[发明专利]专用于微型制冷压缩机的装配装置及压缩机的装配方法

说明书

技术领域       

    本发明涉及微型制冷装置装配工具的技术领域,具体是一种专用于微型制冷压缩机的装配装置及压缩机的装配方法的技术。

  

背景技术     

 随着社会经济的发展和技术进步，人们生活水平提高，各种便携式的微型制冷装置的应用需求越来越广泛。在各种微型便携式制冷装置中，蒸汽压缩制冷因其制冷（热）效率高依然是最好的选择，而作为蒸汽压缩制冷系统的核心部件---微型压缩机的研发就成为其关键技术。适合于便携式制冷装置用的微型制冷压缩机要求体积小重量轻且效率高，在各种制冷压缩机型式中，滚动转子式又称为滚动活塞式、旋转活塞式的压缩机因其构造简单，各种制造工艺技术成熟，成为最易实现商品化的微型压缩机的首选。

现行的制冷用全封闭滚动转子式压缩机主要用于家用空调、除湿机、饮水机等，最小制冷量在500W以上（空调工况），排气容积大于3.0cm3/rev，外形胴体直径在80mm以上，重量超过3kg。而适用于便携式移动制冷装置的压缩机一般制冷量要求在500W以下（空调工况），排气容积小于3.0cm3/rev，外形胴体直径在55mm以下，重量不超过1kg。作为便携移动制冷装置，多数使用场合需要便于携带的轻便电池作为电源来供电，因而微型压缩机的高效率（及制冷效率或能效比COP）非常关键。 

滚动活塞式压缩机压缩气体的工作原理是：气缸与其两端的法兰，分别称为主、副轴承，组成一密闭的空间，其内偏心设置活塞，活塞与气缸内径形成一月牙形空间，气缸壁一侧开有一直槽，内收纳一滑片，滑片的一端压紧在活塞的外周面，这样将上述的月牙形空间分成了两部分，活塞在偏心曲轴旋转驱动下沿气缸内径滚动，滑片则在滑片槽内作往复运动，上述的月牙形空间就在气缸内移动，这时滑片一侧的空间会逐渐缩小，密闭在其内的气体被压缩而压力升高，最终通过设置的排气装置被排出到压缩泵体外；同时另一侧的空间逐渐扩大而吸入气体，继续转动，此空间气体又被压缩。随着电机带动曲轴的连续旋转，压缩泵体就连续往复地完成吸气→压缩→排气→吸气，实现制冷剂气体压力的提升和输送。 

如上的工作原理所述，滚动转子式压缩机工作时各运动部件间均存在间隙，如气缸内径与活塞外径间、活塞端部与主副轴承间、滑片侧面与气缸滑片槽间、滑片头部与活塞外周面间等，这些间隙也即可能形成压缩气体的内部泄露通道，内部气体泄露会导致压缩机排气量的降低，压缩效率和制冷能力下降。在压缩泵体下部的壳体空间内注油冷冻机油，其作用一是对各运动部件润滑，其二就是对各间隙部通过建立油膜密封，其三是带走各机械部运动产生的和压缩气体产生的热量。也就是说，压缩泵体内各运动部件间的间隙是靠油膜密封的，而油膜的建立又需要适当的配合间隙来保证，间隙过大或过小均不可能建立有效的油膜。 

对于微型压缩机而言，因其排气量小，其压缩泵体内各种间隙间的气体泄露量对其制冷能力的影响就显得非常明显。故而为保证微型压缩机具有较高的制冷能力和能效比（COP），各运动部件间的间隙配合设计尤为重要，对零部件的制造精度和装配精度提出了更高的要求。 

同时，保证微型压缩机高效最直接的手段就是采用高效率的电机，微型压缩机一般采用高效的可直接用直流电源供电的无刷直流同步电机（BLCD）；另一方面也需要提高电机的设计和制造装配水平，以进一步改善提高电机效率。在影响电机效率的制造过程中，装配时的电机定、转子间隙控制一直是难以解决好的课题。对于微型压缩机而言，为确保电机的高效率，其电机定、转子间隙一般设计为单边间隙0.2～0.3mm（现行的压缩机此间隙的要求为O.5～0.6mm）且要求周向间隙均匀，因而这一课题就显得尤为突出。 

全封闭滚动转子式制冷压缩机典型的构造如立式滚动转子式压缩机，在全密闭的壳体内固定装入压缩气体的泵体部分和驱动压缩泵体旋转工作的电机部分，通常压缩泵体部通过三点焊接或多点焊接与壳体部分固定，电机部分则是电机定子与壳体通过过盈配合热套方式固定，也有通过多点焊的方式固定。电机的转子收纳入电机定子内径内，与压缩泵体中伸出的曲轴连接，通过电机通电转子旋转带动曲轴转动实现压缩气体。在现行的滚动活塞式压缩机装配过程中，压缩泵体部与壳体的焊接和电机定子与壳体的热套固定是分别先后进行的，有的是现将定子与壳体热套好后再进行泵体的点焊固定；有的是点焊好泵体部的壳体在与定子热套。无论何种方案，均需多次的重复操作和装夹定位，势必对各部件装配间隙的精度要求产生影响。 

  

发明内容