CN113458642A - 一种涡旋压缩机的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机的焊接方法，包括如下步骤：步骤一、获得同心薄壁壳体，利用壳体获得第一模型；第一模型为在壳体上开设的多个焊接用圆孔Ⅰ；步骤二、获得支撑结构，利用支撑结构获得第二模型；第二模型为在支撑结构上开设的与圆孔Ⅰ位置相对应的多个焊接用圆孔Ⅱ；步骤三、设置将支撑结构装入壳体内的设定位置；步骤四、支撑结构装入壳体后，利用第一模型和第二模型的组合焊接连接，获得第三模型，第三模型为形成在两个圆孔内的用于连接壳体与支撑结构的焊接熔核。本发明结构简单，成本低，强度高，承压能力强。

Description

一种涡旋压缩机的焊接方法

技术领域

本发明涉及封闭式制冷压缩机技术领域，具体而言，尤其涉及一种涡旋压缩机的焊接方法。

背景技术

全封闭涡旋式压缩机一般可分为驱动组和泵组两大部分，其中驱动组主要由支撑16、驱动电机定子14、驱动电机转子13、曲轴11、滑动轴承12、滚动轴承15等组成，如图1所示，其中支撑分为主副支撑，曲轴通过支撑保证高速旋转时的同轴性。目前全封闭涡旋式压缩机的驱动组装配过程中需要将主支撑、副支撑与壳体固定，以达到装配成一个固定整体的目的。而由于压缩机在运转过程中会产生高压，而压力最终由支撑来承压。所以支撑与壳体间的固定需要较高的强度。

目前常用的壳体与支撑间的固定方式有加工形状固定法、冲压壳体固定法、钢销植入焊接法，但分别有以下不足之处：

1、加工形状固定法：将壳体内径加工成阶梯型，利用形状进行承压限位，但是这样就导致压缩机壳体较厚，并且需要额外的机加工。成本显著提高。

2、冲压壳体固定法：即支撑预留凹坑，在壳体对应位置上进行冲压，使壳体产生塑性变形，与支撑预留凹坑进行配合，卡住支撑。该方法对于冲压壳体设备的功率和精度要求较大。成本较高。

3、钢销植入焊接法：由于支撑一般采用铸铁材质，而铸铁的焊接性能较差，焊点承受不了涡旋运转时的高压力。所以使用焊接法时一般的操作方法是：将支撑进行钻孔，然后压入过盈配合的钢销，将钢销进行车削，这样支撑就形成焊接位置是钢，其他部分是铸铁的复合材料。然后通过焊接钢销与壳体进行固定。这个做法虽然强度够，但是压钢销、车钢销等成本较大。

发明内容

根据上述提出的目前常用的壳体与支撑间的固定方式中，加工形状固定法会导致压缩机壳体较厚，并且需要额外的机加工，成本显著提高；冲压壳体固定法对于冲压壳体设备的功率和精度要求较大，成本较高；钢销植入焊接法虽然强度够，但是压钢销、车钢销等成本较大的技术问题，而提供一种涡旋压缩机的焊接方法。本发明主要通过在壳体和支撑结构均预留有圆孔，用于焊丝填充和形成柱状焊接熔核；焊接后，焊接熔核不仅将壳体与支撑结构焊接在一起，形成的像销子一样的柱状焊接熔核插在支撑结构中，强化了支撑的承压能力。

本发明采用的技术手段如下：

一种涡旋压缩机的焊接方法，包括如下步骤：

步骤一、获得同心薄壁壳体，利用壳体获得第一模型，所述第一模型为采用冲压或钻的方式，在壳体上开设的多个焊接用圆孔Ⅰ；

步骤二、获得外径与壳体内径具有间隙配合、过渡配合或过盈配合的支撑结构，所述支撑结构为主支撑或副支撑，利用支撑结构获得第二模型；所述第二模型为在支撑结构上开设的与圆孔Ⅰ位置相对应的多个焊接用圆孔Ⅱ；

步骤三、设置将支撑结构装入壳体内的设定位置；所述设定位置是指所述圆孔Ⅱ与圆孔Ⅰ同轴设置；

步骤四、支撑结构装入壳体后，利用第一模型和第二模型的组合焊接连接，获得第三模型，所述第三模型为形成在两个圆孔内的用于连接壳体与支撑结构的焊接熔核。

进一步地，所述步骤四的具体步骤如下：

S1、支撑结构装入壳体后，启动焊接机进行焊接，焊丝通过圆孔Ⅰ的中心，对准支撑结构的圆孔Ⅱ，进行支撑结构与壳体间的焊接连接；圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的组合构成预留通孔；

S2、焊接开始，由于焊丝的熔化将支撑结构与壳体的预留通孔填满，与预留通孔间形成熔深，并在预留通孔内形成柱状焊接熔核；所述焊接熔核用于连接壳体与支撑结构，同时起到销子的作用，用于固定支撑结构与壳体，增加支撑结构的承压强度。

