壓縮機及壓縮機裝配方法
2023-04-25 22:24:06
專利名稱：壓縮機及壓縮機裝配方法
技術領域：
本發明涉及一種壓縮機和壓縮機裝配方法，尤其適用於採用永磁電動機的壓縮機。
背景技術：
壓縮機可以作為製冷設備的核心部件，壓縮機的性能和可靠性對於製冷設備的工作效率和穩定性具有決定性的影響。而壓縮機的性能和可靠性在很大程度上取決於其裝配的精度。目前，常用的壓縮機具有電動機，電動機包括定子、驅動軸和固定在驅動軸上的轉子。而驅動軸可由兩個軸承支撐，使其可以繞驅動軸的旋轉軸線旋轉。在裝配過程中，必須對這兩個軸承進行共軸定位，否則，壓縮機難以獲得期望的性能和可靠性。在現有技術中，通常先固定一個軸承，而後在將另一軸承安裝到驅動軸上之後相對於前一軸承定位。由於前一軸承已經被固定，於是，對兩個軸承的同軸定位只能通過對後一軸承進行調整來實現。然而，在這種情況下，驅動軸上已經安裝有轉子，因而調整後一軸承需要克服驅動軸和轉子的重力和/或定子與轉子之間的磁力來進行。所以需要很大的力來實現這兩個軸承的同軸調整。這造成了定位困難，而導致定位效率低且容易出現定位誤差。為此，需要提供一種能夠方便準確地對軸承和驅動軸進行定位的壓縮機及其裝配方法。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種能夠消除電動機的轉子和驅動軸的重量和/或定子與轉子之間的磁力對於軸承和驅動軸的定位的幹擾的壓縮機。本發明的目的還在於提供一種能夠消除電動機的轉子和驅動軸的重量和/或定子與轉子之間的磁力對於軸承和驅動軸的定位的幹擾的壓縮機裝配方法。為了實現上述發明目的，本發明的技術方案通過以下方式來實現:根據本發明的一個方面，提供一種壓縮機，包括:外殼，所述外殼的兩端分別由殼蓋和底座封閉；電動機,所述電動機容納在所述外殼中,所述電動機包括:定子，所述定子相對於所述外殼具有固定的位置，機架，所述機架與所述外殼連接並安裝有第一軸承；驅動軸，所述驅動軸的一端由所述第一軸承支撐；和轉子，所述轉子固定於所述驅動軸上，並能夠相對於所述定子轉動；軸承座，所述軸承座與所述外殼固定連接或一體形成；第二軸承，所述第二軸承支撐所述驅動軸；以及定位構件，所述定位構件用於對第二軸承進行定位並與所述軸承座連接，所述第二軸承與所述定位構件和/或所述軸承座相連接。
進一步地，所述定位構件能夠以所述第一軸承為基準進行定位，且其以所述第一軸承為基準的定位能夠獨立於所述驅動軸和所述第二軸承進行。更進一步地，所述定位構件可以具有用於與第二軸承相配合的定位表面。再進一步地，所述定位構件可以具有定位孔，所述定位表面可以是所述定位孔的內表面，其與所述第二軸承的外表面相配合。又進一步地，所述定位孔的孔徑可以大於驅動軸的直徑。又進一步地，所述定位孔的內表面可以設置有用於引導第二軸承插入的倒角，且第二軸承的外表面可以具有倒角。又進一步地,所述定位孔的內表面可以為圓柱表面或圓錐表面。具體地，所述定位構件可以是定位環。具體地，所述第一軸承和所述第二軸承可以是同軸的。具體地，所述第二軸承可以是止推軸承或包括止推軸承，且所述止推軸承與所述驅動軸的旋轉軸線垂直。具體地，所述定子的外周上可以設置有凸緣，所述凸緣與所述外殼的內壁相連以將定子固定於所述外殼。具體地，所述壓縮機可以是永磁電動機製冷壓縮機。根據本發明的另一方面，提供一種壓縮機裝配方法，包括步驟:(a)提供外殼、軸承座、定位構件、第二軸承以及電動機的機架、定子、驅動軸和轉子;(b)將電動機的定子和機架固定地安裝在外殼內，所述機架中安裝有第一軸承；(C)將驅動軸的一端裝配到所述第一軸承中，並將轉子固定至驅動軸上；(d)將軸承座與外殼固定連接；和(e)以第一軸承為基準對所述定位構件進行定位並將定位好的定位構件與所述軸承座固定連接，(f)以所述定位構件為基準對所述第二軸承與所述驅動軸進行定位，以使第一軸承和第二軸承同軸，並將定位好的第二軸承與所述定位構件和/或所述軸承座固定連接。