CN111075718A - 一种驱控一体的无油涡旋空压机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种驱控一体的无油涡旋空压机系统，包括：控制器、电机、联轴器、空压机和底座；电机和空压机均设置于底座上；电机和空压机通过联轴器传动连接；控制器设置于电机顶部，与电机电连接，且控制器与电机连为一体。与现有技术相比，通过本方案，有效减小无油涡旋空压机系统的整体体积和占用空间，以及减少了部件之间的线路连接，降低了无油涡旋空压机系统的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及到空压机领域，特别是涉及到一种驱控一体的无油涡旋空压机系统。
背景技术
空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似，常用于人们的生产生活中。如风动工具、风洞实验、地下通道换气、金属冶炼和喷漆。目前的空压机大多是驱动系统和控制系统分离，控制功能不全。这种分离式结构存在诸多缺陷如空压机体积大、占用空间多，线路连接多，生产成本高等。因此，如何改善现有技术中，空压机的驱动系统和控制系统分离造成的缺陷，显得十分必要。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种驱控一体的无油涡旋空压机系统，旨在解决改善空压机的驱动系统和控制系统分离造成的缺陷的技术问题。
本发明提出一种驱控一体的无油涡旋空压机系统，包括：控制器、电机、联轴器、空压机和底座；
电机和空压机均设置于底座上；
电机和空压机通过联轴器传动连接；
控制器设置于电机顶部，与电机电连接，且控制器与电机连为一体。
优选的，空压机包括换气件、轴承盒、支架、托盘、静涡旋盘、动涡旋盘、主偏心轴、小偏心轴、第一轴承和第二轴承；
换气件、轴承盒和支架依次相对设置，换气件固定连接于轴承盒，支架固定连接于轴承盒远离换气件的一端，形成一腔体；
托盘的一端面具有一个第一孔位和三个第二孔位，其中，第一孔位位于托盘的中心，各第二孔位间隔等距设置，且位于同一圆周线上；
主偏心轴一端与联轴器连接，联轴器远离主偏心轴的一端与电机的输出轴连接；
主偏心轴的另一端位于腔体内，位于第一孔位，通过第一轴承与托盘传动连接；
支架相对第二孔位的部分设置有第三孔位；
各小偏心轴一端分别位于对应的第三孔位内，远离第三孔位的一端位于第二孔位内，通过第二轴承与托盘连接；
托盘远离主偏心轴的一端面与动涡旋盘活动连接；
静涡旋盘位于动涡旋盘的涡旋面的间隙，与动涡旋盘配合。
优选的，动涡旋盘通过螺接的方式固定于托盘。
优选的，联轴器包括金属螺旋弹簧联轴器。
优选的，控制器包括外壳、主控电路板、输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口；
输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口均与主控电路板电连接，
且输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口均设置于外壳表面。
优选的，输入端子包括数字输入端子、压力信号输入端子和温度输入端子；
输出端子包括可编程继电器输出端子；
通讯接口为标准485通讯接口；
功率端子采用三相四线制接头。
优选的，控制器还包括电流传感器和电压传感器；
电流传感器与电压传感器均与主控电路板电连接。
优选的，控制器还包括温度传感器；
温度传感器与主控电路板电连接。
优选的，控制器还包括触控屏，触控屏与主控电路板电连接。
优选的，控制器的外壳设有一用于放置触控屏的凹槽；
外壳具有一透明盖板，透明盖板一端铰接于凹槽外周的一侧，另一端卡接于凹槽外周的另一侧。
本发明的有益效果在于：通过本方案，有效减小无油涡旋空压机系统的整体体积和占用空间，以及减少了部件之间的线路连接，降低了无油涡旋空压机系统的生产成本。
附图说明
图1为本发明一种驱控一体的无油涡旋空压机系统的第一实施例的剖面示意图；
图2为本发明一种驱控一体的无油涡旋空压机系统的第一实施例的俯视图；
图3为图1中一种驱控一体的无油涡旋空压机系统的动涡旋盘与托盘的装配结构的爆炸图；
图4为图1中一种驱控一体的无油涡旋空压机系统的动涡旋盘与托盘的装配示意图。
标号说明：
1、控制器；2、电机；3、联轴器；
4、空压机；41、换气件；42、轴承盒；43、支架；44、托盘；45、静涡旋盘；46、动涡旋盘；47、小偏心轴；48、第二轴承；
5、底座。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1和图2，本发明提供一种驱控一体的无油涡旋空压机系统，包括：控制器1、电机2、联轴器3、空压机4和底座5；
电机2和空压机4均设置于底座5上；
电机2和空压机4通过联轴器3传动连接；
控制器1设置于电机2顶部，与电机2电连接，且控制器1与电机2连为一体。
