CN201212478Y - 阻隔式超螺杆压缩机主机 - Google Patents

Abstract

阻隔式超螺杆压缩机主机，其是由外壳、阻隔套、曲轴、阴转子、阳转子、前端盖、后端盖、后封盖、油封盒、底盖构成，前端盖、后端盖内侧分别与外壳的两端连接，外侧分别安装油封盒和后封盖；阴转子通过阴转子轴承外端固定在外壳两端内腔中或固定在外壳前后端上，端盖固定在外壳上；阴转子外固定有阻隔套与阴转子紧配合同心旋转，阻隔套上与阳转子工作腔对应的位置开有进排气口。本实用新型通过设置阻隔套，把阳转子工作腔“封闭”起来，在满足进气量需要前提下，最大限度缩小吸排气孔面积，降低了压缩机功率比，消除了振动。

Description

阻隔式超螺杆压缩机主机

技术领域

本实用新型属于机械工程技术领域一种气体压缩机，尤其是解决旋转气缸往复压缩结构压缩机由于阳转子工作腔与外壳内腔接触面积大，随着吸气压缩压力增强，在阳转子表面及阳转子腔周边区间内与外壳之间形成压力，此压力阻碍阴阳转子付旋转导致压缩机比功率增加，振动剧烈问题产生。

背景技术

目前公知的旋转气缸往复压缩结构压缩机存在以下问题：1、阴阳转子付与外壳内腔接触面积大、间隙小，随着压缩增强，在阳转子工作腔及周边区间形成压力区，此区间的压力阻碍阴阳转子付运转，压力越高，阻力越大，特别是当压缩排气过程结束前的转角内，由于排气口面积远小于阳转子工作腔及周边区间面积，加之阴阳转子付与外壳之间的间隙很小，滞留在阳转子表面上的冷却液被阳转子压迫排出过程中，在阳转子表面及阳转子工作腔周边与外壳之间形成的压力远大于排气压力，此压力对阴阳转子付旋转形成“刹车”，只有当阳转子下行运动开始才能解除此阻力，整个过程形成的功耗要占到整机轴功率的17～30％。2、为了阻断排气口压缩气体反向进入压缩腔形成功耗增加，旋转气缸往复压缩结构压缩机排气口只能选择在阳转子工作腔轴向横向中心线附近的腔边沿很小相对应外壳上的区间内(受压缩比大小控制)，这就产生了两个问题，一是在排气量较大时，一定压比下排气通道不能满足排气需要；二是由于两个相互垂直的阳转子工作腔交替排气，反冲力分别冲击阴转子的一端，形成振动，影响整机的寿命并增加功耗。

发明内容

本实用新型发明的目的是用一种阻隔式超螺杆压缩机主机，以克服旋转气缸往复压缩结构压缩机存在的上述问题。

具体地说，阻隔式超螺杆压缩机主机，其是由外壳、阻隔套、曲轴、阴转子、阳转子、前端盖、后端盖、后封盖、油封盒、底盖构成，前端盖、后端盖内侧分别与外壳的两端连接，外侧分别安装油封盒和后封盖；阴转子通过阴转子轴承外端固定在外壳两端内腔中或固定在外壳前后端上，端盖固定在外壳上；阴转子上分别布置有互相垂直的两个阳转子工作腔且两个阳转子工作腔相互有一定角度叠合；阴转子外固定有阻隔套与阴转子紧配合同心旋转，阻隔套上与阳转子工作腔对应的位置开有进排气口；阴转子中心开有作为曲轴箱使用的圆柱状通孔；曲轴的两曲拐互成180度对称布置，通过曲轴箱与主轴轴承分别安装在前后端盖上；阴转子、阻隔套与外壳同心，曲轴中心与外壳、阴转子、阻隔套之间有一个偏心距；两付阳转子分别安装在曲轴的两曲拐上，曲拐与阳转子连接部位装有轴瓦，润滑液通过曲轴中心的过油孔充填于曲拐与轴瓦之间，同时两付阳转子的四个压缩头分别从曲轴箱深入到阳转子工作腔内；外壳底部开有两排气或组合排气孔和保障多腔进气的进气口及进气弧腔；进气口内腔布置两块消噪板；外壳侧面开有增压降温喷液口；阳转子顶部与阻隔套开口相对应的位置嵌有嵌块，嵌块形状为与阻隔套进排气口完全一致的块状物，块状物四周倒角。