進一步地，所述定位構件可以具有用於與第二軸承相配合的定位表面。更進一步地，所述定位構件可以具有定位孔，所述定位表面可以是所述定位孔的內表面，其能夠與所述第二軸承的外表面相配合。再進一步地，所述定位孔的孔徑大於驅動軸的直徑，在所述步驟(e)中，先將所述驅動軸從所述定位孔中穿過再對所述定位構件進行定位；在所述步驟(f)中，將所述第二軸承插入到所述定位構件的定位孔和驅動軸之間，以使得所述第二軸承的外表面與所述定位孔的內表面相配合，所述第二軸承的內表面與所述驅動軸的外表面相配合。又進一步地，所述定位孔的內表面可以設置有用於引導第二軸承插入的倒角，且第二軸承的外表面具有倒角。具體地，所述定位構件可以是定位環。具體地，所述第二軸承可以是止推軸承或可以包括止推軸承，且在所述步驟(f)中，所述止推軸承被調整成與所述驅動軸的旋轉軸線垂直。具體地，在所述步驟(e)中，所述定位構件的定位可以藉助於定位量具和定位夾具來實現。具體地，所述方法還可以包括:將所述外殼的兩端分別封閉。本發明的上述技術方案中的至少一個方面能夠通過設定定位構件以將同軸定位的工序與移動驅動軸的工序分離從而避免了電動機的轉子和驅動軸的重量以及定子與轉子之間的磁力對於軸承和驅動軸的定位的影響，提高了定位精度和裝配效率。
圖1示出根據本發明的一實施例的壓縮機的結構示意圖；圖2示意性地示出根據本發明的一實施例的壓縮機裝配方法來裝配壓縮機的中間過程；圖3示出根據本發明的一實施例的壓縮機裝配方法中對定位構件進行定位的示意圖；圖4示出根據本發明的一實施例的壓縮機中的第二軸承與定位構件的安裝位置的不意圖；和圖5a和圖5b示意性地示出根據本發明的一實施例的定位構件的主視圖和剖視圖。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號表示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。圖1示意性地示出了根據本發明的一個實施例的一種壓縮機100。壓縮機100包括外殼3、電動機、軸承座7、定位構件11和第二軸承12。外殼3的兩端分別由殼蓋I和底座8封閉。於是,外殼3的內部形成一個封閉的腔。電動機容納在該封閉的腔中。所述電動機可以包括定子5、機架16、驅動軸10和轉子4。定子5相對於外殼3具有固定的位置，例如，定子5可以固定於外殼3的內壁。在一實施例中，定子5可以在外周上設置凸緣9，並通過所述凸緣9固定在外殼3的內壁上。機架16與外殼3連接(在圖1所示的示例中,機架16連接於外殼3的上部)，用於對定子5、轉子4、驅動軸10進行支撐。機架16安裝有第一軸承2，驅動軸10的一端插入到第一軸承2中，由第一軸承2支撐。轉子4固定於驅動軸10上,並能夠相對於定子5轉動。在圖1所示的示例中,轉子4被定子5所包圍。軸承座7可以與外殼3固定連接或一體形成。定位構件11與軸承座7連接，第二軸承12與定位構件11和/或軸承座7相連接，並支撐驅動軸10。在如圖1所示的示例中，軸承座7位於外殼3中靠近底座8的一側，與外殼3的內壁固定連接。軸承座7可以具有軸孔或開口，以允許驅動軸10從軸承座7中穿過。軸承座7用於承載第二軸承12以滿足支撐驅動軸10的要求。定位構件11用於對第二軸承12進行定位。定位構件11可以是能夠獨立於驅動軸10和第二軸承12以第一軸承2為基準進行定位的構件。例如，定位構件11是與驅動軸10和第二軸承12分立的構件。第二軸承12可以在定位構件11固定連接至軸承座7之後再連接至定位構件11和/或軸承座
