[发明专利]旋转式压缩机的平衡结构以及包括该结构的旋转式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体涉及旋转式压缩机的平衡结构以及旋转式压缩机。 

背景技术

一般地，旋转式压缩机(例如，直流变频旋转式制冷压缩机)中包含由曲轴、滚子和电机转子构成的转子系统，转子系统在工作状态下存在不平衡响应，因此需要对转子系统进行动平衡设计。动平衡设计中通常采用的方式是在电机转子上安装平衡块，由此构成压缩机转子系统的平衡结构。现有的压缩机动平衡理论是将曲轴看成刚性的，并设计相应的平衡块，以减小由曲轴偏心部旋转惯性力引起的不平衡响应。然而，这种动平衡设计的方式在变频压缩机中难以实现理想的动平衡效果，压缩机的振动和噪声较大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式压缩机的平衡结构，其可以应用于变频压缩机，并实现理想的动平衡效果。 

针对上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种旋转式压缩机的平衡结构，包括：偏心电机转子，安装在压缩机转子部件的曲轴的一端上；曲轴偏心部，设置在曲轴的另一端附近；第一平衡块和第二平衡块，分别设置在偏心电机转子的两端。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，第一平衡块和第二平衡块的质心均位于曲轴的纵向中心面的同一侧，而电机转子的质心位于曲轴的纵向中心面的另一侧。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，第一平衡块或第二平衡块的质心与电机转子的质心分别位于曲轴的纵向中心面的两侧。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，电机转子的质心与曲轴偏心部的质心位于曲轴纵向中心面的同一侧。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，电机转子的质心与曲轴偏心部的质心分别位于曲轴纵向中心面的两侧。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，平衡结构的布置采用如下方式设计： 

a)建立平衡结构的振型模型； 

b)对平衡结构的振型模型进行模态分析，确定出电机转子质心对应的曲轴第一阶弯曲振型参数 第一平衡块质心对应的曲轴第一阶弯曲振型参数 和第二平衡块质心对应的曲轴第一阶弯曲振型参数 与曲轴偏心部质心对应的曲轴第一阶弯曲振型参数 

c)定义电机转子的偏心量m_me_m、第一平衡块的偏心量m_pe_p、第二平衡块的偏心量m_ae_a的与曲轴偏心部的偏心量m_ee_e，并设定这些偏心量的初始值； 

d)利用上述确定出的参数，基于优化算法确定出电机转子的偏心量m_me_m、第一平衡块的偏心量m_pe_p、第二平衡块的偏心量m_ae_a与曲轴偏心部的偏心量m_ee_e之间的关系； 

其中，m_p为第一平衡块的质量，m_a为第二副平衡块的质量，m_m为电机转子的质量，m_e为曲轴偏心部的质量，e_p为第一平衡块的偏心距、e_a为第二平衡块的偏心距、e_m为电机转子的偏心距，e_e为曲轴偏心部的偏心距。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，在步骤c)中，以如下方式设定偏心量的初始值：第一平衡块的偏心量的初始值设置为m_pe_p＝m_ee_e，第二平衡块的偏心量的初始值设置为m_ae_a＝m_ee_e，电机转子的偏心量的初始值设置为m_me_m＝m_ee_e。 

进一步地，根据本发明的旋转式压缩机的平衡结构，其中，步骤d)中，电机转子的偏心量m_me_m、第一平衡块的偏心量m_pe_p、第二平衡块的偏心量m_ae_a与曲轴偏心部的偏心量m_ee_e之间的关系通过如下关系式限定：