專利名稱：制冷系統(tǒng)用氣密壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及一種制冷系統(tǒng)用氣密壓縮機，更具體點說，涉及一種系統(tǒng)可用來將一根軸裝配到電動機的轉(zhuǎn)子內(nèi)，所說轉(zhuǎn)子具有一個帶有磁鐵的金屬芯。
本發(fā)明的背景在工業(yè)用途和家用設備中曾大量使用轉(zhuǎn)子帶有永久磁鐵的的電動機?，F(xiàn)在，這種電動機也被用在制冷電器的氣密壓縮機上。
帶有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子被牢固地安裝在壓縮機的偏心軸的一部分上，為的是要承受電動機所產(chǎn)生而被傳送到偏心軸上的扭矩，在運輸途中由于沖撞而產(chǎn)生的影響、以及壓縮機在運轉(zhuǎn)時本身所具有的熱的變化(壓縮機的加熱和冷卻)。另外，這個組合件被這樣裝配，使在轉(zhuǎn)子和軸之間沒有間隙，以免在它們之間發(fā)生相對運動。將磁鐵固定成保持在轉(zhuǎn)子芯上的技術或方法須使轉(zhuǎn)子具有壓縮機運轉(zhuǎn)時所需的機械結(jié)構。這些方法例如用化學方法將磁鐵保持(粘附)在轉(zhuǎn)子芯上或用熱收縮或熱注塑薄膜或金屬蓋將磁鐵部分或整體包封在轉(zhuǎn)子芯上。
將帶有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子固定到壓縮機軸上的一種著稱的技術是將轉(zhuǎn)子加熱，使它膨脹一直到其內(nèi)直徑允許軸自由進入到所說轉(zhuǎn)子內(nèi)為止，在將所說軸進入到所說轉(zhuǎn)子內(nèi)以后，使轉(zhuǎn)子冷卻收縮，由于電機孔直徑的減少，組合件內(nèi)的間隙便被消除，并可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子和軸的縮合程度，確保將這兩部件固定在一起的摩擦力。
采用這種技術將要被裝配的轉(zhuǎn)子加熱以便用相互干涉的方法將它與壓縮機軸連結(jié)在一起的缺點是，在將磁鐵膠粘在轉(zhuǎn)子芯周圍的情況下，加熱過程會使所用膠粘劑的粘附性能退化，從而使所說磁鐵立即或在壓縮機運轉(zhuǎn)時松開。在轉(zhuǎn)子被可熱收縮或熱注塑材料包封的情況下，會產(chǎn)生同樣的結(jié)果。在轉(zhuǎn)子被金屬蓋包封的情況下，磁鐵會開裂，這是因為磁鐵和金屬蓋的材料的熱膨脹系數(shù)不同從而造成拉力而引起的。另一個缺點是，這樣做轉(zhuǎn)子就需要有一個高功率的爐子熱裝置，這是因為轉(zhuǎn)子有較大的熱慣性并且仃留在裝配線上的時間較短。
將轉(zhuǎn)子裝配到軸上另一個著稱的技術是在這兩個部件之間采用機械上相互干涉的方法(兩個部件的尺寸都過盈)，該方法是在兩個部件的溫度相差不多甚至沒有相差的條件下將軸插入到轉(zhuǎn)子的中心孔內(nèi)。在這種情況下，雖然轉(zhuǎn)子不需加熱或只是略微加熱，但要得到相互干涉的結(jié)合，需在兩個構件(轉(zhuǎn)子和軸)上施加很大的軸向裝配載荷，這載荷通常會使組合件的彈性構件或脆弱零件變形，并且由于轉(zhuǎn)子和軸之間的強摩擦，常會產(chǎn)生毛刺和碎屑。另一個缺點是，生產(chǎn)這些構件需要很高的費用，這是因為要將壓縮機軸和轉(zhuǎn)子的內(nèi)直徑制成精加工公差，這樣才能限制裝配載荷。即使轉(zhuǎn)子和軸都已具有精確的尺寸，將它們在軸向上相對地定位以便在它們之間得到所需的精度仍是一件很困難的事。另一個已知技術是使軸冷卻，這種技術的缺點是壓縮機軸和轉(zhuǎn)子內(nèi)直徑需要制成精加工公差，因此制造費用很高，另外一個缺點是，可供轉(zhuǎn)子裝配到軸上的時間很短，往往來不及裝配，所說軸的溫度便上升到一個值，在該溫度下不再可能操作。
