旋转式压缩机的转子轴系、旋转式压缩机、空调器的制作方法

流体压力执行机构;一般液压技术和气动零部件的制造及其应用技术1.本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种旋转式压缩机的转子轴系、旋转式压缩机、空调器。背景技术：2.旋转式压缩机主要由泵体组件、电机组件和储液器三大部分组成。其中，泵体组件包括气缸、滚子、曲轴、滑片、轴承组件等主要零部件，各零部件相互配合形成密闭的吸排气腔体。电机组件则包括定子组件和转子组件。旋转式压缩机通过电机对泵体曲轴产生驱动力，在曲轴旋转驱动作用下，使压缩机吸排气腔容积不断变化，从而实现压缩机周期性吸气、压缩和排气的过程。由于曲轴的偏心设计实现其偏心结构带动滚子运转，导致压缩机转动部分(电机转子、泵体曲轴、泵体滚子)处于非平衡状态，为了确保压缩机稳定运行，通常需要在电机转子上下两端分别布置不同配重的主副平衡块，用于保证整个轴系的受力和力矩平衡。该结构存在如下几方面的弊端：3.1、主副平衡块、尤其是位于转子上端的副平衡块，距轴承支撑位置距离较大，引起曲轴顶端有较大的挠度变形，从而导致压缩机运行过程中，电机定转子间隙不均匀而引起较大压缩机振动的同时，增大曲轴因受力不均或局部应力过大而导致磨损等可靠性风险；4.2、平衡块随转子的旋转而转动，对压缩机泵体排出的高压气体产生扰动，形成气流涡动，从而产生较大气动噪声，影响压缩机的听感体验；5.3、主副平衡块迎风面与高速流动的冷媒等气体介质冲击，造成很大的气动风阻，从而使压缩机电机驱动功耗增大，不利于压缩机高效化；6.另一方面，近年来，随着压缩机小型高速化发展，高频压缩机高速运行的吐油率大幅增加，严重影响其可靠性和性能，成为高频压缩机开发过程中瓶颈难点问题之一。技术实现要素：7.因此，本发明提供一种旋转式压缩机的转子轴系、旋转式压缩机、空调器，能够克服相关技术中的旋转式压缩机采用平衡块导致曲轴挠度变形偏大，降低压缩机的可靠性、功耗大、听感体验不好的不足。8.为了解决上述问题，本发明提供一种旋转式压缩机的转子轴系，包括套装于曲轴上的转子铁芯，所述转子铁芯的外圆周壁上构造有沿其轴向延伸且贯通所述转子铁芯的轴向两端的至少一个开口流通槽，垂直于所述曲轴的轴线的平面为第一平面，在所述第一平面上投影，至少一个所述开口流通槽能够使所述转子铁芯的质心b与所述曲轴的轴线投影点o不重合，以平衡所述转子轴系的偏心力或偏心力矩。9.在一些实施方式中，所述曲轴上还套装有第一偏心部，在所述第一平面上投影，所述第一偏心部的质心a2，所述质心b、点o及质心a2共线，所述质心b与所述质心a2的连线为x线，垂直于所述x线且经过所述点o的直线为y线，所述y线将所述转子铁芯的投影面分为第一区域与第二区域，所述质心b处于所述第一区域，所述质心a2以及所述开口流通槽处于所述第二区域。10.在一些实施方式中，所述第一偏心部的质量为m1，所述质心a2与所述转子铁芯的轴线之间的偏心距为r1，所述质心a2与所述曲轴的远离所述电机组件的端面之间的轴向间距为l1，所述转子铁芯的质量为m0，所述质心b与所述转子铁芯的轴线之间的偏心距为r0，所述质心b与所述曲轴的远离所述转子铁芯的端面之间的轴向间距为l0，11.和/或，12.在一些实施方式中，所述曲轴上还套装有第一偏心部、第二偏心部，所述第二偏心部处于所述第一偏心部远离所述转子铁芯的一侧，在所述第一平面上投影，所述第一偏心部的质心a2，所述第二偏心部的质心a1、所述质心b、点o及质心a2共线，所述质心b与所述质心a2的连线为x线，垂直于所述x线且经过所述点o的直线为y线，所述y线将所述转子铁芯的投影面分为第一区域与第二区域，所述质心b以及所述质心a1处于所述第一区域，所述质心a2以及所述开口流通槽处于所述第二区域。13.在一些实施方式中，所述第一偏心部的质量为m1，所述质心a2与所述转子铁芯的轴线之间的偏心距为r1，所述质心a2与所述曲轴的远离所述电机组件的端面之间的轴向间距为l1，所述第二偏心部的质量为m2，所述质心a1与所述转子铁芯的轴线之间的偏心距为r2，所述质心a1与所述曲轴的远离所述转子铁芯的端面之间的轴向间距为l2，所述转子铁芯的质量为m0，所述质心b与所述转子铁芯的轴线之间的偏心距为r0，所述质心b与所述曲轴的远离所述转子铁芯的端面之间的轴向间距为l0，14.和/或，15.在一些实施方式中，所述开口流通槽处于第一圆心角θ范围内，所述第一圆心角θ的圆心为所述点o，且所述第一圆心角θ关于所述x线对称，30°≤θ≤150°。