CN104847660B - 一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成 - Google Patents
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Abstract
一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成属于压缩机技术领域，尤其涉及一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成。本发明提供一种密封性和稳定性好的低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成。本发明包括主机壳体和动涡旋盘，其结构要点主机壳体通过三轴防自转组件与主机壳体中部上方内的动涡旋盘相连，动涡旋盘的上端设置有静涡旋盘，静涡旋盘边沿与主机壳体边沿上端相连；动涡旋盘下端面中部设置有主驱动轴承安装槽，主机壳体中部相应于主驱动轴承安装槽设置有电机前轴承安装孔，主机壳体下端与定子壳体上端相接，定子壳体下端与电机后架相接，电机后架周边、主机壳体周边、静涡旋盘周边通过竖向紧固件相连。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，尤其涉及一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成。
背景技术
目前，市场上可见的涡旋压缩机产品主要集中在制冷空调领域，而全无油系列的涡旋空气压缩机却并不多见，其主要原因就在于气体泄漏问题难于解决。相比于制冷涡旋压缩机，全无油系列产品对于啮合间隙和工作稳定性的要求就显得更加严格，特别是压缩比越大，泄漏比和摩擦热就越大，工作效率也就越低，这就更增加了该类产品市场化的难度。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种密封性和稳定性好的低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括主机壳体和动涡旋盘，其结构要点主机壳体通过三轴防自转组件与主机壳体中部上方内的动涡旋盘相连，动涡旋盘的上端设置有静涡旋盘，静涡旋盘边沿与主机壳体边沿上端相连；动涡旋盘下端面中部设置有主驱动轴承安装槽，主机壳体中部相应于主驱动轴承安装槽设置有电机前轴承安装孔，主机壳体下端与定子壳体上端相接，定子壳体下端与电机后架相接，电机后架周边、主机壳体周边、静涡旋盘周边通过竖向紧固件相连；定子壳体中部设置有竖向主驱动轴，主驱动轴上端通过主驱动轴承置于所述主驱动轴承安装槽内，主驱动轴上部通过电机前轴承置于所述电机前轴承安装孔内，主驱动轴上部电机前轴承下方设置有主平衡块，主驱动轴中部设置有电机转子，电机后架风扇蜗壳内主驱动轴下部设置有风扇扇叶，主驱动轴下端通过电机后轴承置于电机后架中部的后轴承安装槽内；所述定子壳体内壁相应于电机转子设置有电机定子。
作为一种优选方案，本发明所述三轴防自转组件围绕主机壳体中心设置，每个防自转组件包括副偏心轴，副偏心轴的下部通过第一防自转轴承于主机壳体上的轴孔内，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的副偏心轴侧壁套有轴用隔套，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的轴孔壁设置有孔用隔套，轴用隔套与孔用隔套之间设置有间隙；副偏心轴上端通过第二防自转轴承置于动涡旋盘下端的轴槽内；副偏心轴上端与第二防自转轴承配合部的长度小于副偏心轴下端与第一防自转轴承配合部的长度；所述轴用隔套的厚度小于孔用隔套的厚度。
