CN109210070A - 旋转轴组件、驱动器和电动涡旋压缩机 - Google Patents

旋转轴组件、驱动器和电动涡旋压缩机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及旋转轴装配以及驱动器和压缩机领域，提供一种旋转轴组件、驱动器和电动涡旋压缩机。本发明所述的旋转轴组件包括旋转轴和安装于所述旋转轴端部的偏心件，所述旋转轴在邻近所述偏心件的位置形成有缺失部，以使所述旋转轴组件绕其中心轴线回转的惯性力达到平衡。本发明通过减少或省略配重的方式来实现旋转轴的平衡，其不仅能够节省产品成本，还能够减少产品的长度和重量，从而优化装配工艺。

Description

旋转轴组件、驱动器和电动涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及旋转轴装配以及驱动器和压缩机领域，特别涉及一种旋转轴组件、驱动器和电动涡旋压缩机。
背景技术
在传递旋转的工况中，旋转轴(或称为转轴、转子)是传递旋转和/或扭矩必不可少的部件。在工作状态下，旋转轴处于旋转状态之中，某些情况下具有较高的转速(例如电机、发动机的主轴)。显然，对于旋转轴来说，为了保持稳定而可靠的工作状态，需要具有良好的静平衡和动平衡。
在实际装配中，旋转轴上通常会设置有连接部件或连接结构，如用于传递动力的键(包括平键或花键)或用于产生偏心力或操控其他部件的偏心件等。由于这些连接部件或结构会影响旋转轴的平衡，因此传统上在必要时需要在旋转轴上安装相应的配重，以实现整体的平衡。
然而，配重的设置带来一些问题。仅用于实现旋转轴平衡功能的配重不但会额外占据空间，影响部件的布局设计，还会增加产品的整体重量和成本。此外，在将配重装配到旋转轴上时，对于配重的位置要求较高。
因此，在对旋转轴的平衡设计时，能否减少对于配重的依赖，甚至完全不利用配重，成为本领域需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种能够以减少或省略配重的方式来实现旋转轴的平衡的技术方案，以及此技术方案在具体技术领域中的应用。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种旋转轴组件，所述旋转轴组件包括旋转轴和安装于所述旋转轴端部的偏心件，所述旋转轴在邻近所述偏心件的位置形成有缺失部，以使所述旋转轴组件绕其中心轴线回转的惯性力达到平衡。
优选地，所述旋转轴组件上不安装配重。
优选地，所述旋转轴具有圆形的横截面，所述偏心件为杆状件并沿所述旋转轴的轴向方向突出于所述旋转轴的端部。
优选地，所述缺失部通过削除所述旋转轴的部分材料而形成。
优选地，所述缺失部位于所述旋转轴在径向方向的外表面上；和/或所述缺失部位于所述旋转轴的端面上。
优选地，所述缺失部通过削除所述旋转轴的端部的部分材料而形成，所述缺失部具有从所述端面沿所述轴向方向延伸的纵向面和从所述纵向面沿横截面方向延伸的横向面，所述偏心件通过所述横向面而安装于所述旋转轴的端部。
优选地，所述缺失部为围绕所述偏心件从所述端面沿轴向方向伸入所述旋转轴的孔。
本发明还提供了一种驱动器，所述驱动器具有用于提供转动和/或扭矩的主轴，所述驱动器包括以上所述的旋转轴组件，其中：
所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴；或者
所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴。
优选地，所述驱动器为电机或内燃机。
本发明还提供了一种电动涡旋压缩机，所述电动涡旋压缩机包括：
电机，所述电机具有主轴并位于壳体内，所述电机包括以上所述的旋转轴组件，所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴或者所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴；
旋转涡旋盘，所述旋转涡旋盘由所述电机的主轴驱动旋转；和
固定涡旋盘，所述固定涡旋盘与所述旋转涡旋盘相互配合。
根据本发明的技术方案，与传统的增加配重的方式实现旋转轴组件的动静平衡相比，采取了逆向或者相反的解决思路：在旋转轴上设置缺失部。因此，对于旋转轴来说，由于缺失部的存在致使旋转轴本身产生不平衡量，因此与偏心件所产生的不平衡量实现抵消或部分抵消，从而能够通过减少或省略配重的方式来实现旋转轴组件的整体平衡。
