转子组件和旋转式压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种转子组件和旋转式压缩机。


背景技术：

2.相关技术中的压缩机，转子内具有多个贯通转子上下两端面的流通孔，用于流通制冷剂气体和冷却油液体，在压缩机运转过程中，大量的冷却油从电机的各个通道进入电机上腔，其中，转子流通孔受转子上下配置的平衡块及转子外流场的影响，流通孔内油气的流动状态不定，且流量较少，其余流量被分配至电机其他通道中，导致进入电机上腔的冷却油回流受阻，大量的冷却油积聚在电机上腔并随冷媒被排出压缩机，造成压缩机吐油率高，这会导致压缩机出现缺油和润滑不足的现象，严重影响压缩机运行的可靠性，同时，过多的冷却油进入空调系统两器内，降低了空调系统的换热性能，进一步的随吸气进入压缩腔，减小压缩腔容积，使压缩机容积效率减小，能效降低。
3.现有技术的压缩机中，一般通过在转子上方增加挡油帽或挡油板的方式，使转子流通孔内油气的流向趋于一致，便于电机其他通道进行回油，该方式有利于降低压缩机的吐油率，但额外增加零件成本，且对于小型压缩机受限较大。另有部分技术中，使用包围体包围或隔板阻隔的方式将转子平衡块旋转产生的相对高压区和相对低压区的影响削弱或消除，该方式的转子流通孔，其内的流体流向仅受转子外流场的影响，同样具有流向一致性，但无平衡块的促进效果，流体流量显著下降，对降低压缩机的吐油率有不利影响。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种转子组件和旋转式压缩机，能够利用平衡块促进转子流通孔内的流体流量，降低压缩机的吐油率。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种转子组件，包括电机转子和第一平衡块，电机转子包括沿轴向贯穿电机转子的流通孔，第一平衡块设置在电机转子的第一端端面上，流通孔位于第一平衡块的径向内侧，在电机转子的转动方向上，第一平衡块具有迎风端和背风端，迎风端和背风端的其中一端相对于另一端更靠近流通孔，以使第一平衡块能够促进流体沿流体在流通孔处的原本流向流动。
6.进一步地，第一平衡块在电机转子端面上的轴向投影包括内侧线和外侧线，内侧线和外侧线与电机转子的外圆线组合形成非对称结构。
7.进一步地，在同一径向上，内侧线相对于外侧线更靠近电机转子的中心轴线。
8.进一步地，靠近流通孔一端的内侧线与流通孔的径向外边缘相切。
9.进一步地，内侧线和外侧线所围成的图形为非对称结构；或，内侧线和外侧线所围成的图形为对称结构。
10.进一步地，在靠近流通孔的一端，内侧线和外侧线呈弧形，且内侧线的曲率小于外侧线的曲率；和/或，在靠近流通孔的一端，沿着从该端到另一端的方向，内侧线和外侧线之间的间距递增。
11.进一步地，内侧线包括单圆弧线、单直线、圆弧线的组合、直线的组合或者圆弧线与直线的组合；和/或，外侧线包括单圆弧线、单直线、圆弧线的组合、直线的组合或者圆弧线与直线的组合。
12.进一步地，第一平衡块设置在流通孔的流体流出端，第一平衡块的迎风端的内侧线相对于背风端的内侧线更靠近流通孔。
13.进一步地，内侧线包括位于迎风端的第一弧线段和位于背风端的第二弧线段，外侧线包括位于迎风端的第三弧线段和位于背风端的第四弧线段，第一弧线段和第四弧线段与电机转子的外圆同心，第二弧线段的一端与第四弧线段相交，另一端与第一弧线段相切，第三弧线段的一端与第一弧线段相交，另一端与第四弧线段相切。
14.进一步地，第一平衡块设置在流通孔的流体流入端，第一平衡块的背风端的内侧线相对于迎风端的内侧线更靠近流通孔。
15.进一步地，内侧线包括位于背风端的第一弧线段和位于迎风端的第一直线段，外侧线包括位于背风端的第三弧线段和位于迎风端的第四弧线段，第一弧线段和第四弧线段与电机转子的外圆同心，第一直线段的一端与第四弧线段相交，另一端与第一弧线段相切，第三弧线段的一端与第一弧线段相交，另一端与第四弧线段相切。
