最も遠い点との温度差が縮小され、接合対象域全体の温度分布が安定する。その結果、接合対象領域全体が均等に膨張し、ケーシング内部に位置決めされている部品の位置ずれが小さく抑えられる。また、軸受を支持する端面全域が、複数の溶接トーチからの熱量でほぼ均等に変位するので、溶接による軸受の芯ずれ量が小さく抑えられる。 With this compressor welding method, the temperature difference between the point closest to the welding torch and the point farthest from the welding torch is reduced, and the temperature distribution of the entire joining target region is stabilized. As a result, the entire joining target area expands evenly, and the positional deviation of the components positioned inside the casing is suppressed to a small level. Further, since the entire end face supporting the bearing is displaced almost uniformly by the heat quantity from the plurality of welding torches, the amount of misalignment of the bearing due to welding can be kept small.
本発明の第2観点に係る圧縮機の溶接方法は、端部に開口が形成されている第1ケーシング部材とその開口を覆う第2ケーシング部材とが接合されたケーシングを備える圧縮機の溶接方法である。第1ケーシング部材と第2ケーシング部材とは、第1ケーシング部材と第2ケーシング部材とで形成される環状の接合対象領域を、その接合対象領域に沿って等間隔で配置される複数の溶接トーチで全周溶接することによって接合される。溶接トーチは、溶接用電源から電力供給されるアーク溶接用の溶接トーチである。溶接時に溶接トーチから接合対象領域へ入力される熱量は、溶接用電源から溶接トーチへ入力される電流と電圧との積算値で管理されている。その積算値の平均バラツキ幅は、その積算値の許容最大値と許容最小値との中間値の50%以下である。 A compressor welding method according to a second aspect of the present invention is a compressor welding method including a casing in which a first casing member having an opening formed at an end and a second casing member covering the opening are joined. It is. A 1st casing member and a 2nd casing member are the some welding torch arrange | positioned at equal intervals along the joining object area | region in the cyclic | annular joining object area | region formed with a 1st casing member and a 2nd casing member It is joined by welding all around. The welding torch is a welding torch for arc welding supplied with electric power from a welding power source. The amount of heat input from the welding torch to the joining target region during welding is managed by an integrated value of the current and voltage input from the welding power source to the welding torch. The average variation width of the integrated value is 50% or less of the intermediate value between the allowable maximum value and the allowable minimum value of the integrated value.
この圧縮機の溶接方法では、溶接トーチから最も近い点と最も遠い点との温度差が縮小され、接合対象域全体の温度分布が安定する。その結果、接合対象領域全体が均等に膨張し、ケーシング内部に位置決めされている部品の位置ずれが小さく抑えられる。また、積算値の平均バラツキ幅を管理することにより、例えばケーシング内の軸受においては、設備および部品のバラツキから算出される軸受の最大芯ずれ量を加算しても、芯ずれ量が許容範囲内に納まる。 With this compressor welding method, the temperature difference between the point closest to the welding torch and the point farthest from the welding torch is reduced, and the temperature distribution of the entire joining target region is stabilized. As a result, the entire joining target area expands evenly, and the positional deviation of the components positioned inside the casing is suppressed to a small level. Also, by managing the average variation width of the integrated value, for example, for bearings in the casing, even if the maximum misalignment amount of the bearing calculated from the variation of equipment and parts is added, the misalignment amount is within the allowable range. Fits in.
本発明の第3観点に係る圧縮機の溶接方法は、第1観点または第2観点に係る圧縮機の溶接方法であって、溶接トーチが3本以上である。 The compressor welding method according to the third aspect of the present invention is the compressor welding method according to the first aspect or the second aspect, and includes three or more welding torches.
この圧縮機の溶接方法では、溶接時の温度分布がさらに安定し、溶接後の内部部品の位置ずれ量がさらに小さく抑えられる。 In this compressor welding method, the temperature distribution at the time of welding is further stabilized, and the positional deviation amount of the internal parts after welding can be further reduced.
本発明の第4観点に係る圧縮機は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る圧縮機の溶接方法を用いて溶接されている。 The compressor concerning the 4th viewpoint of the present invention is welded using the welding method of the compressor concerning any one of the 1st viewpoint to the 3rd viewpoint.
