本實(shí)用新型涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種轉(zhuǎn)子鐵芯、具有所述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子、具有所述轉(zhuǎn)子的電機(jī)和具有所述電機(jī)的壓縮機(jī)。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),為了提高在高轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定性,通常曲軸的上端設(shè)置輔助軸承。由于電機(jī)軸向的下部繞組端需與泵體留有一定的安全距離,使得轉(zhuǎn)子下移的空間受到限制。而電機(jī)高速運(yùn)行時(shí),由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡所產(chǎn)生離心力的作用和定轉(zhuǎn)子間隙不均勻所產(chǎn)生的單邊磁拉力作用,曲軸會對輔助軸承內(nèi)側(cè)施加較大的壓力,導(dǎo)致壓縮機(jī)摩擦功耗增大、噪音惡化,嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生曲軸卡死而壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此,本實(shí)用新型提出一種轉(zhuǎn)子鐵芯,該轉(zhuǎn)子鐵芯能夠提高壓縮機(jī)的穩(wěn)定性、減小壓縮機(jī)的摩擦功耗和振動(dòng)噪音。
本實(shí)用新型還提出一種具有所述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子。
本實(shí)用新型還提出一種具有所述轉(zhuǎn)子的電機(jī)。
本實(shí)用新型還提出一種具有所述電機(jī)的壓縮機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例提出一種轉(zhuǎn)子鐵芯,所述轉(zhuǎn)子鐵芯具有沿其軸向貫通所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸孔和多個(gè)永磁體槽,所述轉(zhuǎn)子鐵芯至少包括沿其軸向?qū)盈B的第一層疊部和第二層疊部,所述軸孔包括設(shè)在所述第一層疊部上的第一避讓段和設(shè)在所述第二層疊部上的裝配段且所述第一避讓段的半徑大于所述裝配段的半徑,所述第一層疊部的厚度為LB,所述第二層疊部的厚度為LA,其中,
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子鐵芯能夠提高壓縮機(jī)的穩(wěn)定性、減小壓縮機(jī)的摩擦功耗和振動(dòng)噪音。
另外,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子鐵芯還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述第一避讓段的半徑為RA,所述裝配段的半徑為RB,其中,
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,
所述轉(zhuǎn)子鐵芯還包括第三層疊部,所述第一層疊部、所述第二層疊部和所述第三層疊部沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向?qū)盈B且所述第二層疊部在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向上位于所述第一層疊部和所述第三層疊部之間,所述軸孔還包括設(shè)在第三層疊部上的第二避讓段且所述第二避讓段的半徑大于所述裝配段的半徑,所述第三層疊部的厚度為LC,其中,
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,
所述第一層疊部的中心軸線、所述第二層疊部的中心軸線、所述第三層疊部的中心軸線、所述第一避讓段的中心軸線、所述裝配段的中心軸線、所述第二避讓段的中心軸線彼此重合,所述第一層疊部的外直徑、所述第二層疊部的外直徑、所述第三層疊部的外直徑均相等。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的橫截面內(nèi),多個(gè)所述永磁體槽關(guān)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心對稱設(shè)置。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述轉(zhuǎn)子鐵芯的橫截面的外輪廓為圓形。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,以經(jīng)過轉(zhuǎn)子鐵芯的旋轉(zhuǎn)中心且垂直于任意一個(gè)所述磁性件的假想直線為d軸,所述轉(zhuǎn)子鐵芯的橫截面的外輪廓為非圓形且被所述轉(zhuǎn)子鐵芯的d軸分為關(guān)于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的中心對稱的多段。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述永磁體槽為一字形且兩端分別設(shè)有間隙部。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例提出一種轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子包括:轉(zhuǎn)子鐵芯,所述轉(zhuǎn)子鐵芯為根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子鐵芯;多個(gè)永磁體,多個(gè)所述永磁體分別設(shè)在多個(gè)所述永磁體槽內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子能夠提高壓縮機(jī)的穩(wěn)定性、減小壓縮機(jī)的摩擦功耗和振動(dòng)噪音。
