CN104074759A - 十字环滚动运动的涡旋空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，包括静盘、动盘、曲轴、十字环、前机架和后机架，静盘、前机架和后机架依次连接，动盘角向定位于前机架上，前机架壳体前端的中心部设置有圆筒部，动盘的轮毂伸入圆筒部内，曲轴的偏心段插入动盘的轮毂内通过轴承连接，曲轴的非偏心段位于前机架和后机架连接后形成内腔的轴向中心，分别通过主轴承和副轴承连接；十字环上垂直于圆环端面的两方向各有两个突出的圆柱体连接键，它们分别与动盘端板和前机架的圆筒部之间通过键槽连接。圆柱体外壁连接有滚动体，滚动体的外壁分别在动盘端板和前机架上的键槽里做滚动摩擦运动。降低摩擦系数，减小磨损量，提高压缩机在启动、停机和高速运转时的可靠性。

Description

十字环滚动运动的涡旋空气压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋空气压缩机，具体涉及一种涡旋空气压缩机的十字环结构。

背景技术

涡旋空气压缩机以其效率高、噪音低、体积小、有利于节能及保护环境等优点而广泛应用于工业、农业、交通运输等行业需要压缩空气的场合。涡旋空气压缩机主要运行件涡盘只有啮合，不产生磨损，因而寿命比活塞式、螺杆式压缩机更长，是风动机械理想动力源。在涡旋空气压缩机中，主要运行件涡盘分为动盘和静盘，动盘和静盘内设涡旋片，通常，由动盘和静盘彼此结合形成压缩腔，当动盘由曲轴带动沿着一定圆周轨迹作平动时，动盘涡旋片相对静盘涡旋片移动，即由两者所形成的压缩腔移动并改变其容积，从而进行吸入、压缩、排放，完成压缩空气的过程。

传统涡旋压缩机采用十字环（也叫欧氏环）保持动盘运动过程中与静盘始终恒定的相位差。图6为现有技术十字环的三维图，这种十字环在垂直于圆环端面的两方向各有两个突出的长方体键，长方体的两侧面与动盘键槽和前机架键槽配合，运动方式为来回滑动。这种滑动运动方式，运动时摩擦力较大，滑动阻力较大，在涡旋压缩机启动、停机和高速运动过程中，容易出现磨损，随着运转时间的增加，此磨损不可逆转，最终会导致滑动运动方式失效，从而造成压缩机卡死和压缩机失效的后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种十字环的运转方式为滚动式的涡旋空气压缩机，降低运动磨损，提高涡旋空气压缩机工作的稳定性。

本发明公开的这种十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，包括静盘、动盘、曲轴、十字环、前机架和后机架，静盘、前机架和后机架依次连接，动盘通过十字环角向定位于前机架上，动盘的轮毂伸入前机架内，曲轴的偏心段插入动盘的轮毂内通过轴承连接，曲轴的非偏心段位于前机架和后机架连接后形成内腔的轴向中心，分别通过主轴承和副轴承连接；曲轴带动动盘旋转与静盘啮合形成空气压缩腔，十字环上垂直于圆环端面的两方向各有两个突出的连接键，它们分别与动盘端板和前机架的圆筒部之间通过键槽连接。所述连接键为圆柱体，其外壁连接有滚动体，滚动体的外壁分别在动盘端板和前机架上的键槽里做滚动摩擦运动。

所述滚动体为深沟球轴承或者圆柱形滚动套。

所述圆柱体包括两段，其中靠十字环端面的这段直径大于另一段，所述滚动体连接于直径小的这段上，大直径段使滚动体轴向限位以避免磨损十字环端面。

所述前机架的圆筒部和壳体之间开设有环形凹槽，环形凹槽上开设有用于连接所述滚动体的键槽。

本发明将十字环端面上的连接键设置为圆柱体结构，并在圆柱体上安装滚动体，滚动体在动盘端板和前机架圆筒部上的键槽内滚动运动，相互之间的摩擦为滚动摩擦，摩擦系数较现有技术的滑动摩擦大大降低，从而大大减小动盘和前机架圆筒部连接键槽部位的磨损量，使涡旋压缩机可以以更高的旋转速度运转，这样不仅提高了压缩机在启动、停机和高速运转时的可靠性，有效避免涡旋压缩机在启动、停机和高速运转中出现十字环运转失效，导致压缩机运转运转失效的严重后果，而且可以使较小的涡旋压缩机主机满足更高要求的运转速度，降低压缩机的重量，从而降低涡旋压缩机的投入成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的剖视结构示意图。