16.进一步地，内侧线和外侧线均为单弧线，内侧线的两端与外侧线的两端相交，形成月牙形结构。
17.进一步地，转子组件还包括第二平衡块，第二平衡块设置在电机转子的第二端端面上，第二平衡块在电机转子端面上的轴向投影与电机转子的外圆组合形成对称结构。
18.进一步地，第一平衡块靠近电机转子的一端设置有底座，第一平衡块通过底座固定设置在电机转子上。
19.进一步地，在电机转子端面上进行轴向投影，第一平衡块的投影面积为a1，电机转子的外圆所围成的面积为a2，a1≥1/8a2。
20.进一步地，在电机转子端面上进行轴向投影，以电机转子的外圆圆心为中心点，第一平衡块的投影所占据的周向角度为a，90
°
≤a≤270
°
。
21.根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括转子组件，该转子组件为上述的转子组件。
22.应用本发明的技术方案，转子组件包括电机转子和第一平衡块，电机转子包括沿轴向贯穿电机转子的流通孔，第一平衡块设置在电机转子的第一端端面上，流通孔位于第一平衡块的径向内侧，在电机转子的转动方向上，第一平衡块具有迎风端和背风端，迎风端和背风端的其中一端相对于另一端更靠近流通孔，以使第一平衡块能够促进流体沿流体在流通孔处的原本流向流动。该转子组件对位于电机转子端部的第一平衡块的结构进行优化，使得第一平衡块能够对相对高压区和相对低压区的位置进行调节，从而调整流通孔内的流体的流向，利用平衡块提升流通孔内与原本应该具有的流体流向相同的流体流量，抑制流通孔内与原本应该具有的流体流向相反的流体流量，使得流通孔内的流体流向与原本流体所需在流通孔内具有的流向保持一致，有效降低压缩机的吐油率。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1示出了本发明一个实施例的转子组件的结构图；
25.图2示出了本发明一个实施例的转子组件的结构图；
26.图3示出了本发明一个实施例的转子组件的结构图；
27.图4示出了本发明一个实施例的转子组件的结构图；
28.图5示出了本发明一个实施例的转子组件的立体结构图；
29.图6示出了本发明一个实施例的转子组件的立体结构图；
30.图7示出了本发明一个实施例的转子组件的第一平衡块的立体结构图；以及
31.图8示出了本发明实施例的转子组件相对于相关技术的转子组件在不同频率下的流量增长率曲线。
32.其中，上述附图包括以下附图标记：
33.1、第一平衡块；2、第二平衡块；101、底座；102、平衡块轴向投影区域102；103、外侧线；104、内侧线；105、第一弧线段；106、第二弧线段；107、第三弧线段；108、第四弧线段；109、第一直线段；3、电机转子；4、外圆线；5、相对低压区；6、相对高压区；7、流通孔。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
35.参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，转子组件包括电机转子3和第一平衡块1，电机转子3包括沿轴向贯穿电机转子3的流通孔7，第一平衡块1设置在电机转子3的第一端端面上，流通孔7位于第一平衡块1的径向内侧，在电机转子3的转动方向上，第一平衡块1具有迎风端和背风端，迎风端和背风端的其中一端相对于另一端更靠近流通孔7，以使第一平衡块1能够促进流体沿流体在流通孔7处的原本流向流动。此处的流体的原本流向是指，在未设置平衡块的情况下，流体在流通孔7处本身所应该具有的流向。
