CN112727761A - 干式无油螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干式无油螺杆压缩机，包括壳体以及安装在壳体内的主传动轴、齿轮传动组件和阴阳螺杆传动副；壳体包括依次密封紧固连接的齿轮箱壳体、中间体和压缩机本体壳体，压缩机本体壳体上开设有轴向进气端口和顶部排气端口；齿轮箱壳体的内腔下部空间、中间体的内腔下部空间和压缩机本体壳体的内腔下部空间连通组成润滑油盛放腔；轴向进气端口通过弧形通道与压缩腔连通，弧形通道的部分底面能与润滑油盛放腔内的润滑油接触；排气侧密封组件包括油封组件、气封组件以及设置在所述油封组件和气封组件之间的透气压环。本申请中的壳体分为三部分，结构设计合理，紧凑，体积小，占用安装空间小，更适合车载，使其非常适合安装在大多数车辆的底盘。

Description

干式无油螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体地讲，涉及一种干式无油螺杆压缩机。

背景技术

干式无油螺杆压缩机是双螺杆压缩机，其压缩腔内是没有润滑的，但在齿轮箱内需要有润滑油，故压缩机壳体内通常需要设置相应的腔体来存放足量的润滑油，压缩机长时间运行会导致润滑油温度升高，这就需要安装相应的油冷却装置，从而导致压缩机体积大、需要的安装空间大，不太适合车载使用，例如授权公告号为CN203742985U的专利：无油干式螺杆空气压缩机，该压缩机设计相应的用于对油起到冷却作用的冷却器，导致压缩机体积大，从而增加了安装占用空间。另外，现有压缩机壳体存在结构不够紧凑的缺点，以及，螺杆端部的密封结构存在密封效果不好的缺点，往往还是有少量润滑油进入到压缩腔中，从而对压缩气体的质量造成影响，因此有必要对现有的干式无油螺杆压缩机进行改进和优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、紧凑的干式无油螺杆压缩机。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种干式无油螺杆压缩机，包括壳体以及安装在所述壳体内的主传动轴、齿轮传动组件和阴阳螺杆传动副，所述主传动轴通过齿轮传动组件带动阴阳螺杆传动副；所述阴阳螺杆传动副包括一对相互啮合且平行布置的阳螺杆和阴螺杆，在阳螺杆和阴螺杆的两端分别设置有进气侧密封组件和排气侧密封组件，以及均设置有轴承组件；其特征在于：所述壳体包括依次密封紧固连接的齿轮箱壳体、中间体和压缩机本体壳体，所述压缩机本体壳体上开设有轴向进气端口和顶部排气端口；所述齿轮箱壳体的内腔上部空间为齿轮传动组件安装空间，所述中间体的内腔上部设置有用于安装阳螺杆和阴螺杆的排气端安装的排气侧密封组件和轴承组件的容纳腔，所述压缩机本体壳体的内腔上部设置有用于安装阴阳螺杆传动副的压缩腔；齿轮箱壳体的内腔下部空间、中间体的内腔下部空间和压缩机本体壳体的内腔下部空间连通组成润滑油盛放腔；所述轴向进气端口位于压缩腔的侧下方位置，轴向进气端口通过弧形通道与压缩腔连通，所述弧形通道的部分底面能与润滑油盛放腔内的润滑油接触；所述排气侧密封组件包括油封组件、气封组件以及设置在所述油封组件和气封组件之间的透气压环，所述油封组件靠近齿轮传动组件侧而设置，所述气封组件靠近阴阳螺杆传动副侧而设置，所述透气压环的一侧抵靠油封组件，透气压环的另一侧抵靠气封组件，在与所述透气压环所对应的中间体箱体壁处开设一圈透气槽，所述透气槽与外界大气连通。

优选的，所述壳体的壁内开设有进油道和回油道；所述齿轮箱壳体的一侧安装有油泵；所述进油道的一端与润滑油盛放腔连通，进油道的另一端连通油泵的进油口；所述回油道的一端连通油泵的出油口，在回油道上依据齿轮箱壳体内安装的所需润滑的零部件的位置而开设若干个润滑油出口。

