一种转子冲片、转子、电机及压缩机的制作方法

1.本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种转子冲片、转子、电机及压缩机。

背景技术：

2.转子是电机中的旋转部件，它是用来实现电能与机械能转换的装置；转子铁芯是由多个转子冲片叠压在一起形成，转子冲片的结构对电机的噪音和使用寿命有直接影响。电机运行时，在定子和转子之间的气隙空间中会形成一个气隙磁场，气隙磁场是一个旋转的或脉动的力波，它产生交变的电磁力，按照极对数分布在气隙空间，同时对定子和转子产生磁拉力，使定子和转子发生变形和周期性的振动，形成噪声；转子的振动是引起电机产生噪声的重要原因；现有的电机中，由于转子冲片的结构设计不合理，导致加工过程复杂、降噪效果不明显和电机运行不稳定。

技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提供一种转子冲片、转子、电机及压缩机，以解决现有技术中由于转子冲片的结构设计不合理，导致加工过程复杂、降噪效果不明显和电机运行不稳定等问题。
4.本发明提供一种转子冲片，所述转子冲片形成有通孔；所述通孔形成第一端和第二端，所述第一端和第二端至少在所述转子冲片的周向上存在位差，且所述通孔从所述第一端向第二端延伸的部分宽度逐渐减小。
5.进一步可选地，所述通孔包括内弧段和外弧段，所述内弧段靠近所述转子冲片的中心，所述外弧段远离所述转子冲片的中心；所述内弧段和外弧段之间的间距为所述通孔的宽度。
6.进一步可选地，当所述内弧段和外弧段均为圆弧时，所述内弧段与转子冲片同心，所述外弧段与转子冲片不同心；满足8≤α/l≤13，其中，α为所述内弧段的圆心角，l为所述通孔在所述第一端处的宽度。
7.进一步可选地，所述通孔包括内直线段和外直线段，所述内直线段靠近所述转子冲片的中心，所述外直线段远离所述转子冲片的中心；所述内直线段和外直线段之间的间距为所述通孔的宽度。
8.进一步可选地，沿所述转子冲片的轴向看，所述通孔为楔形结构。
9.进一步可选地，沿所述转子冲片的轴向看，所述楔形结构为声学黑洞结构。
10.进一步可选地，沿所述通孔的延伸方向，所述通孔的宽度按幂指数曲线h逐渐减小且减小至零；满足h＝a*xm，其中，以h＝0的点为原点o，建立直角坐标系，所述直角坐标系包括x轴和y轴，所述x轴水平设置，所述y轴竖直设置；过所述通孔的孔壁上任一点作竖直参考线m，则所述参考线m与通孔的孔壁之间的交点分别为点m1和点m2，h为所述点m1与点m2之间的距离；过所述通孔的孔壁上任一点作水平参考线n，则所述参考线n与y轴的交点分别为点n1，x为所述点n1与点m2之间的距离；a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2。
11.进一步可选地，沿所述转子冲片的轴向看，所述通孔为四边形结构。
12.进一步可选地，所述通孔包括多个，多个所述通孔沿所述转子冲片的周向依次设置；多个所述通孔的由第一端到第二端的排布方向一致，且所述排布方向为顺时针或逆时针。
13.本发明还提供一种转子，所述转子包括上述任一项所述的转子冲片，所述转子的转动方向被设计为与所述通孔的第一端和第二端的排布方向一致。
14.本发明还提供一种电机，所述电机包括上述所述的转子。
15.本发明还提供一种压缩机，所述压缩机包括上述所述的电机。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果主要在于：
17.(1)优化了转子的结构，加工过程简单，成本低，通孔从第一端向第二端延伸的部分宽度逐渐减小，降低了因转子振动而产生的噪音，降噪效果明显，保证了电机的可靠运行；
18.(2)通孔为楔形结构且采用声学黑洞原理设置，能降低声波的传播速度，将超音速转化为亚音速波，从而在一定的空间尺度上将宽频带的波聚集于宽度较小的区域内，起到抑制声辐射的作用，能明显减小转子的振动响应，获得良好的降噪效果；