36.该转子组件对位于电机转子3端部的第一平衡块1的结构进行优化，从而调整第一平衡块1的相对高压区和相对低压区的位置，调整流通孔7内的流体的流向，利用平衡块提升流通孔7内与原本应该具有的流体流向相同的流体流量，抑制流通孔7内与原本应该具有的流体流向相反的流体流量，使得流通孔7内的流体流向与原本流体所需在流通孔7内具有的流向保持一致，有效降低压缩机的吐油率。
37.此外，通过改善第一平衡块1的结构，提高了通过流通孔7的制冷剂流量，有利于电机散热。
38.通过上述的方案，可以在成本不变，材料不变的前提下，通过提高流通孔7的油气流量，增加压缩机内部的循环量，从而降低吐油率。
39.在一个实施例中，流通孔7的数量为多个，并且沿电机转子3的周向均匀排布。
40.在一个实施例中，第一平衡块1在电机转子3端面上的轴向投影包括内侧线104和外侧线103，内侧线104和外侧线103与电机转子3的外圆线4组合形成非对称结构。在本实施例中，由于内侧线104和外侧线103与电机转子3的外圆线4组合形成非对称结构，因此可以使得第一平衡块1所形成的相对高压区和相对低压区的区域发生改变，增大有利于流体沿着原本流向流动的区域，减小不利于流体沿着原本流向流动的区域，从而利用第一平衡块1
促进流体沿其本应在流通孔7内具有的流向流动，提高流体在各流通孔7内的流向一致性，提高流通孔7内的油气流量，降低压缩机的吐油率。
41.流通孔7均位于内侧线104的内侧，能够更加有效地避免外侧线对流体在流通孔7内的流动造成影响，便于对第一平衡块1的结构进行优化，增大流通孔7内的油气流量。
42.在一个实施例中，在同一径向上，内侧线104相对于外侧线103更靠近电机转子3的中心轴线。在本实施例中，由于内侧线104相对于外侧线103更靠近电机转子3的中心轴线，因此可以避免第一平衡块1的结构向一侧偏置，导致平衡受力效果较差以及导流效果较差的问题。
43.在一个实施例中，靠近流通孔7一端的内侧线104与流通孔7的径向外边缘相切。在本实施例中，靠近流通孔7一侧的内侧线104位于流通孔7外侧，并与部分流通孔7相切，能够减小靠近流通孔7一端的内侧区域，进而降低该区域对于流通孔7内的流体流动产生的不利影响，同时加大远离流通孔7一端的内侧区域，进而增强该区域对于流通孔7内的流体流动产生的促进作用。
44.结合参见图1和图3所示，在一个实施例中，内侧线104和外侧线103所围成的图形为非对称结构。在本实施例中，内侧线104和外侧线103所围成的第一平衡块1的平衡块轴向投影区域102为非对称结构，与外圆线4组合所形成的结构也为非对称结构，能够有效增强流体在流通孔7内的通过性，降低吐油率。
45.结合参见图2和图4所示，在一个实施例中，内侧线104和外侧线103所围成的图形为对称结构。在本实施例中，内侧线104和外侧线103所围成的第一平衡块1的平衡块轴向投影区域102为对称结构，与外圆线4组合之后所形成的结构为非对称结构，同样能够有效增强流体在流通孔7内的通过性，降低吐油率。
46.在一个实施例中，在靠近流通孔7的一端，内侧线104和外侧线103呈弧形，且内侧线104的曲率小于外侧线103的曲率。在本实施例中，内侧线104的曲率小于外侧线103的曲率，可以使得外侧线103的弯曲程度更大，从而能够在靠近流通孔7的一端增强第一平衡块1对于流体的分流作用，使得不利于流体在流通孔7内沿其原本应该具有的流向流动的区域被第一平衡块1隔离在外侧，不会对流通孔7内的流体流动造成影响，从而降低第一平衡块1对于流体在流通孔7内的流动产生的不利影响。
47.在一个实施例中，在靠近流通孔7的一端，沿着从该端到另一端的方向，内侧线104和外侧线103之间的间距递增。在本实施例中，该结构也有利于对不利于流体在流通孔7内沿其原本应该具有的流向流动的区域进行分离，降低第一平衡块1对于流体在流通孔7内的流动产生的不利影响。