优选的，所述弧形通道的底部与压缩机本体壳体的底面之间设置有加强筋。

优选的，所述齿轮箱壳体一侧开设有油视镜安装孔，所述油视镜安装孔中安装有用于观察润滑油盛放腔中的油量的油镜；所述压缩机本体壳体一侧开设有用于对阳螺杆和阴螺杆进气侧所安装的轴承组件加注润滑脂的注脂孔。

优选的，所述中间体顶部开设有透气帽安装孔和吊装孔，所述透气帽安装孔用于安装透气帽；所述中间体底部开设有放油孔。

优选的，所述齿轮传动组件包括一级主动齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮、二级从动齿轮和从动轴；所述从动轴与主传动轴平行布置，一级从动齿轮和二级主动齿轮均安装在从动轴上，一级主动齿轮安装在主传动轴上，一级主动齿轮与一级从动齿轮啮合，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，二级从动齿轮安装在阳螺杆的端部，并在阳螺杆和阴螺杆的端部安装一对同步齿轮；所述油泵的转子与从动轴连接。

优选的，所述齿轮箱壳体与中间体，以及中间体与压缩机本体壳体均是通过螺栓紧固连接。

优选的，所述油封组件采用非接触式迷宫油封环，所述非接触式迷宫油封环外侧套有一个O型密封圈，所述O型密封圈与中间体箱体壁接触。

优选的，所述气封组件包括依次设置的一号气封环、一号波形弹簧、气封座、二号气封环和二号波形弹簧，其中所述一号气封环与透气压环抵靠。

优选的，阳螺杆和阴螺杆两者端部用于安装透气压环的那一段轴均是采用阶梯轴。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、壳体分为三部分，结构设计合理，紧凑，体积小，占用安装空间小，更适合车载，使其非常适合安装在大多数车辆的底盘；

2、齿轮传动组件安装空间、螺杆排气侧密封组件及轴承组件的安装空间、以及用于安装螺杆的压缩腔布置在壳体内上部，壳体内下部作为润滑油盛放腔，并且轴向进气端口通过弧形通道与压缩腔连通，弧形通道的部分底面能与润滑油盛放腔内的润滑油接触，外界气体通过弧形通道时能对润滑油盛放腔内的润滑油起到一定的降温冷却作用；

3、在螺杆排气侧密封组件设计中，油封和气封之间设置透气压环，并在与透气压环所对应的中间体箱体壁处设置一圈透气槽，透气槽是与外界大气相通的，可以起到泄压的的作用，防止此处空气压力过大，另外在安装透气压环的那一段螺杆轴设计为阶梯轴，当有微量润滑油从油封处漏出后，阶梯轴对润滑油起到一定的阻挡作用，防止润滑油漏到气封处。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例干式无油螺杆压缩机结构示意图。

图2是本发明实施例中的压缩机壳体的结构示意图。

图3是图2的爆炸结构示意图。

图4是本发明实施例中的压缩机壳体的主视结构示意图。

图5是图4中的A-A向剖视示意图（示意部分进油道）。

图6是图4中的C-C向剖视结构示意图（示意部分出油道）。

图7是本发明实施例中的压缩机壳体的俯视结构示意图。

图8是图7中的B-B向剖视结构示意图。

图9是本发明实施例中的压缩机本体壳体的立体结构示意图。

图10是本发明实施例中的齿轮传动组件与阴阳螺杆连接关系示意图。

图11是本发明实施例中的阳螺杆排气侧密封组件的结构示意图。

图12是本发明实施例中排气侧密封组件的透气压环的结构示意图。

附图标记说明：壳体1、油泵2、主传动轴3、齿轮箱壳体11、中间体16、压缩机本体壳体12、润滑油盛放腔13、进油道14、回油道15、油视镜安装孔111、透气帽安装孔112、吊装孔113、放油孔114、轴向进气端口121、顶部排气端口122、压缩腔123、弧形通道124、加强筋125、注脂孔126、润滑油出口151、容纳腔161、透气槽162、一级主动齿轮41、一级从动齿轮42、二级主动齿轮43、二级从动齿轮44、从动轴45、同步齿轮46、阳螺杆51、阴螺杆52、透气压环6、透气孔611、非接触式迷宫油封环7、O型密封圈8、二号波形弹簧9、气封座10、一号气封环21、一号波形弹簧22、二号气封环23。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图12。

