CN109026684A - 一种双级涡旋空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级涡旋空气压缩机，包括进气口、排气口、固定机壳、动涡旋座、静涡旋座、旋转主轴、过滤器、散热器、动涡旋盘、静涡旋盘和防自转偏心小轴，所述固定机壳两端分别与静涡旋座、电机固定连接，所述固定机壳连接所述静涡旋座一侧设置有用于容纳动涡旋座的内腔、用于容纳旋转主轴的主轴承孔和用于安装防自转偏心小轴的小轴承孔，所述动涡旋盘包括一级动涡旋盘和二级动涡旋盘，所述静涡旋盘包括一级静涡旋盘和二级静涡旋盘，所述一级动涡旋盘和一级静涡旋盘之间形成一级涡旋压缩腔，与所述进气口相连通，所述二级动涡旋盘与二级静涡旋盘之间形成二级涡旋压缩腔与所述排气口相连通。本发明压缩效率高，结构稳定，散热性能好。

Description

一种双级涡旋空气压缩机

技术领域

本发明空气压缩机技术领域，涉及一种涡旋空气压缩机，特别涉及一种双级涡旋空气压缩机。

背景技术

涡旋压缩机属于容积式压缩的压缩机，压缩部件由动涡旋盘和静涡旋盘组成。其运动机件之间或运动机件与固定机件之间，常以保持一定的运动间隙来达到密封，气体通过间隙势必引起泄漏，这就限制了回转式压缩机难以达到较大的压缩比，因此，大多数回转式压缩机多在空调工况下使用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种双级涡旋空气压缩机，其具有较高的压缩比，稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种双级涡旋空气压缩机，包括进气口、排气口、固定机壳、动涡旋座、静涡旋座、旋转主轴、电机、固定安装在旋转主轴一端的靠近所述动涡旋座的偏心轮、安装在所述动涡旋座上的动涡旋盘、安装在所述静涡旋座上的静涡旋盘、安装在所述进气口处的过滤器、安装在所述静涡旋座上相对静涡旋盘一侧的散热器、安装在所述动涡旋座相对动涡旋盘一侧的防自转偏心小轴，所述过滤器、静涡旋座、动涡旋座、固定机壳和电机依次排布连接成一整体，该整体上方安装有导风罩Ⅰ，所述固定机壳两端分别与静涡旋座、电机固定连接，所述固定机壳连接所述静涡旋座一侧设置有用于容纳所述动涡旋座的内腔、用于容纳所述旋转主轴的主轴承孔和用于安装防自转偏心小轴的小轴承孔，所述旋转主轴外部套接有固定安装在所述内腔中的主轴盖板，所述防自转偏心小轴外部套接有固定安装于所述动涡旋盘的小轴盖板，所述动涡旋盘包括一级动涡旋盘和二级动涡旋盘，所述静涡旋盘包括一级静涡旋盘和二级静涡旋盘，所述一级动涡旋盘和一级静涡旋盘之间形成一级涡旋压缩腔，所述进气口与所述一级涡旋压缩腔相连通，所述二级动涡旋盘与二级静涡旋盘之间形成二级涡旋压缩腔，所述排气口与所述二级涡旋压缩腔相连通。

作为优选，所述一级动涡旋盘和一级静涡旋盘上分别设有两对对称的涡旋齿，形成两个一级涡旋压缩腔，所述二级动涡旋盘和二级静涡旋盘上分别设有一对对称的涡旋齿，形成一个二级涡旋压缩腔，所述涡旋齿的轴向端面上开设有齿槽，所述齿槽中设有弹性密封条，用于所述涡旋齿与所述动涡旋盘或所述静涡旋盘的贴合密封。

作为优选，所述电机为内转子永磁电机，所述电机的转子套接固定于所述旋转主轴外部，所述电机的定子固定套接于电机外壳内部，电机效率高，所述电机上方还安装有与所述导风罩Ⅰ相连通的导风罩Ⅱ。

