專利名稱：平衡塊及應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型總體上涉及平衡塊。更具體地，本實用新型涉及一種壓縮機(jī)中的平衡塊和應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)比如渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部有諸多運動部件，例如渦旋、轉(zhuǎn)子、軸等等。壓縮機(jī)在運行時偏心部件轉(zhuǎn)動的離心力(矩)會導(dǎo)致壓縮機(jī)的振動，通常用不平衡量的概念反應(yīng)零部件的離心力(矩)，它是質(zhì)量及質(zhì)量分布位置的函數(shù)。平衡塊的作用就是提供一個反向離心力(矩)平衡偏心部件產(chǎn)生的不平衡量。在壓縮機(jī)中設(shè)計平衡塊時，不僅要考慮平衡塊的重量和形狀尺寸，而且必須控制平衡塊的裝配位置，包括軸向位置、徑向位置以及周向角度。另外，平衡塊在裝配過程中有裝配力的作用，在使用過程中受到離心力和起停扭矩的作用，同時不允許存在位置移動，所以平衡塊還需要具備足夠的強(qiáng)度和緊固力?；谏鲜隹紤]，壓縮機(jī)中平衡塊的固定位置和固定方式比較常用的有以下兩種。 一種方式是將平衡塊固定在轉(zhuǎn)子上，如圖1中所示，通過轉(zhuǎn)子13上伸出的鋁柱11將平衡塊 12鉚接在轉(zhuǎn)子13上。這種方式對零件尺寸的精度要求較低，并且裝配也比較容易。但是， 由于通過轉(zhuǎn)子13上伸出的鋁柱11將平衡塊12鉚接在轉(zhuǎn)子13上時，鋁柱11承受所有工作載荷，比如平衡塊12離心力導(dǎo)致的彎矩和慣性力導(dǎo)致的扭矩等，由于鋁柱11強(qiáng)度低，因此存在斷裂的風(fēng)險，不能承受大質(zhì)量平衡塊12。另外一種方式是將平衡塊固定在軸上，如圖2中所示，將平衡塊21過盈裝配在軸 22上，由軸22定位和承受工作載荷。另外，圖3示出了這種方式的過盈裝配的示意圖。如圖3所示，通過整段圓弧面31過盈和平面32過盈將平衡塊過盈裝配在軸上。如圖2和3中所示，這種固定方式比較簡潔，不需要復(fù)雜的零件特征，也不需要其他緊固件，但要保證穩(wěn)定可靠的連接，零件的配合尺寸需要嚴(yán)格控制。由于成本考慮，目前平衡塊采用粉末冶金壓鑄工藝制作，過盈配合特征的尺寸公差約為士0.1mm，公差較大。為了保證過盈連接可靠，設(shè)計的過盈量必須大，因此裝配后零件內(nèi)應(yīng)力也比較大。另外，如圖3中所示的裝配方式，平衡塊的圓弧面31和平面32同時和軸過盈，平面32可以起到裝配時的導(dǎo)向作用，也可以起到周向防轉(zhuǎn)動的作用，但是，這種雙重過盈方式由于平衡塊整圈過盈，大的過盈量會造成大的環(huán)向拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致平衡塊有拉裂的風(fēng)險。而且，由于圓弧面31和平面32的雙重過盈，屬于過約束，導(dǎo)致其受力狀態(tài)存在不確定性，可能出現(xiàn)圓弧面31過盈但平面32不接觸或輕微接觸的情況，從而喪失平面接觸設(shè)計的防轉(zhuǎn)動功能，頻繁啟停后有松動的風(fēng)險。因此，需要設(shè)計一種新型的平衡塊，以便克服上述問題。

實用新型內(nèi)容鑒于上述情況，本實用新型提出了一種新型的平衡塊以及應(yīng)用這種平衡塊的壓縮機(jī)。具體地，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種平衡塊，包括裝配孔，所述裝配孔的內(nèi)壁具有至少一個弧面和至少一個平面；以及設(shè)置在裝配孔的部分內(nèi)壁上的凸起。根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，所述凸起包括一個圓弧面和與該圓弧面相對的比該圓弧面小的兩個平面。根據(jù)本實用新型的另一個具體實施例，所述凸起包括第一平面和與該第一平面相對的比該第一平面小的兩個其他平面。根據(jù)本實用新型的再一個具體實施例，所述凸起包括位于第一側(cè)的第一平面和第二平面以及位于第二側(cè)的第三平面和第四平面，所述第一側(cè)與第二側(cè)相對。根據(jù)本實用新型的又一個具體實施例，所述凸起包括一個圓弧面和與該圓弧面相對的一個平面。根據(jù)本實用新型的另一個具體實施例，所述凸起包括兩個相對設(shè)置的平面。根據(jù)本實用新型的再一個具體實施例，所述凸起至少設(shè)置在所述至少一個平面上。優(yōu)選地，在所述至少一個平面上設(shè)置有兩個凸起。更加優(yōu)選地，在所述至少一個平面上設(shè)置的兩個凸起均與內(nèi)壁的弧面相互連接。根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種壓縮機(jī)，包括軸；以及平衡塊，所述平衡塊過盈裝配在軸上，其特征在于，所述平衡塊為上面所述的任何一種平衡塊?？梢钥闯觯鶕?jù)本實用新型的平衡塊和應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)，裝配時僅僅部分平面過盈，因此新的平衡塊固定結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)明確，解決了現(xiàn)有全過盈設(shè)計過約束的問題， 可控性和穩(wěn)定性得到提高。另外，根據(jù)本實用新型的平衡塊和應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)，由于平衡塊和軸之間存在可變形的間隙區(qū)域，減小了裝配壓入力和裝配后零件的應(yīng)力，因此降低了裝配難度和平衡塊損壞的風(fēng)險。