本实施例公开了一种干式无油螺杆压缩机，包括壳体1、油泵2以及安装在所述壳体1内的主传动轴3、齿轮传动组件和阴阳螺杆传动副。主传动轴3通过齿轮传动组件带动阴阳螺杆传动副；阴阳螺杆传动副包括一对相互啮合且平行布置的阳螺杆51和阴螺杆52，在阳螺杆51和阴螺杆52的两端分别设置有进气侧密封组件和排气侧密封组件，以及均设置有轴承组件。

本实施例中，齿轮传动组件包括一级主动齿轮41、一级从动齿轮42、二级主动齿轮43、二级从动齿轮44和从动轴45；从动轴45与主传动轴3平行布置，一级从动齿轮42和二级主动齿轮43均安装在从动轴45上，一级主动齿轮41安装在主传动轴3上，一级主动齿轮41与一级从动齿轮42啮合，二级主动齿轮43与二级从动齿轮44啮合，二级从动齿轮44安装在阳螺杆51的端部，并在阳螺杆51和阴螺杆52的端部安装一对同步齿轮46。压缩机工作时，主传动轴3与外部电机连接，通过二级齿轮增速后带动一对阳螺杆51和阴螺杆52转动，进而对空气进行压缩，本压缩机能产生的最高排气压力为2.5barg，非常适用于各种粉末及颗粒产品无污染输送。

本实施例中，壳体1包括依次通过螺栓密封紧固连接的齿轮箱壳体11、中间体16和压缩机本体壳体12，齿轮箱壳体11的内腔上部空间为齿轮传动组件安装空间，中间体16的内腔上部设置有两个用于安装阳螺杆51和阴螺杆52的排气端安装的排气侧密封组件和轴承组件的容纳腔161，压缩机本体壳体12的内腔上部设置有用于安装阴阳螺杆传动副的压缩腔123。齿轮箱壳体11的内腔下部空间、中间体16的内腔下部空间和压缩机本体壳体12的内腔下部空间连通组成润滑油盛放腔13，润滑油盛放腔13中用于盛装齿轮及轴承所需的润滑油。

本实施例中，压缩机本体壳体12上开设有轴向进气端口121和顶部排气端口122；其中，轴向进气端口121位于压缩腔123的侧下方位置，轴向进气端口121通过一个弧形通道124与压缩腔123连通，弧形通道124的底部与压缩机本体壳体12的底面之间设置有加强筋125。压缩机本体壳体12一侧开设有用于对阴阳螺杆进气端的轴承组件加注润滑脂的两个注脂孔126。

本实施例中，润滑油盛放腔13中的润滑油用于对齿轮及轴承进行油润滑。压缩机工作一段时候后，润滑油的温度会有所升高。而在本实施例中，弧形通道124的部分底面能与润滑油盛放腔13内的润滑油接触，故外界气体通过弧形通道124时能对润滑油盛放腔13内的润滑油起到一定的降温冷却作用。此外，外界气体先沿轴向方向进入轴向进气端口121，然后经过弧形通道124完成90°转向后沿径向进入到压缩腔123中，气体进入顺畅。

本实施例中，壳体1的壁内开设有进油道14和回油道15。齿轮箱壳体11的一侧安装有油泵2，油泵2的转子与从动轴45连接。进油道14的一端与润滑油盛放腔13连通，进油道14的另一端连通油泵2的进油口；回油道15的一端连通油泵2的出油口，在回油道15上依据齿轮箱壳体11内安装的所需润滑的零部件的位置而开设若干个润滑油出口151。润滑油盛放腔13中的润滑油在油泵2作用下，被输送至各个需要润滑的零部件齿轮和轴承处，然后零部件上的润滑油在重力作用下滴到润滑油盛放腔13中。