作为优选，所述旋转主轴远离动涡旋盘一端固定安装有一离心风扇，其外部安装有与所述导风罩Ⅱ相连通并与所述电机的电机后座固定连接的导风罩Ⅲ，所述电机后座固定安装于所述电机外壳，所述导风罩Ⅲ对应离心风扇轴心位置处开设有导风口，当电机运转时，转子带动离心风扇，从导风口处吸入自然空气对各个部件进行散热，使各部件在额定负荷工作状态下达到热平衡状态，使工作状态保持稳定。

作为优选，所述静涡旋座安装散热器一侧还开设有散热通道，压缩空气从一级涡旋压缩腔中进入散热通道再进入二级涡旋压缩腔，在一级和二级涡旋压缩腔之间形成一个封闭系统。

作为优选，还安装有级间预冷器，所述级间预冷器分别与所述一级涡旋压缩腔和二级涡旋压缩腔相连通，用于从一级涡旋压缩腔中排出的压缩空气经冷却后再进入二级涡旋压缩腔进行第二次压缩，不仅能提高空气压缩压力，还能提升工作效率。

作为优选，所述防自转偏心小轴设置有四个，对称设置于所述动涡旋座上，相比于通用机型用三根小轴，增加了稳定性和整机运行过程中的抗负载能力。

作为优选，所述排气口处还安装有静涡旋背板，用于封闭静涡旋座、散热器和级间预冷器等部件，防止灰尘等进入。

作为优选，所述旋转主轴靠近偏心轮一端设置有平衡块Ⅰ，所述电机转子远离所述旋转主轴一端设置有平衡块Ⅱ，减小因动涡旋盘作小范围的旋转运动而产生的振动，增加稳定性和可靠性，并减小噪音。

本发明的工作原理为：电机转子带动旋转主轴转动，旋转主轴端部的偏心轮配合防自转偏心小轴，使动涡旋座上的动涡旋盘作沿小直径圆周的平移运动，空气经过滤器过滤后进入由一级动涡旋盘和一级静涡旋盘组成的一级涡旋压缩空腔内，经一级涡旋压缩空腔压缩的空气通过散热通道和级间预冷器冷却，进入由二级动涡旋盘和二级静涡旋盘组成的二级涡旋压缩空腔内进行第二次压缩，然后由排气口排出，在此过程中，安装在静涡旋座上的散热器和安装在电机转子上的离心风扇不断对压缩机组件进行散热。

本发明的有益效果有：

1．采用两级涡旋盘空气压缩，以及空气压到一定压力后，空气通过散热装置降温后在进行第二次压缩，不仅提高了压缩空气的压力，还提升了工作效率;

2．在动涡旋盘和静涡旋盘之间形成两个独立的涡旋线，同时形成两个不相连的压缩腔，保证了产品在生产过程中生产的工艺可靠;

3．在动涡旋座上同时用四根偏心小轴作为转动支撑，相比于通用机型用三根小轴，增加了运行的稳定性和抗负载能力；

4．在电机转子尾端安装有离心风扇，对压缩机内部各部件进行持续的降温，避免影响空气压缩比。

5．设置有平衡块，进一步减小振动，增加压缩机运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图。

图2为本发明实施例的部分立体图。

图3为本发明实施例的结构爆炸图。

图4为本发明实施例的局部剖视图。

图5为本发明实施例涡旋齿的结构示意图。

图中各项分别为：1进气口，2排气口，3固定机壳，4动涡旋座，5静涡旋座，6旋转主轴，7电机，8动涡旋盘，9静涡旋盘，10过滤器，11散热器，12防自转偏心小轴，13导风罩Ⅰ，14内腔，15主轴承孔，16小轴承孔，17主轴盖板，18小轴盖板，19一级动涡旋盘，20二级动涡旋盘，21一级静涡旋盘，22二级静涡旋盘，23一级涡旋压缩腔，24二级涡旋压缩腔，25涡旋齿，26齿槽，27弹性密封条，28转子，29定子，30电机外壳，31导风罩Ⅱ，32离心风扇，33电机后座，34导风罩Ⅲ，35导风口，36散热通道，37级间预冷器，38静涡旋背板，39平衡块Ⅰ，40平衡块Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案做详细的说明。