而且，由于配重的减少、减轻或者省略，不仅能够节省产品成本，还能够减少产品的长度和重量，从而优化装配工艺。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的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方式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：
图1为根据本发明的一种旋转轴组件的结构示意图；
图2为根据本发明的另一种旋转轴组件的结构示意图；
图3为根据本发明的再一种旋转轴组件的结构示意图；
图4为根据本发明的作为驱动器的电机的局部剖视图。
附图标记说明：
10 旋转轴 11 偏心件
12 缺失部 121 纵向面
122 横向面 13 孔
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供了一种旋转轴组件，所述旋转轴组件包括旋转轴10和安装于所述旋转轴端部的偏心件11，所述旋转轴10在邻近所述偏心件11的位置形成有缺失部12，以使所述旋转轴组件绕其中心轴线回转的惯性力达到平衡。
旋转轴10通常在驱动器的驱动下旋转，用于传递转动和/或扭矩。旋转轴10可以具有多种截面形状，如圆形或正多边形，优选为圆形。偏心件11在旋转轴端部的安装可以有多种形式，例如，偏心件11可以与旋转轴10一体形成，同时偏心件11突出于旋转轴10的端面；或者偏心件11可拆卸或不可拆卸地安装于旋转轴的端面。偏心件11通常用于与后续传动部件连接或配合，以实现预期的动作，例如在涡旋压缩机中。
如上所述，旋转轴10上安装有偏心件11，由于偏心件11的存在会影响旋转轴组件的整体静平衡和/或动平衡。因此，为了实现旋转轴组件的平衡，本发明采用的方式是在所述旋转轴10的邻近所述偏心件11的位置形成缺失部12，通过利用旋转轴10自身的不平衡量来抵消或至少部分抵消所述偏心件11造成的不平衡量。这与传统上增加配重的思路基本是相反或相逆的。
本发明中，所述旋转轴10可以通过设计缺失部12的方式来减小配重的重量，从而减小旋转轴组件实现平衡对配重的依赖，也可以通过调整所述缺失部12的大小而达到完全不依赖配重。作为优选，本发明的所述旋转轴组件上不安装配重，只通过在旋转轴10上形成缺失部12来实现所述旋转轴组件的平衡。在该情况下，偏心件11相对于旋转轴线的惯性力与带有缺失部的旋转轴的惯性力相互抵消。
上述缺失部12是指旋转轴外轮廓中凹陷或缺失的部分。缺失部可以通过多种方式来形成。例如，在铸造制成旋转轴时，可以通过注模模型的结构在旋转轴上设计凹陷的结构。优选地，所述缺失部12可以通过削除所述旋转轴10的部分材料而形成。
另外，图1至图3给出了本发明不同的实施方式，其中所述旋转轴10具有圆形的横截面，所述偏心件11为杆状件并沿所述旋转轴10的轴向方向突出于所述旋转轴10的端部。本发明将以该种结构形式为基础对所述缺失部12进行详细说明，但本发明中所述旋转轴10与偏心件11的结构形式并不仅限于此。
在本发明中，所述缺失部12可以位于所述旋转轴10的邻近所述偏心件11的位置，以使得旋转轴10本身能够产生抵消偏心件11的不平衡量。
例如，根据本发明的一种实施方式，所述缺失部12位于所述旋转轴10的端面上，具体地，如图1所示，所述缺失部12通过削除所述旋转轴10的端部的部分材料而形成，所述缺失部12具有从所述端面沿所述轴向方向延伸的纵向面121和从所述纵向面121沿横截面方向延伸的横向面122，所述偏心件11通过所述横向面122而安装于所述旋转轴的端部。
在该实施方式中，旋转轴10被削除的部分相对较多，因而能够平衡偏心件11更大的不平衡量。而且，横向面122和纵向面121的加工相对比较方便，可以通过铣削加工等方式而形成。此外，从旋转轴的轴向方向来看，纵向面121可以为旋转轴10圆形截面的直径，或者为其弦。
根据本发明的另一种实施方式，如图2所示，所述缺失部12位于所述旋转轴10在径向方向的外表面上，即旋转轴10的外周面上。
根据本发明的再一种实施方式，具体地，如图3所示，所述缺失部12形成为围绕所述偏心件11从所述端面沿轴向方向伸入所述旋转轴10的孔13。虽然在图3所示的结构中，孔13为圆形，但本发明并不限于此。孔也可以为矩形等其他形状的截面，以使旋转轴本身产生抵消偏心件11的不平衡量。
需要指出的是，虽然本发明图1-图3中给出了不同结构形式的旋转轴组件，但本发明并不限于此，也可以具有其他结构形式的缺失部。而且，缺失部也可以具有不同的结构形式，使旋转轴产生不同的惯性力，以适应于不同的工况。