この圧縮機では、ケーシング内に位置決めされている内部部品の溶接後の位置ずれが小さく抑えられるので、圧縮機の性能が向上する。 In this compressor, since the positional deviation after welding of the internal components positioned in the casing is suppressed, the performance of the compressor is improved.
本発明の第1観点に係る圧縮機の溶接方法では、軸受を支持する端面全域が、複数の溶接トーチからの熱量でほぼ均等に変位するので、溶接による軸受の芯ずれ量が小さく抑えられる。 In the compressor welding method according to the first aspect of the present invention, the entire end face supporting the bearing is displaced almost evenly by the amount of heat from the plurality of welding torches, so that the misalignment of the bearing due to welding can be kept small.
本発明の第2観点に係る圧縮機の溶接方法では、積算値の平均バラツキ幅を管理することにより、例えばケーシング内の軸受においては、設備および部品のバラツキから算出される軸受の最大芯ずれ量を加算しても、芯ずれ量が許容範囲内に納まる。 In the compressor welding method according to the second aspect of the present invention, by managing the average variation width of the integrated value, for example, in the bearing in the casing, the maximum misalignment amount of the bearing calculated from the variation of equipment and parts. Even if is added, the misalignment amount falls within the allowable range.
本発明の第3観点に係る圧縮機の溶接方法では、溶接時の温度分布がさらに安定し、溶接後の内部部品の位置ずれ量がさらに小さく抑えられる。 In the compressor welding method according to the third aspect of the present invention, the temperature distribution during welding is further stabilized, and the amount of displacement of the internal components after welding is further reduced.
本発明の第4観点に係る圧縮機では、ケーシング内に位置決めされている内部部品の溶接後の位置ずれが小さく抑えられるので、圧縮機の性能が向上する。 In the compressor according to the fourth aspect of the present invention, the displacement of the internal parts positioned in the casing after welding is suppressed to be small, so that the performance of the compressor is improved.
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.
<圧縮機の構成>
図1は圧縮機の縦断面図であり、図2は、図1のA部の拡大図である。図1において、圧縮機1は、ガス冷媒等の圧縮媒体を圧縮する圧縮機である。圧縮機1は、ケーシング2と、圧縮部3と、モータ4と、モータ4のロータ18に連結されたシャフト5と、シャフト5の上端を支持する上部軸受ハウジング6と、シャフト5の下端を支持する下部軸受ハウジング7とを備えている。
<Compressor configuration>
1 is a longitudinal sectional view of the compressor, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. In FIG. 1, a compressor 1 is a compressor that compresses a compression medium such as a gas refrigerant. The compressor 1 supports a
ケーシング2は、筒状のケーシング胴部21と、ケーシング胴部21の上端を密閉するケーシング上部カバー22と、ケーシング胴部21の下端を密閉するケーシング下部カバー23とからなる密閉された容器である。また、ケーシング2側面において、モータ4よりも下の位置には外部から圧縮媒体を吸入する吸入口2aが形成され、さらに、圧縮部3よりも上の位置には圧縮後の圧縮媒体を外部へ吐出する吐出口2bが形成されている。ケーシング2内部の底部には、潤滑油を溜める油溜まり23aが形成されている。
The
圧縮部3は、ケーシング2内部に吸入された圧縮媒体を圧縮する機構であり、可動スクロール11と、固定スクロール12を含んでいる。可動スクロール11は、上向きの螺旋状の突条部分11aを有している。固定スクロール12は、下向きの螺旋状の突条部分12aを有している。固定スクロール12の螺旋状の突条部分12aと可動スクロール11の螺旋状の突条部分11aとが噛み合っている部分の隙間が、スクロール圧縮室となる。固定スクロール12は、ケーシング2内壁および上部軸受ハウジング6に固定されている。
The
モータ4は、電磁コイルを含むステータ17と、永久磁石および積層鋼板を含むロータ18とから構成されている。ステータ17は、ケーシング2のケーシング胴部21にスポット溶接またはかしめ等により固定されている。また、ステータ17は、上部軸受ハウジング6にも固定されている。
The
シャフト5の内部には、潤滑油導入通路5aが形成されている。シャフト5の回転時には、潤滑油導入通路5a内部は負圧になるので、ケーシング下部カバー23の油溜まり23aから潤滑油が吸い上げられ、圧縮部3の摺動部、具体的には、可動スクロール11の軸部、シャフト5の摺動部に給油される。