如图1~5所示，一种双级涡旋空气压缩机，包括进气口1、排气口2、固定机壳3、动涡旋座4、静涡旋座5、旋转主轴6、电机7、固定安装在旋转主轴6一端的靠近所述动涡旋座4的偏心轮（图中未画出）、焊接安装在所述动涡旋座4上的动涡旋盘8、焊接安装在所述静涡旋座5上的静涡旋盘9、安装在所述进气口1处的过滤器10、安装在所述静涡旋座5上相对静涡旋盘9一侧的散热器11、安装在所述动涡旋座4相对动涡旋盘8一侧的防自转偏心小轴12，所述过滤器10、静涡旋座5、动涡旋座4、固定机壳3和电机7依次排布连接成一整体，该整体上方安装有导风罩Ⅰ13，所述固定机壳3两端分别与静涡旋座5、电机7固定连接，所述固定机壳3连接所述静涡旋座5一侧设置有用于容纳所述动涡旋座4的内腔14、用于容纳所述旋转主轴6的主轴承孔15和用于安装防自转偏心小轴12的小轴承孔16，所述旋转主轴6外部套接有固定安装在所述内腔中的主轴盖板17，所述防自转偏心小轴12外部套接有固定安装于所述动涡旋盘8的小轴盖板18，所述动涡旋盘8包括一级动涡旋盘19和二级动涡旋盘20，所述静涡旋盘9包括一级静涡旋盘21和二级静涡旋盘22，所述一级动涡旋盘19和一级静涡旋盘21之间形成一级涡旋压缩腔23，所述进气口1与所述一级涡旋压缩腔23相连通，所述二级动涡旋盘20与二级静涡旋盘22之间形成二级涡旋压缩腔24，所述排气口2与所述二级涡旋压缩腔24相连通。

其中，如图5所示，所述一级动涡旋盘19和一级静涡旋盘21上分别设有两对对称的涡旋齿25，形成两个一级涡旋压缩腔23，所述二级动涡旋盘20和二级静涡旋盘22上分别设有一对对称的涡旋齿25，形成一个二级涡旋压缩腔24，所述涡旋齿25的轴向端面上开设有齿槽26，所述齿槽26中设有弹性密封条27，用于所述涡旋齿25与所述动涡旋盘8或所述静涡旋盘9的贴合密封。

在本实施例中，所述电机7为内转子永磁电机，所述电机的转子28套接固定于所述旋转主轴6外部，所述电机7的定子29固定套接于电机外壳30内部，永磁电机效率高，所述电机7上方还安装有与所述导风罩Ⅰ13相连通的导风罩Ⅱ31。

如图3所示，所述旋转主轴6远离动涡旋盘8一端固定安装有一离心风扇32，所述离心风扇32外部安装有与所述导风罩Ⅱ31相连通并与所述电机7的电机后座33固定连接的导风罩Ⅲ34，所述电机后座33固定安装于所述电机外壳30，所述导风罩Ⅲ34对应离心风扇32轴心位置处开设有导风口35，当电机7运转时，转子28带动离心风扇32转动，从导风口35处吸入自然空气对各个部件进行散热，使各部件在额定负荷工作状态下达到热平衡状态，使工作状态保持稳定。

所述静涡旋座5安装散热器11一侧还开设有散热通道36，压缩空气从一级涡旋压缩腔23中进入散热通道36再进入二级涡旋压缩腔24，在一级23和二级涡旋压缩腔24之间形成一个封闭系统。

进一步地，还安装有级间预冷器37，在本实施例中，所述级间预冷器37位于所述散热器远离静涡旋座一侧，所述级间预冷器37分别与所述一级涡旋压缩腔23和二级涡旋压缩腔24相连通，用于将从一级涡旋压缩腔23中排出的压缩空气经冷却后送入二级涡旋压缩腔24进行第二次压缩，不仅能提高空气压缩压力，还能提升工作效率。

在本实施例中，所述防自转偏心小轴12设置有四个，对称设置于所述动涡旋座4上，相比于通用机型用三根小轴，增加了稳定性和整机运行过程中的抗负载能力。

如图1或3所示，所述排气口2处还安装有静涡旋背板38，用于封闭静涡旋座5、散热器11和级间预冷器37等部件，防止灰尘等进入。

如图3所示，所述旋转主轴6靠近偏心轮一端设置有平衡块Ⅰ39，所述电机转子28远离所述旋转主轴6一端设置有平衡块Ⅱ40，减小因动涡旋盘8作小范围的旋转运动而产生的振动，增加稳定性和可靠性，并减小噪音。

