CN102734163B - 空气压缩机 - Google Patents

Abstract

提供能够防止尘埃侵入电动机的箱体内，能够实现可靠性的提高的空气压缩机。具有：压缩机主体(1)；电动机(2)；将电动机(2)的动力传递到压缩机主体(1)的齿轮机构(3)；连接在压缩机主体(1)的箱体与电动机(2)的箱体之间，收纳齿轮机构(3)的齿轮箱体(4)；分隔齿轮箱体(4)的内部空间与电动机主箱体(8)的内部空间的负载侧箱体(9)和密封部盖(24)；和非接触式的粘滞密封部(23)，其设置在负载侧箱体(9)的电动机(2)的旋转轴(5)所贯通部分的空隙，形成有连通孔(26、27)，其不经由电动机主箱体(9)的内部空间地，将负载侧箱体(9)和密封部盖(24)的比粘滞密封部(23)更靠电动机(2)侧的空隙(槽(25)内的空间)与空气压缩机的外部连通。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明涉及在分隔齿轮箱体(gear casing)的内部空间与电动机箱体的内部空间的隔壁部中电动机的旋转轴所贯通的部分的空隙设置有非接触式的粘滞密封部(visco seal，螺旋密封)的空气压缩机。

背景技术

已知有一种空气压缩机，其包括：压缩空气的压缩机主体；作为该压缩机主体的动力源的电动机；将该电动机的动力传递到压缩机主体的齿轮机构；和连接在压缩机主体的箱体与电动机的箱体之间，收纳齿轮机构的齿轮箱体(例如参考专利文献1)。在该空气压缩机中，具有分隔齿轮箱体的内部空间与电动机的箱体的内部空间的隔壁部(专利文献1中为齿轮箱体的一部分)，在该隔壁部中电动机的旋转轴所贯通的部分的空隙设置有非接触式的粘滞密封部。粘滞密封部在其内周面形成有螺纹槽，通过电动机的旋转轴的旋转产生从电动机箱体侧到齿轮箱体侧的流体的流动。由此防止齿轮箱体内的润滑油侵入电动机的箱体内。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-97186号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述现有技术中有如下改善的空间。即，上述的现有技术中，在分隔齿轮箱体的内部空间与电动机箱体的内部空间的隔壁部中电动机的旋转轴所贯通的部分的空隙设置有粘滞密封部，通过电动机的旋转轴的旋转产生从电动机箱体侧到齿轮箱体侧的流体的流动。因此，由于粘滞密封部，电动机侧为负压，电动机的箱体的内部空间为负压。而且，如果在电动机的箱体产生微小的空隙，则外部气体(大气)被吸入电动机的箱体的内部空间，如果经过长时间外部气体中所含的尘埃堆积，有产生过热等问题的可能性。

本发明的目的是提供能够防止尘埃侵入电动机箱体内、能够实现可靠性提高的空气压缩机。

用于解决课题的方法

(1)为了达成上述目的，本发明的空气压缩机，其特征在于，包括：压缩空气的压缩机主体；作为上述压缩机主体的动力源的电动机；将上述电动机的动力传递到上述压缩机主体的齿轮机构；连接在上述压缩机主体的箱体与上述电动机的箱体之间，收纳上述齿轮机构的齿轮箱体；分隔出上述齿轮箱体的内部空间和上述电动机的箱体的内部空间的隔壁部；和非接触式的粘滞密封部，其设置在上述隔壁部的上述电动机的旋转轴所贯通的部分的空隙，防止上述齿轮箱体内的润滑油侵入到上述电动机的箱体内，其中形成有连通孔，该连通孔不经由上述电动机的箱体的内部空间地，将上述隔壁部的比上述粘滞密封部更靠上述电动机侧的空隙与上述空气压缩机的外部连通。

(2)在上述(1)中，优选上述连通孔形成于上述隔壁部。

(3)在上述(1)中，优选上述电动机的旋转轴的反负载侧端部，贯通上述电动机的箱体延伸到外部，在上述的电动机的箱体的、上述电动机的旋转轴的反负载侧端部所贯通的部分的空隙，设置有接触式的密封部，上述连通孔形成在上述电动机的旋转轴的内部并延伸到反负载侧端面。

发明效果

在本发明中，粘滞密封部通过电动机的旋转轴的旋转产生从电动机箱体侧到齿轮箱体侧的流体的流动。此时，能够通过连通孔将外部气体供给到隔壁部的比粘滞密封部更靠电动机侧的空隙，能够防止电动机的箱体的内部空间成为负压。因此，即使电动机的箱体产生了微小空隙，也能够防止尘埃侵入电动机箱体内，能够实现可靠性的提高。

