转子及其制造方法、旋转式压缩机和空调与流程

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种转子、一种旋转式压缩机、一种空调和一种转子的制造方法。

背景技术：

目前，空调旋转式压缩机的转子包括铝端环及铝条两个部件，这两个部件使用高压力注入方式压铸成型，具体为高压力注入方式将铝液压铸入转子中。由于熔融铝液和压铸过程混入有空气，高压压铸过程中空气会较多地残留在铝液中，导致铝端环和铝条中有较多微小气孔。由于气孔的存在，造成转子电阻增大，导致旋转式压缩机运转时转子损耗大，发热大，影响旋转式压缩机能效，同时降低了旋转式压缩机的可靠性。为了解决这个问题，现有方法为加大转子铝条截面积，或是加大铝端环体积。然而由于加大转子铝条截面会减少硅钢占用面积，提高转子磁密，增加了铁损和漏磁，因此该方法对旋转式压缩机运转效率造成不良影响。

同时因为转子铝条占用面积较大，转子铁芯上磁密已经较饱和，一般不能再开通气孔，不利于油气分离和冷冻机油地回流，同样降低了旋转式压缩机的可靠性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提供一种转子。

本发明的第二个目的在于提供一种旋转式压缩机。

本发明的第三个目的在于提供一种空调。

本发明的第四个目的在于提供一种转子的制造方法。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种转子，包括：转子铁芯，转子铁芯包括至少一个转子槽，转子铁芯还包括至少一个通气孔，设于转子铁芯内，每个通气孔贯穿转子的两个端面；至少一个铝条，每个铝条与每个转子槽对应设置，每个铝条外壁与每个转子槽内壁贴合，其中，通气孔与转子槽独立设置，单个铝条径向截面面积s1、铝条数n1与转子径向截面面积s满足关系式：

在该技术方案中，将通气孔与铝条都设于转子铁芯内，并且通气孔位置与放置铝条的转子槽位置独立设置，能够在不增大铝条的电阻的情况下设置通气孔，转子电阻小；在转子铁芯上开通气孔，有利于油气分离和冷冻机油的回流；每个通气孔贯穿转子的两个端面，使运转过程中的高压气体和冷冻机油能够穿过转子本体；每个铝条外壁与每个转子槽内壁贴合，铝条与转子槽间无空隙，使铝条与转子的结合更为稳固，转子结构更为紧凑。

其中，优选地，每个转子槽的尺寸参数均相同，即铝条在转子槽内的尺寸参数均相同，使转子铁芯上的磁密分布较为均匀。

此外，通过对铝条径向截面面积之和与转子径向截面面积的比例关系进行了限定，在此范围内使转子电阻最小的同时转子铁芯产生的涡流损耗最小，提高转子的运转效率。

另外，本发明提供的上述技术方案中的转子还可以具有如下附加技术特征：

在上述任一技术方案中，优选地，转子还包括：铝端圆环，铝端圆环包括第一端环和第二端环，第一端环与第二端环分别设于转子铁芯两端面上。

在该技术方案中，对一组铝条两端分别增加第一端环和第二端环，可以短接转子槽内导体形成封闭环路，防止漏电。同时铝端圆环为圆环形，可以在径向上避开通气孔的位置。

在上述任一技术方案中，优选地，单个铝条径向截面面积s1、第一端环轴向剖面面积与第二端环轴向剖面面积之和s4满足关系式：

在该技术方案中，对单个铝条径向截面面积s1、第一端环轴向剖面面积与第二端环轴向剖面面积之和s4的比例关系进行了限定，减小了转子运行损耗。

在上述技术方案中，优选地，通气孔的数量为多个时，每个通气孔在转子铁芯的径向方向包括第一极限位置以及第二极限位置，第二极限位置距转子铁芯的轴线的第二距离大于第一极限位置距转子铁芯的轴线的第一距离。

