[发明专利]不平衡力方向的确定方法及装置

说明书

本发明涉及空调技术领域，本发明旨在解决现有不平衡力的方向很难确定，造成压缩机配管振动噪音仿真分析不准确的问题，提出一种不平衡力方向的确定方法及装置，方案包括：获取待测压缩机电机曲轴的转速波动时域数据，根据所述转速波动时域数据得到待测压缩机的时域载荷；建立所述待测压缩机的有限元模型，设置所述有限元模型中零部件的刚柔属性以及有限元模型的边界条件；将所述时域载荷加载至有限元模型中并设置载荷步，仿真计算得到待测压缩机排气口的位移数据；根据所述位移数据绘制排气口的振动位移轨迹图，根据所述振动位移轨迹图确定不平衡力的方向。本发明能够快速确定出不平衡力方向，适用于转子式压缩机的配管振动仿真分析。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体来说涉及一种不平衡力方向的确定方法及装置。

背景技术

压缩机是空调系统的心脏，也是使空调产生振动和噪音的主要激励源。在空调产品开发中，空调管路的振动噪音问题是难点，也是痛点，通过仿真工具解决这类问题已经成为各空调厂家的必要手段。目前，行业内都是通过频域仿真方法即谐分析仿真去解决这类问题，但在仿真中，旋转载荷的正向和逆向对仿真结果无影响，也即意味仿真无法模拟出压缩机转轴旋转方向对空调器配管响应的影响。在实际过程中，实施标准化已成为企业提高效率的重要措施，针对上述问题，企业期望同一套空调配管能够与多款压缩机快速匹配，而这些压缩机中，其旋转方向有正向，也有逆向，在实际匹配过程中，往往旋转方向为逆向的压缩机匹配好管路后，这套管路在与旋转方向为正向的压缩机匹配时，振动噪音往往出现问题，反之亦然。

通常情况下，转子式压缩机载荷主要包含两种：旋转惯性矩和不平衡力，是矢量。在仿真中，压缩机旋转方向主要由这两种载荷的幅值、方向及载荷之间的相位差来体现，其中，旋转惯性矩、不平衡力幅值以及两种载荷间的相位差都可通过专业计算软件计算得到，而不平衡力的方向很难确定，造成压缩机配管振动噪音仿真分析不准确。

发明内容

本发明旨在解决现有不平衡力的方向很难确定，造成压缩机配管振动噪音仿真分析不准确的问题，提出一种不平衡力方向的确定方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：不平衡力方向的确定方法，所述不平衡力方向用于转子式压缩机的振动仿真分析，包括以下步骤：

步骤1、获取待测压缩机电机曲轴的转速波动时域数据，根据所述转速波动时域数据得到待测压缩机的时域载荷；

步骤2、建立所述待测压缩机的有限元模型，设置所述有限元模型中零部件的刚柔属性以及有限元模型的边界条件；

步骤3、将所述时域载荷加载至有限元模型中并设置载荷步，仿真计算得到待测压缩机排气口的位移数据；

步骤4、根据所述位移数据绘制排气口的振动位移轨迹图，根据所述振动位移轨迹图确定不平衡力的方向。

进一步地，所述有限元模型包括：压缩机筒体和储液器筒体，所述压缩机筒体的底部连接有多个压缩机托架，每个压缩机托架连接有减震垫，压缩机筒体的顶部设有排气口，所述储液器筒体通过连接管与压缩机筒体连接，储液器筒体上设有储液器卡箍和卡箍支架，储液器筒体的顶部设有吸气口；

所述压缩机筒体内部设有转动组件、电机定子和气缸组件，所述转动组件包括：上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴和偏心转子，所述气缸组件包括：气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖。

进一步地，所述有限元模型中零部件的刚柔属性的设置方法包括：将压缩机筒体、排气口、吸气口、储液筒支架、储液筒卡箍、储液筒器体、连接管、减震垫和压缩机托架设置为柔性体，将上平衡块、电机转子、下平衡块、电机曲轴、电机定子、气缸上盖、消音罩、气缸和气缸下盖设置为刚体。

进一步地，所述有限元模型的边界条件为所有减震垫的底面固定。