旋转式机械制造技术

本发明专利技术涉及旋转式机械。根据本发明专利技术的一个方面，提供一种旋转式机械(10)，该旋转式机械包括：电机(100)，所述电机包括转子(110)，所述转子包括转子芯(112)和嵌置在所述转子芯中的磁体(114)，由此在所述转子的轴向端面(119)处形成有磁体区域(MZ)和非磁体区域(NZ)；平衡块(200A-200F)，所述平衡块具有导磁特性并且通过附接至所述轴向端面而安装至所述转子。所述平衡块以所述磁体区域的至少一部分不被所述平衡块接触的方式附接至所述轴向端面。根据本发明专利技术，能够降低平衡块的成本，同时确保旋转式机械内有限安装空间的有效利用并且确保消除或减弱转子轴向端部附近漏磁路径的形成。

【技术实现步骤摘要】
旋转式机械
本专利技术涉及旋转机械领域，更具体地，涉及在平衡块的构造和安装方面具有改进之处的旋转式机械。
技术介绍
在包括运动部件(例如压缩机构、马达、旋转驱动轴等)的旋转式机械(例如压缩机特别是涡旋压缩机和转子压缩机)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。在这方面，期望的是，在平衡块的制造成本和平衡块的安装空间利用等方面做出改进，特别地，通过在这些方面进行改进以使平衡块更好地适应于旋转式机械和旋转式机械所使用的马达(电机)的变化。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降低平衡块的成本的旋转式机械。本专利技术的另一目的是提供一种确保平衡块能够轴向地接近转子从而确保旋转式机械内有限安装空间的有效利用的旋转式机械。本专利技术的另一目的是提供一种能够减少相关零部件数目并且允许平衡块的定位更加稳定的旋转式机械。本专利技术的另一目的是提供一种确保消除或减弱漏磁路径的形成从而确保电机的效率进而确保旋转式机械的效率的旋转式机械。为了实现上述目的中的一个或多个，根据本专利技术，提供一种旋转式机械，该旋转式机械可以包括：电机，所述电机包括转子，所述转子包括转子芯和嵌置在所述转子芯中的磁体，由此在所述转子的轴向端面处形成有磁体区域和非磁体区域；平衡块，所述平衡块具有导磁特性并且通过附接至所述轴向端面而安装至所述转子。所述平衡块以所述磁体区域的至少一部分不被所述平衡块接触的方式附接至所述轴向端面。根据本专利技术，一方面，通过由例如铁基材料之类的导磁材料制成平衡块，与由黄铜之类的非导磁材料制成的平衡块相比，可以显著地降低成本。另一方面，通过不与转子的轴向端面的磁体区域接触的方式(或者通过仅部分地与转子的轴向端面的磁体区域接触的方式)将平衡块附接至转子的轴向端面进而安装至转子，可以确保平衡块能够轴向地接近所述转子从而确保旋转式机械内有限安装空间的有效利用(即，避免形成无效空间，这对于减小旋转式机械的轴向尺寸而言是特别有利的)，也可以由于避免平衡块安装至驱动轴而能够减少相关零部件数目并且由于平衡块安装至转子而允许平衡块的定位更加稳定，而且也能够确保消除或减弱漏磁路径的形成从而可靠地确保电机的效率进而确保相关旋转式机械的效率。特别地，对于既设置有由非导磁材料制成的端板、又将平衡块构造成具有台阶部从而具有空气间隙或者将平衡块布置成整体地径向内移而不具有交叠部分的情况，能够更加可靠地消除或减弱转子的轴向端部附近漏磁路径的形成从而更加可靠地消除或减弱对电机效率的影响。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1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视图；图2为示出包括转子和根据本专利技术第一实施方式的平衡块的组件的分解立体图；图3为示出包括转子和根据本专利技术第一实施方式的平衡块的组件的组装侧视图；图4为转子的端视图；图5为示出包括转子和根据本专利技术第二实施方式的平衡块的组件的组装侧视图；图6为示出包括转子和根据本专利技术第三实施方式的平衡块的组件的组装侧视图；图7为示出永磁体电机的示意性磁力线分布的电机端视图；图8A和图8B分别为示出应用了根据本专利技术第一实施方式的平衡块的涡旋压缩机的电机效率的实验结果的曲线图；以及图9为示出根据相关技术的转子与平衡块的组件的组装侧视图。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1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10的结构(图1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视图)。需要指出的是，涡旋压缩机10对应于根据本专利技术的旋转式机械。另外，还需要指出的是，根据本专利技术的旋转式机械不限于涡旋压缩机而是可以包括其它合适类型的旋转式机械(尤其是设置有偏心结构以实现特殊功能的旋转式机械，例如设置有曲轴的转子压缩机)。如图1所示，涡旋压缩机10可以包括电机100、压缩机构400、驱动轴500和壳体组件600。电机100包括转子110和定子120，并且转子110与驱动轴500固定地连接从而能够一体地旋转。压缩机构400包括定涡旋410和动涡旋420并且适于压缩工作流体(例如制冷剂)。电机100、压缩机构400和驱动轴500可以容纳在壳体组件600内。在壳体组件600处可以设置有用于吸入待压缩的低压工作流体的吸入配件700以及用于排出经过压缩的高压工作流体的排出配件800。在一些示例中，涡旋压缩机10为变速(变频)涡旋压缩机。