在该技术方案中，通气孔的数量为多个时，通过第一距离和第二距离的判定，确定每个通气孔在转子铁芯的径向方向上存在距轴线最远的第二极限位置以及距轴线最近的第一极限位置，由于通气孔大部分为圆形，少部分为矩形，从而通过限定第一极限位置与第二极限位置即可确定通气孔的位置，从而便于在设计或生产时与其余部件错位设置，减少发生堵塞的可能性。

其中，通气孔的位置可根据转子本身具有的平行块的摆放位置、转子的固定位置和/或附加的挡板的摆放位置灵活设置，即也可离散设于转子上，本领域技术人员应当了解，只要通气孔的两端贯穿转子的两个端面，可实现通气作用，具体的位置和通气孔的形状、大小均可适应性调整。

此外，通气孔还可均布贯穿于上下两端面，相对于通气孔不对称分布的情况，通气孔以转子的轴线呈圆周阵列均匀分布，可以使转子运转过程中的高压气体均匀排出，防止某个通气孔承受高压气体过大压力，导致转子强度变低、运行易失稳的情况，因此通气孔以转子的轴线呈圆周阵列分布提高了转子的强度和稳定性。

在上述任一技术方案中，优选地，第二距离小于铝端圆环的内径半径。

在该技术方案中，通气孔的第二距离小于铝端圆环的内径半径，径向方向上通气孔的位置避开了铝端圆环的位置，使高压气体排出路径及冷冻机油回油路径通畅。

在上述任一技术方案中，优选地，单个通气孔径向截面面积s2、通气孔数量n2与转子径向截面面积满足关系式：

在该技术方案中，为了减小对转子磁密的影响，并达到更好的油气分离及回油作用，对通气孔径向截面面积、数量与转子径向截面面积的比例关系进行了限定。

在上述任一技术方案中，优选地，转子槽在转子铁芯的径向方向包括第三极限位置以及第四极限位置，第四极限位置距转子铁芯的轴线的第四距离大于第三极限位置距转子铁芯的轴线的第三距离，其中，第四距离小于转子铁芯的径向半径；或第四距离为转子铁芯的径向半径。

在该技术方案中，对转子槽相对于转子铁芯的位置进行了限定。转子槽可以为任意形状。由于转子槽在径向截面上占用一定面积，故为了准确描述转子槽的位置，对转子槽相对于转子中心轴线的两个极限距离进行了定义。当第四距离小于转子铁芯的径向半径时，旋转式电动机的杂散损耗较小；当第四距离为转子铁芯的径向半径时，旋转式电动机的漏磁较小。

本发明第二方面的技术方案提供了一种旋转式压缩机，包括上述第一方面技术方案中任一转子及与转子对应设置的定子。

在该技术方案中，通过采用上述任一技术方案的转子，从而具有上述转子的全部有益效果，提升了旋转式压缩机的强度和运行稳定性，使旋转式压缩机结构更为紧凑，节省了空间，运转效率更高。

本发明第三方面的技术方案提供了一种空调，包括：本发明第二方面技术方案中的旋转式压缩机。

在该技术方案中，通过采用上述第二方面技术方案的旋转式压缩机，从而具有上述旋转式压缩机的全部有益效果。

本发明第四方面的技术方案提供了一种转子的制造方法，用于制造第一方面中任一项技术方案中的转子，包括：以预设温度持续第一时间加热转子铁芯，检测转子铁芯的温度；若温度达到温度阈值，以预设速度旋转转子铁芯，并向套设于转子铁芯外的模型注入熔融铝液，直至熔融铝液完全注入后，冷却转子。

在该技术方案中，采用了离心铸铝的方式浇筑铝端圆环与铝条，有效减少了铝液中存在的气孔，降低了由于气孔的存在导致转子电阻增大的可能性，减小旋转式压缩机运转时转子的损耗与发热，从而提高了旋转式压缩机的运转效率和可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，向套设于转子铁芯外的模型注入熔融铝液具体包括：熔融铝液由转子铁芯的一端面流向转子铁芯的另一端面。