进一步地，所述步骤S2的具体步骤如下：

焊接开始，焊接熔化焊丝与支撑结构，由于支撑结构开设有圆孔Ⅱ，焊丝迅速熔化并填充圆孔Ⅱ，随着焊接的进行，焊枪沿圆孔Ⅱ的轴线外移，开始熔化壳体，并填充壳体的圆孔Ⅰ，最后将支撑结构与壳体焊接连接，并将焊丝填充入预留通孔中形成柱状焊接熔核。

进一步地，所述步骤二中，所述圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的孔径以相近为优；二者孔径差为小于2mm。

进一步地，所述圆孔Ⅱ与圆孔Ⅰ同轴设置是指所述圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的角向和径向位置对应可重合。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的涡旋压缩机的焊接方法，结构简单，成本低。与对壳体内径进行车削，通过内径的阶梯结构与支撑配合进行限位的方式相比，壳体厚度显著变薄，不需要对壳体内径进行车削加工。与冲压壳体产生塑性变形固定法相比，不需要复杂精度高的设备投资。与在支撑上压入钢销比，工艺简单，成本更低。

2、本发明提供的涡旋压缩机的焊接方法，强度高，承压能力强。壳体与支撑焊接之前，壳体和支撑均预留有圆孔，用于焊丝填充和形成柱状焊接熔核；由于焊接后，焊接熔核不仅将壳体与支撑焊接在一起，还形成像销子一样的柱状焊接熔核插在支撑中，强化了支撑的承压能力。

综上，应用本发明的技术方案能够解决目前常用的壳体与支撑间的固定方式中，加工形状固定法会导致压缩机壳体较厚，并且需要额外的机加工，成本显著提高；冲压壳体固定法对于冲压壳体设备的功率和精度要求较大，成本较高；钢销植入焊接法虽然强度够，但是压钢销、车钢销等成本较大的问题。

基于上述理由本发明可在压缩机等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为全封闭涡旋式压缩机中驱动组件部分常用的一种结构形式，通过纵剖面图对各个部件在压缩机中的位置关系进行示意。

图2为图1的A-A处剖视图，通过横截面剖视图的方式，对于本发明要表达的焊接时部件的位置关系进行示意。

图3为本发明支撑与壳体焊接前的位置关系。

图4为本发明支撑与壳体焊接后的位置关系。

图中：1、壳体；2、支撑结构；3、预留通孔；4、焊枪；5、焊接熔核；11、曲轴；12、滑动轴承；13、电机转子；14、电机定子；15、滚动轴承；16、支撑。

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。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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发明的示例性实施方式。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图所示，本发明提供了一种涡旋压缩机的焊接方法，涉及涡旋式压缩机，是压缩机的主支撑、副支撑固定在压缩机外壳体的一种焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：

步骤一、获得同心薄壁壳体1，利用壳体1获得第一模型，所述第一模型为采用冲压或钻的方式，在壳体1上开设的多个焊接用圆孔Ⅰ；

步骤二、获得外径与壳体1内径具有间隙配合、过渡配合或过盈配合的支撑结构2，所述支撑结构2为主支撑或副支撑，利用支撑结构2获得第二模型；所述第二模型为在支撑结构2上开设的与圆孔Ⅰ位置相对应的多个焊接用圆孔Ⅱ；

步骤三、设置将支撑结构2装入壳体1内的设定位置；所述设定位置是指所述圆孔Ⅱ与圆孔Ⅰ同轴设置；

步骤四、支撑结构2装入壳体1后，利用第一模型和第二模型的组合焊接连接，获得第三模型，所述第三模型为形成在两个圆孔内的用于连接壳体1与支撑结构2的焊接熔核5。

优选的，所述步骤四的具体步骤如下：

S1、支撑结构2装入壳体1后，启动焊接机进行焊接，焊丝通过圆孔Ⅰ的中心，对准支撑结构2的圆孔Ⅱ，进行支撑结构2与壳体1间的焊接连接；圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的组合构成预留通孔3；

S2、焊接开始，由于焊丝的熔化将支撑结构2与壳体1的预留通孔3填满，与预留通孔3间形成熔深，并在预留通孔3内形成柱状焊接熔核5；所述焊接熔核5用于连接壳体1与支撑结构2，同时起到销子的作用，用于固定支撑结构2与壳体1，增加支撑结构2的承压强度。

优选的，所述步骤S2的具体步骤如下：

焊接开始，焊接熔化焊丝与支撑结构2，由于支撑结构2开设有圆孔Ⅱ，焊丝迅速熔化并填充圆孔Ⅱ，随着焊接的进行，焊枪4沿圆孔Ⅱ的轴线外移，开始熔化壳体1，并填充壳体1的圆孔Ⅰ，最后将支撑结构2与壳体1焊接连接，并将焊丝填充入预留通孔3中形成柱状焊接熔核5。

优选的，所述步骤二中，所述圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的孔径以相近为优；二者孔径差为小于2mm。

优选的，所述圆孔Ⅱ与圆孔Ⅰ同轴设置是指所述圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的角向和径向位置对应可重合。