在本发明实施例中，驱控一体的无油涡旋空压机系统，包括：控制器1、电机2、联轴器3、空压机4和底座5。控制器1用于控制电机2旋转，电机2旋转驱动空压机工作。具体的，电机2和空压机4通过联轴器3传动连接。控制器1设置于电机2顶部，与电机2电连接，且控制器1与电机2连为一体。通过上述设置，有效减小无油涡旋空压机系统的整体体积和占用空间，以及减少了部件之间的线路连接，降低了无油涡旋空压机系统的生产成本。
参照图3和图4，空压机4包括换气件41、轴承盒42、支架43、托盘44、静涡旋盘45、动涡旋盘46、主偏心轴、小偏心轴47、第一轴承和第二轴承48；
换气件41、轴承盒42和支架43依次相对设置，换气件41固定连接于轴承盒42，支架43固定连接于轴承盒42远离换气件41的一端，形成一腔体，其中，换气件41具有进气口和出气口；
托盘44的一端面具有一个第一孔位和三个第二孔位，其中，第一孔位位于托盘的中心，各所述第二孔位间隔等距设置，且位于同一圆周线上；
主偏心轴一端与联轴器3连接，联轴器3远离主偏心轴的一端与电机2的输出轴连接；
主偏心轴的另一端位于腔体内，位于第一孔位，通过第一轴承与托盘44传动连接；
支架43相对第二孔位的部分设置有第三孔位；
各小偏心轴47一端分别位于对应的第三孔位内，远离第三孔位的一端位于第二孔位内，通过第二轴承48与托盘44连接；
托盘44远离主偏心轴的一端面与动涡旋盘46活动连接；
静涡旋盘45位于动涡旋盘46的涡旋面的间隙，与动涡旋盘46配合。
在本发明实施例中，无油涡旋空压机系统工作时，控制器1控制电机2旋转，电机2旋转驱动空压机3工作。具体的，电机2通过联轴器3带动空压机3的主偏心轴旋转，主偏心轴的输出端为一直径为20mm，与旋转中心偏移5.5mm左右的轴，伸入第一轴承的孔内。支架43的作用在于将空压机4整体固定在底座5上。托盘44相当于动涡旋盘46的安装支架。托盘44的一端面中心通过第一轴承与主偏心轴相连，该端面的外侧设有3个第二孔位，分别通过第二轴承48连接1根小偏心轴47。通过设置第一轴承和第二轴承48，能减小空压机4内部传动部件的摩擦，从而延长空压机4的工作寿命。托盘44远离主偏心轴的一端面与动涡旋盘46活动连接，静涡旋盘45位于动涡旋盘46的涡旋面的间隙。托盘44由于3根小偏心轴47的限制，带动动涡旋盘46只能做摆动。动涡旋盘46的涡旋面与静涡旋盘45的涡旋面有间隙。动涡旋盘46摆动时，动涡旋盘46的涡旋面与静涡旋盘45的涡旋面的间隙发生变化，从而使得进入动涡旋盘46的涡旋面与静涡旋盘45的涡旋面的间隙的空气被压缩，压力升高。此外，在动涡旋盘46的顶端设有密封条，起到密封的作用。由于动涡旋盘46和静涡旋盘45上无轴承且无机油，因此，被压缩后的空气中也不含机油。因此，该套系统可用于对牙科和食品等要求空气无机油的领域。
进一步地，动涡旋盘46通过螺接的方式固定于托盘44。
在本发明实施例中，动涡旋盘46通过螺接的方式固定于托盘44，该活动连接的方式结构简单，成本低廉且稳固。此外，动涡旋盘46通过螺接的方式固定于托盘44，使得当动涡旋盘46或托盘44损坏时，只需更换损坏的部分，无需更换整体，降低维修成本。
进一步地，联轴器2包括金属螺旋弹簧联轴器。
在本发明实施例中，金属螺旋弹簧联轴器有诸多优点，如一体成型的金属弹性体(螺纹式和狭缝式)零回转间隙、可同步运转。弹性作用补偿径向、角向和轴向偏差；高扭矩刚性和灵敏度；顺时针和逆时针回转特性完全相同；维护、抗油和有铝合金和不锈钢材料选择；外型尺寸范围选用广、一体成型；有夹紧和螺钉紧固两种方法。此外，弹簧体式允许偏差性好，允许最大平行偏差为最大孔径3％，最大允许角度偏差3°结构紧凑、传递扭矩大；免保养、耐油、耐药性佳；可正反转。
进一步地，控制器1包括外壳、主控电路板、输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口；
输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口均与主控电路板电连接，
且输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口均设置于外壳表面。
具体的，输入端子包括数字输入端子、压力信号输入端子和温度输入端子；
输出端子包括可编程继电器输出端子；
通讯接口为标准485通讯接口；
功率端子采用三相四线制接头。
在本发明实施例中，本系统有2路数字输入端子，2路压力信号输入端子，2路PT100温度输入端子，1路可编程继电器输出，标准485通讯接口，功率端子采用三相四线制接头。
进一步地，控制器1还包括电流传感器和电压传感器；
电流传感器与电压传感器均与主控电路板电连接。
在本发明实施例中，电流传感器用于采集控制器1的输出电流和电机2的输入电流，电压传感器用于采集控制器1的输出电压和电机2的输入电压。控制器通过电流传感器和电压传感器采集到的电流信号和电压信号。主控电路板通过分析电流信号和电压信号，分别实现自动稳压功能、自动限流功能和过压失速控制功能。其中，自动稳压功能为当控制器1的输入电压偏离额定值时，通过该功能可保持输出电压恒定，因此一般情况下AVR应动作，尤其在控制器1的输入电压高于额定值时；自动限流功能为对控制器1的输出电流进行控制，当输出电流到达自动限流水平，调整其输出频率，使电流值不超过设定的自动限流水平，能够最大限度地防止电机2出现过流故障，保证电机2不间断运行；过压失速控制功能为对电机2运行中直流母线电压进行抑制，防止直流母线过压。