A lubricating
上部軸受ハウジング6は、外径寸法がケーシング胴部21の外径と同じ、又は僅かに小さい円柱状の固定部61を有している。図2において、固定部61は、上位置決め面61aと下位置決め面61bとを有している。
The upper bearing
上部軸受ハウジング6がケーシング胴部21の開口21aへ組み込まれるとき、下位置決め面61bが、ケーシング胴部21の端面21bに当接することによって位置決めされる。そして、ケーシング上部カバー22が開口21aを覆うときに、ケーシング上部カバー22の押さえ面22aで上位置決め面61aを押さえる。
When the upper bearing
<ケーシングとケーシング上部カバーとの溶接>
図3は、溶接トーチの位置を含む圧縮機の部分断面図である。図3において、上部軸受ハウジング6の下位置決め面61bからケーシング上部カバー22の端面22bまでが、ケーシング胴部21とケーシング上部カバー22との接合対象領域30である。
<Welding between casing and casing upper cover>
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the compressor including the position of the welding torch. In FIG. 3, a
2つの溶接トーチ51,52は、ケーシング胴部21の中心軸Bに対して中心角180°の間隔で配置されており、溶接トーチ51,52の先端は、接合対象領域30の外側端部に向いた状態で設置されている。したがって、溶接時は、ケーシング胴部21が180°回転するだけで、溶接が完了する。溶接トーチの数量は2つに限定されるものではなく、例えば、溶接トーチの数量が3つの場合は、ケーシング胴部21の中心軸Bに対して中心角120°の間隔で配置され、溶接時は、ケーシング胴部21が120°回転するだけで、溶接が完了する。
The two
本実施形態では、上部軸受ハウジング6は、ケーシング胴部21の端面21bに載っているので、溶接時に、上部軸受ハウジング6及び端面21bが、熱膨張によって端面21bと垂直な方向へ変位する。ここで、溶接トーチが1つの場合、溶接トーチから最も近い点が最大変位し、最も遠い点が最小変位した状態で溶接されるので、上部軸受ハウジング6は傾いて芯ずれが生じる。しかし、溶接トーチの数量が2つの場合、溶接トーチから最も近い点と最も遠い点との温度差が小さく、溶接対象域全体の温度分布が安定するので、最大変位と最小変位との差が縮まり、上部軸受ハウジング6の芯ずれ量が小さく抑えられる。
In the present embodiment, since the
但し、複数の溶接トーチを使用する場合、1つの溶接トーチによる溶接開始点に、もう1つの溶接トーチによる溶接終了点が重なるので、溶接開始点および終了点が目立つことになる。外観を損なわないために、溶接トーチ数量は、2本〜4本が好ましい。 However, when using a plurality of welding torches, the welding start point by one welding torch overlaps the welding end point by another welding torch, so that the welding start point and end point are conspicuous. In order not to impair the appearance, the number of welding torches is preferably 2 to 4.
<溶接トーチの入力バラツキ幅と上部軸受ハウジングの芯ずれ量比>
複数の溶接トーチを使用する場合、接合対象領域30の温度分布を安定させるために、溶接トーチから接合対象領域30に入力される熱量が一定範囲内に収まるように管理する必要がある。しかし、実際に熱量を測定するのは困難であるので、本実施形態では、溶接用電源から溶接トーチに入力される電流と電圧との積算値の平均バラツキ幅が、所定範囲に収まるように管理されている。
<Welding torch input variation width and upper bearing housing misalignment ratio>
When using a plurality of welding torches, in order to stabilize the temperature distribution in the joining
図4は、溶接トーチの入力バラツキ幅に対する軸受の芯ずれ量比を示すグラフである。本実施形態では、2つの溶接トーチ51,52を使用し、入力バラツキ幅に対する芯ずれ量比を予め測定して、図4のグラフを作成している。
FIG. 4 is a graph showing a bearing misalignment ratio with respect to the input variation width of the welding torch. In the present embodiment, two
図4において、入力バラツキ幅とは、溶接用電源から溶接トーチに入力される電流と電圧との積算値の平均バラツキ幅を、積算値の許容最大値と許容最小値との中間値を基準にして百分率値で表した値である。また、芯ずれ量比とは、入力バラツキ0%のときの芯ずれ量を基準として、芯ずれ量を百分率値で表した値である。 In FIG. 4, the input variation width refers to the average variation width of the integrated value of the current and voltage input from the welding power source to the welding torch, with the intermediate value between the allowable maximum value and the allowable minimum value as a reference. It is a value expressed as a percentage value. The misalignment ratio is a value representing the misalignment as a percentage value with reference to the misalignment when the input variation is 0%.