19.(3)将转子冲片应用于压缩机时，通孔的第二端能够吸收振动的能量，实现宽频振动的效果，有利于衰减中高频振动，抑制转子的振动响应，从而能够减少转子工作时的振动，进而减少压缩机的工作噪声，提高使用的舒适性；避免了转子与压缩机泵体的共振问题，保证电机和泵体的可靠运行。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
21.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
22.图1为本发明提供的转子冲片一实施例结构示意图；
23.图2a和图2b为图1中c处的放大图；
24.图3和图4为本发明提供的转子冲片另一实施例结构示意图；
25.图5为图3中d处的放大图；
26.图中：
27.11-转子冲片；12-通孔；121-第一端；122-第二端；123-内弧段；124-外弧段。
具体实施方式
28.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一
部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
30.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
32.电机运行时，在定子和转子之间的气隙空间中会形成一个气隙磁场，气隙磁场是一个旋转的或脉动的力波，它产生交变的电磁力，按照极对数分布在气隙空间，同时对定子和转子产生磁拉力，使定子和转子发生变形和周期性的振动，形成噪声；转子的振动是引起电机产生噪声的重要原因；现有的电机中，由于转子冲片的结构设计不合理，导致加工过程复杂、降噪效果不明显和电机运行不稳定；
33.本发明创造性地提供一种转子冲片，转子冲片形成有通孔；通孔形成第一端和第二端，第一端和第二端至少在转子冲片的周向上存在位差，且通孔从第一端向第二端延伸的部分宽度h逐渐减小；
34.优化了转子的结构，转子运行时，通孔能够吸收转子冲片振动的能量，抑制转子的振动响应，降低了因转子振动而产生的噪音，降噪效果明显。
35.实施例1
36.如图1和图2a所示，本实施例提供一种转子冲片11，转子冲片11形成有通孔12，通孔12形成第一端和第二端，且通孔12沿转子冲片11的周向方向延伸；通孔12从第一端121向第二端122的宽度逐渐减小；具体地，通孔12从第一端121向第二端122的宽度为h，以h＝0的点为原点o，建立直角坐标系，直角坐标系包括x轴和y轴，x轴水平设置，y轴竖直设置；过通孔12的孔壁上任一点作参考线m，参考线m与y轴平行，则参考线m与通孔12的孔壁之间的交点分别为点m1和点m2，h为点m1与点m2之间的距离；
37.综上所述，优化了转子的结构，加工过程简单，成本低，转子运行时，通孔能够吸收转子冲片振动的能量，实现宽频振动的效果，抑制转子的振动响应，降低了因转子振动而产生的噪音，降噪效果明显，保证了电机的可靠运行；通孔沿转子冲片的周向方向延伸，扩大了吸收转子冲片振动的覆盖面，提高了降噪效果。
38.进一步，如图1所示，沿转子冲片11的轴向看，通孔12为楔形结构；优选地，沿转子冲片11的轴向看，通孔12为声学黑洞结构；
39.能降低声波的传播速度，将超音速转化为亚音速波，从而在一定的空间尺度上将宽频带的波聚集于宽度较小的区域内，起到抑制声辐射的作用，能明显减小转子的振动响
应，获得良好的降噪效果。
40.需要说明的是，通孔12的结构并不限定，可根据实际需要设置。