在该技术方案中，相对于熔融铝液由转子铁芯的两端面一同注入，随着熔融铝液由转子铁芯的一端面流向转子铁芯的另一端面，空气也由转子铁芯的一端面向转子铁芯的另一端面被挤出，因此有利于熔融铝液中的气体被排除，减少因气孔导致的转子电阻增大。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的转子的径向截面图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的转子的轴向截面图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的式压缩机的轴向截面图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的空调的结构示意框图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的转子的加工示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的转子的加工流程示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1空调，10旋转式压缩机，102转子，104定子，1022铝条，1024通气孔，1026铝端圆环，10262第一端环，10264第二端环，1028转子铁芯，1030转子槽，502熔融铝液，504模型，5042上端环模，5044中间型腔模，5046下端环模。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图6对根据本发明的实施例的转子、旋转式压缩机、空调及转子制造方法进行具体说明。

如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例的转子102，包括：转子铁芯1028，转子铁芯1028包括至少一个转子槽1030，转子铁芯1028还包括至少一个通气孔1024，设于转子铁芯1028内，每个通气孔1024贯穿转子的两个端面；至少一个铝条1022，每个铝条1022与每个转子槽1030对应设置，每个铝条1022外壁与每个转子槽1030内壁贴合，其中，通气孔1024与转子槽1030独立设置，单个铝条1022径向截面面积s1、铝条1022数n1与转子102径向截面面积s满足关系式：

在该实施例中，将通气孔1024与铝条都设于转子铁芯内，并且通气孔1024位置与放置铝条1022的转子槽1030位置独立设置，能够在不增大铝条1022的电阻的情况下设置通气孔1024，转子102电阻小；在转子铁芯1028上开通气孔1024，有利于油气分离和冷冻机油地回流；每个通气孔1024贯穿转子的两个端面，使运转过程中的高压气体和冷冻机油能够穿过转子本体；每个铝条1022外壁与每个转子槽内壁贴合，铝条1022与转子槽1030间无空隙，使铝条1022与转子102的结合更为稳固，转子102结构更为紧凑。

其中，优选地，每个转子槽1030的尺寸参数均相同，即铝条1022在转子槽1030内的尺寸参数均相同，使转子铁芯1028上的磁密分布较为均匀。

此外，通过对铝条1022径向截面面积之和与转子102径向截面面积的比例关系进行了限定，在此范围内使电机损耗最平衡，提高转子102的运转效率。单个铝条1022径向截面可以是任意封闭形状。

另外，本发明提供的上述实施例中的制冷系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述实施例中，优选地，单个铝条1022径向截面面积s1、铝条1022数n1与转子102径向截面面积s满足关系式：

在该实施例中，对铝条1022径向截面面积之和与转子102径向截面面积的比例关系进行了限定，在此范围内使转子102的电阻最小的同时转子铁芯1028产生的涡流损耗最小，提高转子102的运转效率。单个铝条1022径向截面可以是任意封闭形状。

在上述任一实施例中，优选地，转子1还包括：铝端圆环1026，铝端圆环1026包括第一端环10262和第二端环10264，第一端环10262与第二端环10264分别设于转子铁芯1028两端面上。

在该实施例中，对一组铝条1022两端分别增加第一端环10262和第二端环10264，可以短接转子槽1030内导体形成封闭环路，防止漏电。同时铝端圆环1026为圆环形，可以在径向上避开通气孔1024的位置。

在上述任一实施例中，优选地，单个铝条1022径向截面面积s1、第一端环轴向剖面面积与第二端环轴向剖面面积之和s4满足关系式：

在该实施例中，对单个铝条1022径向截面面积s1、第一端环轴向剖面面积与第二端环轴向剖面面积之和s4的比例关系进行了限定，减小了转子运行损耗。

在上述任一实施例中，优选地，通气孔1024的数量为多个时，每个通气孔1024在转子铁芯1028的径向方向包括第一极限位置以及第二极限位置，第二极限位置距转子铁芯1028的轴线的第二距离大于第一极限位置距转子铁芯1028的轴线的第一距离。

