具有柔性锁紧配合的压缩机转子组件、压缩机和冷媒循环系统的制作方法

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种具有柔性锁紧配合的压缩机转子组件和压缩机。

背景技术：

离心压缩机叶轮对气体做功，提高气体能量，且气体增加的能量与叶轮的转速成正相关。根据压比不同，叶轮转速每分钟可达几千转，当压比较高时，叶轮转速甚至达30000rpm以上。因此，叶轮锁紧结构的好坏，对于保证叶轮工作时的可靠性与安全性起着重要作用。

现有技术中离心压缩机常用的叶轮锁紧方式，主要有热套配合锁紧和键配合锁紧两种方式。

采用热套配合锁紧时，通过加热叶轮至100℃左右，使其受热膨胀后迅速与主轴装配，利用叶轮冷却后产生的装配过盈量以达到锁紧目的。热套配合锁紧方式的结构比较简单，不需增加其他零件，但需要加热设备，且不利于拆卸，并且对装配工艺有严格要求。

传统的键配合锁紧方式依靠键槽与键的配合来约束叶轮位移及传递力矩，但键是标准件，其固有的直角结构致使键槽端部的应力集中较大，降低叶轮强度。

需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种压缩机转子组件、压缩机和冷媒循环系统，便于安装和拆卸。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种压缩机转子组件，包括：

叶轮，其设有第一连接孔；

转子轴，其设有第二连接孔；和

连接杆，其一端插入第一连接孔，且与叶轮可拆卸地连接；其另一端插入第二连接孔，且与转子轴可拆卸地连接。

可选地，连接杆的周向侧面设有沿径向延伸的凸台，凸台与第一连接孔或第二连接孔配合以支撑连接杆。

可选地，凸台设置在第二连接孔内。

可选地，第二连接孔为盲孔。

可选地，第二连接孔的远离叶轮的一端设有内螺纹，连接杆的远离叶轮的一端设有外螺纹，连接杆和转子轴通过螺纹连接。

可选地，第二连接孔包括：

第一孔段，靠近叶轮设置；

第二孔段，设置在第一孔段的远离叶轮的一侧，且其直径小于第一孔段的直径；和

第三孔段，设置在第二孔段的远离叶轮的一侧，且其直径小于第二孔段，其内壁设有内螺纹。

可选地，第一孔段的远离叶轮的一端设有倒角。

可选地，连接杆包括：

第一杆段，设置在第一孔段内，且其远离叶轮的端面与第一孔段的端面顶紧接触；

第二杆段，其直径小于第一杆段的直径，设置在第二孔段内，且其沿轴向的长度小于或等于第二孔段的长度；和

第三杆段，其直径小于第二杆段的直径，设置在第三孔段内，且其外周设有外螺纹，与第三孔段内的内螺纹配合锁紧。

可选地，连接杆包括施力段，施力段用于与旋拧工具配合。

可选地，第一连接孔为通孔。

可选地，还包括连接件，连接件用于连接连接杆和叶轮。

可选地，连接件为锁紧螺母。

可选地，锁紧螺母设有连接孔，连接孔包括第一连接孔段和第二连接孔段，第一连接孔段的直径大于第二连接孔段的直径，且第一连接孔段比第二连接孔段更靠近叶轮。

可选地，叶轮的靠近转子轴的一端设有插入部，插入部插入第二连接孔内。

可选地，叶轮的靠近转子轴的一端设有第一配合端面，转子轴的靠近叶轮的一端设有第二配合端面，第一配合端面与第二配合端面顶紧接触。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种压缩机，包括上述的压缩机转子组件。

可选地，压缩机包括气体轴承，压缩机转子组件支撑于气体轴承上。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种冷媒循环系统，包括上述的压缩机。