附图说明

图1是将本发明的第一实施方式的空气压缩机的截面结构与空气系统和油系统一起表示的图。

图2是将本发明的第二实施方式的空气压缩机的截面结构与空气系统和油系统一起表示的图。

附图符号说明

1    压缩机主体

2    电动机

3    齿轮机构

4    齿轮箱体

5    旋转轴

5A   旋转轴

8    电动机主箱体

9    负载侧箱体(隔壁部)

10   反负载侧箱体

10A  反负载侧箱体

15   压缩机主箱体

16   排出箱体

23   粘滞密封部

24   密封部盖(隔壁部)

24A  密封部盖(隔壁部)

25   槽

26   连通槽(连通孔)

27   连通孔

28   反负载侧密封盖

29   接触式的密封部

30a  连通孔

30b  连通孔

具体实施方式

利用图1说明本发明的第一实施方式。图1是将本实施方式的空气压缩机的截面结构与空气系统和油系统一起表示的图。

在该图1中，空气压缩机具有：压缩空气的压缩机主体1、作为该压缩机主体1的动力源的电动机(例如永磁体电动机)2、将该电动机2的动力传递到压缩机主体1的齿轮机构3和收纳该齿轮机构3等的齿轮箱体4。

电动机2具有：旋转轴5、安装于该旋转轴5的转子6、配置在该转子6的外周侧的定子7、固定该定子7的电动机主箱体8、连接于该电动机主箱体8的旋转轴方向负载侧(图1中左侧)的负载侧箱体9、连接于该电动机主箱体8的旋转轴方向反负载侧(图1中右侧)的反负载侧箱体10。此外，负载侧箱体9连接于齿轮箱体4的一侧(图1中右侧)的侧面。

旋转轴5的负载侧端部，贯通负载侧箱体9，延伸到齿轮箱体4的内部，由设置于负载侧箱体9的轴承11A和设置于齿轮箱体4的轴承11B以可旋转的方式支承。即，位于电动机主箱体8内的转子6相对于轴承11A、11B伸出(overhang，悬突)。此外，在旋转轴5的负载侧端部设置有驱动齿轮12。并且，在负载侧箱体9安装有用于覆盖轴承11A的轴承盖(cover)13。

螺杆式的压缩机主体1具有：以与轴方向大致平行且相互咬合的方式旋转的阳转子(male rotor)14A和阴转子(female rotor)14B；收纳这些阳转子14A和阴转子14B的齿部分的压缩机主箱体15；和连接于该压缩机主箱体15的转子轴方向排出侧(图1中左侧)的排出箱体16。此外，压缩机主箱体15连接于齿轮箱体4的另一侧(图1中左侧)的侧面。

阳转子14A的排出侧(图1中左侧)和吸入侧(图1中右侧)的轴部，由未图示的轴承以可旋转的方式支承。同样地，阴转子14B的排出侧和吸入侧的轴部，由未图示的轴承以可旋转的方式支承。此外，在阳转子14A和阴转子14B的排出侧轴部设置有定时齿轮(timinggear)17A、17B，由此阳转子14A和阴转子14B以非接触状态同步旋转。此外，阳转子14A的吸入侧轴部从压缩机的主箱体15延伸到齿轮箱体4的内部，该阳转子14A的吸入侧轴部设置有从动齿轮18。

齿轮机构3由上述驱动齿轮12与从动齿轮18的咬合而构成。于是，电动机2的转矩经由该齿轮机构3传递到阳转子14A，阳转子14A旋转，进一步经由定时齿轮17A、17B，阴转子14B也旋转。然后随着阳转子14A和阴转子14B的旋转，工作室向转子轴方向排出侧移动并且改变容积。由此，空气从吸入流路19吸入并被压缩，压缩空气向排出流路20排出。

在齿轮箱体4下部蓄积有润滑油，设置有将该润滑油供给到定时齿轮17A、17B、齿轮机构3、轴承11A、11B等的油系统。该油系统包括：油泵21；在该油泵21的吸入侧与齿轮箱体4的下部之间连接的油管22A；在油泵21的排出侧与压缩机主体1的排出箱体16之间连接的油管22B；在压缩机主体1的排出箱体16与齿轮箱体4的下部之间连接的油管22C；和从油管22B分支，与齿轮机构4的上部连接的油管22D。此外，在齿轮机构4的上部形成有与外部空气(大气)连通的连通孔(未图示)，通过将齿轮箱体4内的空气从连通孔向外部空气排出来将齿轮箱体4的内部压力保持在外部气压以下。

