CN116163956A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明属于涡旋压缩机领域，特别涉及一种提升涡旋压缩机散热效率，结构更加紧凑的涡旋压缩机；涡旋压缩机，其包括一底板，其特征在于：还包括方形的机架，机架的一端设有方形的涡旋静盘，机架和涡旋静盘的下端面固定在底板的表面，还包括一个风扇组件，风扇组件固定在涡旋静盘和机架的上端并覆盖整个涡旋静盘和机架的开口区域，所述的底板的表面设有一凹槽，所述凹槽从涡旋静盘和机架下方一直延伸到电机的尾部，从开口、散热筋板到底板的凹槽形成散热流道；本发明设计了一种结构紧凑，方案安装且散热效果好的涡旋压缩机。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明属于涡旋压缩机领域，特别涉及一种提升涡旋压缩机散热效率，结构更加紧凑的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡轮盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡轮盘组成的可压缩容积的装置。

现有市场上的涡旋空气压缩机如公开号为CN106989018B的一种压缩机，其动涡盘长期受压缩腔压缩气压朝下作用力，影响主轴支撑性能，主轴传动以及轴承支撑寿命缩短；另外动、静涡盘配合形成的压缩腔在涡盘片与腔底接合处密封性能差，直接影响到压缩性能，无法满足较高压缩比要求。另外，高速的压缩作业，静涡盘上排气温升较高，不便于设备的长期安全使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明设计了一种结构紧凑，方案安装且散热效果好的涡旋压缩机。

本发明的技术方案如下：

涡旋压缩机，其包括一底板， 其特征在于：还包括方形的机架，机架的一端设有方形的涡旋静盘，机架和涡旋静盘的下端面固定在底板的表面，机架内部中空且在内部形成有一安装板，在安装板两侧的机架内分别设有安装腔，安装板上设有第一轴承安装孔，电机定子插入安装在远离涡旋静盘的安装腔内，电机转子的主轴通过轴承与第一轴承安装孔配合安装在安装板上，在靠近涡旋静盘的安装腔内设有涡旋动盘，涡旋动盘与涡旋静盘配合并与电机转子的主轴连接，所述电机定子的尾部套设有电机壳，电机壳的下端也固定在底板上，远离机架一侧的涡旋静盘的表面设有若干个散热筋板，在安装板两侧的机架的上下两端均设有开口，还包括一个风扇组件，风扇组件固定在涡旋静盘和机架的上端并覆盖整个涡旋静盘和机架的开口区域，所述的底板的表面设有一凹槽，所述凹槽从涡旋静盘和机架下方一直延伸到电机的尾部，从开口、散热筋板到底板的凹槽形成散热流道。

进一步的说，所述的涡旋静盘的上端面上设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面。

进一步的说，所述的涡旋静盘的下表面上设有也设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面。

进一步的说，在散热筋板的两侧的涡旋静盘的边缘设有侧边板，所述侧边板的内侧壁的两端和中部均向内形成有凸台，且所述凸台的表面均加工有第一连接孔，还包括一个盖板，盖板通过紧固件连接在第一连接孔内。

进一步的说，所述的涡旋动盘包括圆盘状的动盘本体，动盘本体的一侧表面设有涡旋板体，另一侧表面的中心处设有与电机的输出轴连接的第一连接套。

进一步的说，在第一连接套四周的动盘本体的表面还均布有三个第二连接套，所述的机架的安装板上对应的设有三个固定孔，还包括偏心轴，偏心轴的两端通过轴承分别与第一连接套和固定孔连接。

进一步的说，在相邻两个第二连接套之间动盘本体的表面沿径向设有多个相互平行的散热片。

进一步的说，所述的机架和涡旋静盘的四角上均设有贯通孔，所述的电机壳的表面向外延伸形成有与贯通孔对应的连接凸块，连接凸块上设有对应的贯通连接孔，还包括四个连接杆，四个连接杆穿接在贯通孔和贯通连接孔内并通过螺母进行锁紧。

进一步的说，所述电机的主轴包括安装转子的第一轴体，在第一轴体的一端上偏心设置有第二轴体，第一轴体和第二轴体一体成型，所述的第一轴体上设有第一安装部，第一安装部分为第一安装区和第二安装区，第一安装区上设有与机架连接的轴承，第二安装区上加工有传动平面，第二安装区上设有第一平衡块，转子跟第一平衡块之间设有限位套，所述的第一轴体的尾部设有第二安装部，第二安装部的表面亦加工有传动平面，第二平衡块连接在第二安装部上，第一轴体的尾部延伸形成有轴颈，轴颈上安装有与电机壳连接的轴承。