基于上述技术方案，本实用新型压缩机转子组件实施例包括连接杆，连接杆的一端插入第一连接孔，并与叶轮可拆卸地连接，连接杆的另一端插入第二连接孔，并与转子轴可拆卸地连接，使得叶轮与转子轴的安装和拆卸都比较方便，解决了现有技术中采用热套配合方式存在的不易拆卸的问题，同时不需要加热设备，简化了叶轮装配的工艺和设备，有效提高装配效率，改善后期维修的可操作性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型压缩机转子组件一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型压缩机转子组件一个实施例中连接杆的结构示意图。

图3为本实用新型压缩机转子组件一个实施例中锁紧螺母的结构示意图。

图4为本实用新型压缩机转子组件另一个实施例的结构示意图。

图中：

1、叶轮；2、转子轴；3、连接杆；4、锁紧螺母

11、第一连接孔；12、插入部；

21、第二连接孔；

31、凸台；32、第一杆段；33、第二杆段；34、第三杆段；35、施力段；36、第四杆段；

41、第一连接孔段；42、第二连接孔段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

参考图1所示，在本实用新型提供的压缩机转子组件的一个实施例中，该压缩机转子组件包括叶轮1、转子轴2和连接杆3，叶轮1 设有第一连接孔11，转子轴2设有第二连接孔21，连接杆3的一端插入第一连接孔11，且连接杆3与叶轮1可拆卸地连接；连接杆3的另一端插入第二连接孔21，且连接杆3与转子轴2可拆卸地连接。

在上述实施例中，压缩机转子组件包括连接杆3，连接杆3的一端插入第一连接孔11，并与叶轮1可拆卸地连接，连接杆3的另一端插入第二连接孔21，并与转子轴2可拆卸地连接，使得叶轮1与转子轴2的安装和拆卸都比较方便，解决了现有技术中采用热套配合方式存在的不易拆卸的问题，同时不需要加热设备，简化了叶轮装配的工艺和设备，有效提高装配效率，改善后期维修的可操作性。

进一步地，如图2所示，连接杆3的周向侧面设有沿径向延伸的凸台31，凸台31与第一连接孔11或第二连接孔21配合以支撑连接杆3。通过该凸台31可以对连接杆3进行支撑，有效防止连接杆悬臂太长而引起挠度偏大，防止连接杆3在转子轴高速旋转时发生变形，有效增加连接杆的强度，提高连接杆的使用寿命。凸台31还有利于保证连接杆3与叶轮1以及转子轴2的同心度。

凸台31可以间隔布置，也可以沿周向连续布置，从而形成凸环。

凸台31的数量可以根据需要灵活设置，比如，凸台31的数量为一个，该凸台31设置在连接杆3的中段；凸台31的数量也可以为多个，多个凸台31可以设置在连接杆3的同一轴向位置，并沿径向间隔布置，也可以分别设置在连接杆3的不同轴向位置，以实现更好的支撑。

相比来说，转子轴2的轴向长度比叶轮1的轴向长度长，因此第二连接孔21的长度设置得比第一连接孔11的长度长，此时可将凸台 31设置在第二连接孔21内，并与第二连接孔21的内壁面间隙配合，以支撑连接杆3，有利于实现比较平衡的支撑作用。

凸台31与第二连接孔21之间为间隙配合，配合间隙在 0.03mm～0.05mm，同时为保证有效支撑，凸台31的轴向长度可选地大于10mm。

可选地，第二连接孔21为盲孔。将第二连接孔21设置为盲孔的好处，一是可以便于连接杆3与转子轴2的连接；二是，可以保证转子轴2具有足够的强度。

连接杆3与转子轴2的连接方式可以有多种选择。可选地，第二连接孔21的远离叶轮1的一端设有内螺纹，连接杆3的远离叶轮1 的一端设有外螺纹，连接杆3和转子轴2通过螺纹连接。螺纹连接方式不但安装和拆卸都比较方便，而且相比于键连接方式来说，可以缓解应力集中问题，有效提高连接杆3的强度。为了保证连接的可靠性，连接杆3与转子轴2通过螺纹旋紧后，还可以通过固定胶进行粘接固定。