此外，在负荷侧箱体9的电动机2的旋转轴5所贯通的部分的空隙(详细地说，在比轴承11A更靠电动机2侧)设置有粘滞密封部，在负荷侧箱体9安装有用于覆盖该粘滞密封部23的例如铝制的密封部盖(seal cover)24。粘滞密封部23在其内周面形成有螺纹槽，通过旋转轴5的旋转产生从电动机主箱体8侧到齿轮箱体4侧的流体的流动。由此防止齿轮箱体4内的润滑油侵入电动机主箱体8内。然而此时，由于因粘滞密封部23而使电动机2侧形成负压，所以这样有电动机主箱体8的内部空间形成负压的可能性。

于是，在本实施方式中，在密封部盖24形成有：比旋转轴5所贯通的贯通孔大的大致圆形的槽25和从该槽向下侧(换而言之，径方向外侧)延伸的连通槽(连通孔)26。此外，密封部盖24的槽25的侧面(内周面)与旋转轴5的外周面之间的空隙，比密封部盖24的比槽25更靠电动机2侧的部分的内周面与旋转轴5的外周面之间的空隙大。此外，密封部盖24的连通槽26的流路截面，比密封部盖24的比槽25更靠的电动机2侧的部分的内周面与旋转轴5的外周面之间的空隙大。并且，在负荷侧箱体9形成有与密封部盖24的连通槽26连通并且向外部开口、与外部连通的连通孔27。

即，在本实施方式中，负载侧箱体9和密封部盖24构成分隔齿轮箱体4的内部空间与电动机主箱体8的内部空间的隔壁部，通过连通孔26、27，不经由电动机主箱体8的内部空间地，将该隔壁部的比粘滞密封部23更靠电动机2侧的空隙(换而言之，槽25内的空间)与空气压缩机的外部连通。由此，能够通过连通孔26、27将外部气体供给到比粘滞密封部23更靠电动机2侧的空隙，能够防止电动机主箱体8的内部空间形成负压。因此，即使在电动机2的箱体产生微小的空隙(作为具体例之一，在电动机主箱体8与负载侧箱体9的连接部产生微小的空隙)，也能够防止尘埃侵入电动机主箱体8内，能够实现可靠性的提高。

此外，上述第一实施方式中，如图所示，以电动机2的旋转轴5的反负载侧端部不贯通反负载侧箱体10的结构为例进行了说明，但并不限定于此。即，也可以采取电动机2的旋转轴5的反负载侧端部贯通反负载侧箱体10延伸到外部的结构，在反负载侧箱体10(或者安装于其的反负载侧密封部盖)的旋转轴5的贯通部的空隙设置接触式的密封部。在这种情况下也能够获得与上述相同的效果。

利用图2说明本发明的第二实施方式。图2是将本发明的第二实施方式的空气压缩机的截面结构与空气系统和油系统一起表示的图。此外，在该图2中，与上述第一实施方式等同的部分附以相同符号，适当地省略说明。

本实施方式中，电动机2的旋转轴5A的反负载侧端部，贯通反负载侧箱体10A延伸到外部。在反负载侧箱体10A安装有例如铝制的反负载侧密封部盖28，在该反负载侧密封部盖28的旋转轴5A的贯通部的空隙设置有接触式的密封部29。

与上述第一实施方式相同，在负载侧的密封部盖24A形成有比旋转轴5所贯通的贯通孔大的大致圆形的槽25。并且，在旋转轴5A的内部形成有：与密封部盖24A的槽25连通的多个径向的连通孔30a；和与这些连通孔30a连通，并且延伸到旋转轴5A的反负载侧端面的轴方向的连通孔30b。

即，在本实施方式中，负载侧箱体9和密封部盖24A构成分隔齿轮箱体4的内部空间与电动机主箱体8的内部空间的隔壁部，通过连通孔30a、30b不经由电动机主箱体8的内部空间地，将该隔壁部的比粘滞密封部23更靠电动机2侧的空隙(换而言之，槽25内的空间)与空气压缩机的外部连通。由此，能够通过连通孔30a、30b将外部气体供给到比粘滞密封部23更靠电动机2侧的空隙，能够防止电动机主箱体8的内部空间形成负压。因此，即使在电动机2的箱体产生微小的空隙，也能够防止尘埃侵入电动机主箱体8内，能够实现可靠性的提高。

