压缩机、空调器

文档序号:1956295 发布日期:2021-12-10 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 压缩机、空调器 (Compressor and air conditioner ) 是由 赵旭敏 张科 叶晓飞 于 2021-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种压缩机、空调器,其中的压缩机,包括压缩机机壳以及处于所述压缩机机壳内的电机定子,所述电机定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的外圆周壁与所述压缩机机壳之间通过激光焊接方式形成连接,所述激光焊接方式在所述定子铁芯与所述压缩机机壳之间形成沿所述压缩机机壳的周向延伸的焊缝环。根据本发明,所述定子铁芯与所述压缩机机壳之间通过激光焊接形成可靠连接,可增强所述定子铁芯与所述压缩机机壳的连接强度,并有效避免现有技术中的过盈连接对定子铁芯的挤压变形,保证定转子的同轴度,提高对应的电机部件效率,降低压缩机运行时定子传递至壳体的基频振动幅值,减小压缩机辐射噪声。(The invention provides a compressor and an air conditioner, wherein the compressor comprises a compressor shell and a motor stator positioned in the compressor shell, the motor stator comprises a stator core, the outer circumferential wall of the stator core is connected with the compressor shell in a laser welding mode, and a welding seam ring extending along the circumferential direction of the compressor shell is formed between the stator core and the compressor shell in the laser welding mode. According to the invention, the stator core and the compressor shell are reliably connected through laser welding, so that the connection strength of the stator core and the compressor shell can be enhanced, the extrusion deformation of the stator core caused by interference connection in the prior art is effectively avoided, the coaxiality of the stator and the rotor is ensured, the efficiency of corresponding motor parts is improved, the fundamental frequency vibration amplitude of the stator transmitted to the shell when the compressor operates is reduced, and the radiation noise of the compressor is reduced.)

压缩机、空调器

技术领域

本发明属于压缩机制造技术领域,具体涉及一种压缩机、空调器。

背景技术

滚动转子压缩机通过电机组件驱动泵体结构旋转将冷媒由低温低压状态压缩为高温高压状态输入到空调系统中实现制冷制热效果。电机组件作为压缩机和空调的动力系统,其噪声振动水平直接决定空调系统的噪声水平;定子又作为电机组件的重要组成部分,其安装方式和降振设计对电机噪声至关重要。现有滚动转子式压缩机的定子主要采用热套的方式过盈装配在压缩机壳体内,即定子外径大于壳体内径,通过电加热使壳体与定子配合区域膨胀,然后将定子装入壳体内,待壳体冷却后实现壳体与定子的装配。现有装配方式存在较多不足:一、为保证定子与壳体保持力通常定子与壳体过盈量大于0.1毫米,壳体冷却收缩后产生的内应力较大导致定子内径变形较大,定转子同轴度较差,影响电机效率,此现象在小系列低叠高压缩机上更为明显;二、现有定子过盈配合方式的连接强度相对较低,定子振动变形大,定子传递至壳体的振动大,导致压缩机和空调系统振动较大,噪声水平差;三、现有过盈配合方式定子抱紧力波动范围9~20KN相对较大,导致压缩机同轴度波动较大,电磁噪音的一致性较差;四、现有定子无装配内应力和振动缓冲设计,定子振动直接传递至壳体上,压缩机振动相对较大。

因此在保证定子预紧力的情况下,合理设计电机定子的安装方式和铁芯形状,对降低压缩机噪声、提高压缩机电磁噪声一致性至关重要。

发明内容

因此,本发明提供一种压缩机、空调器,能够克服相关技术压缩机中电机定子与压缩机壳体之间通过过盈配合的方式连接导致电机定子铁芯内齿变形、定转子同轴度差、电机部件效率偏低、压缩机振动较大的不足。

为了解决上述问题,本发明提供一种压缩机,包括压缩机机壳以及处于所述压缩机机壳内的电机定子,所述电机定子包括定子铁芯,所述定子铁芯的外圆周壁与所述压缩机机壳之间通过激光焊接方式形成连接,所述激光焊接方式在所述定子铁芯与所述压缩机机壳之间形成沿所述压缩机机壳的周向延伸的焊缝环。

在一些实施方式中,所述定子铁芯上构造有多个沿其轴向延伸并贯通其轴向两端的流通孔。

在一些实施方式中,所述流通孔沿所述定子铁芯的周向均匀间隔设置。

在一些实施方式中,在所述定子铁芯的径向平面上,所述流通孔具有处于所述定子铁芯的径向内侧的内侧弧壁及处于所述定子铁芯的径向外侧的外侧弧壁,所述外侧弧壁与所述定子铁芯的外圆周壁同心且两者之间的径向间距为D1,D1≥2mm;和/或,多个所述流通孔的流通总面积为Sa,所述定子铁芯的轴向第一端面的端面面积为Sb,Sa/(Sb-Sa)>7%。