阻隔套布置在阴转子外包络住阴转子。阻隔套也可以布置在阳转子工作腔与外壳接触的腔口的位置封闭该腔口。

阳转子顶部镶有与阻隔套进排气口形状一致四周面向外壳方向倒角的嵌块。

本实用新型优点是解决了压缩机旋转气缸往复压缩结构压缩机由于阳转子工作腔与外壳内腔接触面积大，随着吸气压缩压力增强，在阳转子表面及阳转子腔周边区间内与外壳之间形成压力，此压力阻碍阴阳转子付旋转导致压缩机比功率增加，振动剧烈问题。通过设置阻隔套，把阳转子工作腔“封闭”起来，在满足进气量需要前提下，最大限度缩小吸排气孔面积，降低了压缩机功率比，消除了振动。

附图说明

图1-1—1-4为本实用新型工作流程原理图。

其中图1-1中A腔吸气终了，即将压缩；B腔压缩终了，即将吸气。图1-2中A腔压缩开始，；B腔开始吸气。图1-3中A腔排气即将结束；B腔吸气即将结束。图1-4中A腔继续压缩；B腔继续吸气。

图2-1为本实用新型结构示意图。

图2-2为图2-1中A-A向剖视图。

图3-1为本实用新型外壳示意图(两个排气孔)。

图3-2为3-1中A-A向剖视图。

图4-1为本实用新型中阻隔套结构示意图。

图4-2为4-1中A-A向剖视图。

图5-1本实用新型外壳示意图(一个排气孔)。

图5-2图5-1中A-A向剖视图。

图6-1为本实用新型中阻隔套结构示意图。

图6-2为6-1中A-A向剖视图。

图7为本实用新型中压缩机系统原理图。

图8-1为本实用新型结构示意图。

图8-2为图8-1中A-A向剖视图。

图号说明：1—后封盖、2—后端盖、3—外壳、4—阻隔套、5—曲轴、6—阳转子、7—阴转子、8—前端盖、9—油封盒、10—主轴轴承、11—阴转子轴承、12—轴瓦、13—底盖、14—排气口、15—阻隔套进排气口、16—进气道、17—隔音板I、18—隔音板II、19—进气口、20—镶块、21—阳转子工作腔、22—喷液口、23—密封槽；

7-1—主机、7-2—进气控制阀、7-3—空气滤清器、7-4—油细分回油管、7-5—电磁阀DF4、7-6—气控供气管、7-7—安全阀、7-8—单向阀、7-9—球阀、7-10—减荷供气管、7-11—油封回油管、7-12—油细分、7-13—油过滤器、7-14—冷却风扇、7-15—油管、7-16—示油镜、7-17—油气分离器、7-18—排气管、7-19—排污阀、7-20—调温阀、7-21—电磁阀DF1、7-22—排气单向阀、7-23—温度开关KSD7-24—气控部分、7-25—压力控制器YK、7-26—电磁阀DF3、7-27—油路部分、7-28—组合分配器、7-29—油冷却器。

附图1-8，给出了本实用新型的具体实施方式。

阻隔式超螺杆压缩机主机头由外壳3、阻隔套4、曲轴5、阴转子7、阳转子6、前端盖8、后端盖2、后封盖1等构成；阴转子作单中心旋转，阳转子作行星旋转，阻隔套为一付内径与阴转子外经相等、长度相同的筒，镶嵌在阴转子外，与阴转子作同心运动；阻隔套在与阳转子工作腔相对应位置开有进排气孔15，开孔的位置、孔面积、形状由压比、进气量、工艺难易程度决定；曲轴中心与阴转子中心在端盖上固定时有一个偏心距，此偏心距等于曲轴的曲拐距；曲拐中心过阴转子中心，得以保证阳转子在与阴转子一同作圆周运动的同时作往复直线运动；外动力带动曲轴旋转；曲轴的曲拐通过轴瓦与阳转子连在一起，阳转子的两压缩头分别装在阴转子上的阳转子工作腔内；曲轴带动阳转子旋转，阳转子的两压缩头带动阴转子旋转；由于阳转子在阳转子工作腔内既带动阴转子作圆周运动，又自身作往复直线运动，相对机器外壳在不同角度下交替进行吸气、排气过程循环，达到了压缩气体的作用。阻隔套的作用就是通过把阳转子工作腔“封闭”起来，在满足进气量需要前提下，最大限度缩小吸排气孔面积，让压缩液气最小程度的与外壳接触，起到消除前述“刹车”阻力的作用；通过“封闭”阳转子工作腔，再在“封闭”的阻隔套上选择能满足排气工况要求的位置开设进排气孔，此机型阻隔套上的进排气孔为同一个孔，与此孔对应的外壳排气终端位置开有排气孔，当阻隔套孔与外壳排气孔交叠重合时，压缩气体排出；当阻隔套上进排气孔旋转错过外壳排气孔后，外壳排气孔被阻隔套未开口部分封闭，同时阻隔套上的进排气孔又与外壳进气孔接通，气体经过套口进入阳转子工作腔内，再进行下一个循环压缩。压缩后排出的液气混合物，经过液气分离，气体进入负载，液体经过冷却后，在气压的作用力下分别进入曲轴箱进行润滑和进入阳转工作腔进行增压、润滑、冷却、密封，以此往复循环。