进一步的说，所述的电机定子的表面沿轴向均布有若干个凹槽，且在电机定子的上端和下端均形成有导流平面，导流平面与机架的安装腔的内壁之间形成导流间隙。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明设计了一种结构紧凑、轴向长度小且散热效果好的涡旋压缩机，其通过在机架内设置安装腔来对电机和涡旋静盘进行容纳，使得设备的轴向长度缩减，进一步的，通过在机架上开设的开口，使得风扇组件产生的气流能够对涡轮动盘和电机进行散热，降低了涡旋动盘和电机工作时的温度，使得设备能够长时间稳定的工作，进一步的，通过底板上设置的凹槽将经过涡旋静盘的散热气流引导到电机的下方从凹槽中向上排出，进一步的将电机表面的热量带走，具有更好的散热和设备的温度控制能力，且本发明的电机定子采用裸露的设计，能够直接将热量排入空气中，也具有一定的散热能力。

2、本发明进一步的对涡旋静盘进行了改进，设置的散热筋板提升了涡旋静盘的散热能力，增设的侧边板和盖板对涡旋静盘的散热筋板区域进行密封，形成导流区，避免流经散热筋板区的气流四散，使得气流能够尽可能多的流入底板的凹槽内，增大了从电机下方的底板凹槽内流出的气流，以此来提升气流对电机的散热效果。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的正视示意图；

图3为本发明的左视示意图；

图4为本发明的剖视示意图；

图5为本发明的剖视立体示意图；

图6为涡旋动盘的立体示意图；

图7为涡旋静盘的立体示意图；

图8为机架的立体示意图；

图9为机架的剖视示意图；

图10为主轴的立体示意图；

图11为主轴与各个零部件装配后的立体示意图；

图中1为底板，10为凹槽，11为贯通孔，

2为机架，20为安装板，21为安装腔，200为第一轴承安装孔，22为开口，201为固定孔，202为偏心轴，

3为涡旋静盘，30为散热筋板，31为导向平面，32为侧边板，320为凸台，321为第一连接孔，33为盖板，

4为电机定子，40为凹槽，41为导流平面，42为导流间隙，

5为电机转子，

6为主轴，60为第一轴体，61为第二轴体，62为第一安装部，620为第一安装区，621为第二安装区，623为传动平面，63为第一平衡块， 65为限位套，66为第二安装部，67为第二平衡块，68为轴颈，

7为电机壳，70为连接凸块，700为贯通连接孔，

8为风扇组件，

9为涡旋动盘，90为动盘本体，91为涡旋板体，92为第一连接套，93为第二连接套，94为散热片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，或与另一个元件“固定连接”，它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。当一个元件被认为是“连接”、“转动连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在约束本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”等类似用于不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

实施例

参见图1至图5所示，涡旋压缩机，其包括一底板1， 其特征在于：还包括方形的机架2，机架2的一端设有方形的涡旋静盘3，机架1和涡旋静盘3的下端面固定在底板1的表面，机架2内部中空且在内部形成有一安装板20，在安装板20两侧的机架2内分别设有安装腔21，安装板20上设有第一轴承安装孔200，电机定子4插入安装在远离涡旋静盘的安装腔21内，电机转子5的主轴6通过轴承与第一轴承安装孔配合安装在安装板20上，在靠近涡旋静盘3的安装腔21内设有涡旋动盘9，涡旋动盘9与涡旋静盘3配合并与电机转子的主轴6连接，所述电机定子4的尾部套设有电机壳7，电机壳7的下端也固定在底板1上，远离机架2一侧的涡旋静盘3的表面设有若干个散热筋板30，在安装板两侧的机架2的上下两端均设有开口22，还包括一个风扇组件8，风扇组件8固定在涡旋静盘3和机架2的上端并覆盖整个涡旋静盘和机架的开口区域，所述的底板1的表面设有一凹槽10，所述凹槽10从涡旋静盘和机架下方一直延伸到电机的尾部，从开口、散热筋板到底板的凹槽形成散热流道。

本发明对涡旋压缩机的结构进行了改进，通过对机架结构进行改进，在机架内设有一安装板，在安装板两侧的机架内均形成有安装腔，一侧的安装腔用于容纳涡旋动盘，另一侧的用于容纳部分电机定子，通过将电机定子部分装配在机架内，缩减了整个设备在轴向上的长度，满足了客户小型化的需求，同时，在机架上开设的开口，使得在机架的安装板的两侧分别形成一个供气体流动的区域，克服了现有技术中涡旋动盘和电机都处于密闭的壳体内存在的散热效果差的问题，进一步的，通过增设的风扇组件，风扇组件形成强制流动的气流，气流经过涡旋静盘的散热筋板和机架的开口进入机架内对涡旋静盘、涡旋动盘和电机进行散热，有效控制涡旋压缩机工作时的温度，使得设备能够长时间稳定的工作，满足用户长时间使用的需求，更进一步的，流经涡旋静盘和从机架下方开口流出的气流汇集到底板的凹槽内，然后沿着凹槽流动电机的下方，向上四散，进一步的提升了电机定子周围气体流动的速度，获得更好的散热效果。