48.在一个实施例中，内侧线104包括单圆弧线、单直线、圆弧线的组合、直线的组合或者圆弧线与直线的组合。
49.在一个实施例中，外侧线103包括单圆弧线、单直线、圆弧线的组合、直线的组合或者圆弧线与直线的组合。
50.在一个实施例中，第一平衡块1设置在流通孔7的流体流出端，第一平衡块1的迎风端的内侧线104相对于背风端的内侧线104更靠近流通孔7。
51.在本实施例中，当第一平衡块1设置在流通孔7的流体流出端时，第一平衡块1的设置需要更加有利于流体从流入端向流出端流出，因此此时需要使得第一平衡块1的迎风端
的内侧线104相对于背风端的内侧线104更靠近流通孔7，这样一来，可以减小迎风端位于内侧线104所在侧的相对高压区6的区域面积，使得高压区域更多被分隔在迎风端的外侧线103的外侧，更加远离流通孔7，而不会对位于内侧线104所在侧的流通孔7内的流体流动造成压迫，可以使得位于该区域的流通孔7内的流体能够顺利从流入端向流出端流动，提高该区域的流体流量。而对于位于背风端的相对低压区5而言，由于背风端的内侧线104远离流通孔7，因此更加有利于在背风端的内侧线104所在侧形成较大的相对低压区5，可以降低该区域的流通孔7的出口端压力，使得流体更加容易从流入端向流出端流动。
52.本实施例中通过对第一平衡块1的结构进行优化，大幅度减少甚至消除对流通孔7内的流体流动产生不利影响的相对高压区6的面积，增大有利于流通孔7内的流体流动的相对低压区5的面积，使得流通孔7仅受到相对低压区5提供的抽吸力，且该抽吸力无外力削弱，从而能够有效提升流通孔7的油气流量，降低压缩机的吐油率。
53.在一个实施例中，内侧线104包括位于迎风端的第一弧线段105和位于背风端的第二弧线段106，外侧线103包括位于迎风端的第三弧线段107和位于背风端的第四弧线段108，第一弧线段105和第四弧线段108与电机转子3的外圆同心，第二弧线段106的一端与第四弧线段108相交，另一端与第一弧线段105相切，第三弧线段107的一端与第一弧线段105相交，另一端与第四弧线段108相切。
54.该种结构的设置，使得气流在第一平衡块1的内外侧流动更加顺畅，更加容易实现对相对高压区和相对低压区的区域面积调整，使得所形成的第一平衡块1更加有利于促进流体在流通孔7内进行流动，提高流体的流动效率，降低压缩机的吐油率。
55.结合参见图2所示，在一个实施例中，第一平衡块1的轴向投影为对称结构，并且相对于电机转子3偏置，使得第一平衡块1与电机转子3所形成的整体结构未非对称结构。在本实施例中，外侧线103包括两个相交的圆弧线，内侧线104包括圆弧线和直线的组合。在本实施例中，仅利用了背风端相对低压区的抽吸效果，因此可以提升转子流通孔内的油气流量。
56.在一个实施例中，第一平衡块1设置在流通孔7的流体流入端，第一平衡块1的背风端的内侧线104相对于迎风端的内侧线104更靠近流通孔7。
57.在本实施例中，当第一平衡块1设置在流通孔7的流体流入端时，第一平衡块1的设置需要更加有利于流体从流入端向流出端流出，因此此时需要使得第一平衡块1的背风端的内侧线104相对于迎风端的内侧线104更靠近流通孔7，这样一来，可以增大迎风端位于内侧线104所在侧的相对高压区6的区域面积，使得高压区域更多地形成在迎风端的内侧线104的内侧，增大迎风端的内侧线104内侧的相对高压区面积，对位于内侧线104所在侧的流通孔7内的流体流动造成压迫，使得位于该区域的流通孔7内的流体能够被挤压从流入端向流出端流动，提高该区域的流体流量。而对于位于背风端的相对低压区5而言，由于背风端的内侧线104靠近流通孔7，因此更加有利于在背风端的内侧线104所在侧形成较小的相对低压区5，甚至消除相对低压区5，可以避免由于该区域的压力过低而导致流通孔7的出口端流体回流，使得流体更加容易从流入端向流出端流动。
