張洪鈺 劉豐
摘 要:壓縮機(jī)是空調(diào)器系統(tǒng)的核心部件,壓縮機(jī)內(nèi)部主要分為兩大部分,分別是動(dòng)力部分和機(jī)械部分。動(dòng)力部分即為業(yè)內(nèi)所說(shuō)的電機(jī),機(jī)械部分即為業(yè)內(nèi)所說(shuō)的泵體,電機(jī)分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,定子固定于壓縮機(jī)外殼內(nèi),轉(zhuǎn)子固定于泵體傳動(dòng)軸上,定子和泵體組件、轉(zhuǎn)子安裝后的相對(duì)位置能否同軸、間隙是否均勻,對(duì)壓縮機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及壓縮機(jī)的能效起到了很大的影響,而影響定轉(zhuǎn)子同軸度這一相對(duì)位置的主要因素為工裝、工藝、零件尺寸三方面,本文主要對(duì)上述三方面進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:壓縮機(jī);電機(jī);泵體;同軸度
滾子旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)作為一種全密封結(jié)構(gòu),其裝配質(zhì)量直接影響到壓縮機(jī)單機(jī)乃至空調(diào)器系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲[1]。在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,定轉(zhuǎn)子之間的同軸度差會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)定轉(zhuǎn)子卡死、冷媒流通不順暢、壓縮機(jī)電磁噪音高、定轉(zhuǎn)子卡死,電機(jī)性能差等問(wèn)題。
1 工裝對(duì)定轉(zhuǎn)子同軸度的影響
在定子與泵體轉(zhuǎn)子安裝的過(guò)程中,定子通過(guò)工裝定位將其安裝至壓縮機(jī)殼體內(nèi)部,如圖1所示,工裝1在上方對(duì)殼體施加向下方的力,工裝2在下方對(duì)殼體和定子施加向上方的力,將定子安裝至殼體內(nèi)部,同時(shí)工裝2具有限位作用,限定了定子安裝到殼體內(nèi)部的位置高度。此時(shí)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(zhuǎn)子通過(guò)工裝,安裝至組裝好的殼體與定子的內(nèi)部。如圖2所示,工裝3在上方對(duì)殼體施加向下方的力,工裝4在下方對(duì)泵體組件和轉(zhuǎn)子施加向上方的力,將泵體組件與轉(zhuǎn)子安裝至殼體和定子的內(nèi)部,同時(shí)工裝4具有限位和定位的作用,通過(guò)臺(tái)階部分,限定了泵體組件和轉(zhuǎn)子安裝高度,通過(guò)定位銷限定了泵體安裝后的軸向位置,此時(shí)定位銷的位置對(duì)泵體組件和轉(zhuǎn)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(shè)置,定位銷插入泵體組件內(nèi)部的長(zhǎng)度適中,過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致泵體組件安裝后定位銷卡死在泵體組件內(nèi)部,導(dǎo)致定位銷無(wú)法拔出。定位銷過(guò)短,無(wú)法有效固定泵體組件,在安裝的過(guò)程中,泵體組件容易發(fā)生晃動(dòng)與殼體或定子產(chǎn)生碰撞,從而泵體組件位置偏移。同時(shí)定位銷的數(shù)量、形狀與定位銷的位置對(duì)定位與限位的有效性也有著較大的影響,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,定位銷的數(shù)量越多定位牢固度越好,同時(shí)定位銷越多,對(duì)定位銷的位置要求精度越高,否則容易產(chǎn)生與泵體組件卡死、無(wú)法拔出等問(wèn)題,一般設(shè)置3個(gè)以內(nèi)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(zhǎng)方形等形狀,通過(guò)調(diào)整定位銷與泵體組件接觸面積,來(lái)消除應(yīng)力變形導(dǎo)致泵體組件與定位銷卡死的問(wèn)題。
2 工藝對(duì)定轉(zhuǎn)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(dá)到固定的目的(如圖2焊接位置)。在焊接過(guò)程中,泵體組件與殼體受熱產(chǎn)生變形,泵體組件變形會(huì)導(dǎo)致泵體軸心的偏移,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的軸心偏移,導(dǎo)致了定轉(zhuǎn)子同軸度差,影響壓縮機(jī)性能。而焊接參數(shù)的設(shè)置對(duì)減小泵體的變形起到了關(guān)鍵的作用,此參數(shù)可通過(guò)多次試驗(yàn)獲得,調(diào)整焊接電壓、電流,得到適當(dāng)?shù)暮更c(diǎn)大小、焊點(diǎn)熔深、焊接強(qiáng)度,從以上方面改善焊接變形對(duì)同軸度的影響。
3 零件尺寸對(duì)定轉(zhuǎn)子同軸度的影響
在上述組件組裝過(guò)程中,定子鐵芯的內(nèi)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(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)外圓圓柱度與同軸度、泵體組件定位孔的同軸度對(duì)壓縮機(jī)定轉(zhuǎn)子同軸度都有較大的影響。
目前業(yè)內(nèi)定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯主要靠高速?zèng)_床沖片、疊壓制成,在高速?zèng)_床沖片的過(guò)程中,沖片工裝頭部在長(zhǎng)期高速運(yùn)行與沖擊的過(guò)程中產(chǎn)生磨損,磨損后沖頭沖出的鐵芯片尺寸會(huì)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(yīng)定期更換或維修沖床的沖片工裝,減小因鐵芯尺寸問(wèn)題導(dǎo)致的同軸度不良。
壓縮機(jī)外殼與定子為過(guò)盈配合,通過(guò)加熱外殼,使其膨脹,將定子安裝到膨脹后的外殼內(nèi)部,之后通過(guò)冷卻外殼,將定子固定在外殼內(nèi)部。在將定子安裝到外殼內(nèi)部的過(guò)程中,外殼的圓柱度對(duì)定子能否順利的安裝起到了很大的作用。壓縮機(jī)外殼是通過(guò)將一個(gè)板狀的材料卷成圓筒狀,之后將圓筒邊緣焊接,達(dá)成密封圓筒狀零件。通過(guò)對(duì)筒體進(jìn)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(wèn)題,目前大部分整形次數(shù)不超過(guò)兩次,通過(guò)調(diào)節(jié)整形工裝的膨脹系數(shù)來(lái)達(dá)到一次整形合格。
4 總結(jié)
本文主要研究了影響壓縮機(jī)定子與轉(zhuǎn)子同軸度的因素有哪些,通過(guò)對(duì)相關(guān)零件的安裝方法、定位方法、加工方法進(jìn)行分析了零件在加工過(guò)程中可以從哪些方面進(jìn)行控制,以達(dá)到減小零件應(yīng)力變形的目的,從而減小裝配過(guò)程對(duì)定轉(zhuǎn)子同軸度不良的產(chǎn)生的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]黃輝,胡余生,徐嘉.變頻壓縮機(jī)低振動(dòng)控制技術(shù)的試驗(yàn)研究[J].流體機(jī)械,2001,39(1):11-15.