此外，在上述第一和第二实施方式中，以负载侧箱体9与密封部盖24(或24A)作为不同部件形成的情况为例进行了说明，但并不限定于此。即，例如负载侧箱体9和密封部盖24(或24A)可以作为相同部件一体地形成。此外，在上述第一和第二实施方式中，为了方便，负载侧箱体9作为电动机2的箱体的一部分进行了说明，但也可以作为齿轮箱体4的一部分来考虑。并且，例如负载侧箱体9和齿轮箱体4可以作为同一部件一体地形成。在这种情况下，也能够得到与上述相同的效果。

此外，在上述第一和第二实施方式中，举了电动机2的旋转轴5(或者5A)由设置于齿轮箱体4和负载侧箱体9的轴承11A、11B以可旋转的方式支承，位于电动机主箱体8内的转子6相对于轴承11A、11B伸出的结构为例进行了说明，但并不限定于此。即，例如旋转轴5(或者5A)可以由设置于负载侧箱体9和反负载侧箱体10(或者10A)的轴承以可旋转的方式支承。在这种情况下也能够获得与上述相同的效果。

此外，在上述第一和第二实施方式中，举了齿轮机构3由一对齿轮12、18构成的情况为例进行了说明，但并不限定于此。即，例如可以由两对齿轮构成。详细地说，可以设置：设于电动机2的旋转轴5(或者5A)的负载侧端部的驱动齿轮和与其咬合的第一中间齿轮；设于压缩机主体1的阳转子14A的轴部的从动齿轮和与其咬合的第二中间齿轮；和安装有第一和第二中间齿轮的中间轴。此外，阴转子14B的吸入侧轴部，替代阳转子14A的吸入侧轴部，可以从压缩机主箱体15延伸到齿轮箱体4的内部并设置从动齿轮。在这种情况下，也能够获得与上述相同的效果。

此外，在上述第一和第二实施方式中，以具有一级的压缩机主体1的情况为例进行说明，但并不限定于此。即，可以具有两级以上的压缩机主体。在这种情况下，也能够获得与上述相同的效果。

Claims (3)

1.一种空气压缩机，其特征在于，包括：

压缩空气的压缩机主体；

作为所述压缩机主体的动力源的电动机；

将所述电动机的动力传递到所述压缩机主体的齿轮机构；

连接在所述压缩机主体的箱体与所述电动机的箱体之间，收纳所述齿轮机构的齿轮箱体；

分隔出所述齿轮箱体的内部空间和所述电动机的箱体的内部空间的隔壁部；和

螺纹密封部，其设置在所述隔壁部中的所述电动机的旋转轴所贯通的贯通孔，通过该旋转轴的旋转产生从所述电动机的箱体侧到所述齿轮箱体的流体的流动，其中，

在与所述旋转轴相对的所述贯通孔的内壁设置有连通孔，该连通孔不经由所述电动机的箱体的内部空间地，从比所述螺纹密封部更靠所述电动机侧的所述内壁连通到所述空气压缩机的外部，

在产生经由所述螺纹密封部的流体的流动时，经由该连通孔，将外部气体供给到所述贯通孔的所述旋转轴与所述内壁之间的间隙。

2.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征在于：

所述连通孔形成设置于所述隔壁部。

3.一种空气压缩机，其特征在于，包括：

压缩空气的压缩机主体；

作为所述压缩机主体的动力源的电动机；

将所述电动机的动力传递到所述压缩机主体的齿轮机构；

连接在所述压缩机主体的箱体与所述电动机的箱体之间，收纳所述齿轮机构的齿轮箱体；

分隔出所述齿轮箱体的内部空间和所述电动机的箱体的内部空间的隔壁部；和

螺纹密封部，其设置在所述隔壁部中的所述电动机的旋转轴所贯通的贯通孔，通过该旋转轴的旋转产生从所述电动机的箱体侧到所述齿轮箱体的流体的流动，其中，

在与所述贯通孔的内壁相对的所述旋转轴的外周面中设置有连通孔，该连通孔从比所述螺纹密封部更靠所述电动机侧的所述外周面经由所述旋转轴内部连通到所述空气压缩机的外部，

所述电动机的旋转轴的反负载侧端部，贯通所述电动机的箱体延伸到外部，

设置有接触式的密封部，其将所述电动机的箱体的所述反负载侧端部所贯通的部分与所述反负载侧端部之间的间隙密封，

在产生经由所述螺纹密封部的流体的流动时，经由该连通孔，将外部气体供给到所述贯通孔的所述旋转轴与所述内壁之间的间隙。