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　　压缩机被誉为空调的"心脏",是空调制冷循环系统的动力核心，对其有着稳定、高效的要求。其将吸入的低温、低压蒸汽冷媒通过压缩机压缩后，提高压力和温度，并通过系统中换热器进行热量交换，进而达到制冷制热的目的。

　　其中，滚动转子式压缩机现如今已广泛应用于各类空调器中。自滚动转子式压缩机问世以来，泵体定位方式一直是业内持续关注的热点。

　　泵体定位方式会对噪音、振动以及可靠性造成显著的影响。滚动转子式压缩机的本体定位方式，先后经历了斧型气缸焊接、圆形气缸焊接、上缸盖焊接等阶段。

　　斧型气缸焊接，被称之为第一代泵体定位方式。受壳体加工精度以及偏心装配的影响，导致斧形气缸的三个焊点同壳体之间的间隙不同。

　　焊接后，三个焊点大小以及冷却速度不同，导致泵体受到不规则的热变形。易出现叶片槽卡死等问题[1].为了缓解焊接变形，斧型气缸的外缘追加了轮辐，形成圆形气缸。此结构一定程度上缓解了焊接变形，但无法从根本上避免。第三代泵体定位方式是上缸盖焊接，焊点不再直接作用在气缸上，避免了气缸的直接变形，但是三六点焊接引起的不规则热变形依旧存在。

　　期间，尽管出现了一些诸如热铆等缓解变形的改善方案，但目前上缸盖和壳体最常见的连接方案依旧是三六点焊接。但是这种定位方式存在一些不足。一方面泵体的振动仍可通过焊点对外传播、装配工艺复杂、作业环境恶劣；另一方面如前所述，焊接产生的不规则热变形造成泵体组件之间热膨胀，使装配精度下降，直接影响压缩机的性能和可靠性。一般认为，泵体局部间隙变大，泄漏增大，压缩机制冷效果降低；泵体局部间隙缩小，机械阻力增加，压缩机输入功率增大。

　　2 弹性圈介绍。

　　该弹性圈，材质为不锈钢，通过对金属钣金件冲压形成多对凸起（弹簧波纹）。利用弹簧吸振原理，实现高阻尼、精密定位的功能。为了避开焊缝、此波纹可以连续，也可以断续。弹性圈波纹数、波纹高度、波纹形状均可调整，保证零件受力均匀。

　　2.1 性能特点。

　　（1）装配简单，可更换，降低了NG品的报废率；（2）降低了焊接残余应力，减少了焊接热变形对气缸的影响，提高了压缩机性能；（3）节约了大量焊接材料及能源，同时具有装配安全、节能、环保的特性；（4）由于弹性圈具有阻尼性能，因此可以降低压缩机的NVH性能。

　　2.2 装配工艺。

　　整个装配工艺较简单。依靠夹具，将泵体组件+气隙规插入电机中。上缸盖外径加工凹槽后装入弹性圈。壳体加热后，套入上述结构中，待壳体冷却后拔出气隙规，即完成装配过程。项目初期也使用过壳体冷压，但行程长，不利于定位，同时也容易在压入过程中产生异物。热套过程中，根据机种的不同，夹具导向、波纹高度、热套温度等参数，需要相互匹配，否则容易出现热套不良等问题。

　　3 性能测试。

　　3.1 冷量测试。

　　图3是弹性圈方案同量产品的冷量测试对比结果。弹性圈方案同量产品相比，在标准工况和高效工况下，性能均有一定提高。尤其在高效工况下，提升幅度更加明显。（为增加对比可信度，选用同批次电机，泵体间隙选配相同值，同一冷量台连续测量）3.2 NVH试验。

　　图4是弹性圈方案同量产品的噪音测试对比结果。弹性圈方案同量产品相比，0A值降低2dB.特别是1600Hz~5000Hz范围内，降低幅度更是达到4%以上。

　　3.3 抱紧力测试。

　　考虑到弹性圈属于柔性连接，在极限情况下的抱紧力需要特别关注。电磁音测试发现，在同量产压缩机相同水平的定转子间隙的情况下未发现电磁音。跌落试验结果显示 ,泵体位移在0.006~0.027mm之间，定转子气隙在跌落前后未发生变化。

　　同时，使用弹性圈的压缩机还听过了断续启停试验。

　　4 机理分析。

　　4.1 动态刚度。

　　从动态刚度的分析结果可以发现，弹性圈方案，在2000Hz~2500Hz范围内，刚度值较大，说明弹性圈方案在此范围内，泵体刚性较4.2 变形量分析。

　　弹性圈依靠过盈量，为泵体固定提供抱紧力。相当于周向若干个弹簧进行柔性定位，整体受力较为均匀。对我司量产某款压缩机及该机种取消上缸盖焊接的弹性圈压缩机，装配前后，上缸盖端面及气缸叶片槽变形量进行了测量。

　　如图7所示，装配过程中，弹性圈同量产机器上缸盖端面均向气缸侧凸出，量产机器凸出量为0~5μm,弹性圈凸出量为5~10μm.此变形量的不同对活塞叶片高度间隙影响较大。叶片活塞高度间隙将高低压腔分隔开，此处的压差的存在导致泄漏量较大。而弹性圈能够适当的增加端面凸出变形量，会显著提高压缩机性能。

　　叶片槽变形量方面，弹性圈的叶片槽变形较规律，基本是略微增大或者保持不变。量产的叶片槽最大变形量从+7微米到-9微米，变形不规律。从设计角度考虑，使用弹性圈定位的泵体，可以进一步收小叶片槽间隙，提高压缩机性能。

　　5 结论。

　　（1）性能、噪音振动测试表明，同量产品相比，在标准工况和高效工况下，性能均有一定提高。并且在高效工况下，提升幅度更加明显。噪音方面，0A值降低2dB.特别是1600Hz~5000Hz范围内，降低幅度更是达到4%以上。

　　（2）对弹性圈压缩机和量产压缩机进行装配变形分析后发现，弹性圈压缩机对于性能的提高，一方面是由于其上缸盖向气缸侧均匀凸出，收小了活塞和叶片的高度间隙进而减少了泄露。另一方面，是由于其叶片槽变形比量产品更为规律，有利于降低机械损失。

　　（3）弹性圈工艺，是上海日立对滚动转子式压缩机的泵体定位方式的一次全新尝试，突破了当前刚性连接的思维，为滚动转子式装配工艺的发展提供了一种思路。

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