參照
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例的說明，會更加容易地理解本實用新型的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本實用新型的原理。在附圖中， 相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。附圖中圖1示出通過轉(zhuǎn)子上伸出的鋁柱將平衡塊鉚接在轉(zhuǎn)子上的示意圖；圖2示出將平衡塊過盈裝配在軸上的示意圖；圖3示出將平衡塊過盈裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖；圖4示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖；圖5示出根據(jù)本實用新型的另一個實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖；圖6示出根據(jù)本實用新型的又一個實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖；圖7示出根據(jù)本實用新型的另一個實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖；以及圖8示出根據(jù)本實用新型的再一個實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖來說明本實用新型的實施例。應(yīng)當(dāng)注意，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)，而省略了與本實用新型關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。另外，還需要指出的是，在本實用新型的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。圖4至圖8分別示出根據(jù)本實用新型的實施例的平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。如圖4至圖8所示，根據(jù)本實用新型的各個具體實施例的平衡塊均包括有裝配孔和設(shè)置在裝配孔的部分內(nèi)壁上的凸起。這里，平衡塊的裝配孔的內(nèi)壁具有至少一個弧面和至少一個平面，如圖4和圖7所示。當(dāng)然，平衡塊的裝配孔的內(nèi)壁也可以具有多個弧面和多個平面，如圖5、圖6和圖8所示。在根據(jù)本實用新型的實施例中，內(nèi)壁上的凸起至少設(shè)置在所述至少一個平面上， 如圖4至圖8中所示。當(dāng)然，內(nèi)壁上的凸起也可以設(shè)置在圓弧面上，如圖4中的41所示。優(yōu)選地，在內(nèi)壁的至少一個平面上設(shè)置有兩個凸起，如圖4至圖6中所示。更加優(yōu)選地，在所述至少一個平面上設(shè)置的兩個凸起均與內(nèi)壁的弧面相互連接，如圖4中所示。具體地，如圖4所示，與現(xiàn)有平衡塊中圓弧面和平面同時過盈設(shè)計的不同之處在于，新的連接結(jié)構(gòu)采用三點(其實是三個小面)接觸，平行的兩個小平面42和43與相對的一段圓弧面41形成平衡塊的支撐固定結(jié)構(gòu)。也就是說，根據(jù)該實施例的平衡塊和軸通過三點過盈接觸，而不是全段圓弧面過盈。根據(jù)該實施例，平面42和43的力F與圓弧面43的力2F形成力偶來克服起停扭矩，兩平面42和43之間的間距D越大，能夠提供的力偶矩越大。另外，由于軸的直徑小于平衡塊的內(nèi)徑，所以除接觸的三點區(qū)域外其他區(qū)域是間隙的。根據(jù)該實施例，解決了受力狀態(tài)不確定的問題，裝配后在接觸的接觸面上有明確的預(yù)緊力。在工作狀態(tài)下，對彎矩和扭矩的作用，根據(jù)該實施例的平衡塊的設(shè)計具有更好的防松效果。另外，通過對壓入力的監(jiān)測，可以直接反應(yīng)連接的受力狀態(tài)，提高了裝配質(zhì)量的可控性。此外，新設(shè)計提供了壓裝時的可變形空間，相比整圈過盈，產(chǎn)生的拉應(yīng)力可以大大減小，降低了平衡塊拉裂的風(fēng)險，同時也減少了裝配時所需的壓入力。當(dāng)然，本實用新型的平衡塊不僅限于上述結(jié)構(gòu)，而是可以進(jìn)行各種變型，只要不是圓弧面和平面全過盈設(shè)計即可。也就是說，只要在平衡塊的部分內(nèi)徑上設(shè)置有用于過盈配合的凸起就能起到良好的效果。例如，所述凸起可以包括一個平面和與該平面相對的比該平面小的兩個其他平面。圖5示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的這種平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。