在该实施例中，通气孔1024的数量为多个时，由于在径向截面上通气孔1024占用一定面积，因此为了描述方便，定义通气孔1024距转子铁芯1028的轴线的最近位置为第一极限位置，相应距离为第一距离；通气孔1024距转子铁芯1028的轴线的最远位置为第二极限位置，相应距离为第二距离。因此第二极限位置距转子铁芯1028的轴线的第二距离大于第一极限位置距转子铁芯1028的轴线的第一距离。通过第一距离和第二距离的判定，确定每个通气孔1024在转子102铁芯的径向方向上存在距轴线最远的第二极限位置以及距轴线最近的第一极限位置，由于通气孔1024大部分为圆形，少部分为矩形，从而通过限定第一极限位置与第二极限位置即可确定通气孔1024的位置，从而便于在设计或生产时与其余部件错位设置，减少发生堵塞的可能性。

其中，通气孔1024的位置可根据转子102本身具有的平行块的摆放位置、转子102的固定位置和/或附加的挡板的摆放位置灵活设置，即也可离散设于转子102上，本领域技术人员应当了解，只要通气孔1024的两端贯穿转子102的两个端面，可实现通气作用，具体的位置和通气孔1024的形状、大小均可适应性调整。

此外，通气孔1024还可均布贯穿于上下两端面，相对于通气孔1024不对称分布的情况，通气孔1024以转子102的轴线呈圆周阵列均匀分布，可以使转子102运转过程中的高压气体均匀排出，防止某个通气孔1024承受高压气体过大压力，导致转子102强度变低、运行易失稳的情况，因此通气孔1024以转子102的轴线呈圆周阵列分布提高了转子102的强度和稳定性。

在上述任一实施例中，优选地，第二距离小于铝端圆环1026的内径半径。

在该实施例中，通气孔1024的第二距离小于铝端圆环1026的内径半径，径向方向上通气孔1024的位置避开了铝端圆环1026的位置，使高压气体排出路径及冷冻机油回油路径通畅。

在上述任一实施例中，优选地，单个通气孔1024径向面积s2、通气孔1024数量n2与转子102径向截面面积s满足关系式：

在该实施例中，为了减小对转子102磁密的影响，并达到更好的油气分离及回油作用，对通气孔1024径向截面面积、数量与转子102径向截面面积的比例关系进行了限定。

在上述任一实施例中，优选地，转子槽1030在转子铁芯1028的径向方向包括第三极限位置以及第四极限位置，第四极限位置距转子铁芯1028的轴线的第四距离大于第三极限位置距转子铁芯1028的轴线的第三距离，其中，第四距离小于转子铁芯1028的径向半径；或第四距离为转子铁芯1028的径向半径。

在该实施例中，对转子槽1030相对于转子铁芯1028的位置进行了限定。转子槽1030可以为任意形状。由于转子槽1030在径向截面上占用一定面积，故为了准确描述转子槽1030的位置，对转子槽1030相对于转子102中心轴线的两个极限距离进行了定义。当第四距离小于转子铁芯1028的径向半径时，旋转式电动机的杂散损耗较小；当第四距离为转子铁芯1028的径向半径时，旋转式电动机的漏磁较小。

如图3所示，根据本发明的一个实施例的旋转式压缩机10，包括转子102及与转子102对应设置的定子104。

在该实施例中，通过采用上述任一实施例的转子102，从而具有上述转子102的全部有益效果，提升了旋转式压缩机10的强度和运行稳定性，使旋转式压缩机10结构更为紧凑，节省了空间，运转效率更高。