作为另一种优选方案，本发明所述静涡旋盘与动涡旋盘相互配合的涡旋盘型线中心与几何中心偏置，涡旋盘型线头端修正采用双圆弧加直线结构。
作为另一种优选方案，本发明所述第一防自转轴承、第二防自转轴承和主驱动轴承均采用深沟球轴承，每个深沟球轴承外端面由周边三个圆头螺钉锁紧；所述副偏心轴下端伸出轴孔，副偏心轴下端设置有锁紧螺母；所述竖向紧固件采用三个围绕主驱动轴均布的长杆螺栓；所述电机转子的下端面上设置有副平衡块，副平衡块与电机转子通过螺钉连接；所述静涡旋盘通过外圆止口与主机壳体相连。
作为另一种优选方案，本发明所述动涡旋盘与静涡旋盘相接面盘齿顶密封槽内设置有自润滑垫和调整软垫，自润滑垫设置在调整软垫的上端，调整软垫底面与盘齿顶密封槽底面相接。
作为另一种优选方案，本发明所述调整软垫的底面为锯齿面，调整软垫的与自润滑垫相接的顶面为平面。
作为另一种优选方案，本发明所述盘齿顶密封槽外侧的静涡旋盘下端与动涡旋盘相接面上设置有环形定位槽，环形定位槽与最外侧所述盘齿顶密封槽相切并相合，环形定位槽内设置有硬耐磨垫。
作为另一种优选方案，本发明所述电机后架底面和电机转子上都开有多个竖向进气孔，电机后架底面上的竖向进气孔围绕主驱动轴均布。
其次，本发明所述电机后架侧壁上设置有下横向通孔，主机壳体上设置有与动涡旋盘的底面与主机壳体之间半封闭的冷却腔连通的上横向通孔，上横向通孔与下横向通孔通过通风软管连接。
另外，本发明所述动涡旋盘轴槽内侧的动涡旋盘下端面上设置有围绕动涡旋盘轴槽的弧形筋板，相邻弧形筋板端部之间设置有三个均布的竖条状筋板。
本发明有益效果。
本发明静涡旋盘与主机壳体直接连接，动涡旋盘则通过防自转结构与主机壳体相连，具有低压缩比且全无油的特点。
本发明选用永磁直流电机作为驱动装置，选用离心风扇作为风冷装置，电机前架与主机壳体一体结构，电机后架与离心蜗壳一体结构，电机定子固定在定子壳体上，主平衡块、电机转子、风扇扇叶都与主驱动轴连接；产品结构紧凑、合理，主要零件均易于加工和装配，产品密封性和稳定性可以有效保证，工作效率高、使用命寿长、制造成本低，且维修方便，除轴承外再无任何含油部件。本发明可广泛应用于医疗、食品、药品、化工或其它等特殊行业领域。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1 为本发明的结构示意图。
图2 为自润滑垫、调整软垫及硬耐磨垫的结构示意图。
图3 为静涡旋盘密封槽与定位槽的分布，型线偏移与圆弧修正的示意图。
图4 为动涡旋盘薄片筋板的形状位置示意图。
图5 为防自转结与主驱动轴分布的示意图。
图6 电机后架风扇蜗壳结构示意图。
图中，1-静涡旋盘、2-动涡旋盘、3-主机壳体、4-主驱动轴、5-副偏心轴、6-自润滑垫、7-调整软垫、8-硬耐磨垫、9-主平衡块、10-电机转子、11-电机定子、12-定子壳体、13-风扇扇叶、14-电机后架、15-电机前轴承、16-电机后轴承、17-主驱动轴承、18-第一防自转轴承、19-轴用隔套、20-孔用隔套、21-锁紧螺母、22-长杆螺栓、23-副平衡块、24-圆头螺钉、25-竖条状筋板、26-涡旋盘型线、27-弧形筋板、28-电机前轴承安装孔、29-竖向进气孔、30-环形定位槽、31-盘齿顶密封槽、32-通风软管。
具体实施方式
如图所示，本发明包括主机壳体和动涡旋盘，其结构要点主机壳体通过三轴防自转组件与主机壳体中部上方内的动涡旋盘相连，动涡旋盘的上端设置有静涡旋盘，静涡旋盘边沿与主机壳体边沿上端相连；动涡旋盘下端面中部设置有主驱动轴承安装槽，主机壳体中部相应于主驱动轴承安装槽设置有电机前轴承安装孔，主机壳体下端与定子壳体上端相接，定子壳体下端与电机后架相接，电机后架周边、主机壳体周边、静涡旋盘周边通过竖向紧固件相连；定子壳体中部设置有竖向主驱动轴，主驱动轴上端通过主驱动轴承置于所述主驱动轴承安装槽内，主驱动轴上部通过电机前轴承置于所述电机前轴承安装孔内，主驱动轴上部电机前轴承下方设置有主平衡块，主驱动轴中部设置有电机转子，电机后架风扇蜗壳内主驱动轴下部设置有风扇扇叶，主驱动轴下端通过电机后轴承置于电机后架中部的后轴承安装槽内；所述定子壳体内壁相应于电机转子设置有电机定子。