如圖5所示，用一個大的平面51代替了圖4中所示的圓弧面41。[0041]另外，所述凸起也可以包括兩個平面和與這兩個平面相對的另外兩個平面。圖6 示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的這種平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。如圖6所示，用兩個小的平面61和61’代替了圖4中所示的圓弧面41。當(dāng)然，所述凸起也可以包括一個圓弧面和與該圓弧面相對的一個平面。圖7示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的這種平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。如圖7 所示，用一個大的平面71代替了圖4中所示的兩個小的平面42和43。此外，所述凸起還可以為兩個相對設(shè)置的平面。圖8示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的這種平衡塊裝配在軸上時過盈接觸面的示意圖。如圖8所示，用兩個相對設(shè)置的比較大的平面81和82作為過盈接觸面來與軸進(jìn)行過盈配合。此外，本實用新型還提供了一種壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括軸和過盈裝配在軸上的平衡塊。這里的平衡塊可以是上面所描述的任何一種平衡塊。從上面的描述中可以知道，根據(jù)本實用新型的平衡塊和應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)， 裝配時僅僅部分平面過盈，因此新的平衡塊固定結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)明確，從而解決了現(xiàn)有全過盈設(shè)計過約束的問題，可控性和穩(wěn)定性得到提高。另外，根據(jù)本實用新型的平衡塊和應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)，由于平衡塊和軸之間存在可變形的間隙區(qū)域，減小了裝配壓入力和裝配后零件的應(yīng)力，因此降低了裝配難度和平衡塊損壞的風(fēng)險。以上描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，本實用新型的保護(hù)范圍不限于這里所公開的具體細(xì)節(jié)，而可以具有在本實用新型的精神實質(zhì)范圍內(nèi)的各種變化和等效方案。
權(quán)利要求1.一種平衡塊，其特征在于包括裝配孔，所述裝配孔的內(nèi)壁具有至少一個弧面和至少一個平面；以及設(shè)置在裝配孔的部分內(nèi)壁上的凸起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起包括一個圓弧面和與該圓弧面相對的比該圓弧面小的兩個平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起包括第一平面和與該第一平面相對的比該第一平面小的兩個其他平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起包括位于第一側(cè)的第一平面和第二平面以及位于第二側(cè)的第三平面和第四平面，所述第一側(cè)與第二側(cè)相對。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起包括一個圓弧面和與該圓弧面相對的一個平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起包括兩個相對設(shè)置的平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡塊，其中所述凸起至少設(shè)置在所述至少一個平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的平衡塊，其中在所述至少一個平面上設(shè)置有兩個凸起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平衡塊，其中在所述至少一個平面上設(shè)置的兩個凸起均與內(nèi)壁的弧面相互連接。
10.一種壓縮機(jī)，包括 軸；以及平衡塊，所述平衡塊過盈裝配在軸上，其特征在于，所述平衡塊為根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的平衡塊。
專利摘要本實用新型公開了一種平衡塊及應(yīng)用該平衡塊的壓縮機(jī)。根據(jù)本實用新型的一個實施例的平衡塊包括裝配孔，所述裝配孔的內(nèi)壁具有至少一個弧面和至少一個平面；以及設(shè)置在裝配孔的部分內(nèi)壁上的凸起。
文檔編號F04C29/00GK202056056SQ20112012490
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者胡小偉, 蘇曉耕 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)(蘇州)研發(fā)有限公司