CN105971876A - 全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无油涡旋空气压缩机技术领域，公开了全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，包括外转子电机、主轴、机架、静涡旋盘、动涡旋盘、滚珠托盘、轴承轴向调节机构，外转子电机内设置有离心风扇，并且在转子轮盘上开设了循环风小孔，转子轮盘带动离心风扇，从机架与涡壳缝隙处吸入自然空气对机架各部件进行散热，离心风扇形成高压冷却空气会从转子轮盘与内定子缝隙处流过再从循环风小孔处返回到离心风扇吸气区域，带走转子轮盘与内定子热量，还可以通过循环风小孔的数量和孔径大小来调节通过内定子与转子轮盘的冷却空气流量。

Description

全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机
技术领域
本发明涉及无油涡旋空气压缩机技术领域，特别是全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机。
背景技术
目前涡旋式空气压缩机产品化的排气量均比较小，全无油涡旋空压机商品化的单机头最大排气量小于1M3/min；喷油或喷水涡旋空压机的单机头最大排气量约3M3/min，这是全世界压缩机行业认为涡旋压缩机难以替代其他高能耗、高噪音压缩机的更本所在，超过以上排量的涡旋空压机都是由数台组合而成。
涡旋式压缩机的结构决定该机型在压缩过程中不允许压缩机部件金属受热引起的热膨胀过大，通常只能在0.05mm以内，不然在压缩运动过程中，涡旋动定盘之间会严重干涉磨损，直至咬死毁坏。这也就造成涡旋空压机的涡旋型线不能高，使涡旋压缩机的排气量受到极大的限制，尤其是全无油涡旋压缩机更无法克服排气量的限制，造成全无油涡旋压缩机的低噪音、高可靠性、低能耗等优点无法在压缩机应用领域很好地发挥作用。这不仅是压缩机业内的遗憾，也是广大压缩机用户的失望。但是无论是能耗、噪音、可靠性、体积等压缩机的各项指标，尤其是全无油涡旋压缩机的品质代表的是最新一代的压缩机机型，突破排量的制约成为行内的期盼。
发明内容
本发明的目的在于提供全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，采用了电机一体化设计，电机采用外转子永磁电机，电机效率达95%以上，体积重量只有传统三相异步感应电机的四分之一。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，包括了外转子电机、主轴、机架、静涡旋盘、动涡旋盘、滚珠托盘、轴承轴向调节机构，外转子电机安装于主轴上，机架包覆着静涡旋盘、动涡旋盘和滚珠托盘，静涡旋盘和动涡旋盘齿合形成空气压缩腔，动涡旋盘和主轴之间设置有滚珠托盘，滚珠托盘上的一侧设置有轴承轴向调节机构与外转子电机相连。
其中，外转子电机包括了涡壳、转子轮盘、离心风扇、内定子和定子外壳，转子轮盘嵌套于主轴上，转子轮盘的背侧面设置有离心风扇，涡壳与离心风扇之间形成空腔，内定子安装于主轴末端通过定子外壳固定封闭。
其中，转子轮盘上开设有循环风小孔，离心风扇形成的高压冷却空气会从转子轮盘与内定子的缝隙处流过再从循环风小孔处返回到离心风扇的吸气区域，带走转子轮盘与内定子产生的热量。
其中，轴承轴向调节机构包括了调节帽、调节螺栓、凸环和凹环，调节帽安装在机架上，调节螺栓上嵌套有相互匹配的凸环和凹环，通过旋转调节螺栓，调节螺栓带动凸环与凹环轴向运动，同时使得轴承做轴向位置调节。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过结构优化设计，采用了电机一体化设计，电机采用外转子永磁电机，电机效率达95%以上，体积重量只有传统三相异步感应电机的四分之一。
2.经过合理设计的无油涡旋空气压缩，外转子电机内设置有离心风扇，并且在转子轮盘上开设了循环风小孔，转子轮盘带动离心风扇，从机架与涡壳缝隙处吸入自然空气对机架各部件进行散热，离心风扇形成的高压冷却空气会从转子轮盘与内定子的缝隙处流过再从循环风小孔处返回到离心风扇吸气区域，带走转子轮盘与内定子的热量，还可以通过循环风小孔的数量和孔径大小来调节通过内定子与转子轮盘的冷却空气流量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，其中标注A为轴承轴向调节机构的结构示意图，标注B为转子轮盘的结构示意图。
