專利名稱：空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于空調(diào)滾動活塞壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊。
背景技術(shù)：
降低材料成本考慮，空調(diào)滾動活塞壓縮機行業(yè)使用無磁高錳鋼平衡塊替代黃銅平衡塊變得越來越普遍，如何在保證壓縮機振動噪聲水準一樣的前提下完成無磁高錳鋼平衡塊替代黃銅平衡塊開發(fā)存在平衡塊材料密度差異引起的技術(shù)問題。無磁高錳鋼平衡塊和被替代對象黃銅材質(zhì)平衡塊相比，最大的不足是無磁高錳鋼密度相對較小，只有約7. 5 7. 9g/cm3,而黃銅平衡塊密度約8. 25 8. 5g/cm3,這意味著等同質(zhì)量條件下，無磁高錳鋼平衡塊需要更大的體積，而空調(diào)滾動活塞壓縮機結(jié)構(gòu)空間設(shè)計緊湊，安裝平衡塊的空間有限，安裝轉(zhuǎn)子上面的平衡塊在工作是旋轉(zhuǎn)部件，其周圍緊密分布著壓縮機上法蘭，電機定子及其定子繞組等部件，彼此之間需要保留一定空間間隔，以保證物理結(jié)構(gòu)和電氣安全。欲增大壓縮機安裝平衡塊空間，勢必引起壓縮機結(jié)構(gòu)改變，會給壓縮機部件的設(shè)計、采購、制造、客戶等環(huán)節(jié)帶來很多影響，因此在不改變壓縮機結(jié)構(gòu)的前提下進行無磁高錳鋼平衡塊開發(fā)是首選，需要對無磁高錳平衡塊進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以滿足壓縮機裝配、動平衡等方面要求。圖1為空調(diào)滾動活塞壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖，a為副平衡塊，b為電機轉(zhuǎn)子，c為電機定子，d為偏心曲軸，e為主平衡塊，f為上法蘭，g為滾動活塞，h為氣缸，i為下法蘭。所述副平衡塊和主平衡塊實質(zhì)均是平衡塊，為標(biāo)明區(qū)分，特意添“主”、“副”以區(qū)分。電機定子c和電機轉(zhuǎn)子b通過電磁反應(yīng)使得電機轉(zhuǎn)子b產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,進而帶動安裝在電機轉(zhuǎn)子b內(nèi)的偏心曲軸d產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動 ，從而推動套在偏心曲軸d上的滾動活塞g在由上法蘭f，下法蘭i，氣缸h共同組成的空腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動。由于偏心曲軸d采用偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計，在旋轉(zhuǎn)過程中偏心曲軸d會產(chǎn)生偏心力，會產(chǎn)生振動，需要設(shè)計安裝平衡塊加以平衡使壓縮機振動最小化，因此設(shè)計使用安裝在電機轉(zhuǎn)子b上的主平衡塊f，副平衡塊f來進行力平衡和力矩平衡?？照{(diào)滾動活塞壓縮機平衡塊在平衡偏心曲軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心力方面功能主要取決于平衡塊的質(zhì)量和平衡塊的重心位置，圖2為壓縮機結(jié)構(gòu)動平衡關(guān)系示意圖。壓縮機平衡力及力矩平衡方程F1=F2+F0F0*L0=F2*L1其中Fl=平衡塊質(zhì)量*旋轉(zhuǎn)角速度ω *重心距RlF2=平衡塊質(zhì)量*旋轉(zhuǎn)角速度ω *重心距R2FO=偏心軸質(zhì)量*旋轉(zhuǎn)角速度ω *重心距RO從上所列壓縮機平衡力及力矩平衡方程可以看出平衡塊質(zhì)量及其重心是起到主要作用的，從圖2可以看出平衡塊重心優(yōu)化對象具體就是盡量擴大平衡塊重心Rl(即靠外徑方向)和降低平衡塊重心和底部距離RO。[0013]現(xiàn)有技術(shù)中，也存在一些平衡塊的優(yōu)化方案如發(fā)明專利200510014924. 8提供一種銅材質(zhì)的平衡塊重心優(yōu)化設(shè)計方案，存在銅材料成本高，平衡塊端面沒有采用多級圓弧面設(shè)計，存在風(fēng)磨損耗大的缺點；發(fā)明專利200510013439. 9提供平衡塊設(shè)計，其平衡塊迎風(fēng)面采用流線型圓角，存在平衡塊鉚接孔與鉚接轉(zhuǎn)子安裝干涉問題，同時平衡塊重心沒有做到最優(yōu)化，材料浪費；實用新型專利200720109081. 4提供一種鍛造工藝制造無磁高錳鋼平衡塊設(shè)計方案，受其制造工藝限制，該平衡塊造型受到限制，其端面無法設(shè)計圓弧等優(yōu)化方案，平衡塊重心效果不理想。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于設(shè)計提供一種空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊的技術(shù)方案，該無磁高錳鋼平衡塊就著重從平衡塊結(jié)構(gòu)方面優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)平衡塊重心優(yōu)化，使得該 無磁高錳鋼平衡塊在質(zhì)量減少的情況下實現(xiàn)平衡塊重心極大化，從而滿足壓縮機裝配、動平衡等方面要求。所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，包括半環(huán)形結(jié)構(gòu)的平衡塊主體，其特征在于所述平衡塊主體的端面為圓弧結(jié)構(gòu)。所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體至少為一級階梯結(jié)構(gòu)。所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體的內(nèi)圓面徑向方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為2 30度。所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體的內(nèi)圓面圓周方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為O 15度。所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體的圓心角度為150 220度。上述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，該平衡塊通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實現(xiàn)無磁高錳鋼平衡塊重心位置優(yōu)化，使平衡塊作用力臂極大化，在無磁高錳鋼平衡塊質(zhì)量減少的情況下，實現(xiàn)和被替代對象黃銅平衡塊等同的動平衡效果，甚至更好，同時還可以降低壓縮機內(nèi)部高壓氣流和平衡塊端面部位的摩擦損耗，降低噪音。