具体地讲，参照图3至图6，以顶部排气端口122所偏向的那侧为前侧，一部分进油道14开设在齿轮箱壳体11、中间体16和压缩机本体壳体12的前壁面内，然后向上延伸，将进油道14延伸至齿轮箱壳体11的左壁面上，油泵2安装在该左壁面处，相应地，回油道15先在齿轮箱壳体11的左壁面上开设一段，然后向后延伸至中间体16的后壁面内，润滑油出口151的设置应保证轴承和齿轮得到充分的润滑，参照图6，位于上方的两个润滑油出口151用于满足位于其下方的轴承的润滑需要；位于下方的那个润滑油出口151与回油道15是相通的，在此安装喷油嘴，用于对齿轮喷油润滑。

本实施例中，齿轮箱壳体11一侧开设有油视镜安装孔111，在油视镜安装孔111内安装油镜，从而能查看润滑油盛放腔13中的润滑油油量是否足够。中间体16顶部开设有透气帽安装孔112和吊装孔113，透气帽安装孔112处安装透气帽，用于透气，压缩机初次使用时，通过透气帽安装孔112向润滑油盛放腔13中加入足量的润滑油，吊装孔113是方便压缩机生产组装时进行吊装。中间体16底部开设有放油孔114，通过放油孔114将润滑油盛放腔13中的润滑油排出。

本实施例中，排气侧密封组件包括油封组件、气封组件以及设置在油封组件和气封组件之间的透气压环6，油封组件靠近齿轮传动组件侧而设置，气封组件靠近阴阳螺杆传动副侧而设置，透气压环6具有一圈透气孔611，透气压环6的一侧抵靠油封组件，透气压环6的另一侧抵靠气封组件，在与透气压环6所对应的中间体16箱体壁处开设一圈透气槽162，透气槽162与外界大气连通，可以起到泄压的的作用，防止此处空气压力过大。

本实施例中，油封组件采用非接触式迷宫油封环7，用于对齿轮箱的润滑油进行密封，防止润滑油漏到压缩腔体中。非接触式迷宫油封环7外侧套有一个O型密封圈8，O型密封圈8与中间体16箱体壁接触。当然在其他的实施例中，油封组件也可采用接触式油封，只要满足能阻挡润滑油漏到压缩腔体中即可。

本实施例中，气封组件包括依次设置的一号气封环21、一号波形弹簧22、气封座10、二号气封环23和二号波形弹簧9，其中一号气封环21与透气压环6抵靠。气封组件中设置两个气封环，能很好地起到气封效果，防止压缩腔体内的高压气体外漏，并且设置有两个波形弹簧，波形弹簧保证阴阳螺杆少量轴向窜动时不影响气封组件的气封性能。本实施例中的气封组件属于非接触式密封，能有效防止压缩腔体内的高压气体外漏，并具有一定的泄压功能，防止气封处气压过大。当然在其他的实施例中，气封组件也可采用接触式密封，能满足气封效果即可。

本实施例中，阳螺杆51和阴螺杆52两者端部用于安装透气压环6的那一段轴均是采用阶梯轴，当有微量润滑油从油封处漏出后，阶梯轴对润滑油起到一定的阻挡作用，防止润滑油漏到气封处。

在本实施例中，阴阳螺杆进气侧安装的轴承组件采用脂润滑，故阴阳螺杆进气侧的密封采用一个接触式油封即可，具体可参考现有技术，在此不再阐述。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种干式无油螺杆压缩机，包括壳体（1）以及安装在所述壳体（1）内的主传动轴（3）、齿轮传动组件和阴阳螺杆传动副，所述主传动轴（3）通过齿轮传动组件带动阴阳螺杆传动副；所述阴阳螺杆传动副包括一对相互啮合且平行布置的阳螺杆（51）和阴螺杆（52），在阳螺杆（51）和阴螺杆（52）的两端分别设置有进气侧密封组件和排气侧密封组件，以及均设置有轴承组件；