根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面的實(shí)施例提出一種電機(jī),所述電機(jī)包括:定子;轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子為根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地配合在所述定子內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)能夠提高壓縮機(jī)的穩(wěn)定性、減小壓縮機(jī)的摩擦功耗和振動(dòng)噪音。
根據(jù)本實(shí)用新型的第四方面的實(shí)施例提出一種壓縮機(jī),所述壓縮機(jī)包括:壓縮機(jī)構(gòu),所述壓縮機(jī)構(gòu)包括主軸承、副軸承、設(shè)在所述主軸承和所述副軸承之間的氣缸、沿所述氣缸的內(nèi)周壁可滾動(dòng)地設(shè)在所述氣缸內(nèi)的活塞以及與所述活塞傳動(dòng)連接的曲軸;電機(jī),所述電機(jī)為根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面的實(shí)施例所述的電機(jī),所述曲軸裝配在所述裝配段內(nèi)且所述第二層疊部相對于所述第一層疊部更加鄰近所述主軸承;輔助軸承,所述輔助軸承配合在所述曲軸上,所述輔助軸承鄰近所述第一層疊部且一部分伸入所述第一避讓段。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)具有穩(wěn)定性高、摩擦功耗和振動(dòng)噪音小等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的軸向示意圖。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的軸向示意圖。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)子的軸向示意圖。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)的結(jié)構(gòu)軸向示意圖。
圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
壓縮機(jī)1、電機(jī)100、氣缸200、主軸承310、副軸承320、輔助軸承330、曲軸400、活塞500、
轉(zhuǎn)子10、轉(zhuǎn)子鐵芯11、永磁體槽111、間隙部112、軸孔113、第一避讓段114、裝配段115、第一層疊部116、第二層疊部117、第三層疊部118、永磁體12、定子20。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1。
如圖7所示,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1包括壓縮機(jī)構(gòu)、電機(jī)100和輔助軸承330。
首先參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100。
如圖1-圖6所示,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電機(jī)100包括定子20和轉(zhuǎn)子10,轉(zhuǎn)子10可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在定子20內(nèi)。
具體地,轉(zhuǎn)子10包括永磁體槽111和多個(gè)永磁體12。轉(zhuǎn)子鐵芯11具有沿轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向貫通轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸孔113和多個(gè)永磁體槽111,多個(gè)永磁體12分別設(shè)在多個(gè)永磁體槽111內(nèi)。
轉(zhuǎn)子鐵芯11至少包括沿轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向?qū)盈B的第一層疊部116和第二層疊部117,軸孔113包括設(shè)在第一層疊部116上的第一避讓段114和設(shè)在第二層疊部117上的裝配段115,換言之,軸孔113由彼此連通的裝配段115和第一避讓段114構(gòu)成,第一避讓段114的半徑大于裝配段115的半徑,第一層疊部116的在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向上的厚度為LB,第二層疊部117的在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向上的厚度為LA,其中,