以上对于本发明的旋转轴组件进行了详细描述。下面对于本发明提供的旋转轴组件的应用进行详细描述。
本发明提供一种驱动器，所述驱动器具有用于提供转动和/或扭矩的主轴，所述驱动器包括以上所述的旋转轴组件，其中所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴，或者所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴。
通过上述方案，所述驱动器的旋转轴(主轴)，不必再依赖需要占用额外空间的配重来实现静态和动态的平衡，从而缓解驱动器工作时的振动，其通过在旋转轴上形成所述缺失部来减少或省略配重的方式来实现旋转轴的平衡，不仅能够节省产品成本，还能够减少产品的长度和重量，进而优化装配工艺。
上述中，所述驱动器可以为电机(参见图4)或内燃机。而且，上述旋转轴组件的技术方案也可以应用于合适的具有旋转工况的轴零件中。
此外，本发明提供一种电动涡旋压缩机，所述电动涡旋压缩机包括：电机，所述电机具有主轴并位于壳体内，所述电机包括以上所述的旋转轴组件，所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴或者所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴；旋转涡旋盘，所述旋转涡旋盘由所述电机的主轴驱动旋转；和固定涡旋盘，所述固定涡旋盘与所述旋转涡旋盘相互配合。
在压缩机领域中，电动涡旋压缩机利用由电机驱动的旋转涡旋盘和固定涡旋盘之间的配合关系，从而实现压缩机的功能作用。在本发明中，将上述旋转轴组件的技术方案应用于电机中，从而实现减少对配重依赖的效果。这里不再对涡旋压缩机的其他结构和特征进行详细描述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.旋转轴组件，其特征在于，所述旋转轴组件包括旋转轴(10)和安装于所述旋转轴端部的偏心件(11)，所述旋转轴(10)在邻近所述偏心件(11)的位置形成有缺失部(12)，以使所述旋转轴组件绕其中心轴线回转的惯性力达到平衡。
2.根据权利要求1所述的旋转轴组件，其特征在于，所述旋转轴组件上不安装配重。
3.根据权利要求2所述的旋转轴组件，其特征在于，所述旋转轴(10)具有圆形的横截面，所述偏心件(11)为杆状件并沿所述旋转轴(10)的轴向方向突出于所述旋转轴(10)的端部。
4.根据权利要求2所述的旋转轴组件，其特征在于，所述缺失部(12)通过削除所述旋转轴(10)的部分材料而形成。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的旋转轴组件，其特征在于，所述缺失部(12)位于所述旋转轴(10)在径向方向的外表面上；和/或所述缺失部(12)位于所述旋转轴(10)的端面上。
6.根据权利要求5所述的旋转轴组件，其特征在于，所述缺失部(12)通过削除所述旋转轴(10)的端部的部分材料而形成，所述缺失部(12)具有从所述端面沿所述轴向方向延伸的纵向面(121)和从所述纵向面(121)沿横截面方向延伸的横向面(122)，所述偏心件(11)通过所述横向面(122)而安装于所述旋转轴的端部。
7.根据权利要求3或4所述的旋转轴组件，其特征在于，所述缺失部(12)为围绕所述偏心件(11)从所述端面沿轴向方向伸入所述旋转轴(10)的孔(13)。
8.驱动器，所述驱动器具有用于提供转动和/或扭矩的主轴，其特征在于，所述驱动器包括权利要求1-7中任意一项所述的旋转轴组件，其中：
所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴；或者
所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴。
9.根据权利要求8所述的驱动器，其特征在于，所述驱动器为电机或内燃机。
10.电动涡旋压缩机，其特征在于，所述电动涡旋压缩机包括：
电机，所述电机具有主轴并位于壳体内，所述电机包括权利要求1-7中任意一项所述的旋转轴组件，所述主轴为所述旋转轴组件的所述旋转轴或者所述主轴传动连接于所述旋转轴组件的所述旋转轴；
旋转涡旋盘，所述旋转涡旋盘由所述电机的主轴驱动旋转；和
固定涡旋盘，所述固定涡旋盘与所述旋转涡旋盘相互配合。
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