入力バラツキ幅が0%であっても、組立設備精度や部品精度などのバラツキによって軸受スパンに対する芯ずれは、常に1/1000程度の芯ずれ量が発生しており、一般的に許容される最大芯ずれ量は3/1000である。したがって、仮に溶接時の入力バラツキによって芯ずれが発生した場合でも、芯ずれ量は3/1000以下でなければならない。したがって、入力バラツキ0%のときの芯ずれ量を基準としたとき、入力バラツキによる芯ずれ量比を300%以下で管理する必要がある。 Even if the input variation width is 0%, misalignment with respect to the bearing span will always be about 1/1000 due to variations in assembly equipment accuracy and component accuracy, and the generally allowable maximum is The misalignment amount is 3/1000. Accordingly, even if misalignment occurs due to input variations during welding, the misalignment amount must be 3/1000 or less. Therefore, when the misalignment amount when the input variation is 0% is used as a reference, it is necessary to manage the misalignment amount ratio due to the input variation at 300% or less.
図4から明らかなように、溶接トーチの入力バラツキ幅が50%以下ならば、軸受の芯すれ量比を300%以下に維持することができる。 As is apparent from FIG. 4, if the input variation width of the welding torch is 50% or less, the centering ratio of the bearing can be maintained at 300% or less.
<特徴>
(1)
圧縮機1のケーシング2は、筒状のケーシング胴部21と、ケーシング胴部21の上端を密閉するケーシング上部カバー22と、ケーシング胴部21の下端を密閉するケーシング下部カバー23とからなる密閉された容器である。2つの溶接トーチ51,52は、ケーシング胴部21の中心軸Bに対して中心角180°の間隔で配置されており、溶接トーチ51,52の先端は、接合対象領域30の外側端部に向いた状態で設置されている。したがって、溶接時は、ケーシング胴部21が180°回転するだけで、溶接が完了する。上部軸受ハウジング6は、ケーシング胴部21の端面21bに載っているので、溶接時に、上部軸受ハウジング6及び端面21bが、熱膨張によって端面21bと垂直な方向へ変位する。溶接トーチの数量が2つの場合、溶接トーチから最も近い点と最も遠い点との温度差が小さく、溶接対象域全体の温度分布が安定するので、最大変位と最小変位との差が縮まり、上部軸受ハウジング6の芯ずれが抑制される。
<Features>
(1)
The
(2)
この圧縮機の溶接方法では、溶接トーチの数量は2つに限定されるものではなく、例えば、溶接トーチの数量が3つの場合は、ケーシング胴部21の中心軸Bに対して中心角120°の間隔で配置され、溶接時は、ケーシング胴部21が120°回転するだけで、溶接が完了する。但し、複数の溶接トーチを使用する場合、1つの溶接トーチによる溶接開始点に、もう1つの溶接トーチによる溶接終了点が重なるので、溶接開始点および終了点が目立つことになる。外観を損なわないために、溶接トーチ数量は、2本〜4本が好ましい。
(2)
In this compressor welding method, the number of welding torches is not limited to two. For example, when the number of welding torches is three, the
(3)
この圧縮機1の溶接方法ではでは、溶接用電源から溶接トーチに入力される電流と電圧との積算値の平均バラツキ幅が、所定範囲に収まるように管理されている。そして、溶接トーチの入力バラツキ幅が50%以下ならば、軸受の芯すれ量比を許容最大である300%以下に維持することができる。
(3)
In the welding method of the compressor 1, the average variation width of the integrated value of the current and voltage input from the welding power source to the welding torch is managed so as to be within a predetermined range. If the input variation width of the welding torch is 50% or less, the centering ratio of the bearing can be maintained at 300% or less, which is the maximum allowable.