16.本发明还提供一种旋转式压缩机，包括上述的旋转式压缩机的转子轴系。17.在一些实施方式中，所述旋转式压缩机还包括套装于所述曲轴上的法兰，所述法兰上具有排气口，所述转子铁芯的外圆周侧套装有定子铁芯，所述定子铁芯与所述转子铁芯之间形成定转子气隙，在所述第一平面上投影，所述排气口的投影处于所述定转子气隙的投影范围之外。18.本发明还提供一种空调器，包括上述的旋转式压缩机。19.本发明提供的一种旋转式压缩机的转子轴系、旋转式压缩机、空调器，开口流通槽设置还能够调整转子铁芯的质心b的位置，平衡转子轴系的偏心力或偏心力矩，避免采用平衡块结构所带来的弊端，其还能够与定转子气隙形成连通进而能够使冷媒的流通更加顺畅。附图说明20.图1为本发明实施例的旋转式压缩机的转子轴系的一种结构示意图；21.图2为图1中的转子轴系在第一平面上的投影示意图(图中示出了具有不同槽型、槽深开口流通槽的情形)；22.图3为本发明实施例的旋转式压缩机的转子轴系的另一种结构示意图；23.图4为图3中的转子轴系在第一平面上的投影示意图；24.图5为本发明实施例的转子组件的一种结构示意图(单个流通开口槽)；25.图6为本发明实施例的转子组件的另一种结构示意图(多个流通开口槽)；26.图7为图6在第一平面上的投影示意图(图中示出了具有相同槽型、槽深开口流通槽的情形)；27.图8为本发明另一实施例中的转子组件在第一平面上的投影示意图；28.图9为本发明的实施例中转子铁芯与定子铁芯在第一平面上的投影示意图。29.附图标记表示为：30.1、转子铁芯；11、开口流通槽；12、端板；13、铆钉；20、曲轴；21、第一偏心部；22、第二偏心部；3、定子铁芯；4、排气口。具体实施方式31.结合参见图1至图9所示，根据本发明的实施例，提供一种旋转式压缩机的转子轴系，包括套装于曲轴20上的转子铁芯1，转子铁芯1的外圆周壁上构造有沿其轴向延伸且贯通转子铁芯1的轴向两端的至少一个开口流通槽11，垂直于曲轴20的轴线的平面为第一平面，在第一平面上投影，至少一个开口流通槽11能够使转子铁芯1的质心b与曲轴20的轴线投影点o不重合，以平衡转子轴系的偏心力或偏心力矩。能够理解的是，无论是开口流通槽11仅设置一个或者设置多个，或者开口流通槽11的槽型、槽深等尺寸如何，其设置后的结构皆应该保证质心b与点o不重合且能够平衡转子轴系的偏心力或偏心力矩。32.该技术方案中，开口流通槽11能够与定转子气隙形成连通进而能够使冷媒的流通更加顺畅，同时，其设置还能够调整转子铁芯1的质心b的具体位置，进而平衡转子轴系的偏心力或偏心力矩，如此转子铁芯1无需如现有技术中那样在转子铁芯1的任何位置再单独设置平衡块结构(例如主副平衡块)，这有效避免了采用平衡块结构所带来的种种弊端，例如采用平衡块引起曲轴20的顶端具有较大的挠度变形，这一变形在压缩机运行过程中，定转子气隙的轴向间隙变得不均匀，压缩机振动较严重，扰度变形较大则使曲轴受力不均或者局部应力过大导致磨损等可靠性风险；再例如，现有技术中的平衡块随转子铁芯1旋转对泵体组件排出的高压气体产生扰动，形成气流涡动，从而产生较大气动噪声，严重影响压缩机的听感体验；再例如，平衡块迎风面与高速流动的冷媒等气体介质冲击，造成很大的气动风阻，从而使压缩机电机驱动功耗增大，不利于压缩机高效化；再例如，平衡块增加了压缩机重量重，成本高，而本技术中的结构则能够降低压缩机的质量。33.具体而言，由于本技术中采用了在转子铁芯1上直接构造至少一个开口流通槽11的方式而不再采用平衡块的方式，降低了平衡质心距轴承支撑位置距离，从而大幅降低曲轴挠度变形，减小压缩机振动及机械噪音的同时，减小曲轴与轴承的接触应力，降低曲轴磨损风险，提高压缩机可靠性；降低因主副平衡块结构导致的对高速流动的冷媒等气体介质的扰动和冲击，减小气动噪声；减小因主副平衡块结构导致的气流风阻，减小电机驱动功耗，提高压缩机整体能效；减小平衡块重量及电机转子重量，从而实现压缩机轻质化设计，降低成本。34.在一个实施例中，参见图1及图2所示，曲轴20上还套装有第一偏心部21，该第一偏心部21包括曲轴20上的偏心块结构以及套装于该偏心块结构上的滚子，此时相应的泵体组件可以理解为单滚子泵体组件(相应的压缩机为单缸压缩机)，在第一平面上投影，第一偏心部21的质心a2，质心b、点o及质心a2共线，质心b与质心a2的连线为x线，垂直于x线且经过点o的直线为y线，y线将转子铁芯1的投影面分为第一区域与第二区域，质心b处于第一区域，质心a2以及开口流通槽11处于第二区域。