其特征在于：所述壳体（1）包括依次密封紧固连接的齿轮箱壳体（11）、中间体（16）和压缩机本体壳体（12），所述压缩机本体壳体（12）上开设有轴向进气端口（121）和顶部排气端口（122）；所述齿轮箱壳体（11）的内腔上部空间为齿轮传动组件安装空间，所述中间体（16）的内腔上部设置有用于安装阳螺杆（51）和阴螺杆（52）的排气端安装的排气侧密封组件和轴承组件的容纳腔（161），所述压缩机本体壳体（12）的内腔上部设置有用于安装阴阳螺杆传动副的压缩腔（123）；齿轮箱壳体（11）的内腔下部空间、中间体（16）的内腔下部空间和压缩机本体壳体（12）的内腔下部空间连通组成润滑油盛放腔（13）；所述轴向进气端口（121）位于压缩腔（123）的侧下方位置，轴向进气端口（121）通过弧形通道（124）与压缩腔（123）连通，所述弧形通道（124）的部分底面能与润滑油盛放腔（13）内的润滑油接触；

所述排气侧密封组件包括油封组件、气封组件以及设置在所述油封组件和气封组件之间的透气压环（6），所述油封组件靠近齿轮传动组件侧而设置，所述气封组件靠近阴阳螺杆传动副侧而设置，所述透气压环（6）的一侧抵靠油封组件，透气压环（6）的另一侧抵靠气封组件，在与所述透气压环（6）所对应的中间体（16）箱体壁处开设一圈透气槽（162），所述透气槽（162）与外界大气连通。

2.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述壳体（1）的壁内开设有进油道（14）和回油道（15）；所述齿轮箱壳体（11）的一侧安装有油泵（2）；所述进油道（14）的一端与润滑油盛放腔（13）连通，进油道（14）的另一端连通油泵（2）的进油口；所述回油道（15）的一端连通油泵（2）的出油口，在回油道（15）上依据齿轮箱壳体（11）内安装的所需润滑的零部件的位置而开设若干个润滑油出口。

3.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述弧形通道（124）的底部与压缩机本体壳体（12）的底面之间设置有加强筋（125）。

4.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述齿轮箱壳体（11）一侧开设有油视镜安装孔（111），所述油视镜安装孔（111）中安装有用于观察润滑油盛放腔（13）中的油量的油镜；所述压缩机本体壳体（12）一侧开设有用于对阳螺杆（51）和阴螺杆（52）进气侧所安装的轴承组件加注润滑脂的注脂孔（126）。

5.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述中间体（16）顶部开设有透气帽安装孔（112）和吊装孔（113），所述透气帽安装孔（112）用于安装透气帽；所述中间体（16）底部开设有放油孔（114）。

6.根据权利要求2所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述齿轮传动组件包括一级主动齿轮（41）、一级从动齿轮（42）、二级主动齿轮（43）、二级从动齿轮（44）和从动轴（45）；所述从动轴（45）与主传动轴（3）平行布置，一级从动齿轮（42）和二级主动齿轮（43）均安装在从动轴（45）上，一级主动齿轮（41）安装在主传动轴（3）上，一级主动齿轮（41）与一级从动齿轮（42）啮合，二级主动齿轮（43）与二级从动齿轮（44）啮合，二级从动齿轮（44）安装在阳螺杆（51）的端部，并在阳螺杆（51）和阴螺杆（52）的端部安装一对同步齿轮（46）；所述油泵（2）的转子与从动轴（45）连接。

7.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述齿轮箱壳体（11）与中间体（16），以及中间体（16）与压缩机本体壳体（12）均是通过螺栓紧固连接。

8.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述油封组件采用非接触式迷宫油封环（7），所述非接触式迷宫油封环（7）外侧套有一个O型密封圈（8），所述O型密封圈（8）与中间体（16）箱体壁接触。

9.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：所述气封组件包括依次设置的一号气封环（21）、一号波形弹簧（22）、气封座（10）、二号气封环（23）和二号波形弹簧（9），其中所述一号气封环（21）与透气压环（6）抵靠。

10.根据权利要求1所述的干式无油螺杆压缩机，其特征在于：阳螺杆（51）和阴螺杆（52）两者端部用于安装透气压环（6）的那一段轴均是采用阶梯轴。

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