使帶有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子與軸結(jié)合還可用膠粘劑或化學保持法來完成，其時膠粘劑被施加到在轉(zhuǎn)子的內(nèi)直徑和壓縮機軸的外直徑之間的一個預定的間隙內(nèi)，保持還可用焊接方法來完成，其時在軸和轉(zhuǎn)子之間可沉積材料或不沉積。
將軸用化學方法保持在轉(zhuǎn)子內(nèi)的技術的不便之處在于，所施加的膠粘劑可能會污染在軸和壓縮機內(nèi)所設支承軸承之間的間隙，致使這兩個部件被鎖住在一起并損害它們之間的完善滑動，甚至妨礙壓縮機的運轉(zhuǎn)。這種技術的另一個缺點是，在將膠粘劑施加到表面上以前，壓縮機軸可能會被油污染，這將使化學保持的性能退化。
在焊接的情況下，不管是否沉積材料，存在的缺點為，可供施加焊接的空間很小，產(chǎn)生火花、電弧及/或氣體，以及需將轉(zhuǎn)子加熱，這將使用來將磁鐵保持在轉(zhuǎn)子芯上或用來固定熱收縮或熱注塑覆蓋物的膠粘劑退化。
本發(fā)明的說明因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種氣密壓縮機，該機具有一個帶永久磁鐵的轉(zhuǎn)子和一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能將壓縮機的電機軸裝配到電機轉(zhuǎn)子內(nèi)，而不會使脆弱或易受熱影響的構件屈服于那些會使所說部件損壞的熱或巨大的作用力，從而能減少損失并導致一個經(jīng)濟的和工業(yè)上可行的效果。
本發(fā)明另一個目的是要提供一種如上所述的氣密壓縮機，該機可使軸固定在轉(zhuǎn)子上而可不需將所說軸事先冷卻，并可確保所說部件之間正確而又精確地定位。
本發(fā)明的一個特定目的是要提供一種系統(tǒng)和一種方法以資將軸裝配到轉(zhuǎn)子上，該系統(tǒng)和方法使所說組合件能用相互干涉和膠合中的一種技術來裝配。
上述這些和其他一些目的可用一種制冷系統(tǒng)用的氣密壓縮機來達到，該壓縮機有一含有轉(zhuǎn)子的電動機，轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)和沿軸向滑動地固定在電動機軸的一個軸向部分的周圍，所說壓縮機有一管狀軸套，該軸套被安置在軸上并可旋轉(zhuǎn)和沿軸向移動地固定在軸的周圍，為的是將所說軸的所說軸向部分放置到轉(zhuǎn)子內(nèi)。軸在轉(zhuǎn)子內(nèi)的組合件是這樣完成的，首先將管狀軸套裝配和固定在軸的軸向部分的周圍，然后將載有管狀軸套的軸裝配和固定到設在轉(zhuǎn)子上的中心孔內(nèi)。
附圖的簡要說明下面本發(fā)明將結(jié)合附圖進行說明，其中

圖1為一縱向剖視圖，概略地示出一根軸裝在一臺電動機的轉(zhuǎn)子上的情況，該電動機屬于在小型氣密壓縮機中常用的那種型式；圖2為一縱向剖視圖，概略地示出按照本發(fā)發(fā)明第一實施例構造的、設有管狀軸套的軸將被裝到帶磁鐵的轉(zhuǎn)子上的情況；圖3為一縱向剖視圖，概略地示出按照本發(fā)明第二實施例構造的、安裝到轉(zhuǎn)子上并載有管狀軸套的軸；圖4為一橫向剖視圖，概略地示出圖3中所示安裝到轉(zhuǎn)子上并載有管狀軸套的軸；圖5為一縱向剖視圖，概略地示出按照本發(fā)明第三實施例構造成的、安裝到轉(zhuǎn)子上并載有管狀軸套的軸；圖6為一橫向剖視圖，概略地示出圖5中所示安裝到轉(zhuǎn)子上并載有管狀軸套的軸；及圖7為一橫向剖視圖，概略地示出按照本發(fā)明第四實施例構造的、安裝到轉(zhuǎn)子上并載有管狀軸套的軸。