如图4所示，根据本发明的一个实施例的空调1，包括旋转式压缩机10。

在该实施例中，通过采用上述实施例的旋转式压缩机10，从而具有上述旋转式压缩机10的全部有益效果。

如图5和图6所示，根据本发明的一个实施例的转子102的制造方法，用于制造本发明上述第一方面中任一实施例提供的转子102，包括：步骤s602，以预设温度持续第一时间加热转子铁芯1028，检测转子铁芯1028的温度；步骤s604，若温度达到温度阈值，以预设速度旋转转子铁芯1028，并向套设于转子铁芯1028外的模型504注入熔融铝液502，直至熔融铝液502完全注入后，冷却转子102。

在该实施例中，采用了离心铸铝的方式浇筑铝端圆环1026与铝条1022，有效减少了熔融铝液502中存在的气孔，降低了由于气孔的存在导致转子102电阻增大的可能性，减小旋转式压缩机10运转时转子102的损耗与发热，从而提高了旋转式压缩机10的能效和可靠性。

在上述任一实施例中，优选地，步骤s604中，向套设于转子铁芯1028外的模型504注入熔融铝液502具体包括：

熔融铝液502由所述转子铁芯1028的一端面流向转子铁芯1028的另一端面。

在该实施例中，相对于熔融铝液502由转子铁芯1028的两端面一同注入，随着熔融铝液502由转子铁芯1028的一端面流向转子铁芯1028的另一端面，空气也由转子铁芯1028的一端面向转子铁芯1028的另一端面被挤出，因此有利于熔融铝液502中的气体被排除，减少因气孔导致的对转子102电阻增大的负面影响。

具体实施例：

在本具体实施例中，如图1和图2所示，转子102为圆柱体，铝条1022充满于转子槽1030空间，铝条1022的径向截面面积为s1为18mm²，铝条1022数n1为30，转子104径向截面面积s为2500mm²，在0.2～0.24的范围之内。其中铝条的径向截面是任意的封闭形状，本具体实施例为水滴形。

第一端环10262的轴向截面面积为250mm²，第二端环10264的轴向截面面积为230mm²，两者之和为400mm²。铝条径向截面面积为18mm²，与第一端环10262和第二端环10264的轴向截面面积之和的比值为0.0375，在0.03～0.1的范围之内。

通气孔1024以转子104的轴线为中心呈圆周阵列分布，其中，通气孔1024在转子铁芯1028的径向方向的第二距离小于铝端圆环1026的内径半径。通气孔的数量n2为4个，径向截面面积s2为15mm²,在0～0.03范围之内。

如图3所示，旋转式压缩机10内包括转子102及相应的定子104。定子104固定于旋转式压缩机10内，转子102通过轴承固定于定子内，在电磁力的作用下旋转。

如图5和图6所示，转子102的制造方法为：对转子铁芯1028进行预热，预热温度为500℃。在此温度下，熔融铝液502能较顺畅地流入转子槽。转子铁芯1028在上端环模5042、中间型腔模5044、下端环模5046中间，其中熔融铝液502先流入上端环模5042，再由于重力作用通过转子铁芯1028中的转子槽1030向下流，再流出下端环模5046。熔融铝液502从下而上，分别先后填充满下端环摸5046空腔、转子铁芯中1028的转子槽1030、上端环模5042空腔。整个铸铝过程速度较慢，在20～120秒范围内。

整个熔融铝液502注入过程，由设备带动上端环模5042、中间型腔模5044、下端环模5046、转子铁芯1028按照图5所示箭头一并旋转，旋转速度可以是变速或是定速。本实施例中，熔融铝液502在流入模具504和转子铁芯1028时，旋转速度为1000rpm。其中中间型腔模5044可以没有。转子102离心铸铝完后成冷却，可以通过低温液态降温或流动的低温空气降温。本实施例中，使用低温空气流动，带走热量降低转子温度。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供了一种转子及其制造方法、旋转式压缩机和空调，使转子能够更好地实现油气分离与回油，转子电阻小，运转效率更高。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上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。