在这种情况下，考虑到效率问题，涡旋压缩机10的电机100可以采用永磁体电机，例如无刷永磁体(BPM)电机。涡旋压缩机10可以包括平衡块200A和200B(根据本专利技术第一实施方式的平衡块)。平衡块200A可以附接至转子110的上轴向端面从而安装至转子110，而平衡块200B可以附接至转子110的下轴向端面从而安装至转子110。通过设置平衡块，可以平衡涡旋压缩机10的运动系统所产生的运动不平衡从而减小振动和噪音。下面参照图2至图4描述根据本专利技术第一实施方式的平衡块200A、200B(图2为示出包括转子和根据本专利技术第一实施方式的平衡块的组件的分解立体图，图3为示出包括转子和根据本专利技术第一实施方式的平衡块的组件的组装侧视图，而图4为转子的端视图)。平衡块200A、200B可以由导磁材料制成。在一些示例中，平衡块200A、200B可以为通过粉末冶金工艺制成的铁基平衡块。在其它示例中，平衡块200A、200B可以为通过铸造工艺制成的铁基平衡块。通过由例如铁基材料之类的导磁材料制成平衡块，可以显著地降低平衡块的成本。通过由例如粉末冶金工艺制成平衡块，可以降低平衡块的成本同时还可以容易地制造形状复杂和尺寸精度高的平衡块。这里，附带地，参照图9描述根据相关技术的平衡块200'(图9为示出根据相关技术的转子与平衡块的组件的组装侧视图)。转子110'用在变速涡旋压缩机中，由此，出于效率的考虑，转子110'为嵌置有永磁体的永磁体转子。一体式平衡块200'安装至转子110'(具体为附接至转子110'的轴向端面)，由此，与平衡块安装至驱动轴从而远离(不附接至)转子的情况相比，可以有效利用涡旋压缩机内的有限安装空间(特别是轴向空间)。平衡块200'由非导磁材料(例如黄铜)制成，由此，可以避免经由平衡块200'形成漏磁通道而降低电机效率。具体地，如图7所示(图7为示出永磁体电机的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式机械(10)，包括：电机(100)，所述电机包括转子(110)，所述转子包括转子芯(112)和嵌置在所述转子芯中的磁体(114)，由此在所述转子的轴向端面(119)处形成有磁体区域(MZ)和非磁体区域(NZ)；平衡块(200A‑200F)，所述平衡块具有导磁特性并且通过附接至所述轴向端面而安装至所述转子，其中，所述平衡块以所述磁体区域的至少一部分不被所述平衡块接触的方式附接至所述轴向端面。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式机械(10)，包括：电机(100)，所述电机包括转子(110)，所述转子包括转子芯(112)和嵌置在所述转子芯中的磁体(114)，由此在所述转子的轴向端面(119)处形成有磁体区域(MZ)和非磁体区域(NZ)；平衡块(200A-200F)，所述平衡块具有导磁特性并且通过附接至所述轴向端面而安装至所述转子，其中，所述平衡块以所述磁体区域的至少一部分不被所述平衡块接触的方式附接至所述轴向端面。2.根据权利要求1所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块以完全地不与所述磁体区域接触的方式附接至所述轴向端面。3.根据权利要求2所述的旋转式机械(10)，还包括由非导磁材料制成的端板(300)，其中，所述端板布置在所述平衡块(200A-200D)与所述转子之间，使得所述平衡块(200A-200D)经由所述端板而附接至所述轴向端面。4.根据权利要求3所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块(200B)布置成沿轴向方向(A)观察时不与所述磁体区域交叠。5.根据权利要求3所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块(200A，200C，200D)布置成使得所述平衡块具有沿轴向方向(A)观察时与所述磁体区域交叠的交叠部分(OL)。6.根据权利要求5所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块(200A)构造成具有台阶部(230)从而包括附接部(210)和本体部(220)，所述附接部适于附接至所述轴向端面，所述交叠部分为所述本体部的相对于所述附接部径向地延伸的部分，并且所述交叠部分隔着通过所述台阶部而形成的间隙(G)而面向所述磁体区域或者面向所述端板的覆盖所述磁体区域的部分。7.根据权利要求5所述的旋转式机械(10)，其中，所述交叠部分接触所述端板。8.根据权利要求3所述的旋转式机械(10)，其中：所述端板由黄铜、锌铝合金或合金钢制成；并且/或者所述端板的厚度为1至3毫米。9.根据权利要求2所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块(200F)直接地附接至所述轴向端面，并且所述平衡块布置成沿轴向方向(A)观察时不与所述磁体区域交叠。10.根据权利要求2所述的旋转式机械(10)，其中，所述平衡块(200E)直接地附接至所述轴向端面，并且所述平衡块布置成使得所述平衡块具有沿轴向方向(A)观察时与所述磁体区域交叠的交叠部分(OL)。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兆庆，袁为安，陈惠，
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