在一些实施方式中,所述内侧弧壁与所述外侧弧壁同心,且两者的径向间距为C1,所述外侧弧壁的弦长为A1,A1/C1>5。

在一些实施方式中,相邻的两个所述流通孔之间的周向间距为B1,B1/A1>1/5。

在一些实施方式中,所述定子铁芯的叠高为L0,所述定子铁芯的定子内径为R1、定子外径为R2,当20mm≤L0≤40mm、20mm≤R1≤32mm且44mm≤R2≤56mm时,所述焊缝环具有一条;或者,当30mm≤L0≤35mm、R1>32mm且R2>56mm时,所述焊缝环具有一条。

在一些实施方式中,所述定子铁芯的叠高为L0,所述定子铁芯的定子内径为R1、定子外径为R2,L0>40mm、20mm≤R1≤32mm且44mm≤R2≤56mm时,所述焊缝环至少具有两条;或者,L0>35mm,R1>32mm且R2>56mm,所述焊缝环至少具有两条。

在一些实施方式中,所述焊缝环具有一条,所述焊缝环与所述定子铁芯的轴向第一端面的最小轴向距离为L1,所述焊缝环与所述定子铁芯的轴向第二端面的最小轴向距离为L2,L1≥10mm,L2≥10mm。

在一些实施方式中,所述焊缝环具有多条时,多条所述焊缝环沿所述定子铁芯的轴向间隔设置,最靠近所述定子铁芯的轴向第一端面的所述焊缝环与所述定子铁芯的轴向第一端面的最小轴向距离为L1,最靠近所述定子铁芯的轴向第二端面的所述焊缝环与所述定子铁芯的轴向第二端面的最小轴向距离为L2,L1≥10mm,L2≥10mm;和/或,相邻的两条所述焊缝环的最小间距为L3,L3≥5mm。

本发明还提供一种空调器,包括上述的压缩机。

本发明提供的一种压缩机、空调器,所述定子铁芯与所述压缩机机壳之间通过激光焊接形成可靠连接,可增强所述定子铁芯与所述压缩机机壳的连接强度,并有效避免现有技术中的过盈连接对定子铁芯的挤压变形,保证定转子的同轴度,提高对应的电机部件效率,降低压缩机运行时定子传递至壳体的基频振动幅值,减小压缩机辐射噪声。

附图说明

图1为本发明一种实施例的压缩机的内部结构示意图;

图2为图1中的定子铁芯的立体结构示意图;

图3为图2的局部放大示意图;

图4为本发明一种实施例的压缩机中电机定子与压缩机机壳之间通过一条焊缝环连接的示意;

图5为本发明一种实施例的压缩机中电机定子与压缩机机壳之间通过三条焊缝环连接的示意;

图6为采用本发明技术方案的压缩机与未采用本发明技术方案的压缩机的机壳振动幅值示意图;

图7为采用本发明技术方案的压缩机与未采用本发明技术方案的压缩机的定子铁芯内齿装配内应力示意图。

附图标记表示为:

1、压缩机机壳;2、电机定子;21、定子铁芯;22、流通孔;221、内侧弧壁;222、外侧弧壁;23、绕组及定子骨架;3、焊缝环;4、电机转子;5、泵体组件。

具体实施方式

结合参见图1至图7所示,根据本发明的实施例,提供一种压缩机,包括压缩机机壳1以及处于所述压缩机机壳1内的电机定子2、电机转子4、泵体组件5,所述泵体组件5在所述电机定子2及所述电机转子4的共同作用下被驱动运转实现对冷媒的吸入、压缩与排出,所述压缩机机壳1的顶部与底部分别连接有上盖组件以及下盖,所述电机定子2包括定子铁芯21,所述定子铁芯21的外圆周壁与所述压缩机机壳1之间通过激光焊接方式形成连接,所述激光焊接方式在所述定子铁芯21与所述压缩机机壳1之间形成沿所述压缩机机壳1的周向延伸的焊缝环3。该技术方案中,所述定子铁芯21与所述压缩机机壳1之间通过激光焊接形成可靠连接,可增强所述定子铁芯21与所述压缩机机壳1的连接强度,并有效避免现有技术中的过盈连接对定子铁芯1的挤压变形,保证定转子的同轴度,提高对应的电机部件效率,降低压缩机运行时定子传递至壳体的基频振动幅值,减小压缩机辐射噪声。需要说明的是,所述激光焊接的焊缝需绕定子一周形成所述焊缝环3,所述激光焊接的原理是通过激光加热的方式使壳体和定子铁芯局部热熔在一起实现定子固定无需设计焊孔、填充焊料,能够简化焊接工序降低焊接成本,而采用焊料的方式进行焊接时,热影响区域较大,导致定子内径更易变形,降低压缩机噪声和能效。