7。該連接例如可以藉助於螺紋連接等本領域常用的連接方式來實現。定位構件11的定位可以涉及三維空間中的任一個平移自由度或任一個轉動自由度，也可以涉及這些平移自由度和轉動自由度的組合。定位構件11可以具有用於與第二軸承12相配合的定位表面111。這樣，第二軸承12可以在定位構件11相對於某一基準(例如第一軸承2)定位之後,通過與定位構件11的定位表面111的配合以相對於定位構件11進行定位，從而使第二軸承12與該基準(例如第一軸承2)保持正確的位置關係，例如使第二軸承12與第一軸承2保持同軸。在一示例中，定位構件11可以具有定位孔112，所述定位表面111是所述定位孔112的內表面，其可以與第二軸承12的外表面相配合。在這種情況下，在定位構件11進行定位並與軸承座7連接之後，第二軸承12可以插入到定位孔112中，以使得第二軸承12的外表面與定位孔112的內表面相配合，而第二軸承12的內表面與驅動軸10相配合，以保持正確的位置。所述定位孔112的內表面可以是圓柱表面。而為了便於引導第二軸承12的插入，也可以將所述定位孔112的內表面設置成圓錐表面。在一實施例中，定位孔112的孔徑可以大於驅動軸10的直徑。這使得在定位孔112進行位置調整時，其與驅動軸10之間存在足夠的間隙，而不會使定位孔112的位置調整受到驅動軸10的幹擾。在一實施例中，如圖3所示，定位孔112的內表面可以設置有用於引導第二軸承12插入的倒角。相應地，第二軸承12的外表面也可以具有倒角，以便於第二軸承12插入到正確的位置。定位構件11可以是定位環，也可以被形成為其它形狀，例如方形、三角形、多邊形等。定位構件11可以如上所述具有定位孔，也可以具有其它形式的定位表面，如定位端面、定位凸臺等，只要能夠實現與第二軸承12的定位配合即可。在一實施例中，第二軸承12可以是止推軸承或包括止推軸承。所述止推軸承為驅動軸10提供軸向支撐，並限制驅動軸10的軸向位置。在這種情況下，需要保持止推軸承與驅動軸10的旋轉軸線垂直。接下來描述壓縮機100的裝配方法的實施例。首先，提供外殼3、軸承座7、定位構件11和第二軸承12以及電動機的機架16、定子5、驅動軸10和轉子4。將電動機的定子5和機架16固定地安裝在外殼3內，將第一軸承2安裝在機架16中。例如，可以通過將定子5上的凸緣9連接至外殼3的內壁來將定子5固定至外殼3。之後，將驅動軸10的一端裝配到所述第一軸承2中，並將轉子4固定至驅動軸10上。然後，將軸承座7與外殼3固定連接。經過以上裝配步驟組裝的壓縮機部件的示意圖如圖2所示。圖2所示的壓縮機部件的外殼3的布置方向與圖1所示的結構的布置方向相反。接下來，需要裝配定位構件11和第二軸承12。定位構件11和第二軸承12用於保證驅動軸10的正確位置。在壓縮機100中，用於支撐驅動軸10的第一軸承2和第二軸承12需要設置成同軸的。從而防止驅動軸10的偏斜。具體地，首先以第一軸承2為基準對定位構件11進行定位。定位構件11的定位可以藉助於定位工具13來進行，該定位工具13例如可以是定位量具和定位夾具。在定位構件11完成定位之後，將定位好的定位構件11與軸承座7固定連接。之後，以定位構件11為基準對第二軸承12與驅動軸10進行定位，以使第一軸承2和第二軸承12同軸，並將定位好的第二軸承12與定位構件11和/或軸承座7固定連接。下面將以定位構件11具有定位孔112且將定位孔112的內表面作為與第二軸承12相配合的定位表面111的情形為例，對於定位構件11和第二軸承12的裝配進行更詳細的描述。先將驅動軸10從定位孔112中穿過，調整定位構件11的位置，例如可以將定位構件11的定位孔112的內表面調整成與第一軸承2同軸。對定位構件11的定位例如可以通過諸如定位量具、定位夾具等定位工具來實現，或甚至可以使用分布於定位構件11不同部位上的螺釘的鬆緊度來進行調整。對定位構件11的位置調整可以包括平移位置調整和/或傾斜位置調整。本領域技術人員亦可採用本領域所公知的其它技術手段來實現定位構件11的定位。