空调压缩机定转子同轴度的研究

张洪钰 刘丰

摘 要：压缩机是空调器系统的核心部件，压缩机内部主要分为两大部分，分别是动力部分和机械部分。动力部分即为业内所说的电机，机械部分即为业内所说的泵体，电机分为定子和转子两大部分。在压缩机运转过程中，定子固定于压缩机外壳内，转子固定于泵体传动轴上，定子和泵体组件、转子安装后的相对位置能否同轴、间隙是否均匀，对压缩机能否正常运转以及压缩机的能效起到了很大的影响，而影响定转子同轴度这一相对位置的主要因素为工装、工艺、零件尺寸三方面，本文主要对上述三方面进行研究。

关键词：压缩机；电机；泵体；同轴度

滚子旋转式压缩机作为一种全密封结构，其装配质量直接影响到压缩机单机乃至空调器系统的振动噪声[1]。在压缩机运转过程中，定转子之间的同轴度差会导致压缩机定转子卡死、冷媒流通不顺畅、压缩机电磁噪音高、定转子卡死，电机性能差等问题。

1 工装对定转子同轴度的影响

在定子与泵体转子安装的过程中，定子通过工装定位将其安装至压缩机壳体内部，如图1所示，工装1在上方对壳体施加向下方的力，工装2在下方对壳体和定子施加向上方的力，将定子安装至壳体内部，同时工装2具有限位作用，限定了定子安装到壳体内部的位置高度。此时定子与壳体的同轴度主要受零件自身尺寸精度影響，受安装工装影响较小。

泵体组件与转子通过工装，安装至组装好的壳体与定子的内部。如图2所示，工装3在上方对壳体施加向下方的力，工装4在下方对泵体组件和转子施加向上方的力，将泵体组件与转子安装至壳体和定子的内部，同时工装4具有限位和定位的作用，通过台阶部分，限定了泵体组件和转子安装高度，通过定位销限定了泵体安装后的轴向位置，此时定位销的位置对泵体组件和转子与定子是否同轴有较大的影响，首先定位销需要与泵体组件同心设置，定位销插入泵体组件内部的长度适中，过长导致泵体组件安装后定位销卡死在泵体组件内部，导致定位销无法拔出。定位销过短，无法有效固定泵体组件，在安装的过程中，泵体组件容易发生晃动与壳体或定子产生碰撞，从而泵体组件位置偏移。同时定位销的数量、形状与定位销的位置对定位与限位的有效性也有着较大的影响，在实际生产过程中，定位销的数量越多定位牢固度越好，同时定位销越多，对定位销的位置要求精度越高，否则容易产生与泵体组件卡死、无法拔出等问题，一般设置3个以内为宜。定位销的形状一般较常采用截面为菱形、正方形、多边形、圆形、长方形等形状，通过调整定位销与泵体组件接触面积，来消除应力变形导致泵体组件与定位销卡死的问题。

2 工艺对定转子同轴度的影响

在上述组件安装到位后，将壳体与泵体组件焊接在一起，达到固定的目的（如图2焊接位置）。在焊接过程中，泵体组件与壳体受热产生变形，泵体组件变形会导致泵体轴心的偏移，从而导致转子的轴心偏移，导致了定转子同轴度差，影响压缩机性能。而焊接参数的设置对减小泵体的变形起到了关键的作用，此参数可通过多次试验获得，调整焊接电压、电流，得到适当的焊点大小、焊点熔深、焊接强度，从以上方面改善焊接变形对同轴度的影响。

3 零件尺寸对定转子同轴度的影响

在上述组件组装过程中，定子铁芯的内外圆圆柱度与同轴度、壳体的圆柱度、泵体组件的定位面加工精度、转子铁芯的内外圆圆柱度与同轴度、泵体组件定位孔的同轴度对压缩机定转子同轴度都有较大的影响。

目前业内定子铁芯与转子铁芯主要靠高速冲床冲片、叠压制成，在高速冲床冲片的过程中，冲片工装头部在长期高速运行与冲击的过程中产生磨损，磨损后冲头冲出的铁芯片尺寸会大于前期未磨损前冲制的铁芯片尺寸，为了保证铁芯片尺寸的一致性，应定期更换或维修冲床的冲片工装，减小因铁芯尺寸问题导致的同轴度不良。

压缩机外壳与定子为过盈配合，通过加热外壳，使其膨胀，将定子安装到膨胀后的外壳内部，之后通过冷却外壳，将定子固定在外壳内部。在将定子安装到外壳内部的过程中，外壳的圆柱度对定子能否顺利的安装起到了很大的作用。压缩机外壳是通过将一个板状的材料卷成圆筒状，之后将圆筒边缘焊接，达成密封圆筒状零件。通过对筒体进行整形使其保证圆柱度与直径的尺寸，考虑到成本、效率等问题，目前大部分整形次数不超过两次，通过调节整形工装的膨胀系数来达到一次整形合格。

4 总结

本文主要研究了影响压缩机定子与转子同轴度的因素有哪些，通过对相关零件的安装方法、定位方法、加工方法进行分析了零件在加工过程中可以从哪些方面进行控制，以达到减小零件应力变形的目的，从而减小装配过程对定转子同轴度不良的产生的影响。

参考文献：

[1]黄辉，胡余生，徐嘉.变频压缩机低振动控制技术的试验研究[J].流体机械，2001，39（1）：11-15.