图2为本发明的轴承轴向调节机构的结构示意图。
图3为本发明的转子轮盘的结构示意图。
主要组件符号说明:
1：外转子电机，2：主轴，3：机架，4：静涡旋盘，5：动涡旋盘，6：滚珠托盘，7：涡壳，8：转子轮盘，9：循环风小孔，10：离心风扇，11：内定子，12：定子外壳，13：调节帽，14：调节螺栓，15：凸环，16：凹环。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明公开了全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，包括了外转子电机1、主轴2、机架3、静涡旋盘4、动涡旋盘5、滚珠托盘6、轴承轴向调节机构，外转子电机1安装于主轴2上，机架3包覆着静涡旋盘4、动涡旋盘5和滚珠托盘6，静涡旋盘4和动涡旋盘5齿合形成空气压缩腔，动涡旋盘5和主轴2之间设置有滚珠托盘6，滚珠托盘6上的一侧设置有轴承轴向调节机构与外转子电机1相连。
外转子电机1包括了涡壳7、转子轮盘8、离心风扇10、内定子11和定子外壳12，转子轮盘8嵌套于主轴2上，转子轮盘8的背侧面设置有离心风扇10，涡壳7与离心风扇10之间形成空腔，内定子11安装于主轴2末端通过定子外壳12固定封闭。
转子轮盘8上开设有循环风小孔9，离心风扇10形成的高压冷却空气会从转子轮盘8与内定子11的缝隙处流过再从循环风小孔9处返回到离心风扇10的吸气区域，带走转子轮盘8与内定子11产生的热量。
轴承轴向调节机构包括了调节帽13、调节螺栓14、凸环15和凹环16，调节帽13安装在机架3上，调节螺栓14上嵌套有相互匹配的凸环15和凹环16，通过旋转调节螺栓14，调节螺栓14带动凸环15与凹环16轴向运动，同时使得轴承做轴向位置调节。
工作原理：
本申请全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，采用了电机一体化设计，外转子电机1内设置有离心风扇10，并且在转子轮盘8上开设了循环风小孔9，转子轮盘8带动离心风扇10，从机架3与涡壳7缝隙处吸入自然空气对机架3各部件进行散热，离心风扇10形成的高压冷却空气会从转子轮盘8与内定子11的缝隙处流过再从循环风小孔9处返回到离心风扇10吸气区域，带走转子轮盘8与内定子11的热量，还可以通过循环风小孔9的数量和孔径大小来调节通过内定子11与转子轮盘8的冷却空气流量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，其特征在于，包括了外转子电机、主轴、机架、静涡旋盘、动涡旋盘、滚珠托盘、轴承轴向调节机构，所述的外转子电机安装于主轴上，所述的机架包覆着静涡旋盘、动涡旋盘和滚珠托盘，所述的静涡旋盘和动涡旋盘齿合形成空气压缩腔，所述的动涡旋盘和主轴之间设置有滚珠托盘，滚珠托盘上的一侧设置有轴承轴向调节机构与外转子电机相连。
2.如权利要求1所述的全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，其特征在于：所述的外转子电机包括了涡壳、转子轮盘、离心风扇、内定子和定子外壳，所述的转子轮盘嵌套于主轴上，转子轮盘的背侧面设置有离心风扇，涡壳与离心风扇之间形成空腔，内定子安装于主轴末端通过定子外壳固定封闭。
3.如权利要求2所述的全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，其特征在于：所述的转子轮盘上开设有循环风小孔，离心风扇形成的高压冷却空气会从转子轮盘与内定子的缝隙处流过再从循环风小孔处返回到离心风扇的吸气区域，带走转子轮盘与内定子产生的热量。
4.如权利要求3所述的全无油涡旋空气压缩外转子电机一体机，其特征在于：所述的轴承轴向调节机构包括了调节帽、调节螺栓、凸环和凹环，所述的调节帽安装在机架上，调节螺栓上嵌套有相互匹配的凸环和凹环，通过旋转调节螺栓，调节螺栓带动凸环与凹环轴向运动，同时使得轴承做轴向位置调节。
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