所述三轴防自转组件围绕主机壳体中心设置，每个防自转组件包括副偏心轴，副偏心轴的下部通过第一防自转轴承于主机壳体上的轴孔内，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的副偏心轴侧壁套有轴用隔套，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的轴孔壁设置有孔用隔套，轴用隔套与孔用隔套之间设置有间隙；副偏心轴上端通过第二防自转轴承置于动涡旋盘下端的轴槽内；副偏心轴上端与第二防自转轴承配合部的长度小于副偏心轴下端与第一防自转轴承配合部的长度；所述轴用隔套的厚度小于孔用隔套的厚度。防自转结构所用副偏心轴非对称结构，上端较短，采用单轴承与动涡旋盘连接；下端较长，采用双轴承、双隔套及一个锁紧螺母的结构与主机壳体连接，可确保防自转结构和动涡旋盘在工作时不易倾斜，进而提高了产品的稳定性。
所述静涡旋盘与动涡旋盘相互配合的涡旋盘型线中心与几何中心偏置，涡旋盘型线头端修正采用双圆弧加直线结构。涡旋盘型线中心与几何中心偏置，有效减小了盘体尺寸和产品重量。涡旋盘型线头端修正采用双圆弧加直线的方式，相比现有的双圆弧修正，气体密封效果明显提升，加工难度明显降低。
所述第一防自转轴承、第二防自转轴承和主驱动轴承均采用深沟球轴承，每个深沟球轴承外端面由周边三个圆头螺钉锁紧；所述副偏心轴下端伸出轴孔，副偏心轴下端设置有锁紧螺母；所述竖向紧固件采用三个围绕主驱动轴均布的长杆螺栓；所述电机转子的下端面上设置有副平衡块，副平衡块与电机转子通过螺钉连接；所述静涡旋盘通过外圆止口与主机壳体相连。连接防自转结构所用的轴承采用两侧带密封圈的深沟球轴承，外圈端面采用大圆头螺钉锁紧，确保轴承在工作时亦不会脱落，进而提高了产品的稳定性。
所述动涡旋盘与静涡旋盘相接面盘齿顶密封槽内设置有自润滑垫和调整软垫，自润滑垫设置在调整软垫的上端，调整软垫底面与盘齿顶密封槽底面相接。
所述调整软垫的底面为锯齿面，调整软垫的与自润滑垫相接的顶面为平面。涡旋盘齿顶密封槽内，在自润滑垫下面安装一个底部是锯齿形状的调整软垫，当高压气体将其压缩变形后，其底面和侧面就会紧紧贴住自润滑垫底面和密封槽侧壁，以柔性方式提升了密封效果。
所述盘齿顶密封槽外侧的静涡旋盘下端与动涡旋盘相接面上设置有环形定位槽，环形定位槽与最外侧所述盘齿顶密封槽相切并相合，环形定位槽内设置有硬耐磨垫。静涡旋盘齿顶密封槽外圈处增加一个圆环形的硬耐磨垫，可有效压制动盘端面的轴向跳动，同时提升气体的密封性和产品的稳定性。本发明除自润滑垫和硬耐磨垫外，无任何磨损件。
所述电机后架底面和电机转子上都开有多个竖向进气孔，电机后架底面上的竖向进气孔围绕主驱动轴均布。
所述电机后架侧壁上设置有下横向通孔，主机壳体上设置有与动涡旋盘的底面与主机壳体之间半封闭的冷却腔连通的上横向通孔，上横向通孔与下横向通孔通过通风软管连接。风冷气体由通风软管直接输气至冷却腔内，强制风冷。