41.通孔12包括第一端121和第二端122，通孔12在第一端121的宽度大于通孔12在第二端122的宽度；针对通孔12的降噪效果不明显的问题，本实施例又提出，根据声学黑洞效应，沿通孔12的延伸方向，通孔12的宽度按幂指数曲线h逐渐减小且减小至零；满足h＝a*xm，其中，以h＝0的点为原点o，建立直角坐标系，直角坐标系包括x轴和y轴，x轴水平设置，y轴竖直设置；过通孔12的孔壁上任一点作竖直参考线m，则参考线m与通孔12的孔壁之间的交点分别为点m1和点m2，h为点m1与点m2之间的距离；过通孔12的孔壁上任一点作水平参考线n，则参考线n与y轴的交点分别为点n1，x为点n1与点m2之间的距离；a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2；
42.具体地，幂指数曲线为h＝2x2，x＝2mm时，h＝8mm；可见，越远离通孔12的第一端121，通孔12的宽度越小，且呈幂指数递减的形式变化；由于通孔12的宽度呈幂指数变化，通孔12的宽度呈幂指数变化的区域也可理解为声学黑洞区域，声学黑洞效应是利用薄壁结构几何参数或者材料特性参数的幂指数变化，使波在声学黑洞区域的传播速度逐渐减小，在理想情况下波速可以减小至零，从而不发生反射的现象；利用声学黑洞可以将结构中传播的波动能量聚集在特定的位置，从而在薄壁结构的减振降噪的应用中具有明显的优势，声学黑洞对波的聚集具有宽频高效、实现方法简单灵活等特点；
43.根据声学黑洞效应，可理解到，通孔12采用声学黑洞结构，通孔12的宽度按照幂指数逐渐减小的规律分布，因此通孔12能够降低结构中波的传播速度，将超音速波转化为亚音速波，从而在一定的空间尺度上将宽频带的波聚集于结构厚度变薄的区域内，起到抑制结构中声辐射的作用，能够显著减小转子组件的振动响应，获得良好的降噪效果。
44.可以理解的是，通孔12的宽度越小，则通孔12能起到的声学黑洞效应更好；通孔12的宽度趋近于零时，通孔12能起到的声学黑洞效应越好；然而，考虑工艺和加工的限制，目前工艺限制做不到特别精细，所以实际制作中将通孔12的第二端122的宽度设置为等于或稍大于0.1mm的尺寸即可；例如，通孔12的第二端122的宽度设置为0.1mm，此时采用现有的工艺可以实现通孔12的上述尺寸，同时通孔12能够实现较好的减振效果；需要说明的是，将通孔12的第二端122的宽度设置为小于0.1mm也是可行的。
45.此外，在本一些实施例中，通孔12沿转子冲片11的周向延伸设置，可将通孔12环绕转子内孔设置，通孔12沿转子冲片11的周向延伸长度较大，从而有利于提高减振的效果。
46.进一步，如图2a和图2b所示，通孔12包括内弧段123和外弧段124，内弧段123靠近转子冲片11的中心，外弧段124远离转子冲片11的中心；内弧段123和外弧段124之间的间距为通孔12的宽度；内弧段123和外弧段124在第一端121处相分离，内弧段123和外弧段124在第二端122处相交；
47.如图2b所示，进一步，当内弧段123为圆弧且外弧段124为圆弧时，内弧段123与转子冲片11同心，外弧段124与转子冲片11不同心；满足8≤α/l≤13，其中，α为内弧段123的圆心角，l为通孔12在第一端121处的宽度。
48.进一步，在保证转子冲片11结构强度的情况下，通孔12包括多个，多个通孔12沿转子冲片11的周向依次设置，提高了通孔12的降噪效果；多个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向一致，且多个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向均为顺时针，或多
个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向均为逆时针；
49.本实施例中多个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向均为逆时针；转子运行时，多个通孔12的第二端吸收转子冲片11振动，进而抑制转子的振动响应；将多个转子冲片11叠加方式连接从而构成转子。
50.本实施例还提供一种转子，转子包括上述任一项所述的转子冲片，转子的转动方向被设计为与通孔12的第一端121和第二端122的排布方向一致；