在將定位構件11定位於合適的位置之後，將定位構件11固定於軸承座7上。之後，將第二軸承12插入到定位構件11的定位孔112和驅動軸10之間，以使得第二軸承12的外表面與定位孔112的內表面相配合，第二軸承12的內表面與驅動軸10的外表面相配合。隨著第二軸承12的插入，第二軸承12推動驅動軸10克服轉子4和定子5之間的磁場力以使驅動軸10位於合適的位置。由於定位孔112的內表面已經被調整成與第一軸承2同軸，所以與之配合的第二軸承12在定位孔112的引導下也定位於與第一軸承2同軸的位置。定位孔112的直徑可以大於驅動軸10相應部位的直徑，從而使在定位孔112進行位置調整時，其與驅動軸10之間存在足夠的間隙，而不會使定位孔112的位置調整受到驅動軸10的幹擾。而在現有技術中，沒有設置定位構件11，而是利用定位設備直接地對套裝在驅動軸10上的第二軸承12進行定位。因而，在進行定位調整時會受到位於驅動軸10上的轉子4與定子5的磁場力的幹擾,而難以進行精確定位。在本申請的實施例中，將定位操作與第二軸承12的安裝操作分離開，在對定位構件11進行的定位操作過程中避免了較大的幹擾力的影響，而在定位構件11的引導下安裝第二軸承12也提高了操作的簡便性。在一實施例中，定位孔112的內表面設置有倒角，可以使引導第二軸承12插入的操作更加方便和準確。類似地，第二軸承12的外表面上也可以設置倒角。在第二軸承12是止推軸承或包括止推軸承的情況下，定位構件11的定位表面111在被調整成與第一軸承2同軸的同時還被調整成與與驅動軸10的旋轉軸線垂直。圖5a和圖5b示出了定位構件11的一種示例，該定位構件11的中心具有定位孔112。定位孔112的內表面邊緣處設置有用於引導第二軸承12插入的倒角部1121。所述倒角部1121的倒角大小α可以根據需要來確定，例如在5°至15°之間，如10°。圖5a是主視圖，圖5b是沿著圖5a中的剖切線AA截得的剖視圖。在圖5a和圖5b中示出的實施例中，該定位構件11還可以設置有固定孔113、114和115，用於將定位構件11進行固定(例如藉助於螺栓或螺釘)。所述固定孔113、114和115可以具有不同的直徑，可以是貫通孔，也可以是螺孔。圖中示出了三組9個固定孔，可以適用於多重固定的需要，但這不是必須的。使用者可以選擇保留其中的任一些孔來實現固定即可。在上述壓縮機裝配方法中，還可以將外殼3的兩端封閉，例如分別由殼蓋I和底座8來封閉。 在本發明的實施例中，所述壓縮機可以例如是永磁電動機製冷壓縮機。雖然結合附圖對本發 明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的範圍以權利要求和它們的等同物限定。
權利要求
1.一種壓縮機，包括: 外殼，所述外殼的兩端分別由殼蓋和底座封閉； 電動機，所述電動機容納在所述外殼中，所述電動機包括: 定子，所述定子相對於所述外殼具有固定的位置， 機架，所述機架與所述外殼連接並安裝有第一軸承； 驅動軸，所述驅動軸的一端由所述第一軸承支撐；和 轉子，所述轉子固定於所述驅動軸上，並能夠相對於所述定子轉動； 軸承座，所述軸承座與所述外殼固定連接或一體形成； 第二軸承，所述第二軸承支撐所述驅動軸；以及 定位構件，所述定位構件用於對第二軸承進行定位並與所述軸承座連接，所述第二軸承與所述定位構件和/或所述軸承座相連接。
2.根據權利要求1所述的壓縮機，其中，所述定位構件能夠以所述第一軸承為基準進行定位，且其以所述第一軸承為基準的定位能夠獨立於所述驅動軸和所述第二軸承進行。
3.根據權利要求2所述的壓縮機，其中，所述定位構件具有用於與第二軸承相配合的定位表面。
4.根據權利要求3所述的壓縮機，其中，所述定位構件具有定位孔，所述定位表面是所述定位孔的內表面，其與所述第二軸承的外表面相配合。
5.根據權利要求4所述的壓縮機，其中，所述定位孔的孔徑大於驅動軸的直徑。
