平衡块和包括该平衡块的旋转式机械制造技术

本发明专利技术平衡块和包括该平衡块的旋转式机械。根据本发明专利技术的一个方面，提供一种平衡块(170，170B，170C，170D)，所述平衡块包括配重部(174，174C)，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向(RD)的前端部(175，175C)和尾端部(177，177C)，所述前端部具有前周向末端(1753，1753C)，所述尾端部具有尾周向末端(1773，1773C)。所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。根据本发明专利技术，能够减小包括有平衡块的转动结构的动力消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及平衡块和包括该平衡块的旋转式机械，更具体地，涉及能够在动力消耗方面做出改进的平衡块。
技术介绍
在包括运动部件(例如压缩机构、马达、旋转轴等)的旋转式机械(例如压缩机特别是涡旋压缩机)中，在机械运转时由于运动部件的运动(例如转动)不平衡而会增大振动、噪音等。在一些情况中，运动部件的运动不平衡是由于运动部件本身和/或其上所安装的构件的加工误差而造成质心不平衡而导致的。在其它情况中，运动部件的运动不平衡是由于特意地在运动部件本身和/或其上所安装的构件中设置偏心结构以实现特殊功能而导致的(例如，在涡旋压缩机中，在驱动轴处设置偏心销以利用偏心原理来使动涡旋相对于定涡旋进行圆周平动)。针对这种运动不平衡，通常在运动部件上设置能够提供反向离心力的平衡块以平衡所产生的运动不平衡从而减小振动和噪音。平衡块随着运动部件的运动而运动。在例如运动部件高速旋转、平衡块所处的环境存在气体流、和/或平衡块所处的环境存在液体流(例如油流)的应用情形中，平衡块的存在会导致运动部件的运动阻力增大从而导致系统动力消耗增大。另外，如果平衡块由于形状等原因而导致强度不足，则高速运动中的平衡块将易于发生断裂(例如疲劳断裂)。这里，应当指出的是，本部分中所提供的
技术实现思路
旨在有助于本领域技术人员对本专利技术的理解，而不一定构成现有技术。
技术实现思路
在本部分中提供本专利技术的总概要，而不是本专利技术完全范围或本专利技术所有特征的全面公开。本专利技术的一个目的是提供一种能够减小前端部和/或尾端部的末端面积的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够使流体平稳地且顺利地流动经过平衡块的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够使平衡块不会搅动或过度搅动流体从而实现受控且优化的流体流动路径的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够使平衡块之后的流体分离点向后移位并且使平衡块后方的尾流区域减小或负压减小的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够使平衡块在运动中所受到的压差阻力进而迎面阻力减小的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够减小转动结构进而压缩机的动力消耗的平衡块。本专利技术的另一目的是提供一种能够避免应力集中从而增大平衡块的强度的平衡块。本专利技术的其它目的在于提供一种包括上述平衡块的旋转式机械。为了实现上述目的中的一个或多个，根据本专利技术的一个方面，提供一种平衡块，所述平衡块包括配重部，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向的前端部和尾端部，所述前端部具有前周向末端，所述尾端部具有尾周向末端。所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。为了实现上述目的中的一个或多个，根据本专利技术的另一方面，提供一种旋转式机械。所述旋转式机械包括如上所述的平衡块。在根据本专利技术的平衡块中，前端部和尾端部本身进而整个平衡块形成具有流线形状的流线体(特别是前端部和尾端部呈尖细状流线体)。因此，前端部的末端面积(迎风面面积)和尾端部的末端面积得以减小，并且使得平衡块周围的流体平稳地且顺利地流动经过平衡块而且平衡块不会搅动或过度搅动流体从而实现受控且优化的流体流动路径。另外，还使得平衡块之后的流体分离点向后移位并且使得平衡块后方的尾流区域减小或负压减小。由此，不仅使平衡块的前端部(迎风面)处的压力减小而且也使平衡块的尾端部处的尾流(湍流)所引起的阻力减小，亦即，使得平衡块在运动中所受到的压差阻力进而迎面阻力(因流体的存在而引起)减小。这样，尤其是在平衡块所处的环境存在运动流体流和/或平衡块所附接的运动部件(例如转子)需要进行高速运动(例如3600转/分以上)的压缩机(例如高速运动的变速压缩机)中，由于平衡块进而平衡块所附接的运动部件(即整个转动结构)所受到的运动阻力(流体阻力)减小，因此转动结构进而压缩机的动力消耗得以减小。另一方面，由于在平衡块中设置有截面尺寸平缓变化的过渡部分而不存在或较少地存在截面尺寸急剧变化的部分，因此能够避免应力集中从而增大了平衡块的强度(疲劳强度)。又一方面，在例如平衡块所处的环境存在润滑油流的情况下，由于流体流动路径得以优化地控制和管理，因此润滑油被平衡块搅动和打碎的程度减小，从而可以避免出现过多润滑油被工作流体携带而造成压缩机缺油的情况。附图说明通过以下参照附图的描述，本专利技术的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：图1A和图1B为示出根据相关技术的平衡块的立体图；图2为示出应用了根据本专利技术的平衡块的涡旋压缩机的纵剖图；图3A和图3B分别为示出根据本专利技术第一实施方式的平衡块的立体图和平面图；图4为示出根据本专利技术第一实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图；图5A为示出根据本专利技术第二实施方式的平衡块的立体图；图5B和图5C为分别示出根据本专利技术第二实施方式的平衡块的前端部和尾端部的侧视图；图6为示出根据本专利技术第二实施方式的平衡块安装至转子的状态的立体图；图7A为示出根据本专利技术第三实施方式的上下对称式平衡块的立体图；图7B为示出根据本专利技术第三实施方式的非上下对称式平衡块的立体图；图8为示出根据本专利技术第三实施方式的平衡块安装至驱动轴的状态的立体图；图9为示出根据本专利技术第一实施方式的平衡块的变型例的立体图；图10为示出根据本专利技术第二实施方式的平衡块的变型例的立体图；图11A和图11B为分别示出根据本专利技术第三实施方式的平衡块的变型例的立体图和平面图；以及图12为示出根据本专利技术第一实施方式的配重部的变型例的立体图。具体实施方式下面参照附图、借助示例性实施方式对本专利技术进行详细描述。