51.具体地，当多个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向均为顺时针时，设计转子的转动方向为顺时针；转子转动过程中，气流沿顺时针，由通孔12的第一端121到通孔12的第二端122，降噪效果最佳；
52.当多个通孔12由第一端121到第二端122的排布方向均为逆时针时，设计转子的转动方向为逆时针；转子转动过程中，气流沿逆时针，由通孔12的第一端121到通孔12的第二端122，降噪效果最佳。
53.本实施例还提供一种电机，电机包括上述所述的转子；
54.本实施例还提供一种压缩机，包括泵体组件和上述所述的电机；泵体组件和电机安装于壳体的内腔中；具体地，泵体组件位于内腔中的下端，且泵体组件包括有气缸、上法兰、下法兰、消音器和曲轴；电机位于内腔中的上端，且电机包括有转子和定子，定子固定于内腔的壁面上，转子能够相对定子转动；转子与曲轴的一端连接，且转子能够带动曲轴做旋转运动；
55.上法兰配合安装于气缸的上端面，下法兰配合安装于气缸的下端面，从而使得气缸的内部形成有压缩腔；消音器安装于上法兰的上端，用于降低压缩腔排气时产生的气流噪声；曲轴的另一端套设有滚子，滚子位于压缩腔内，滚子在曲轴的带动下在压缩腔内做偏心旋转运动，从而使压缩腔的工作容积产生周期性变化；滚子与配合的滑片将压缩腔分隔为低压腔和高压腔；压缩机通常还设有分液器，分液器与泵体组件连接，为泵体组件提供制冷剂，曲轴在转子驱动下旋转，使得泵体组件能够完成吸气、压缩、排气的过程，制冷剂经过泵体组件的压缩后，通过壳体的排气管排出，然后进入制冷装置循环；
56.泵体组件的振动通过曲轴传递到转子冲片11，再传递到通孔12，通孔12的第二端122能够吸收振动的能量而消耗转子振动的能量，实现宽频振动的效果，有利于衰减中高频振动，降低转子因振动而产生的中高频噪声，抑制转子的振动响应，从而能够减少转子工作时的振动，进而减少压缩机的工作噪声，提高使用的舒适性；避免了转子与压缩机泵体的共振问题，保证电机和泵体的可靠运行；
57.具体地，振动从转子冲片11向通孔12的第二端122传递时，由于通孔12的宽度逐渐减小时，此时振动的波速变小，实现波的聚集，同时根据能量守恒定理，此时振动的波幅值变大，从而能够快速消耗振动的能量；尤其是对于中高频的振动，通孔12的宽度逐渐变小，通孔12的第二端122的吸振效果更好，因此其能够有效抑制转子的中高频振动，从而降低转子因振动而产生的中高频噪声。
58.本实施例还提供一种空调，包括上述所述的压缩机；降低了压缩机运行时的噪音，提高了用户的体验度。
59.实施例2
60.与实施例1不同的是，如图3、图4和图5所示，沿转子冲片11的轴向看，通孔12为四
边形结构，四边形结构包括两个楔形结构；
61.进一步，沿通孔的延伸方向，通孔12的宽度先增大后减小；优选地，通孔12为菱形结构。
62.沿通孔12的延伸方向，楔形结构的宽度按幂指数曲线h逐渐减小且减小至零；满足h＝a*xm，其中，h为楔形结构的宽度，a为常数且a＞0，x为楔形结构的宽度为零的点与楔形结构的任一点之间的水平距离，m为幂指数且m≥2；
63.通孔12包括多个，多个通孔12沿转子冲片11的周向依次设置，提高了通孔12的降噪效果。
64.实施例3
65.与实施例1不同的是，通孔12包括内直线段和外直线段，内直线段靠近转子冲片11的中心，外直线段远离转子冲片11的中心；内直线段和外直线段之间的间距为通孔12的宽度，内直线和外直线在第一端121处相分离，内直线和外直线在第二端122处相交。
66.以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

技术特征：