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式按照圖1，本發(fā)明將就一臺電動機1進行說明，該電動機具有一個固定在未示出壓縮機的氣缸體3上的定子，和一個載有磁鐵5并固定在軸6的一個軸向部分的周圍，在氣缸體3的上部形成一個支承軸6的軸向軸承7，其上安置著所說軸6的突緣部6a，而所說軸6的軸向部分位在軸向軸承7之下。轉(zhuǎn)子和磁鐵的組合件例如可加上一個外罩8。就軸6和轉(zhuǎn)子4的組合件而言，軸6應正確地定位在轉(zhuǎn)子4內(nèi)，兩者之間應無間隙以免在它們之間發(fā)生相對運動。而為了使電機運轉(zhuǎn)，在氣缸體3和轉(zhuǎn)子4之間應有軸向間隙，同時在軸向軸承7的孔和軸6之間應有徑向間隙，為了使轉(zhuǎn)子4和軸6能相對于電機的固定部分而自由旋轉(zhuǎn)。但如同以前所論述過的，采用已知的相互干涉和粘合技術將軸裝配到轉(zhuǎn)子上可能會損害所說徑向和軸向間隙的設置。而按照本發(fā)明，將軸連結(jié)到轉(zhuǎn)子上是用一個裝配系統(tǒng)來完成的，該系統(tǒng)能分別在軸和軸承之間及轉(zhuǎn)子和軸承之間保證維持所說徑向和軸向間隙，該系統(tǒng)具有一個管狀軸套，例如為金屬的，其延伸部至少有一部分環(huán)繞著軸6上一個確定的軸向下部以便將它連結(jié)到轉(zhuǎn)子4上，該管狀軸套可旋傳和沿軸向移動地固定在軸6的所說軸向部分上并固定在轉(zhuǎn)子4上而沒有軸向間隙。
管狀軸套10的尺寸被這樣設定，在它被安裝到軸6上以后，軸6和管狀軸套10的組合件所形成的直徑至少應基本上等于轉(zhuǎn)子4上所設中心孔的直徑，為的是使軸和轉(zhuǎn)子的組合件可在室溫下例如用相互干涉及/或膠粘方法來完成。管狀軸套10的尺寸可被這樣設定，為的是在將軸6安裝到轉(zhuǎn)子4上以后能具有例如一個比轉(zhuǎn)子4優(yōu)越的軸向延伸部。
按照本發(fā)明的一個示出的實施例，管狀軸套10在其上端11具有一個環(huán)狀突緣12，該突緣可在將軸套引入到轉(zhuǎn)子4內(nèi)時用作定位和限別元件，還可在將軸6插入到轉(zhuǎn)子4內(nèi)時用作支承。在將軸套粘合到轉(zhuǎn)子上時，徑向?qū)嵕?2還可用作膠粘設施的軸向攔擋設施，可防止膠液進入到軸承內(nèi)，這是現(xiàn)有技術常會遇到的。在將管狀軸套10安裝到軸6上以后，就可將該組合件安裝到轉(zhuǎn)子4的中心孔內(nèi)，例如可用在室溫時相互干涉壓配合的方法來安裝，并可將環(huán)狀突緣安置在轉(zhuǎn)子4內(nèi)形成的支承上表面上以資保證按照所需而預定的軸和轉(zhuǎn)子的關系定位。
除了能用相互干涉或膠粘的方法將安裝在軸6上的管狀軸套10可沿軸向可旋轉(zhuǎn)地固定或保持在轉(zhuǎn)子4上以外，保持也可用設在所說管狀軸套10和轉(zhuǎn)子4之間的鎖緊設施來完成，即將它們鎖住，不讓它們作相對的軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動，所說鎖緊設施例如可從所說一對部件中的至少一個部件伸出，而作用在所說一對部件中另一個部件上設置的相關的槽20內(nèi)。
按照本發(fā)明在圖3和4中示出的實施例，鎖緊設施具有一對肋30，分別在直徑上相反對的兩端從管狀軸套10的側(cè)表面上伸出，且在所說側(cè)表面的軸向延伸部上占有一定的長度，并作用在設在轉(zhuǎn)子4內(nèi)側(cè)表面上的相關的槽20內(nèi)。在本實施例中，每一條軸向肋都是從管狀軸套10的環(huán)狀突緣的下表面14開始，向下延伸的。雖然在圖上沒有被示出，但所說一對肋30中的每一條也可被設置成為從環(huán)狀突緣12的下表面14上向下延伸的突出部，并作用在設在轉(zhuǎn)子4上表面上的槽20內(nèi)。
在圖5和6示出的本發(fā)明的另一個實施例中，每一條肋30都是從轉(zhuǎn)子4的內(nèi)側(cè)表面上伸出，并作用在設在管狀軸套10的側(cè)表面上的相應的槽20內(nèi)。