实施例1

如图1-4所示，一种涡旋压缩机的焊接方法，包括如下步骤：

1.获得同心薄壁壳体1，壳体1上预留焊接用的圆孔Ⅰ。该圆孔Ⅰ一般采用冲压或钻的方式获得。本实施例中，在壳体1的壁面上开设四个在圆周方向上等间隔分布的圆孔Ⅰ，四个圆孔Ⅰ的轴线位于同一水平面上。在实际作业中，不仅限于此，可开设两个、三个、四个、六个或更多个圆孔Ⅰ。上述同心是指壳体1与支撑结构2同心设置，薄壁是指将壳体1加工成具有一定厚度且内部具有腔室的结构，支撑结构置于腔室中。

2.获得外径与薄壁壳体1内径具有间隙配合、过渡配合或过盈配合的支撑结构，支撑结构2为主支撑或副支撑。支撑结构2上预留与壳体1上预留圆孔Ⅰ位置对应的四个焊接用的圆孔Ⅱ。壳体1与支撑结构2上预留圆孔的孔径以相近为优。二者孔径差为小于2mm。

3.设置将支撑结构2装入壳体1内的设定位置。该设定位置是指将支撑结构2放置在壳体1内后，通过现有技术保证壳体1的圆孔Ⅰ与支撑结构2的圆孔Ⅱ同轴。

4.支撑结构2装入壳体1后，启动焊接机进行焊接，焊丝通过壳体1的预留圆孔Ⅰ中心，对支撑结构2与壳体1间进行焊接，圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的组合构成预留通孔3。焊接开始，焊接熔化焊丝与支撑结构2，由于支撑结构2的预留圆孔Ⅱ，焊丝迅速熔化并填充圆孔Ⅱ，随着焊接的进行，焊枪4沿圆孔Ⅱ轴线外移，熔化壳体1，并填充壳体1的预留圆孔Ⅰ，最后将支撑结构2与壳体1焊接，并将焊丝填充入预留通孔3中形成柱状焊接熔核5。

以上所述，仅为本专利较佳的具体实施方式，本发明专利保护的范围不仅局限于此。文中描述的部件仅为通用名称，比如本文中的“支撑”是指用于固定保持曲轴旋转的结构架，也称支架、机架等。凡是在涡旋压缩机领域涉及的内部零件与外壳的焊接固定的，采用类似工艺的均应涵盖在本发明的保护范围之内。文中描述预留圆孔为近似名称，一般为圆形，但是具有相同效用的椭圆形、方形、多边形孔均在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种涡旋压缩机的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获得同心薄壁壳体(1)，利用壳体(1)获得第一模型，所述第一模型为采用冲压或钻的方式，在壳体(1)上开设的多个焊接用圆孔Ⅰ；

步骤二、获得外径与壳体(1)内径具有间隙配合、过渡配合或过盈配合的支撑结构(2)，所述支撑结构(2)为主支撑或副支撑，利用支撑结构(2)获得第二模型；所述第二模型为在支撑结构(2)上开设的与圆孔Ⅰ位置相对应的多个焊接用圆孔Ⅱ；

步骤三、设置将支撑结构(2)装入壳体(1)内的设定位置；所述设定位置是指所述圆孔Ⅱ与圆孔Ⅰ同轴设置；

步骤四、支撑结构(2)装入壳体(1)后，利用第一模型和第二模型的组合焊接连接，获得第三模型，所述第三模型为形成在两个圆孔内的用于连接壳体(1)与支撑结构(2)的焊接熔核(5)。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的焊接方法，其特征在于，所述步骤四的具体步骤如下：

S1、支撑结构(2)装入壳体(1)后，启动焊接机进行焊接，焊丝通过圆孔Ⅰ的中心，对准支撑结构(2)的圆孔Ⅱ，进行支撑结构(2)与壳体(1)间的焊接连接；圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的组合构成预留通孔(3)；

S2、焊接开始，由于焊丝的熔化将支撑结构(2)与壳体(1)的预留通孔(3)填满，与预留通孔(3)间形成熔深，并在预留通孔(3)内形成柱状焊接熔核(5)；所述焊接熔核(5)用于连接壳体(1)与支撑结构(2)，同时起到销子的作用，用于固定支撑结构(2)与壳体(1)，增加支撑结构(2)的承压强度。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机的焊接方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤如下：

焊接开始，焊接熔化焊丝与支撑结构(2)，由于支撑结构(2)开设有圆孔Ⅱ，焊丝迅速熔化并填充圆孔Ⅱ，随着焊接的进行，焊枪(4)沿圆孔Ⅱ的轴线外移，开始熔化壳体(1)，并填充壳体(1)的圆孔Ⅰ，最后将支撑结构(2)与壳体(1)焊接连接，并将焊丝填充入预留通孔(3)中形成柱状焊接熔核(5)。

4.根据权利要求1、2或3所述的涡旋压缩机的焊接方法，其特征在于，所述步骤二中，所述圆孔Ⅰ和圆孔Ⅱ的孔径差为小于2mm。

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