<変形例>
ケーシング胴部21とケーシング上部カバー22との接合対象領域30を全周溶接する前に、複数個所に仮止めの溶接を施してから、全周溶接することも可能である。
<Modification>
It is also possible to weld all the circumferences after performing temporary fastening welding at a plurality of locations before welding the entire area to be joined 30 of the
以上のように、本発明によれば、圧縮機のケーシング内に位置決めされている内部部品の溶接後の位置ずれが小さく抑えられるので、回転体の軸および軸受との位置精度が厳しく管理されるスクロール圧縮機やロータリー圧縮機に有用である。 As described above, according to the present invention, since the positional deviation after welding of the internal parts positioned in the casing of the compressor is suppressed, the positional accuracy of the rotating body shaft and the bearing is strictly managed. Useful for scroll compressors and rotary compressors.
1 圧縮機
2 ケーシング
3 圧縮部
5 駆動軸
6 軸受部
21 ケーシング胴部(第1ケーシング部材)
21a 開口
21b 端面
22 ケーシング上部カバー(第2ケーシング部材)
30 接合対象領域
51,52 溶接トーチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
30
Claims (4)
前記ケーシング(2)は、圧縮部(3)、前記圧縮部(3)に駆動部の動力を伝達する駆動軸(5)、及び前記駆動軸(5)を支持する軸受部(6)を収納し、
前記軸受部(6)は、その一部が前記第1ケーシング部材(21)の端面(21b)上に載せられることによって位置決めされており、
前記第1ケーシング部材(21)と前記第2ケーシング部材(22)とは、前記第1ケーシング部材(21)と前記第2ケーシング部材(22)とで形成される環状の接合対象領域(30)を、前記接合対象領域(30)に沿って等間隔で配置される複数の溶接トーチ(51,52)で全周溶接することによって接合される、
圧縮機の溶接方法。 A compressor welding method comprising a casing (2) in which a first casing member (21) having an opening (21a) at an end and a second casing member (22) covering the opening (21a) are joined. Because
The casing (2) houses a compression part (3), a drive shaft (5) for transmitting the power of the drive part to the compression part (3), and a bearing part (6) for supporting the drive shaft (5). And
The bearing (6) is positioned by placing a part thereof on the end surface (21b) of the first casing member (21),
The first casing member (21) and the second casing member (22) are annular joining target regions (30) formed by the first casing member (21) and the second casing member (22). Are joined by welding all around with a plurality of welding torches (51, 52) arranged at equal intervals along the joining target region (30).
Compressor welding method.
前記第1ケーシング部材(21)と前記第2ケーシング部材(22)とは、前記第1ケーシング部材(21)と前記第2ケーシング部材(22)とで形成される環状の接合対象領域(30)を、前記接合対象領域(30)に沿って等間隔で配置される複数の溶接トーチ(51,52)で全周溶接することによって接合されており、
前記溶接トーチ(51,52)は、溶接用電源から電力供給されるアーク溶接用の溶接トーチであり、
溶接時に前記溶接トーチ(51,52)から前記接合対象領域(30)へ入力される熱量は、前記溶接用電源から前記溶接トーチ(51,52)へ入力される電流と電圧との積算値で管理されており、
前記積算値の平均バラツキ幅は、前記積算値の許容最大値と許容最小値との中間値の50%以下である、
圧縮機の溶接方法。 A compressor welding method comprising a casing (2) in which a first casing member (21) having an opening (21a) at an end and a second casing member (22) covering the opening (21a) are joined. Because
The first casing member (21) and the second casing member (22) are annular joining target regions (30) formed by the first casing member (21) and the second casing member (22). Are welded by circumferential welding with a plurality of welding torches (51, 52) arranged at equal intervals along the joining target region (30),
The welding torch (51, 52) is a welding torch for arc welding supplied with electric power from a welding power source,
The amount of heat input from the welding torch (51, 52) to the joining target region (30) during welding is an integrated value of current and voltage input from the welding power source to the welding torch (51, 52). Managed,
The average variation width of the integrated value is 50% or less of an intermediate value between the allowable maximum value and the allowable minimum value of the integrated value.
Compressor welding method.
請求項1又は請求項2に記載の圧縮機の溶接方法。 3 or more welding torches,
The compressor welding method according to claim 1 or 2.
圧縮機。 Welded using the compressor welding method according to any one of claims 1 to 3.
Compressor.
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