CN1702945B - 用于安装压缩机的驱动轴的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于安装压缩机特别是制冷剂压缩机的驱动轴(19)的方法，该压缩机具有：带有定子(1)和转子(23)的马达，该转子与该驱动轴(19)连接并位于该定子(1)的转子开口(4)中；与该定子(1)连接的第一轴承支承件(8)和第二轴承支承件(29)；安装在该第一轴承支承件(8)中的用于该驱动轴(19)的第一轴承(15)；以及安装在该第二轴承支承件(29)中的用于该驱动轴(19)的第二轴承(28)。其中，至少该第一轴承支承件(8)设置有在将该第一轴承支承件(8)安装在该定子(1)上之后用于该第一轴承(15)的定位止挡件。

Description

用于安装压缩机的驱动轴的方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装压缩机特别是制冷剂压缩机的驱动轴的方法，该压缩机具有：带有定子和转子的马达，该转子与该驱动轴连接并位于该定子的转子开口中；与该定子连接的第一轴承支承件和第二轴承支承件；安装在该第一轴承支承件中的用于该驱动轴的第一轴承；以及安装在该第二轴承支承件中的用于该驱动轴的第二轴承。

背景技术

制冷剂压缩机已经是大量制造的产品，因此可以以尽可能低的成本来制造。然而，由于制冷剂压缩机实际上是全年工作，因此用于驱动压缩机单元所需的马达能耗彼此保持尽可能的低。这还需要例如定子和转子尽可能地相互对准进行组装，以便使得定子和转子之间的空气间隙保持较小，这可降低能耗。

美国专利6095768示出了一种带有杯状定子壳体的制冷剂压缩机，该定子壳体的上端是开放的。该开放端由跨接件进行桥接。用于驱动轴的自对准的轴承插入到十字头中且插入到定子壳体的底部中。即使这些轴承允许驱动轴特定地偏离定子的轴线，也必须确保十字头的相对精确的对准，以便使得十字头垂直于驱动轴。

美国专利3762837披露了一种制冷剂压缩机。其中驱动轴支承在曲柄销结构的两侧上。转子位于轴承的另一侧上。两个轴承可径向移动，并且在马达和压缩机结构安装之后，轴承必须单独地对准并且固定，以便确保定子和转子之间的均匀的空气间隙。对于对准而言，需旋松螺钉并且移动轴承。随后再次紧固螺钉。因此，轴承仅仅借助夹紧来保持。

欧洲专利申请EP0524552A1披露了一种带有双支承的驱动轴的封闭式制冷剂压缩机，上轴承固定在块体中。下轴承借助保持元件固定在定子上，因此转子可相对于马达的定子进行自对准。

在所有情况下，为了保持定子和转子之间的空气间隙较小并且使得驱动轴垂直于轴承对准，需要提供相对较精确制造的部件。“倾斜”的驱动轴最终将导致轴承较严重地磨损。另外，低效率的对准导致轴承中发生摩擦损失，这还导致能耗增加。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种用于安装压缩机的驱动轴的方法，当使用具有较大制造公差的部件时，该方法可确保驱动轴相对于定子良好的对准。

在前序部分所述的方法基础上，通过以下特征实现了该目的，即，至少该第一轴承支承件设置有在将该第一轴承支承件安装在该定子上之后用于该第一轴承的定位止挡件。

借助该方法，实现了转子与定子之间的均匀的空气间隙，甚至该间隙明显减小。避免了在轴承中的摩擦损失。当对于压缩机使用较便宜的部件时，即，使用较大制造公差的部件时，本发明仍然适用。这使得轴承支承件相对于转子开口具有不改变的位置。因此，用于第一轴承的定位止挡件可制造成相对于转子开口的位置具有固定的关系。因此，并没有制成该定位止挡件，直到第一轴承支承件安装之后，但是在其制成之后，其相对于转子开口不再改变。当第一轴承随后在定位止挡件上对准时，该第一轴承相对于转子开口精确地同心对准。

优选的是，开口的边缘用作定位止挡件，在将该轴承支承件安装在该定子上之后制成该边缘。该第一轴承随后插入到该开口中并且相对于转子开口精确地同心对准。还可使用凹口来代替开口。

优选的是，当驱动轴垂直对准时，该上轴承的轴承支承件固定在定子上，并且随后形成该定位止挡件。在绝大多数制冷剂压缩机中，马达使得驱动轴垂直地定向。驱动轴随后在上轴承上悬伸，用于驱动压缩机结构的曲柄销通常位于上轴承附近。在该区域中，驱动轴在转子开口中的精确对准是非常重要的。

另外有利的是，当工具用于制成定位止挡件时，该工具的至少一部分同心地位于转子开口中。转子开口本身用于使得该用于制成定位止挡件的工具定位于中心。由此可确保定位止挡件相对于转子开口精确地按需要地对准。