[0024]圖[0025]圖[0026]圖[0027]圖[0028]圖[0029]圖[0030]圖[0031]圖[0032]圖1為空調(diào)滾動活塞壓縮機結(jié)構(gòu)示意2為壓縮機結(jié)構(gòu)動平衡關(guān)系示意3為實施例1中常規(guī)端面設(shè)計的平衡塊結(jié)構(gòu)示意圖；4為實施例1中端面弧形設(shè)計的平衡塊結(jié)構(gòu)示意圖；5為實施例2中平衡塊的立體圖6為實施例2中平衡塊的主視圖7為實施例2中平衡塊的側(cè)視圖8、9分別為實施例3中平衡塊的側(cè)視10為實施例4中平衡塊的立體圖；[0033]圖11為實施例4中平衡塊的主視圖；圖12為實施例4中平衡塊的側(cè)視圖。圖中1-平衡塊主體；101-端面；102-內(nèi)圓面。
具體實施方式以下結(jié)合說明書附圖來進一步說明本實用新型。實施例1如圖4所示，空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊包括半環(huán)形結(jié)構(gòu)的平衡塊主體1，平衡塊主體I的圓心角度為150 220度，平衡塊主體I的兩端面101設(shè)置成圓弧結(jié)構(gòu)，該圓弧結(jié)構(gòu)可以為正圓弧、近似圓弧或橢圓弧結(jié)構(gòu)。該空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊與圖3中的常規(guī)平衡塊相比，水平截面內(nèi)外徑尺寸一樣，只是端面的形狀不一樣，本實用新型的重心明顯向外，平衡效果更佳，材料用量更少。平衡塊的材料成分為Mn9% 22%, Cr6% 15%, CuO 3%，NiO 2%，CO.1 1%，余量是鐵和微量不可避免雜質(zhì)。實施例2如圖5、6和7所示，空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊包括半環(huán)形結(jié)構(gòu)的平衡塊主體1，平衡塊主體I的圓心角度為150 220度，平衡塊主體I至少設(shè)置成一級階梯結(jié)構(gòu)，并且平衡塊主體I的端面101為圓弧結(jié)構(gòu)。平衡塊的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為設(shè)計成三級結(jié)構(gòu)，其各級臺階端面均為圓弧結(jié)構(gòu)，其平衡塊外徑范圍是Φ64ι πι Φ68ι πι,內(nèi)徑范圍是Φ36ι πι Φ 40mm,其第二級臺階高度范圍10. O 27. Omm,其第一級臺階厚度1. 5 3. 5mm,底部臺階超過半圓，其突出部位角度Θ I角度范圍10 15度，優(yōu)選12. 5度。平衡塊的材料成分為Mn9% 22%, Cr6% 15%, CuO 3%，NiO 2%，CO.1 1%，余量是鐵和微量不可避免雜質(zhì)。本實施例中的平衡塊也能達到與實施例1相同的技術(shù)效果。實施例3如圖8和9所示，空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊在實施例2的基礎(chǔ)上，將平衡塊主體I的內(nèi)圓面102按圓周方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為O 15度。本實施例中的平衡塊也能達到與實施例1相同的技術(shù)效果。實施例4如圖10、11和12所示，空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊在實施例2的基礎(chǔ)上，將平衡塊主體I的內(nèi)圓面102按徑向方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為2 30度。優(yōu)選結(jié)構(gòu)為每個斜面傾斜角度是10 15度，最優(yōu)選為10. 4度，斜度高是13 20mm，其平衡塊外徑范圍是Φ60ι πι Φ63ι πι,優(yōu)選Φ61·68ι πι，其平衡塊內(nèi)徑范圍是Φ 30mm Φ 33mm,優(yōu)選 Φ31ι πι。
權(quán)利要求1.空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，包括半環(huán)形結(jié)構(gòu)的平衡塊主體(1)，其特征在于所述平衡塊主體(I)的端面(101)為圓弧結(jié)構(gòu)，所述平衡塊主體(I)的內(nèi)圓面(102)徑向方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為2 30度。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體(I)至少為ー級階梯結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體(I)的內(nèi)圓面(102)圓周方向為階梯斜面結(jié)構(gòu)，其斜度范圍為0 15度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，其特征在于所述平衡塊主體(I)的圓心角度為150 220度。
專利摘要空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，屬于空調(diào)滾動活塞壓縮機技術(shù)領(lǐng)域。其包括半環(huán)形結(jié)構(gòu)的平衡塊主體，所述平衡塊主體的端面為圓弧結(jié)構(gòu)。上述的空調(diào)滾動活塞壓縮機用無磁高錳鋼平衡塊，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，該平衡塊通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實現(xiàn)無磁高錳鋼平衡塊重心位置優(yōu)化，使平衡塊作用力臂極大化，在無磁高錳鋼平衡塊質(zhì)量減少的情況下，實現(xiàn)和被替代對象黃銅平衡塊等同的動平衡效果，甚至更好，同時還可以降低壓縮機內(nèi)部高壓氣流和平衡塊端面部位的摩擦損耗，降低噪音。
文檔編號F04C29/00GK202867222SQ20122034603
公開日2013年4月10日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者馮智琴 申請人:富陽環(huán)通電力器材有限公司