对本专利技术的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本专利技术及其应用或用途的限制。首先，参照图2概要地描述应用了根据本专利技术的平衡块的涡旋压缩机(用作根据本专利技术的旋转式机械)的结构(图2为示出应用了根据本专利技术的平衡块的涡旋压缩机的纵剖图)。如图2所示，涡旋压缩机100可以包括壳体110。在壳体110内可以限定有内部空间S。在内部空间S中，会存在有静止流体或运动流体流(例如由工作流体形成的气体流和由润滑油形成的液体流)。涡旋压缩机100还可以包括驱动机构130。驱动机构130可以包括电动马达132和驱动轴134(对应于旋转部件)。电动马达132可以包括定子137和转子138(对应于旋转部件)。定子137可以固定地连接至壳体110的壳体本体110a的内周壁面，而转子138可以固定地套在驱动轴134上以与驱动轴134一体地旋转。在驱动轴134的顶端部处可以设置有偏心销139。涡旋压缩机100还可以包括主轴承座180。主轴承座180可以固定地连接至壳体100的壳体本体110a的内周壁面。主轴承座180适于经由设置在主轴承座180中的主轴承182而支承驱动轴134的一部分。涡旋压缩机100还可以包括适于压缩工作流体(例如制冷剂)的压缩机构CM。压缩机构CM可以包括动涡旋部件150和定涡旋部件160。动涡旋部件150可以包括：基板152；从基板152的上表面向上延伸的螺旋状动涡卷154；以及从基板152的下表面向下延伸的毂部156。动涡旋部件150可以布置于主轴承座180，并且由主轴承座180轴向地支承成能够进行绕动。偏心销139可以驱动地联接至(插入至)毂部156。定涡旋部件160可以包括：基板162；从基板162的下表面向下延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡块(170，170B，170C，170D)，所述平衡块包括配重部(174，174C)，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向(RD)的前端部(175，175C)和尾端部(177，177C)，所述前端部具有前周向末端(1753，1753C)，所述尾端部具有尾周向末端(1773，1773C)，其中，所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。

【技术特征摘要】
1.一种平衡块(170，170B，170C，170D)，所述平衡块包括配重部(174，174C)，所述配重部包括关于所述配重部的旋转方向(RD)的前端部(175，175C)和尾端部(177，177C)，所述前端部具有前周向末端(1753，1753C)，所述尾端部具有尾周向末端(1773，1773C)，其中，所述前端部和所述尾端部中的至少一者构造成朝向相应的周向末端渐缩。2.根据权利要求1所述的平衡块(170，170B，170C，170D)，其中，所述前端部(175，175C)还具有前径向内侧部(1751)、前径向外侧部(1752)和前轴向端表面(1754)，所述尾端部(177，177C)还具有尾径向内侧部(1771)、尾径向外侧部(1772)和尾轴向端表面(1774)。3.根据权利要求2所述的平衡块(170，170C，170D)，其中：所述前径向内侧部(1751)朝向所述前周向末端(1753，1753C)径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部(1752)朝向所述前周向末端(1753，1753C)径向地向内倾斜，所述尾径向内侧部(1771)朝向所述尾周向末端(1773，1773C)径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部(1772)朝向所述尾周向末端(1753，1753C)径向地向内倾斜。4.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，当沿轴向方向观察时，所述前端部(175，175C)所形成的前端部角度(α)为15度至50度，并且/或者，所述尾端部(177，177C)所形成的尾端部角度(β)为15度至50度。5.根据权利要求4所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，所述前端部角度(α)为大约30度，并且/或者，所述尾端部角度(β)为大约30度。6.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中：所述前径向内侧部(1751)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向外倾斜，并且/或者，所述前径向外侧部(1752)朝向所述前轴向端表面(1754)径向地向内倾斜，所述尾径向内侧部(1771)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向外倾斜，并且/或者，所述尾径向外侧部(1772)朝向所述尾轴向端表面(1774)径向地向内倾斜。7.根据权利要求3所述的平衡块(170，170C，170D)，其中，所述前周向末端(1753，1753C)呈弧状并且与所述前径向内侧部(1751)和所述前径向外侧部(1752)平滑地衔接，并且/或者，所述尾周向末端(1773，1773C)呈弧状并且与所述尾径向内侧部(1771)和所述尾径向外侧部(1772)平滑地衔接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的平衡块(170，170B，170C)，其中，所述平衡块适于附接至旋转式机械(100)的旋转部件(134，138)，所述平衡块还包括与所述配重部(174，174C)一体地或分体地形成的附接部(172，172C)，所述配重部(174，174C)适于经由所述附接部(172，172C)安装至所述旋转部件(134，138)。9.根据权利要求8所述的平衡块(170，170B)，其中，所述旋转部件(138)是所述旋转式机械(100)的转子(138)，所述附接部(172)呈大致环形并且适于附接至所述转子(138)的轴向端部(138a，138b)。10.根据权利要求9所述的平衡块(170，170B)，其中，所述配重部(174)从所述附接部(172)的与附接至所述转子(138)的表面相反的配重表面(137)轴向地延伸并且形成为部分圆环形。11.根据权利要求10所述的平衡块(170，170B)，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈欣宏，范忆文，缪仲威，智翔，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32