具体来说，第二连接孔21包括第一孔段、第二孔段和第三孔段，其中，第一孔段靠近叶轮1设置，第二孔段设置在第一孔段的远离叶轮1的一侧，且第二孔段的直径小于第一孔段的直径，第三孔段设置在第二孔段的远离叶轮1的一侧，且第三孔段的直径小于第二孔段的直径，其内壁设有内螺纹。

其中，第一孔段的远离叶轮1的一端设有倒角，该倒角的设置可以方便第一孔段的开设，降低加工难度。

相应地，如图2所示，连接杆3包括第一杆段32、第二杆段33 和第三杆段34，第一杆段32设置在第一孔段内，且第一杆段32的远离叶轮1的端面与第一孔段的端面顶紧接触，以对连接杆3进行轴向定位。第一杆段32的远离叶轮1的端面和第一孔段的端面加工精度比较高，比如，两个端面的粗糙度Ra应满足：Ra≤3.2um，且相对于转子轴2的中心线的同轴度应≤0.05mm，以实现精确定位。

第二杆段33的直径小于第一杆段32的直径，第二杆段33设置在第二孔段内，且第二杆段33沿轴向的长度小于或等于第二孔段的长度，第二杆段33用于对连接杆3进行径向定位。第二杆段33与第二孔段之间为间隙配合，间隙控制在0.01mm～0.03mm。为了实现较好的径向定位作用，第二杆段33的长度可选地大于或等于10mm。

第三杆段34的直径小于第二杆段33的直径，第三杆段34设置在第三孔段内，且第三杆段34的外周设有外螺纹，与第三孔段内的内螺纹配合锁紧。

如图1所示，第一连接孔11为通孔。这样设置的好处是，可以方便实现连接杆3与叶轮1的连接，将连接位置从叶轮1和转子轴2之间较小的空间转移至叶轮1的远离转子轴2的一侧，可操作空间较大，便于实现更可靠的连接。

如图3所示，连接杆3的第一杆段32的远离第二杆段33的一侧设有施力段35，施力段35的远离第一杆段32的一侧设有第四杆段36。

施力段35的截面呈六边形形状，以便于与旋拧工具配合。施力段 35的直径小于第一杆段32的直径，第四杆段36的直径小于施力段35 的直径。

为了配合连接杆3上施力段35和第四杆段36的直径变化，第一连接孔11也为阶梯孔，靠近转子轴2的孔段的直径大于远离转子轴2 的孔段的直径。连接杆3的第一杆段32的部分和施力段35位于第一连接孔11的直径较大的孔段。第四杆段36与第一连接孔11的直径较小的孔段配合。

连接杆3与叶轮1的具体连接方式也可以有多种选择。为了便于操作和装拆，压缩机转子组件还包括连接件，连接件用于连接连接杆 3和叶轮1。

可选地，连接件为锁紧螺母4。通过设置锁紧螺母4，采用螺纹连接方式实现连接杆3与叶轮1的连接，不但安装和拆卸都比较方便，而且相比于键连接方式来说，可以缓解应力集中问题，有效提高连接杆3的强度。

如图3所示，锁紧螺母4设有连接孔，连接孔包括第一连接孔段 41和第二连接孔段42，第一连接孔段41的直径大于第二连接孔段42 的直径，且第一连接孔段41比第二连接孔段42更靠近叶轮1。锁紧螺母4的这种结构设置，可以在锁紧螺母4穿入连接杆3时更加顺畅，直径较大的第一连接孔段41具有引导作用；而且，连接杆3与第二连接孔段42螺纹配合，第一连接孔段41设置为光段，可以使锁紧螺母 4的端面先与叶轮1的端面相互接触顶紧，有效避免与连接杆3上的外螺纹末端根部发生干涉或者无法顶紧叶轮1，保证连接的可靠性。

第四杆段36的外周设有外螺纹，锁紧螺母4的第二连接孔段42 的内壁设有内螺纹，第四杆段36与锁紧螺母4通过螺纹配合锁紧，锁紧螺母4顶紧在叶轮1的端面上，以实现连接杆3与叶轮1的锁紧。