该技术方案中，质心b、点o及质心a2共线且分别被限定于第一区域及第二区域内，可以有效减小转子偏心平衡力或平衡力矩，轴系平衡效果更佳。进一步的，第一偏心部21的质量为m1，质心a2与转子铁芯1的轴线之间的偏心距为r1，质心a2与曲轴20的远离电机组件的端面之间的轴向间距为l1，转子铁芯1的质量为m0，质心b与转子铁芯1的轴线之间的偏心距为r0，质心b与曲轴20的远离转子铁芯1的端面之间的轴向间距为l0，35.和/或，从而实现压缩机平衡系统较优的动平衡和静平衡，有效降低压缩机振动噪声。36.在另一个实施例中，参见图3及图4所示，曲轴20上还套装有第一偏心部21、第二偏心部22，第二偏心部22处于第一偏心部21远离转子铁芯1的一侧，该第一偏心部21、第二偏心部22皆包括曲轴20上的偏心块结构以及套装于该偏心块结构上的滚子，此时相应的泵体组件可以理解为双滚子泵体组件(相应的压缩机为双缸压缩机)，在第一平面上投影，第一偏心部21的质心a2，第二偏心部22的质心a1、质心b、点o及质心a2共线，质心b与质心a2的连线为x线，垂直于x线且经过点o的直线为y线，y线将转子铁芯1的投影面分为第一区域与第二区域，质心b以及质心a1处于第一区域，质心a2以及开口流通槽11处于第二区域。该技术方案中，质心b、点o及质心a2共线且分别被限定于第一区域及第二区域内，可以有效减小转子偏心平衡力或平衡力矩，轴系平衡效果更佳。进一步的，第一偏心部21的质量为m1，质心a2与转子铁芯1的轴线之间的偏心距为r1，质心a2与曲轴20的远离电机组件的端面之间的轴向间距为l1，第二偏心部22的质量为m2，质心a1与转子铁芯1的轴线之间的偏心距为r2，质心a1与曲轴20的远离转子铁芯1的端面之间的轴向间距为l2，转子铁芯1的质量为m0，质心b与转子铁芯1的轴线之间的偏心距为r0，质心b与曲轴20的远离转子铁芯1的端面之间的轴向间距为l0，37.和/或，从而实现压缩机平衡系统较优的动平衡和静平衡，有效降低压缩机振动噪声，具体参见下表所示，其具体为发明人在某双缸压缩机机型上进行的试验，在前述限定范围内(第1组)在各个频率下，噪声及振动皆优于超出前述范围的情况(第2组及第3组)。[0038][0039]在一些实施方式中，开口流通槽11可以在转子铁芯1的全圆周方向上进行构造，但是这种方式显然会增大开口流通槽11的构造难度，在一个优选示例中，开口流通槽11处于第一圆心角θ范围内，第一圆心角θ的圆心为点o，且第一圆心角θ关于x线对称，30°≤θ≤150°，从而有效通过凹槽式流通结构控制转子偏心旋转半径r0。[0040]根据本发明的实施例，还提供一种旋转式压缩机，包括上述的旋转式压缩机的转子轴系。具体的，旋转式压缩机还包括套装于曲轴20上的法兰，法兰上具有排气口4，转子铁芯1的外圆周侧套装有定子铁芯3，定子铁芯3与转子铁芯1之间形成定转子气隙，在第一平面上投影，排气口4的投影处于定转子气隙的投影范围之外，如此能够避免由泵体排气口(也即排气口4)排出的高压气体直接经由定转子气隙及开口流通槽11排出压缩机进入空调系统，增大压缩机排气带油量，该技术方案能够有效降低压缩机整机吐油率，提高压缩机能力的同时，降低压缩机因缺油导致的摩擦副零件间润滑不足而产生磨损的可靠性风险。[0041]具体参见图9，定义开口流通槽11在第一平面的投影区所在的中心圆环区域为s1，泵体排气口4在第一平面的投影区域为s2，投影区s1、s2相互分离不具有交叉区域。更进一步的，除投影区s1外，主要还包括三大区域：转子铁芯内圆面(也即曲轴套装孔)与开口流通槽11之间区域s01、定子铁芯3内圆面与壳体内圆面(也即定子铁芯3的外圆面)之间区域s02、定转子气隙区域s03，泵体排气口4投影区s2落在s02区域内，从而进一步规避泵体排出气体直接冲击高速旋转的动态转子零件，降低电机风阻耗功。[0042]根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的旋转式压缩机。[0043]本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。[0044]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。









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