58.本实施例中通过对第一平衡块1的结构进行优化，大幅度减少甚至消除对流通孔7内的流体流动产生不利影响的相对低压区5的面积，增大有利于流通孔7内的流体流动的相对高压区6的面积，使得流通孔7仅受到相对高压区6提供的压迫力，由于相对低压区5的面积较小，甚至可以忽略，因此不会削弱相对高压区6的挤吹效果，从而能够有效提升流通孔7
的油气流量，降低压缩机的吐油率。
59.结合参见图3所示，在一个实施例中，内侧线104包括位于背风端的第一弧线段105和位于迎风端的第一直线段109，外侧线103包括位于背风端的第三弧线段107和位于迎风端的第四弧线段108，第一弧线段105和第四弧线段108与电机转子3的外圆同心，第一直线段109的一端与第四弧线段108相交，另一端与第一弧线段105相切，第三弧线段107的一端与第一弧线段105相交，另一端与第四弧线段108相切。
60.结合参见图4所示，在一个实施例中，内侧线104和外侧线103均为单弧线，内侧线104的两端与外侧线103的两端相交，形成月牙形结构。在本实施例中，第一平衡块1所形成的月牙形结构本身对称，在电机转子3的端面上进行偏置安装，使得第一平衡块1与电机转子3所形成的整体结构未非对称结构，从而同样可以利用该非对称结构减小甚至消除不利的压力区，增大有利的压力区，增大流体在流通孔7内的流量。
61.在本实施例中，由于所形成的相对高压区6的面积更大，因此挤吹效果更优，更多的流通孔7受到相对高压区的挤吹效果，从而将流通孔7内的油气挤吹至流通孔7的另一侧。
62.在一个实施例中，转子组件还包括第二平衡块2，第二平衡块2设置在电机转子3的第二端端面上，第二平衡块2在电机转子3端面上的轴向投影与电机转子3的外圆组合形成对称结构。
63.该第二平衡块2可以与前述的各个第一平衡块1进行配合，从而在起到更加有效的平衡调节作用的同时，进一步增强平衡块对于流体流动的促进效果。
64.在采用第一平衡块1和第二平衡块2进行组合的方案之后，可以使得80％以上的流通孔7，甚至所有的流通孔7，内部的油气为同一流向。
65.结合参见图8所示，在采用本技术实施例的方案之后，通过流通孔的油气流量得到明显提升，达到40％以上，且频率越高，提升越大。
66.在一个实施例中，第一平衡块1靠近电机转子3的一端设置有底座101，第一平衡块1通过底座101固定设置在电机转子3上。
67.在本实施例中，第一平衡块1与底座101之间可以一体成型，也可以分开成型之后固定连接在一起。
68.在一个实施例中，底座101为圆环状。
69.在一些实施例中，为了方便装配定位工艺，可将底座101设计为三棱柱、四棱柱等多棱柱形式。
70.在一个实施例中，在电机转子3端面上进行轴向投影，第一平衡块1的投影面积为a1，电机转子3的外圆所围成的面积为a2，a1≥1/8a2，从而保证第一平衡块1具有足够的体积，既能够起到有效的平衡作用，又能够起到有效的流体流动促进作用。
71.在一个实施例中，在电机转子3端面上进行轴向投影，以电机转子3的外圆圆心为中心点，第一平衡块1的投影所占据的周向角度为a，90
°
≤a≤270
°
。当第一平衡块1所占据的周向角度超过270
°
时，第一平衡块1重心向电机转子3的旋转中心线内移严重，甚至可能失去平衡力矩的效果；当第一平衡块1所占据的周向角度小于90
°
时，会导致第一平衡块1的重量较轻，力矩不足。
72.根据本发明的实施例，压缩机包括转子组件，该转子组件为上述的转子组件。
73.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
74.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
75.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。