空調壓縮機定轉子同軸度的研究

張洪鈺 劉豐

摘 要：壓縮機是空調器系統的核心部件，壓縮機內部主要分為兩大部分，分別是動力部分和機械部分。動力部分即為業內所說的電機，機械部分即為業內所說的泵體，電機分為定子和轉子兩大部分。在壓縮機運轉過程中，定子固定于壓縮機外殼內，轉子固定于泵體傳動軸上，定子和泵體組件、轉子安裝后的相對位置能否同軸、間隙是否均勻，對壓縮機能否正常運轉以及壓縮機的能效起到了很大的影響，而影響定轉子同軸度這一相對位置的主要因素為工裝、工藝、零件尺寸三方面，本文主要對上述三方面進行研究。

關鍵詞：壓縮機；電機；泵體；同軸度

滾子旋轉式壓縮機作為一種全密封結構，其裝配質量直接影響到壓縮機單機乃至空調器系統的振動噪聲[1]。在壓縮機運轉過程中，定轉子之間的同軸度差會導致壓縮機定轉子卡死、冷媒流通不順暢、壓縮機電磁噪音高、定轉子卡死，電機性能差等問題。

1 工裝對定轉子同軸度的影響

在定子與泵體轉子安裝的過程中，定子通過工裝定位將其安裝至壓縮機殼體內部，如圖1所示，工裝1在上方對殼體施加向下方的力，工裝2在下方對殼體和定子施加向上方的力，將定子安裝至殼體內部，同時工裝2具有限位作用，限定了定子安裝到殼體內部的位置高度。此時定子與殼體的同軸度主要受零件自身尺寸精度影響，受安裝工裝影響較小。

泵體組件與轉子通過工裝，安裝至組裝好的殼體與定子的內部。如圖2所示，工裝3在上方對殼體施加向下方的力，工裝4在下方對泵體組件和轉子施加向上方的力，將泵體組件與轉子安裝至殼體和定子的內部，同時工裝4具有限位和定位的作用，通過臺階部分，限定了泵體組件和轉子安裝高度，通過定位銷限定了泵體安裝后的軸向位置，此時定位銷的位置對泵體組件和轉子與定子是否同軸有較大的影響，首先定位銷需要與泵體組件同心設置，定位銷插入泵體組件內部的長度適中，過長導致泵體組件安裝后定位銷卡死在泵體組件內部，導致定位銷無法拔出。定位銷過短，無法有效固定泵體組件，在安裝的過程中，泵體組件容易發生晃動與殼體或定子產生碰撞，從而泵體組件位置偏移。同時定位銷的數量、形狀與定位銷的位置對定位與限位的有效性也有著較大的影響，在實際生產過程中，定位銷的數量越多定位牢固度越好，同時定位銷越多，對定位銷的位置要求精度越高，否則容易產生與泵體組件卡死、無法拔出等問題，一般設置3個以內為宜。定位銷的形狀一般較常采用截面為菱形、正方形、多邊形、圓形、長方形等形狀，通過調整定位銷與泵體組件接觸面積，來消除應力變形導致泵體組件與定位銷卡死的問題。

2 工藝對定轉子同軸度的影響

在上述組件安裝到位后，將殼體與泵體組件焊接在一起，達到固定的目的（如圖2焊接位置）。在焊接過程中，泵體組件與殼體受熱產生變形，泵體組件變形會導致泵體軸心的偏移，從而導致轉子的軸心偏移，導致了定轉子同軸度差，影響壓縮機性能。而焊接參數的設置對減小泵體的變形起到了關鍵的作用，此參數可通過多次試驗獲得，調整焊接電壓、電流，得到適當的焊點大小、焊點熔深、焊接強度，從以上方面改善焊接變形對同軸度的影響。

3 零件尺寸對定轉子同軸度的影響

在上述組件組裝過程中，定子鐵芯的內外圓圓柱度與同軸度、殼體的圓柱度、泵體組件的定位面加工精度、轉子鐵芯的內外圓圓柱度與同軸度、泵體組件定位孔的同軸度對壓縮機定轉子同軸度都有較大的影響。

目前業內定子鐵芯與轉子鐵芯主要靠高速沖床沖片、疊壓制成，在高速沖床沖片的過程中，沖片工裝頭部在長期高速運行與沖擊的過程中產生磨損，磨損后沖頭沖出的鐵芯片尺寸會大于前期未磨損前沖制的鐵芯片尺寸，為了保證鐵芯片尺寸的一致性，應定期更換或維修沖床的沖片工裝，減小因鐵芯尺寸問題導致的同軸度不良。

壓縮機外殼與定子為過盈配合，通過加熱外殼，使其膨脹，將定子安裝到膨脹后的外殼內部，之后通過冷卻外殼，將定子固定在外殼內部。在將定子安裝到外殼內部的過程中，外殼的圓柱度對定子能否順利的安裝起到了很大的作用。壓縮機外殼是通過將一個板狀的材料卷成圓筒狀，之后將圓筒邊緣焊接，達成密封圓筒狀零件。通過對筒體進行整形使其保證圓柱度與直徑的尺寸，考慮到成本、效率等問題，目前大部分整形次數不超過兩次，通過調節整形工裝的膨脹系數來達到一次整形合格。

4 總結

本文主要研究了影響壓縮機定子與轉子同軸度的因素有哪些，通過對相關零件的安裝方法、定位方法、加工方法進行分析了零件在加工過程中可以從哪些方面進行控制，以達到減小零件應力變形的目的，從而減小裝配過程對定轉子同軸度不良的產生的影響。

參考文獻：

[1]黃輝，胡余生，徐嘉.變頻壓縮機低振動控制技術的試驗研究[J].流體機械，2001，39（1）：11-15.