6.根據權利要求4所述的壓縮機，其中，所述定位孔的內表面設置有用於引導第二軸承插入的倒角，且第二軸承的外表面具有倒角。
7.根據權利要求4所述的壓縮機，其中，所述定位孔的內表面為圓柱表面或圓錐表面。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的壓縮機，其中，所述定位構件是定位環。
9.根據權利要求1-7中任一項所述的壓縮機，其中，所述第一軸承和所述第二軸承是同軸的。
10.根據權利要求1-7中任一項所述的壓縮機，其中，所述第二軸承是止推軸承或包括止推軸承，且所述止推軸承與所述驅動軸的旋轉軸線垂直。
11.根據權利要求1-7中任一項所述的壓縮機，其中，所述定子的外周上設置有凸緣，所述凸緣與所述外殼的內壁相連以將定子固定於所述外殼。
12.根據權利要求1-7中任一項所述的壓縮機，其中，所述壓縮機是永磁電動機製冷壓縮機。
13.—種壓縮機裝配方法，包括步驟: (a)提供外殼、軸承座、定位構件、第二軸承以及電動機的機架、定子、驅動軸和轉子； (b)將電動機的定子和機架固定地安裝在外殼內，所述機架中安裝有第一軸承； (c)將驅動軸的一端裝配到所述第一軸承中，並將轉子固定至驅動軸上； (d)將軸承座與外殼固定連接； (e)以第一軸承為基準對所述定位構件進行定位並將定位好的定位構件與所述軸承座固定連接；和 (f)以所述定位構件為基準對所述第二軸承與所述驅動軸進行定位，以使第一軸承和第二軸承同軸，並將定位好的第二軸承與所述定位構件和/或所述軸承座固定連接。
14.根據權利要求13所述的壓縮機裝配方法，其中，所述定位構件具有用於與第二軸承相配合的定位表面。
15.根據權利要求14所述的壓縮機裝配方法，其中，所述定位構件具有定位孔，所述定位表面是所述定位孔的內表面，其能夠與所述第二軸承的外表面相配合。
16.根據權利要求15所述的壓縮機裝配方法，其中，所述定位孔的孔徑大於驅動軸的直徑，在所述步驟(e)中，先將所述驅動軸從所述定位孔中穿過再對所述定位構件進行定位；在所述步驟(f)中，將所述第二軸承插入到所述定位構件的定位孔和驅動軸之間，以使得所述第二軸承的外表面與所述定位孔的內表面相配合，所述第二軸承的內表面與所述驅動軸的外表面相配合。
17.根據權利要求16所述的壓縮機裝配方法，其中，所述定位孔的內表面設置有用於引導第二軸承插入的倒角，且第二軸承的外表面具有倒角。
18.根據權利要求13-17中任一項所述的壓縮機裝配方法，其中，所述定位構件是定位環。
19.根據權利要求13-17中任一項所述的壓縮機裝配方法，其中，所述第二軸承是止推軸承或包括止推軸承，且在所述步驟(f)中，所述止推軸承被調整成與所述驅動軸的旋轉軸線垂直。
20.根據權利要求13-17中任一項所述的壓縮機裝配方法，其中，在所述步驟(e)中，所述定位構件的定位藉助於定位量具和定位夾具來實現。
21.根據權利要求13-17中任一項所述的壓縮機裝配方法，其中，所述方法還包括:將所述外殼的兩端分別封閉。
全文摘要
本發明公開了一種壓縮機及壓縮機裝配方法，所述壓縮機包括外殼、容納在外殼中的電動機、軸承座、定位構件和第二軸承，所述電動機包括定子、安裝有第一軸承的機架、由第一軸承支撐的驅動軸和固定於驅動軸上的轉子，定位構件用於對第二軸承進行定位並與軸承座連接，第二軸承與定位構件和/或軸承座相連接，並支撐驅動軸。本發明能夠避免電動機的轉子和驅動軸的重量和/或定子與轉子之間的磁力對於軸承和驅動軸的定位的影響，提高了定位精度和裝配效率。
文檔編號F04B39/00GK103216416SQ20121001779
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者周學友, 張治國, 馬海雲, 孟志強 申請人:丹佛斯(天津)有限公司