特别优选的是，该部分填满转子开口的横截面。因此，转子开口或至少其轴向截面由该工具填充，以便使得该工具实际上不再径向移动。随后当形成定位止挡件时，定位止挡件以高准确度相对于转子开口同心地对准。

优选的是，冲压装置用作工具。借助冲压装置，例如可冲压形成开口，其边缘可作为定位止挡件。

优选的是，可使用轴承支承件，该轴承支承件的开口相对于该轴承具有较小尺寸，该开口可扩开成该轴承的尺寸。当使用冲压装置时，具有以下优点，即，在固定该轴承支承件之后，仅仅需要精确冲压步骤以便使开口具有最终尺寸。这进一步简化了制造过程，这是因为只有非常少的材料必须去除，这意味着形成该最终开口所需的力较小。

可替代的是或可附加的是，确保半球式轴承用作轴承，围绕开口的区域借助施压步骤成型为轴承外壳。另外在这种情况下，“局部”的加工确保该轴承外壳的中心精确地位于定子的轴线上。

优选的是，该第二轴承安装在第二轴承支承件上，其借助辅助元件与转子开口中心对准，该辅助工具在至少两个对准位置处固定在定子上，第二轴承支承件随后固定在定子上。由此避免了矫正过度。

优选的是，在定子的金属薄片中的孔用作对准位置，该孔与转子开口一起形成。该定子通常由叠置金属薄片形成，转子开口形成在其中，所有的金属薄片设置有冲孔。当形成该冲孔使，孔同时地冲压形成，以便以后用于固定辅助工具。这些孔随后相对于转子开口以非常高的准确度进行定位。

另外有利的是，在安装在驱动轴上之后对准该第二轴承。在这种情况下，可确保驱动轴的轴线精确地相当于该定子的轴线。

附图说明

参照对优选实施例的下列描述并结合附图，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是经定子的截面示意图；

图2是定子的立体图；

图3是图1所示的带有插入工具的截面图；

图4是在形成用于第一轴承的开口之后如图2所示的立体图；

图5是上轴承插入后的定子的截面图；

图6是驱动轴插入后的定子的截面图；

图7是转子插入后的截面图；和

图8是下轴承插入后的截面图。

具体实施方式

图1示出了马达的定子1，该马达用于驱动压缩机尤其是制冷剂压缩机。定子1具有薄片叠置部分2和线圈，其中示出了线圈的线圈端。薄片叠置部分2包围转子开口4。在已经进行的冲压过程中形成了转子开口4；形成薄片叠置部分2的薄片设置有中心开口，以便当薄片叠置部分2的薄片叠置之后形成转子开口4。

压缩机模块5例如通过焊接从而安装并固定连接在薄片叠置部分2的外侧上。压缩机模块5可以是例如金属薄板部分。压缩机模块5具有大致平行于定子1的轴线6延伸的基本单元7，第一轴承支承件8例如通过焊接从而固定在该单元7上。在基本单元7固定之后，第一轴承支承件8形成一侧悬臂梁，其延伸横跨转子开口4。基本单元7和第一轴承支承件8可以按低成本的方式由冲压的和成型的金属薄板部分制成。在第一轴承支承件8之上，基本单元7具有安装开口9，其最终可用于压缩机单元自身的容纳。

在第一轴承支承件8的横跨转子开口4的部分中，其也称为“上轴承支承件”，形成有用于第一轴承的开口10，该第一轴承用于支承该驱动轴。为此，冲压装置的下支承部分11例如扩开心轴插入到定子开口4中。下支承部分11填满定子开口4，并且不再径向移动。下支承部分11抵靠第一轴承支承件8的下侧面接合。在冲压工具13在第一轴承支承件8中冲压该开口10之前，冲压装置的上支承部分12从上侧安装在第一轴承支承件8上。因此，无论第一轴承支承件8是否已经足够精确地安装在压缩机模块5的基本单元7上并且从而安装在定子1上，该开口10精确地与定子开口4的轴线6同心。在以下的安装步骤中，即压缩机模块5保持固定地安装在定子1上，不会改变该开口10相对于转子开口4的精确对准。

在第一轴承支承件8中的开口10还可“预先加工”以便具有预定的较小尺寸(short measure)。该第一轴承还没有装配到该预先加工的开口10中。然而，该开口可通过精确冲压步骤从而扩开到其最终尺寸。这进一步简化了制造过程，这是因为只有非常小的材料需要去除并且所需的力较小。

当半球式轴承(calotte bearing)用作第一轴承(未示出)时，第一轴承支承件8围绕该第一开口10的区域可借助施压步骤来成型，以便形成用于该半球式轴承的轴承外壳14。另外在这种情况下，所示的过程确保了轴承外壳的中心精确地位于定子1的轴线6上。