图2为图1中十字环与滚动体的装配结构示意图

图3为图2的爆炸结构示意图。

图4为为滚动轴承与十字环的装配示意图。

图5为本发明实施例二中圆柱形滚动套与十字环的装配示意图。

图6为现有技术十字环的结构示意图。

具体实施方式

实施例一，如图1至图5所示，本发明公开的这种十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，包括静盘1、动盘2 、十字环3、曲轴4、前机架5、主平衡块6、后机架7、后盖组件8、副平衡块9、轴承15、主轴承16、副轴承17 。静盘1、前机架5和后机架7依次连接，静盘1上有吸气口11，动盘2通过十字环3角向定位于前机架5上，前机架5壳体5-2前端的中心部设置有圆筒部5-1，圆筒部5-1与前机架5的壳体5-2之间开设有环形凹槽5-3，在圆筒部5-1的前端设环形的支撑凸环以轴向支撑动盘2。动盘2的轮毂伸入圆筒部5-1内，曲轴4的偏心段插入动盘2的轮毂内通过轴承15连接，曲轴4的非偏心段位于前机架5和后机架7连接后形成内腔的轴向中心，分别通过主轴承16和副轴承17连接。

动盘2的轮毂在曲轴4偏心部的驱动下在该圆筒部5-1内作绕圆周平动，动盘2与静盘1啮合形成空气压缩腔。

十字环3上垂直于圆环端面的两方向各有两个突出的连接键3-1，连接键3-1为圆柱体，其外壁连接有滚动体3-2。环形凹槽5-3和动盘2的端板上均开设有用于连接滚动体3-2的键槽，滚动体3-2的外壁分别在动盘2的端板和前机架5上的键槽里做滚动摩擦运动。

本实施例的滚动体采用深沟球轴承，十字环3、连接键3-1和滚动体3深沟球轴承组成十字环组件，十字环组件保持动盘2与静盘1之间的相位差。

实施例二，本实施例与实施例一之间的不同之处在于：滚动体采用圆柱形滚动套。本实施例的其它结构同实施例一。

本发明中十字环3的连接键3-1设计为圆柱体，对应的动盘2和前机架5键槽结构同现有有技术，只需使键槽的尺寸与连接于十字环3上圆柱体外壁的滚动体深沟球轴承或圆柱形滚动套外径匹配，满足滚动体滚动运转的要求即可。采用本发明后，十字环键部运转的摩擦系数大幅度下降，键槽部的磨损大大降低，使涡旋压缩机可以运转在更高的旋转速度下，不仅提高了压缩机在启动、停机和高速运转的可靠性，而且可以使较小涡旋压缩机主机运转在较高的转速下，降低压缩机的重量，从而降低涡旋压缩机的成本。

Claims (4)

1.一种十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，包括静盘、动盘、曲轴、十字环、前机架和后机架，静盘、前机架和后机架依次连接，动盘通过十字环角向定位于前机架上，动盘的轮毂伸入前机架内，曲轴的偏心段插入动盘的轮毂内通过轴承连接，曲轴的非偏心段位于前机架和后机架连接后形成内腔的轴向中心，分别通过主轴承和副轴承连接；曲轴带动动盘旋转与静盘啮合形成空气压缩腔，十字环上垂直于圆环端面的两方向各有两个突出的连接键，它们分别与动盘端板和前机架的圆筒部之间通过键槽连接，其特征在于：所述连接键为圆柱体，其外壁连接有滚动体，滚动体的外壁分别在动盘端板和前机架上的键槽里做滚动摩擦运动。

2.如权利要求1所述的十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，其特征在于：所述滚动体为深沟球轴承或者圆柱形滚动套。

3.如权利要求2所述的十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，其特征在于：所述圆柱体包括两段，其中靠十字环端面的这段直径大于另一段，所述滚动体连接于直径小的这段上，大直径段使滚动体轴向限位以避免磨损十字环端面。

4.如权利要求2所述的十字环滚动运动的涡旋空气压缩机，其特征在于：所述前机架的圆筒部和壳体之间开设有环形凹槽，环形凹槽上开设有用于连接所述滚动体的键槽。