[发明专利]平衡块、转子、转子组件以及旋转式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种平衡块、转子、转子组件以及旋转式压缩机。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

旋转式压缩机通常通过转子带动压缩构件运动，由此对工作流体进行压缩。转子往往高速旋转，因此在由于其上安装的构件及其自身的几何形状和加工误差等引起的质心不平衡的情况下，会引起振动、增加噪音等问题。为此，通常在转子上安装平衡块，提供一个反向离心力以平衡所产生的不平衡量。

已知一种在电机转子上安装平衡块的现有电机转子组件。在电机转子的端面上设置有用于安装平衡块的铝柱。平衡块上设置有安装孔。通过将电机转子的铝柱直接铆接在平衡块的安装孔中而将平衡块安装至电机转子。平衡块具有在平衡块安装至转子之后与转子端面抵接的安装表面。在该常规电机转子组件中，平衡块的安装表面为平坦平面，转子的端面也是平坦平面，因此平衡块的安装表面与转子的端面理论上为平面接触。

在压缩机的运行过程中，平衡块跟随转子起动、旋转以及停止，由此产生离心力和惯性力(例如，由转子起停时而产生的惯性力)。在本文中，为便于描述，仅讨论延伸穿过转子的旋转轴线的平面上的受力情况。由于平衡块的离心力作用，而对铝柱、特别是对铝柱的根部产生了剪切力和弯曲。另外，在相互接触的平衡块的安装表面与转子的端面之间产生了接触应力，该接触应力的分布情况影响铝柱的受力情况(特别是作用在根部的弯矩)。因此，期望的是，平衡块的安装表面与转子的端面之间完全接触，使转子端面良好地支撑平衡块，由此减小铝柱根部的受力。

然而，公知的是在加工平衡块的安装表面或者转子的端面时会存在一定的平面度误差，因此，平衡块的安装表面与转子的端面之间的接触状态不同，导致相互接触的表面之间产生的接触应力分布不同并因此导致离心力对铝柱根部施加的弯矩不同。换句话说，两接触平面的平面度误差会导致铝柱根部受力的不确定性以及转子组件组装质量的不确定性。发明人发现：当平衡块的安装表面与转子的端面在靠近铝柱且靠近旋转轴线的位置接触较多而在远离铝柱且远离旋转轴线的位置接触较少(甚至分离即安装表面与端面的远离铝柱的径向外缘之间存在一定间隙)时，铝柱根部的受力变大，容易发生疲劳断裂。

因此，需要一种改善转子与平衡块之间的安装件受力的转子组件，以满足压缩机可靠性的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种平衡块，该平衡块可以改善用于将平衡块安装至转子上的安装件的受力情况，提高安装组件质量和/或用来降低制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种转子，该转子适于安装有平衡块，且能够改善将平衡块安装至转子的安装件的受力情况和/或降低制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种包括转子和平衡块的转子组件，该转子组件可以改善将平衡块安装至转子的安装件的受力情况和/或降低制造成本。

根据本发明实施方式的一个方面，提供了一种平衡块，包括：安装部，安装部构造成用于将平衡块安装至转子的端面；以及配重部，配重部在安装部之间延伸。平衡块还包括在平衡块安装至转子的端面时面对端面的安装表面。安装表面包括：安装区域，其定位在安装部附近；接触区域，接触区域在平衡块安装至转子的端面时与端面接触并且定位在配重部的外缘附近且远离安装部；以及不与端面接触的非接触区域。

根据本发明实施方式的另一个方面，提供一种转子，其中转子的端面成形为适于安装平衡块，转子包括设置在端面中用于将平衡块安装至转子的安装部。端面包括：安装区域，其定位在安装部附近；接触区域，接触区域在平衡块安装至转子的端面时与平衡块接触，接触区域定位在端面的外缘附近且远离安装部的位置处；以及不与平衡块接触的非接触区域。

根据本发明实施方式的另一个方面，提供一种转子组件，该转子组件包括转子以及安装至转子的端面上的如上的平衡块，其中转子的端面为平坦平面。

根据本发明实施方式的另一个方面，提供一种转子组件，该转子组件包括如上的转子以及安装至转子上的平衡块，其中平衡块包括在安装至转子之后面对转子的端面的安装表面，安装表面为平坦平面。

根据本发明实施方式的另一个方面，提供一种转子组件，该转子组件包括如上的平衡块以及如上的转子，其中平衡块的安装区域对应于转子的安装区域；平衡块的接触区域对应于转子的接触区域；以及平衡块的非接触区域对应于转子的非接触区域。

根据本发明实施方式的另一个方面，还提供一种包括上述转子组件的旋转式压缩机。