在圖7示出的另一個實施例中，鎖緊設施的形式為一對各有兩個端部的桿40，每一條桿都被配裝在一條相關的槽20內(nèi)，而每一條槽都由管狀軸套10和轉(zhuǎn)子4共同形成。
本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點是，使軸能被安裝到轉(zhuǎn)子上而可不需使所說軸承受冷卻或使轉(zhuǎn)承受加熱。另外，采用預熱的管狀軸套10可將它定位在軸6的周圍，從而使所說管狀軸套10被緊密地固定在軸的周圍，這樣可省去將管狀軸套膠粘在軸上的操作。此外，在用膠粘方法保持時，設置帶有環(huán)狀突緣的管狀軸套，當要將壓縮機軸裝配到轉(zhuǎn)子內(nèi)時，可不讓膠粘劑與壓縮機軸上存在的油接觸，這樣可保持膠粘劑的粘附性能。
權利要求
1.一種制冷系統(tǒng)用的氣密壓縮機，具有一臺設有轉(zhuǎn)子(4)的電動機，該轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地和沿軸向固定在電動機軸(6)的一個軸向部分的周圍，其特征為，該軸(6)具有安置在其上并可旋轉(zhuǎn)地沿軸向固定在其周圍的管狀軸套(10)，以便在轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)環(huán)繞所說軸(6)的至少所說軸向部分。
2.按照權利要求1的氣密壓縮機，其特征為，管狀軸套(10)被固定在軸(6)的周圍，管狀軸套(10)的額定直徑略小于軸(6)的所說軸向部分的外直徑。
3.按照權利要求2的氣密壓縮機，其特征為，管狀軸套(10)用熱收縮法可旋轉(zhuǎn)地和沿軸向被固定在軸(6)的周圍。
4.按照權利要求1的氣密壓縮機，其特征為，該機在管狀軸套(10)和轉(zhuǎn)子(4)之間設有鎖緊設施(30、40)，以便將這兩部件鎖住，不讓它們作相對運動。
5.按照權利要求4的氣密壓縮機，其特征為，鎖緊設施(30、40)從管狀軸套(10)和轉(zhuǎn)子(4)中的至少一個部件伸出，以便作用到所說一對部件中另一個部件上所設的相關槽(20)內(nèi)。
6.按照權利要求5的氣密壓縮機，其特征為，鎖緊設施(30、40)被采用到管狀軸套(10)和轉(zhuǎn)子(4)中的一個部件上。
7.按照權利要求5的氣密壓縮機，其特征為，鎖緊設施(30、40)的形式為一對各有兩個端部的桿(40)，兩端部分別被配裝在一對槽(20)內(nèi)，該槽分別設在管狀軸套(10)和轉(zhuǎn)子(4)中的一相關部件上。
8.按照權利要求1的氣密壓縮機，其特征為，管狀軸套(10)包括一個上端(11)，其上載有一個邊緣的環(huán)狀突緣(12)，該突緣的下表面(14)被安置在轉(zhuǎn)子(4)上。
9.按照權利要求8的氣密壓縮機，其特征為，該機的鎖緊設施(30)沿軸向從環(huán)狀突緣(12)的下表面(14)和管狀軸套(10)的側(cè)表面(13)中的至少一個零件上伸出。
10.按照權利要求1的氣密壓縮機，其特征為，裝在軸(6)上的管狀軸套(10)被膠粘到轉(zhuǎn)子(14)上。
11.按照權利要求1的氣密壓縮機，其特征為，裝在軸(6)上的管狀軸套(10)用機械的相互干涉法被固定到轉(zhuǎn)子(4)上。
全文摘要
一種制冷系統(tǒng)用的氣密壓縮機,其中有一預先膨脹的管狀軸套(10)被安裝在軸(6)的一個軸向部分的周圍,并在收縮時被固定到所說軸向部分上,然后將裝在軸(6)上的管狀軸套(10)可旋轉(zhuǎn)和沿軸向移動地裝配并固定在轉(zhuǎn)子(4)內(nèi)。
文檔編號H02K1/27GK1244308SQ9880195
公開日2000年2月9日 申請日期1998年11月27日 優(yōu)先權日1997年12月11日
發(fā)明者小埃爾南尼·P·努內(nèi)斯 申請人:巴西船用壓縮機有限公司