所述的涡旋静盘3的上端面上设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面31，设置的倾斜的导向平面能够对气流进行导向，使得气流能够快速流向涡旋静盘的散热筋板一侧，避免风垂直作用在平面上反弹产生的负面作用，保证风扇组件的作用能够有效的实现。

所述的涡旋静盘3的下表面上设有也设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面31，位于涡旋静盘下方的导向平面使得涡旋静盘与底板的凹槽之间的截面不断变小，通过截面积的变化来提升气流的速度，当气流从凹槽向上运动时具有更好的速度，能够提升电机定子表面的散热能力。

在散热筋板3的两侧的涡旋静盘的边缘设有侧边板32，所述侧边板32的内侧壁的两端和中部均向内形成有凸台320，且所述凸台320的表面均加工有第一连接孔321，还包括一个盖板33，盖板33通过紧固件连接在第一连接孔内，侧边板、盖板和涡旋静盘形成一个密封的导流区域，使得气流流过散热筋板时具有更好的方向性，避免气流四散影响散热能力，同时，导流区域能够将气流汇聚到涡旋静盘下方的底板的凹槽内，提升底板内的气流的流量。

此处对涡旋动盘的结构进行了限定，所述的涡旋动盘9包括圆盘状的动盘本体90，动盘本体90的一侧表面设有涡旋板体91，另一侧表面的中心处设有与电机的输出轴连接的第一连接套92；在第一连接套四周的动盘本体的表面还均布有三个第二连接套93，所述的机架的安装板20上对应的设有三个固定孔201，还包括偏心轴202，偏心轴的两端通过轴承分别与第一连接套和固定孔连接，设置的第一连接套通过轴承与电机的输出轴连接，偏心轴用于限制涡旋动盘的转动，在电机输出轴和偏心轴的作用下，涡旋静盘在一个小半径内实现偏心的摆动，使得涡旋动盘上的涡旋板体与涡旋静盘上的涡旋板体配合来对气体进行压缩。

在相邻两个第二连接套93之间动盘本体的表面沿径向设有多个相互平行的散热片94，相邻的第二连接套之间的动盘本体的表面沿径向设有3个散热片，散热片之间相互平行，在散热片之间形成供气流流动的导流区；气流流经导流区可以快速的将动盘的热量带走，保证散热的可靠性，从而有利于涡旋压缩机的稳定正常的工作，动盘安装后，其中一组散热片处于垂直状态，另外两组处于倾斜状态，散热筋板的末端与第一连接套之间存在一个间隙，当气流从垂直状态的散热片向下流动后，气流会被第一连接套分流经过散热片与第一连接套之间的间隙进入两侧倾斜状态的散热片之间，通过散热片的布置方式以及结构形式提升了散热片的散热能力。

为了组装完成后的涡旋压缩机不增加额外的突出部位，所述的机架2和涡旋静盘3的四角上均设有贯通孔11，所述的电机壳7的表面向外延伸形成有与贯通孔对应的连接凸块70，连接凸块上设有对应的贯通连接孔700，还包括四个连接杆，四个连接杆穿接在贯通孔和贯通连接孔内并通过螺母进行锁紧，进一步的，对角布置的连接凸块之间的距离小于机架和涡旋静盘的对角之间的距离，这样连接凸块就不突出与设备整体，方便设备与其他设备的连接，减少连接过程中存在干涉的情况，方便安装，且设置的连接杆贯通连接涡旋静盘、机架和电机壳，一次锁紧即可实现设备的完全锁紧，方便组装。

进一步的说，所述电机的主轴6包括安装转子的第一轴体60，在第一轴体60的一端上偏心设置有第二轴体61，第一轴体60和第二轴体61一体成型，所述的第一轴体60上设有第一安装部62，第一安装部62分为第一安装区620和第二安装区621，第一安装区620上设有与机架连接的轴承，第二安装区621上加工有传动平面623，第二安装区623上设有第一平衡块63，转子跟第一平衡块63之间设有限位套65，所述的第一轴体60的尾部设有第二安装部66，第二安装部66的表面亦加工有传动平面，第二平衡块67连接在第二安装部上，第一轴体60的尾部延伸形成有轴颈68，轴颈68上安装有与电机壳连接的轴承，