在一些实施方式中,所述定子铁芯21上构造有多个沿其轴向延伸并贯通其轴向两端的流通孔22,所述流通孔22的设计一方面能够保证所述压缩机内部上下腔排气顺畅,防止由于排气不畅导致的压缩机冷量降低、功率增加、能效小的不利发生,另一方面还利于在所述定子铁芯21的外圆周壁处形成薄壁结构,这样能够增大所述定子铁芯21的外圆周壁的变形能力,利于定子铁芯21在焊接前与所述压缩机机壳1之间的预装配定位,同时可以减少焊接过程中向所述定子铁芯21的内齿位置的内应力,减少内齿变形,提高压缩机同轴度,降低压缩机电磁噪音;再一方面则能够形成振动的气障结构,能够减少压缩机内部的电磁噪音经由所述定子铁芯21向压缩机外侧的辐射传导。

在一些实施方式中,所述流通孔22沿所述定子铁芯21的周向均匀间隔设置,能够在所述压缩机机壳1的周向上具有均衡受力,保证定转子在装配后的同轴度。

在所述定子铁芯21的径向平面上,所述流通孔22具有处于所述定子铁芯21的径向内侧的内侧弧壁221及处于所述定子铁芯21的径向外侧的外侧弧壁222,所述外侧弧壁222与所述定子铁芯21的外圆周壁同心且两者之间的径向间距为D1,D1≥2mm,如此能够有效防止激光焊接过程中将所述定子铁芯21的外圆周壁与所述流通孔22焊穿,导致连接部可靠,同时还防止占用流通面积;为了保证所述流通孔22的流通顺畅性,多个所述流通孔22的流通总面积为Sa,所述定子铁芯21的轴向第一端面的端面面积为Sb,Sa/(Sb-Sa)>7%。

所述内侧弧壁221与所述外侧弧壁222同心,且两者的径向间距为C1,所述外侧弧壁222的弦长为A1,A1/C1>5,压缩机冷媒从电机下腔向上腔排入,通过此处的尺寸限定保证定子铁芯21具有足够的流通面积(足够的周向长度),防止冷媒积压在电机下腔,压缩机功率升高,能效降低。

在一些实施方式中,相邻的两个所述流通孔22之间的周向间距为B1,B1/A1>1/5,保证定子内侧的连接强度。

在一些实施方式中,所述定子铁芯21的叠高为L0,所述定子铁芯21的定子内径为R1、定子外径为R2,当20mm≤L0≤40mm、20mm≤R1≤32mm且44mm≤R2≤56mm时,所述焊缝环3具有一条;或者,当30mm≤L0≤35mm、R1>32mm且R2>56mm时,所述焊缝环3具有一条,也即在定子铁芯21的重量相对偏小时设置一条所述焊缝环3即可实现可靠连接。

在一些实施方式中,所述定子铁芯21的叠高为L0,所述定子铁芯21的定子内径为R1、定子外径为R2,L0>40mm、20mm≤R1≤32mm且44mm≤R2≤56mm时,所述焊缝环3至少具有两条;或者,L0>35mm,R1>32mm且R2>56mm,所述焊缝环3至少具有两条,也即在定子铁芯21的重量相对偏大时设置多条所述焊缝环3保证可靠连接。

在一些实施方式中,所述焊缝环3具有一条,所述焊缝环3与所述定子铁芯21的轴向第一端面的最小轴向距离为L1,所述焊缝环3与所述定子铁芯21的轴向第二端面的最小轴向距离为L2,L1≥10mm,L2≥10mm;或者,所述焊缝环3具有多条时,多条所述焊缝环3沿所述定子铁芯21的轴向间隔设置,最靠近所述定子铁芯21的轴向第一端面的所述焊缝环3与所述定子铁芯21的轴向第一端面的最小轴向距离为L1,最靠近所述定子铁芯21的轴向第二端面的所述焊缝环3与所述定子铁芯21的轴向第二端面的最小轴向距离为L2,L1≥10mm,L2≥10mm,从而保证所述焊缝环3不会太靠近对应的所述定子铁芯21的轴向端面,防止损坏电机的绕组及定子骨架23。

在设置有多条所述焊缝环3时,相邻的两条所述焊缝环3的最小间距为L3,L3≥5mm,保证连接的可靠性。

由图6所示可知,采用了本发明技术方案的压缩机(也即圆周焊接)与未采用发明技术方案(也即常规方案)相较,压缩机机壳1的壳体振动幅值显著降低;由图7所示可知,定子铁芯21的内齿装配内应力也得到显著降低。

在具体组装方面,所述电机定子2与压缩机机壳1首先通过小过盈热套的方式进行装配定位,然后采用激光焊接进行固定,所述小过盈热套和激光焊接会在定子外圆(也即定子铁芯21的外圆周壁)产生装配内应力,所述装配内应力先经过所述流通孔22与所述外圆周壁之间的薄壁结构,由于薄壁结构刚度较小可以预先变形,从而减小传导至定子内齿的装配内应力大小,减小定子内齿变形,提高压缩机同轴度,降低压缩机电磁噪音。所述电机定子2与压缩机机壳1激光焊接,可增强定子与壳体的连接强度,降低压缩机运行时定子传递至壳体的基频振动幅值,减小压缩机辐射噪声。

根据本发明的实施例,还提供一种空调器,包括上述的压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

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