所述动涡旋盘轴槽内侧的动涡旋盘下端面上设置有围绕动涡旋盘轴槽的弧形筋板，相邻弧形筋板端部之间设置有三个均布的竖条状筋板。动涡旋盘与主机壳体间形成一个半封闭腔体，其盘背面设置多个薄壁筋板，通过优化筋板的形状和位置，可有效提升动盘及整机的风冷效果。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，包括主机壳体和动涡旋盘，其特征在于主机壳体通过三轴防自转组件与主机壳体中部上方内的动涡旋盘相连，动涡旋盘的上端设置有静涡旋盘，静涡旋盘边沿与主机壳体边沿上端相连；动涡旋盘下端面中部设置有主驱动轴承安装槽，主机壳体中部相应于主驱动轴承安装槽设置有电机前轴承安装孔，主机壳体下端与定子壳体上端相接，定子壳体下端与电机后架相接，电机后架周边、主机壳体周边、静涡旋盘周边通过竖向紧固件相连；定子壳体中部设置有竖向主驱动轴，主驱动轴上端通过主驱动轴承置于所述主驱动轴承安装槽内，主驱动轴上部通过电机前轴承置于所述电机前轴承安装孔内，主驱动轴上部电机前轴承下方设置有主平衡块，主驱动轴中部设置有电机转子，电机后架风扇蜗壳内主驱动轴下部设置有风扇扇叶，主驱动轴下端通过电机后轴承置于电机后架中部的后轴承安装槽内；所述定子壳体内壁相应于电机转子设置有电机定子；
所述三轴防自转组件围绕主机壳体中心设置，每个防自转组件包括副偏心轴，副偏心轴的下部通过第一防自转轴承于主机壳体上的轴孔内，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的副偏心轴侧壁套有轴用隔套，第一防自转轴承的上部轴承与第一防自转轴承的下部轴承之间的轴孔壁设置有孔用隔套，轴用隔套与孔用隔套之间设置有间隙；副偏心轴上端通过第二防自转轴承置于动涡旋盘下端的轴槽内；副偏心轴上端与第二防自转轴承配合部的长度小于副偏心轴下端与第一防自转轴承配合部的长度；所述轴用隔套的厚度小于孔用隔套的厚度；
所述静涡旋盘与动涡旋盘相互配合的涡旋盘型线中心与几何中心偏置，涡旋盘型线头端修正采用双圆弧加直线结构。
2.根据权利要求1所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述第一防自转轴承、第二防自转轴承和主驱动轴承均采用深沟球轴承，每个深沟球轴承外端面由周边三个圆头螺钉锁紧；所述副偏心轴下端伸出轴孔，副偏心轴下端设置有锁紧螺母；所述竖向紧固件采用三个围绕主驱动轴均布的长杆螺栓；所述电机转子的下端面上设置有副平衡块，副平衡块与电机转子通过螺钉连接；所述静涡旋盘通过外圆止口与主机壳体相连。
3.根据权利要求1所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述动涡旋盘与静涡旋盘相接面盘齿顶密封槽内设置有自润滑垫和调整软垫，自润滑垫设置在调整软垫的上端，调整软垫底面与盘齿顶密封槽底面相接。
4.根据权利要求3所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述调整软垫的底面为锯齿面，调整软垫的与自润滑垫相接的顶面为平面。
5.根据权利要求3所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述盘齿顶密封槽外侧的静涡旋盘下端与动涡旋盘相接面上设置有环形定位槽，环形定位槽与最外侧所述盘齿顶密封槽相切并相合，环形定位槽内设置有硬耐磨垫。
6.根据权利要求1所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述电机后架底面和电机转子上都开有多个竖向进气孔，电机后架底面上的竖向进气孔围绕主驱动轴均布。
7.根据权利要求1所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述电机后架侧壁上设置有下横向通孔，主机壳体上设置有与动涡旋盘的底面与主机壳体之间半封闭的冷却腔连通的上横向通孔，上横向通孔与下横向通孔通过通风软管连接。
8.根据权利要求1所述一种低压缩比全无油涡旋空气压缩机总成，其特征在于所述动涡旋盘轴槽内侧的动涡旋盘下端面上设置有围绕动涡旋盘轴槽的弧形筋板，相邻弧形筋板端部之间设置有三个均布的竖条状筋板。
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