图5示出了轴承套筒15插入到开口10中。轴承套筒15可由烧结金属制成，并且其具有径向突伸的外周凸缘16，该凸缘从上面置靠在第一轴承支承件8。轴承套筒15压入到第一轴承支承件8中，并且在下支承部分11中被引导的控制装置17用于固定该轴承套筒15的径向和轴向位置。该压入所需的力由冲压装置的上支承部分12提供。还可使用相应的施压工具来代替上支承部分12。在施压过程中，上支承部分12在控制装置17上被引导，或者在穿过该开口10的突出部18上，以便其中不产生径向力，该径向力可能导致轴承套筒15移动。

图6示出了驱动轴19插入到轴承套筒15中。驱动轴19具有一轴线，该轴线与定子1的轴线6共线。在重力的作用下，初始其朝下垂直悬伸。在上端处，驱动轴19具有承载盘20，曲柄销21和平衡配重22固定在该承载盘上。承载盘20压靠在轴承套筒15的凸缘16上，因此该轴承套筒15不仅形成径向轴承，而且还形成轴向轴承。驱动轴19可简单地从上面插入到轴承套筒15中。

参照图7，其中示出了转子23压配合在驱动轴19上，然而在驱动轴19的曲柄侧上端处(未详细示出的)夹紧件承受该施压力。为了简化该施压过程，转子23在安装之前加热。在冷却之后，其收缩到驱动轴上。

图8示出了安装的最后步骤。带有销25的辅助工具24插入到定位开口26(参见图2和4)中，该定位开口形成在薄片叠置部分2的薄片中。这些定位开口26在同一冲压过程中制成，在该冲压过程中还冲压形成切去部分，其形成了转子开口4。由此，这些定位开口26相对于转子开口4具有非常精确的空间关系。

辅助工具24具有中心开口27，驱动轴19的顶部插入到该中心开口27中。然而，在施加辅助工具24之前，插入到第二轴承支承件29中的第二轴承28推压到驱动轴19上。当借助形成第一轴承的轴承套筒15使得驱动轴19和辅助工具24相对于定子1的薄片叠置部分2准确地定位时，例如借助焊接将该第二轴承支承件29固定到从基本单元7突伸的支腿30上。然而，第二轴承支承件29还可借助螺纹部件或铆接部件固定到支腿30上。

对于第二轴承28而言，半球式轴承是优选的，这样如果第二轴承支承件29没有相对于驱动轴19以直角精确地延伸的情况下，可抵消轴承支承件29与驱动轴19之间可能出现的角度误差。

在将第二轴承支承件29固定在基本单元7上之后，由此可确保轴承套筒15和第二轴承或下轴承28以及两个轴承的纵向轴线精确地位于定子的纵向轴线6上。

所示的所有安装步骤在较大程度上是自动的。另外，当使用成型的金属薄板部分时，可由此实现转子23相对于定子1的高精度对准。这使得转子23与定子薄片叠置部分2之间的空气间隙减小，这还可实现以低成本模式进行运行。

Claims (10)

1.一种用于安装压缩机的驱动轴(19)的方法，该压缩机具有：带有定子(1)和转子(23)的马达，该转子与该驱动轴(19)连接并位于该定子(1)的转子开口(4)中，方法包括以下步骤：

将该定子(1)连接第一轴承支承件(8)和第二轴承支承件(29)；

在该第一轴承支承件(8)中安装用于该驱动轴(19)的第一轴承(15)；以及

在该第二轴承支承件(29)中安装用于该驱动轴(19)的第二轴承(28)，

其特征在于，在将该第一轴承支承件(8)安装在该定子(1)上之后，至少该第一轴承支承件(8)设置有用于该第一轴承(15)的定位止挡件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，轴承支承件的开口(10)的边缘用作定位止挡件，在将该第一轴承支承件(8)安装在该定子(1)上之后制成该边缘。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当驱动轴(19)相对于上轴承垂直对准时，该上轴承的轴承支承件(8)固定在定子(1)上，并且随后形成该定位止挡件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，冲压工具(11-13)用于制成该定位止挡件，该冲压工具的至少一部分(11)同心地位于转子开口(4)中。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该冲压工具的所述的至少一部分(11)填满转子开口(4)的横截面。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使用轴承支承件(8)，该轴承支承件的开口(10)相对于该轴承(15)具有较小尺寸，该开口可扩开成该轴承(15)的尺寸。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，半球式轴承用作轴承，围绕轴承支承件的开口(10)的区域借助施压步骤成型为轴承外壳(14)。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二轴承安装在第二轴承支承件(29)上，其借助辅助工具(24)与转子开口(4)中心对准，该辅助工具在至少两个对准位置处固定在定子(1)上，第二轴承支承件(29)随后固定在定子(1)上。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在定子(1)的金属薄片中的孔(26)用作对准位置，该孔与转子开口(4)一起形成。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在第二轴承(28)安装在驱动轴(19)上之后，该第二轴承(28)与该驱动轴(19)对准。

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