所述的主轴采用一体化的结构设计，克服了现有技术中分段式轴体存在的振动影响设备平稳性的问题，进一步的，主轴的结构简单，各个部件安装方便，缩减了轴向长度。

所述的电机定子4的表面沿轴向均布有若干个凹槽40，且在电机定子4的上端和下端均形成有导流平面41，导流平面与机架的安装腔的内壁之间形成导流间隙42，在电机定子的表面设置的凹槽以及导流间隙可以使得气流从机架凹槽或导流间隙流出，也可来提升定子表面的散热效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明设计了一种结构紧凑、轴向长度小且散热效果好的涡旋压缩机，其通过在机架内设置安装腔来对电机和涡旋静盘进行容纳，使得设备的轴向长度缩减，进一步的，通过在机架上开设的开口，使得风扇组件产生的气流能够对涡轮动盘和电机进行散热，降低了涡旋动盘和电机工作时的温度，使得设备能够长时间稳定的工作，进一步的，通过底板上设置的凹槽将经过涡旋静盘的散热气流引导到电机的下方从凹槽中向上排出，进一步的将电机表面的热量带走，具有更好的散热和设备的温度控制能力，且本发明的电机定子采用裸露的设计，能够直接将热量排入空气中，也具有一定的散热能力。

2、本发明进一步的对涡旋静盘进行了改进，设置的散热筋板提升了涡旋静盘的散热能力，增设的侧边板和盖板对涡旋静盘的散热筋板区域进行密封，形成导流区，避免流经散热筋板区的气流四散，使得气流能够尽可能多的流入底板的凹槽内，增大了从电机下方的底板凹槽内流出的气流，以此来提升气流对电机的散热效果。

基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.涡旋压缩机，其包括一底板， 其特征在于：还包括方形的机架，机架的一端设有方形的涡旋静盘，机架和涡旋静盘的下端面固定在底板的表面，机架内部中空且在内部形成有一安装板，在安装板两侧的机架内分别设有安装腔，安装板上设有第一轴承安装孔，电机定子插入安装在远离涡旋静盘的安装腔内，电机转子的主轴通过轴承与第一轴承安装孔配合安装在安装板上，在靠近涡旋静盘的安装腔内设有涡旋动盘，涡旋动盘与涡旋静盘配合并与电机转子的主轴连接，所述电机定子的尾部套设有电机壳，电机壳的下端也固定在底板上，远离机架一侧的涡旋静盘的表面设有若干个散热筋板，在安装板两侧的机架的上下两端均设有开口，还包括一个风扇组件，风扇组件固定在涡旋静盘和机架的上端并覆盖整个涡旋静盘和机架的开口区域，所述的底板的表面设有一凹槽，所述凹槽从涡旋静盘和机架下方一直延伸到电机的尾部，从开口、散热筋板到底板的凹槽形成散热流道，所述的电机定子的表面沿轴向均布有若干个凹槽，且在电机定子的上端和下端均形成有导流平面，导流平面与机架的安装腔的内壁之间形成导流间隙。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述的涡旋静盘的上端面上设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述的涡旋静盘的下表面上设有也设有向散热筋板一侧倾斜的导向平面。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的涡旋压缩机，其特征在于：在散热筋板的两侧的涡旋静盘的边缘设有侧边板，所述侧边板的内侧壁的两端和中部均向内形成有凸台，且所述凸台的表面均加工有第一连接孔，还包括一个盖板，盖板通过紧固件连接在第一连接孔内。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述的涡旋动盘包括圆盘状的动盘本体，动盘本体的一侧表面设有涡旋板体，另一侧表面的中心处设有与电机的输出轴连接的第一连接套。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于：在第一连接套四周的动盘本体的表面还均布有三个第二连接套，所述的机架的安装板上对应的设有三个固定孔，还包括偏心轴，偏心轴的两端通过轴承分别与第一连接套和固定孔连接。

7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于：在相邻两个第二连接套之间动盘本体的表面沿径向设有多个相互平行的散热片。

8.根据权利要求1或7任意一项所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述的机架和涡旋静盘的四角上均设有贯通孔，所述的电机壳的表面向外延伸形成有与贯通孔对应的连接凸块，连接凸块上设有对应的贯通连接孔，还包括四个连接杆，四个连接杆穿接在贯通孔和贯通连接孔内并通过螺母进行锁紧。

9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述电机的主轴包括安装转子的第一轴体，在第一轴体的一端上偏心设置有第二轴体，第一轴体和第二轴体一体成型，所述的第一轴体上设有第一安装部，第一安装部分为第一安装区和第二安装区，第一安装区上设有与机架连接的轴承，第二安装区上加工有传动平面，第二安装区上设有第一平衡块，转子跟第一平衡块之间设有限位套，所述的第一轴体的尾部设有第二安装部，第二安装部的表面亦加工有传动平面，第二平衡块连接在第二安装部上，第一轴体的尾部延伸形成有轴颈，轴颈上安装有与电机壳连接的轴承。

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