在根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1中,所述壓縮機(jī)構(gòu)包括主軸承310、副軸承320、設(shè)在主軸承310和副軸承320之間的氣缸200、沿氣缸200的內(nèi)周壁可滾動(dòng)地設(shè)在氣缸200內(nèi)的活塞500以及與活塞500傳動(dòng)連接的曲軸400。曲軸400裝配在裝配段115內(nèi),轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)曲軸400旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)活塞500壓縮氣缸200內(nèi)的氣體,第二層疊部117相對于第一層疊部116更加鄰近主軸承310。輔助軸承330配合在曲軸400上,輔助軸承330鄰近第一層疊部116且輔助軸承330的一部分伸入第一避讓段114。
舉例而言,壓縮機(jī)1為立式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī),主軸承310設(shè)在氣缸200的上方且副軸承320設(shè)在氣缸200的下方,電機(jī)100位于主軸承310上方且第二層疊部117朝向主軸承310,輔助軸承330設(shè)在電機(jī)100上方且第一層疊部116朝向輔助軸承330,輔助軸承330的一部分向下伸入軸孔113的第一避讓段114,曲軸400分別與副軸承320、活塞500、主軸承310、軸孔113的裝配段115和輔助軸承330配合。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子鐵芯11、轉(zhuǎn)子10和電機(jī)100,通過設(shè)置層疊的第一層疊部116和第二層疊部117,且第一層疊部116上的第一避讓段114的半徑大于第二層疊部117上的裝配段115的半徑,并進(jìn)一步限定第一層疊部116的厚度LB與第二層疊部117的厚度LA的關(guān)系,即由此可以在保持電機(jī)100原有性能的前提下,允許輔助軸承330的一部分伸入軸孔113的第一避讓段114,減小輔助軸承330與主軸承310之間的距離,從而削弱轉(zhuǎn)子10離心力的作用,減小曲軸400的上部擺動(dòng)撓度,有效地提高電機(jī)100在高速運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。當(dāng)電機(jī)100高速運(yùn)行時(shí)有利于減小曲軸400對輔助軸承330內(nèi)側(cè)施加的壓力,提升整個(gè)壓縮機(jī)1軸系的穩(wěn)定性,從而減小壓縮機(jī)1的振動(dòng)噪音,減小摩擦功耗和機(jī)械摩擦轉(zhuǎn)矩,提高性能。
因此,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子鐵芯11、轉(zhuǎn)子10和電機(jī)100,能夠在保持電機(jī)原有性能的前提下提升壓縮機(jī)整個(gè)軸系穩(wěn)定性、減小振動(dòng)噪音、減小摩擦功耗和提高性能的能力。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1,通過利用根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的電機(jī)100,具有穩(wěn)定性高、摩擦功耗和振動(dòng)噪音小等優(yōu)點(diǎn)。
下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的轉(zhuǎn)子鐵芯11。
在本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例中,如圖1所示,第一層疊部116的中心軸線、第二層疊部117的中心軸線、第一避讓段114的中心軸線和裝配段115的中心軸線彼此重合,第一層疊部116的外直徑與第二層疊部117的外直徑相等,即轉(zhuǎn)子鐵芯11的具有平滑的外周面。
進(jìn)一步地,如圖1所示,第一避讓段114的半徑為RA,裝配段115的半徑為RB,其中,通過限定第一避讓段114和裝配段115的大小關(guān)系,不僅可以保證曲軸400與裝配段115裝配后不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng),而且可以保證輔助軸承330的一部分能夠順利伸入第一避讓段114,且不影響電機(jī)100的原有性能。
在本實(shí)用新型的一些具體示例中,如圖2所示,轉(zhuǎn)子鐵芯11還包括第三層疊部118,即轉(zhuǎn)子鐵芯11包括沿轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向?qū)盈B的第一層疊部116、第二層疊部117和第三層疊部118,第二層疊部117在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向位于第一層疊部116和第三層疊部118之間。軸孔113包括設(shè)在第一層疊部116上的第一避讓段114、設(shè)在第二層疊部117上的裝配段115和設(shè)在第三層疊部118上的第二避讓段(圖中未示出),換言之,軸孔113由彼此連通的第一避讓段114、裝配段115和第二避讓段構(gòu)成,第一避讓段114和第二避讓段的半徑分別大于裝配段115的半徑,其中,第一避讓段114的半徑可以等于第二避讓段的半徑,第一層疊部116的在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向上的厚度為LB,第二層疊部117的在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向上的厚度為LA,第三層疊部118的在轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸向上的厚度為LC,其中,