1.一种转子冲片，其特征在于，所述转子冲片(11)形成有通孔(12)；所述通孔(12)形成第一端(121)和第二端(122)，所述第一端(121)和第二端(122)至少在所述转子冲片(11)的周向上存在位差，且所述通孔(12)从所述第一端(121)向第二端(122)延伸的部分宽度逐渐减小。2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述通孔(12)包括内弧段(123)和外弧段(124)，所述内弧段(123)靠近所述转子冲片(11)的中心，所述外弧段(124)远离所述转子冲片(11)的中心；所述内弧段(123)和外弧段(124)之间的间距为所述通孔(12)的宽度。3.根据权利要求2所述的转子冲片，其特征在于，当所述内弧段(123)和外弧段(124)均为圆弧时，所述内弧段(123)与转子冲片(11)同心，所述外弧段(124)与转子冲片(11)不同心；满足8≤α/l≤13，其中，α为所述内弧段(123)的圆心角，l为所述通孔(12)在所述第一端(121)处的宽度。4.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述通孔(12)包括内直线段和外直线段，所述内直线段靠近所述转子冲片(11)的中心，所述外直线段远离所述转子冲片(11)的中心；所述内直线段和外直线段之间的间距为所述通孔(12)的宽度。5.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，沿所述转子冲片(11)的轴向看，所述通孔(12)为楔形结构。6.根据权利要求5所述的转子冲片，其特征在于，沿所述转子冲片(11)的轴向看，所述楔形结构为声学黑洞结构。7.根据权利要求6所述的转子冲片，其特征在于，沿所述通孔(12)的延伸方向，所述通孔(12)的宽度按幂指数曲线h逐渐减小且减小至零；满足h＝a*x
m
，其中，以h＝0的点为原点o，建立直角坐标系，所述直角坐标系包括x轴和y轴，所述x轴水平设置，所述y轴竖直设置；过所述通孔(12)的孔壁上任一点作竖直参考线m，则所述参考线m与通孔(12)的孔壁之间的交点分别为点m1和点m2，h为所述点m1与点m2之间的距离；过所述通孔(12)的孔壁上任一点作水平参考线n，则所述参考线n与y轴的交点分别为点n1，x为所述点n1与点m2之间的距离；a为常数且a＞0，m为幂指数且m≥2。8.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，沿所述转子冲片(11)的轴向看，所述通孔(12)为四边形结构。9.根据权利要求1-8任一项所述的转子冲片，其特征在于，所述通孔(12)包括多个，多个所述通孔(12)沿所述转子冲片(11)的周向依次设置；多个所述通孔(12)由第一端(121)到第二端(122)的排布方向一致，且所述排布方向为顺时针或逆时针。10.一种转子，其特征在于，所述转子包括权利要求1-9任一项所述的转子冲片，所述转子的转动方向被设计为与所述通孔(12)的第一端(121)和第二端(122)的排布方向一致。11.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求10所述的转子。12.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求11所述的电机。

技术总结

本发明提供一种转子冲片、转子、电机及压缩机，转子冲片形成有通孔，通孔从第一端向第二端延伸的部分宽度逐渐减小；优化了转子的结构，转子运行时，通孔的第二端能够吸收转子冲片振动的能量，降低因转子振动而产生的噪音，降噪效果明显；沿转子冲片的轴向看，通孔为楔形结构且采用声学黑洞原理设置，能降低声波的传播速度，将超音速转化为亚音速波，将宽频带的波聚集于宽度较小的区域内；将转子冲片应用于压缩机时，实现宽频振动的效果，有利于衰减中高频振动，抑制转子的振动响应，从而能够减少转子工作时的振动，进而减少压缩机的工作噪声，提高使用的舒适性；避免了转子与压缩机泵体的共振问题，保证电机和泵体的可靠运行。保证电机和泵体的可靠运行。保证电机和泵体的可靠运行。