进一步地，控制器1还包括温度传感器；
温度传感器与主控电路板电连接。
在本发明实施例中，温度传感器用于测试空压机4的工作温度。温度传感器将采集到的温度信号发送至主控电路板。当空压机4的工作温度达到150℃时，控制器1使得电机2停止运动，从而使得空压机4停止运动，保护空压机4不至于报废。
进一步地，控制器1还包括触控屏，触控屏与主控电路板电连接。
在本发明实施例中，触控屏为控制器1的操作端，可直接修改控制器1的工作参数，方便用户操作。此外，通过触控屏，用户可直观的查看控制器1的参数，便于了解本系统的工作状态。
进一步地，控制器1的外壳设有一用于放置触控屏的凹槽；
外壳具有一透明盖板，透明盖板一端铰接于凹槽外周的一侧，另一端卡接于凹槽外周的另一侧。
在本发明实施例中，控制器1的外壳设有一用于放置触控屏的凹槽。外壳具有一透明盖板，透明盖板一端铰接于凹槽外周的一侧，另一端卡接于凹槽外周的另一侧，透明盖板位于外壳的表面。通过上述设置，可保护触控屏免收外部冲击。且当用户观看控制器1的工作参数时，可通过透明盖板，直接观看；当用户修改控制器1的工作参数时，可打开透明盖板，直接修改，不影响用户正常使用触控屏。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，包括：
控制器、电机、联轴器、空压机和底座；
所述电机和所述空压机均设置于所述底座上；
所述电机和所述空压机通过所述联轴器传动连接；
所述控制器设置于所述电机顶部，与所述电机电连接，且所述控制器与所述电机连为一体。
2.根据权利要求1所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述空压机包括换气件、轴承盒、支架、托盘、静涡旋盘、动涡旋盘、主偏心轴、小偏心轴、第一轴承和第二轴承；
所述换气件、所述轴承盒和所述支架依次相对设置，所述换气件固定连接于所述轴承盒，所述支架固定连接于所述轴承盒远离所述换气件的一端，形成一腔体；
所述托盘的一端面具有一个第一孔位和三个第二孔位，其中，所述第一孔位位于所述托盘的中心，各所述第二孔位间隔等距设置，且位于同一圆周线上；
所述主偏心轴一端与所述联轴器连接，所述联轴器远离所述主偏心轴的一端与所述电机的输出轴连接；
所述主偏心轴的另一端位于所述腔体内，位于所述第一孔位，通过所述第一轴承与所述托盘传动连接；
所述支架相对所述第二孔位的部分设置有第三孔位；
各所述小偏心轴一端分别位于对应的所述第三孔位内，远离所述第三孔位的一端位于第二孔位内，通过所述第二轴承与所述托盘连接；
所述托盘远离所述主偏心轴的一端面与所述动涡旋盘活动连接；
所述静涡旋盘位于所述动涡旋盘的涡旋面的间隙，与所述动涡旋盘配合。
3.根据权利要求2所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述动涡旋盘通过螺接的方式固定于所述托盘。
4.根据权利要求1所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述联轴器包括金属螺旋弹簧联轴器。
5.根据权利要求1所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述控制器包括外壳、主控电路板、输入端子、输出端子、功率端子和通讯接口；
所述输入端子、输出端子、所述功率端子和所述通讯接口均与所述主控电路板电连接，
且所述输入端子、输出端子、所述功率端子和所述通讯接口均设置于所述外壳表面。
6.根据权利要求5所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述输入端子包括数字输入端子、压力信号输入端子和温度输入端子；
所述输出端子包括可编程继电器输出端子；
所述通讯接口为标准485通讯接口；
所述功率端子采用三相四线制接头。
7.根据权利要求5所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述控制器还包括电流传感器和电压传感器；
所述电流传感器与所述电压传感器均与所述主控电路板电连接。
8.根据权利要求5所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述控制器还包括温度传感器；
所述温度传感器与所述主控电路板电连接。
9.根据权利要求5所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述控制器还包括触控屏，所述触控屏与所述主控电路板电连接。
10.根据权利要求5所述的驱控一体的无油涡旋空压机系统，其特征在于，所述控制器的所述外壳设有一用于放置触控屏的凹槽；
所述外壳具有一透明盖板，所述透明盖板一端铰接于所述凹槽外周的一侧，另一端卡接于所述凹槽外周的另一侧。
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