本发明的工作原理为：电机转子28带动旋转主轴6转动，旋转主轴6端部的偏心轮配合防自转偏心小轴12，使动涡旋座4上的动涡旋盘8作沿小直径圆周的平移运动，空气经过滤器10过滤后进入由一级动涡旋盘19和一级静涡旋盘21组成的一级涡旋压缩空腔23内，经一级涡旋压缩空腔23压缩的空气通过散热通道36和级间预冷器37冷却，进入由二级动涡旋盘20和二级静涡旋盘22组成的二级涡旋压缩空腔24内进行第二次压缩，然后由排气口2排出，在此过程中，安装在静涡旋座5上的散热器10和安装在电机转子28上的离心风扇32不断对压缩机组件进行散热。

本实施例中，在未作出特别说明的情况下，所述固定方式、连接方式或安装方式均为螺钉或螺丝螺母螺接。

Claims (9)

1.一种双级涡旋空气压缩机，包括进气口、排气口、固定机壳、动涡旋座、静涡旋座、旋转主轴、电机、过滤器、散热器、安装在所述动涡旋座上的动涡旋盘、安装在所述静涡旋座上的静涡旋盘、安装在所述动涡旋座相对动涡旋盘一侧的防自转偏心小轴，所述过滤器、静涡旋座、动涡旋座、固定机壳和电机依次排布连接成一整体，该整体上方安装有导风罩Ⅰ，其特征在于：所述固定机壳两端分别与静涡旋座、电机固定连接，所述固定机壳连接所述静涡旋座一侧设置有用于容纳所述动涡旋座的内腔、用于容纳所述旋转主轴的主轴承孔和用于安装防自转偏心小轴的小轴承孔，所述旋转主轴外部套接有固定安装在所述内腔中的主轴盖板，所述防自转偏心小轴外部套接有固定安装于所述动涡旋盘的小轴盖板，所述动涡旋盘包括一级动涡旋盘和二级动涡旋盘，所述静涡旋盘包括一级静涡旋盘和二级静涡旋盘，所述一级动涡旋盘和一级静涡旋盘之间形成一级涡旋压缩腔，所述进气口与所述一级涡旋压缩腔相连通，所述二级动涡旋盘与二级静涡旋盘之间形成二级涡旋压缩腔，所述排气口与所述二级涡旋压缩腔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述一级动涡旋盘和一级静涡旋盘上分别设有两对对称的涡旋齿，形成两个一级涡旋压缩腔，所述二级动涡旋盘和二级静涡旋盘上分别设有一对对称的涡旋齿，形成一个二级涡旋压缩腔，所述涡旋齿的轴向端面上开设有齿槽，所述齿槽中设有弹性密封条。

3.根据权利要求1所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述电机为内转子永磁电机，所述电机的转子套接固定于所述旋转主轴外部，所述电机的定子固定套接于电机外壳内部，所述电机上方还安装有与所述导风罩Ⅰ相连通的导风罩Ⅱ。

4.根据权利要求3所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述旋转主轴远离动涡旋盘一端固定安装有一离心风扇，其外部安装有与所述导风罩Ⅱ相连通并与所述电机的电机后座固定连接的导风罩Ⅲ，所述电机后座固定安装于所述电机外壳，所述导风罩Ⅲ对应离心风扇轴心位置处开设有导风口。

5.根据权利要求1所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述静涡旋座安装散热器一侧还开设有散热通道。

6.根据权利要求1或5所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：还安装有级间预冷器，所述级间预冷器分别与所述一级涡旋压缩腔和二级涡旋压缩腔相连通。

7.根据权利要求1所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述防自转偏心小轴设置有四个，对称设置于所述动涡旋座上。

8.根据权利要求6所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述排气口处还安装有静涡旋背板。

9.根据权利要求3所述的一种双级涡旋空气压缩机，其特征在于：所述旋转主轴靠近偏心轮一端设置有平衡块Ⅰ，所述电机转子远离所述旋转主轴一端设置有平衡块Ⅱ。