可選地,如圖2所示,第一層疊部116的中心軸線、第二層疊部117的中心軸線、第三層疊部118的中心軸線、第一避讓段114的中心軸線、裝配段115的中心軸線、所述第二避讓孔的中心軸線彼此重合,第一層疊部116的外直徑、第二層疊部117的外直徑、第三層疊部118的外直徑相等,即轉(zhuǎn)子鐵芯11的具有平滑的外周面。
在本實(shí)用新型的一些具體示例中,如圖1-圖6所示,在轉(zhuǎn)子鐵芯11的橫截面內(nèi),多個(gè)永磁體槽111沿轉(zhuǎn)子鐵芯11的周向等間距設(shè)置且關(guān)于轉(zhuǎn)子鐵芯11的中心對稱設(shè)置。
舉例而言,如圖3-圖5所示,轉(zhuǎn)子鐵芯11上設(shè)有4個(gè)永磁體槽111,4個(gè)永磁體槽111相對于轉(zhuǎn)子鐵芯11的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)對稱,即每個(gè)永磁體槽111繞轉(zhuǎn)子鐵芯11的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)180°后與另一個(gè)永磁體槽111重合,每個(gè)永磁體槽111內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)永磁體12,d軸經(jīng)過轉(zhuǎn)子鐵芯11的旋轉(zhuǎn)中心且垂直于永磁體12,永磁體12的兩端分別位于d軸的兩側(cè)且與d軸的距離相等。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解地是,d軸是指直軸,即位于轉(zhuǎn)子10的磁極的中心線上。
可選地,在轉(zhuǎn)子鐵芯11的橫截面內(nèi),轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓相對于d軸對稱設(shè)置。也就是說,如圖3、圖4和圖6所示,轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓形成為軸對稱圖形,并且,轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓的對稱軸M與d軸重合。這樣可以提高永磁體12的利用率,使永磁體12易于實(shí)現(xiàn)充磁。
例如,轉(zhuǎn)子鐵芯11的橫截面的外輪廓為圓形,從而便于加工、制造。
當(dāng)然,轉(zhuǎn)子鐵芯11的對稱軸M也可以與d軸不重合。具體地,如圖5所示,轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓相對于d軸不對稱設(shè)置。這樣可以在有限的轉(zhuǎn)子鐵芯11的空間內(nèi),更多地設(shè)置永磁體12,增加轉(zhuǎn)子鐵芯11的利用率,進(jìn)一步提升電機(jī)100的性能。
例如,轉(zhuǎn)子鐵芯11的橫截面的外輪廓為非圓形,轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓具有半徑R1和半徑R2,其中,R1>R2,轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓被轉(zhuǎn)子鐵芯11的d軸分為關(guān)于轉(zhuǎn)子鐵芯11的中心對稱的多段,即轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓的位于相鄰d軸之間的部分,繞轉(zhuǎn)子鐵芯11的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)180°后,與轉(zhuǎn)子鐵芯11的外輪廓的位于其它相鄰d軸之間的部分重合。這樣可以通過優(yōu)化電機(jī)100的氣隙磁密波形,進(jìn)而降低電機(jī)100的噪聲,提高電機(jī)100的性能。
在本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例中,如圖1-圖6所示,永磁體槽111為一字形,且永磁體槽111的兩端分別設(shè)有間隙部112,間隙部112未被永磁體12填充。
具體地,每個(gè)永磁體槽111內(nèi)分別安裝有永磁體12,每個(gè)永磁體槽111的兩端分別設(shè)有一段空出的間隙,即間隙部112。由此,有利于優(yōu)化氣隙磁密波形,提升永磁體12的利用率,從而可以改善電機(jī)的噪音,提高電機(jī)的性能,并且,間隙部112可以有效地防止永磁體12沿永磁體槽111的兩端漏磁,進(jìn)一步地,永磁體12形成為矩形,從而實(shí)現(xiàn)易于加工和制造的目的。
可選地,永磁體槽111為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)。其中,當(dāng)永磁體槽111的個(gè)數(shù)為4個(gè)時(shí),定子20的定子槽數(shù)可以為6個(gè);當(dāng)永磁體槽111的個(gè)數(shù)為6個(gè)時(shí),定子20的定子槽數(shù)可以為9個(gè);當(dāng)永磁體槽111的個(gè)數(shù)為8個(gè)時(shí),定子20的定子槽數(shù)可以為12個(gè)。由此,可以根據(jù)不同電機(jī)的需要進(jìn)行合理調(diào)節(jié),通用性強(qiáng),適用于多種極數(shù)的永磁同步電機(jī)。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的壓縮機(jī)1的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的,這里不再詳細(xì)描述。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。