第四杆段36上的外螺纹和第三杆段34上的外螺纹的规格可以相同，也可以不同。第四杆段36上的外螺纹和第三杆段34上的外螺纹的旋向与转子轴2的转动方向相同，有效防止转动过程中螺纹松动。

可选地，叶轮1的靠近转子轴2的一端设有插入部12，插入部12 插入第二连接孔21内。通过设置插入部12，可以使叶轮1与转子轴2 实现预定位，方便进一步的连接。

插入部12的外周面的加工精度比非插入部的加工精度高，第二连接孔21的内壁面的与插入部12相配合的部分比内壁面的其他部分的加工精度高，有利于实现精确定位。

插入部12与第二连接孔21之间为间隙配合，其间隙大小应该能够保证顺利插入，同时又不会使叶轮1在转子轴2旋转过程中跳动过大。

可选地，叶轮1的靠近转子轴2的一端设有第一配合端面，转子轴2的靠近叶轮1的一端设有第二配合端面，第一配合端面与第二配合端面顶紧接触。

其中，第一配合端面可以是相对于叶轮1的靠近转子轴2的端面向靠近转子轴2的方向凸出的凸台，该凸台的径向尺寸小于叶轮1的端面的径向尺寸。通过设置该凸台，可以只对该凸台的端面进行精加工，而不需要对叶轮1的整个端面进行精加工，有利于节约加工成本；同时通过设置该凸台，还可以方便加工，降低加工难度。

类似地，第二配合端面可以是相对于转子轴2的靠近叶轮1的端面向靠近叶轮1的方向凸出的一段凸台，该凸台的径向尺寸小于转子轴2的端面的径向尺寸。通过设置该凸台，可以只对该凸台的端面进行精加工，而不需要对转子轴2的整个端面进行精加工，有利于节约加工成本；同时通过设置该凸台，还可以方便加工，降低加工难度。

如图4所示，压缩机转子组件包括两段转子轴2，两个转子轴2 之间设有磁钢。其中，左侧的转子轴2的右段设有容纳槽，磁钢设置在该容纳槽内，且右侧的转子轴2也至少部分地位于该容纳槽内，以通过该容纳槽的槽壁来实现两段转子轴2和中间磁钢的连接。右侧的转子轴2的左段的直径小于其右段的直径，以在左段插入容纳槽时，通过直径变化处形成的台阶进行限位。

相应地，压缩机转子组件包括两个叶轮1，左侧的转子轴2与其中一个叶轮1之间可以通过上述实施例中的连接方式进行连接，右侧的转子轴2与另一个叶轮1之间也可以通过上述实施例中的连接方式进行连接。

通过对本实用新型压缩机转子组件的多个实施例的说明，可以看到本实用新型压缩机转子组件实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、转子轴与叶轮通过连接杆连接，安装和拆卸都比较方便，解决了热套配合方式难以拆卸的问题，同时不需要加热设备，简化了叶轮装配的工艺和设备，有效提高装配效率，方便后期维护；

2、连接杆上设有凸台，用于支撑连接杆，提高连接杆的强度；

3、连接杆与叶轮以及转子轴均采用螺纹连接，相对于键连接的方式来说，缓解了应力集中问题；

4、连接杆为阶梯轴，对连接杆的连接进行有效定位，有利于提高装配效率；

5、锁紧螺母内设有阶梯孔，有效保证锁紧螺母与叶轮端面顶紧接触，实现较好的锁紧效果。

基于上述的压缩机转子组件，本实用新型还提出一种压缩机，该压缩机包括上述的压缩机转子组件。

压缩机还包括气体轴承，压缩机转子组件支撑于气体轴承上。压缩机可以为离心式压缩机，叶轮与转子轴的连接可靠性高，有利于提升压缩机的制冷能力。

本实用新型还提供了一种冷媒循环系统，包括上述的压缩机。冷媒循环系统可以为空调系统或者热泵系统等。

上述各个实施例中压缩机转子组件所具有的积极技术效果同样适用于压缩机和冷媒循环系统，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。