本实用新型压缩机主机，排气量控制可通过转速调节实现，在200～2100转/分范围内，转速与排量可以视为线性关系，亦可通过限制进气量控制。

如附图7给出了本实用新型系统原理图。高压液封阻隔式超螺杆压缩机，包括主机，主机排气口上装有单向排气阀，排气单向阀通过排气管与油气分离器相连通；主机的油路部分通过管路与组合分配器相连，组合分配器中的油路部分通过油管与油冷却器出油口相连，同时油冷却器上部的进油口通过油管与油气分离器出油口相连；组合分配器中的气控部分通过气控供气管接入油气分离器，通过减荷供气管接入主机的进气口；主机的进气口上接进气控制阀；在进气控制阀上接一个电磁阀并与油气分离器相连通。

本实用新型压缩机组流程工作原理(如附图7)：

1、气体系统流程

气体由气体滤清器过滤除尘后，经过控阀进入主机压缩，压缩后的液气混合体经排气单向阀，连接管道进入液气分离器，分离后的气体经单向阀，接入负载，分离出来的液体经过过滤冷却进入组合分配器开始再次循环。

2、增压、密封、润滑系统，分离后的液体在气压力推动下，经输液管、温控阀、冷却器、过滤器、通断控制阀、分配器，一路进入主机侧端去增压、密封、降温，一路进入主机后端的曲轴内孔，经曲拐与轴瓦间隙进入曲轴箱，再经过阳转子与阳转子工作腔之间的间隙进入阳转子工作腔内与侧进液汇集，汇集于阳转子工作腔内的液气混合体经压缩后一同排入液气分离器再循环。

3、冷却系统，采用强制冷却方式(水冷、风冷)，使进入主机的液体温度保持在5～40℃范围内。

4、输气量控制系统。可采用系统压力控制的方式，一种是控制外动力转速，另一种是控制进气量。

5、空滤自洁节能系统，当压缩机压力达到额定压力值后，进气控制阀下端关闭进气，压力调节控制器控制的自洁控制阀(DF4)打开，使液气分离器内的气体经管道与进气控制阀上端接通，反向吹进空滤，使空滤的灰尘反向排出，达到自洁目的，使液气分离器内的压力逐渐降为常压，主机头外壳上的排气口压力亦降为常压，对阴阳转子付反压力降低，减轻了减荷运转负载，相对于安装保压阀保压减荷工况来说，此方法实际运转表明，空载负荷功耗降低58～62％.

Claims (4)

1、阻隔式超螺杆压缩机主机，其特征是由外壳(3)、阻隔套(4)、曲轴(5)、阴转子(7)、阳转子(6)、前端盖(8)、后端盖(2)、后封盖(1)、油封盒(9)、底盖(13)构成，前端盖(8)、后端盖(2)内侧分别与外壳的两端连接，外侧分别安装油封盒(9)和后封盖(1)；阴转子(7)通过阴转子轴承(11)外端固定在外壳两端内腔中或固定在外壳前后端上，端盖固定在外壳上；阴转子(7)上分别布置有互相垂直的两个阳转子工作腔(21)且两个阳转子工作腔相互有一定角度叠合；阴转子外固定有阻隔套(4)与阴转子紧配合同心旋转，阻隔套(4)上与阳转子工作腔对应的位置开有进排气口；阴转子中心开有作为曲轴箱使用的圆柱状通孔；曲轴的两曲拐互成180度对称布置，通过曲轴箱与主轴轴承分别安装在前后端盖上；阴转子、阻隔套与外壳同心，曲轴中心与外壳、阴转子、阻隔套之间有一个偏心距；两付阳转子分别安装在曲轴的两曲拐上，曲拐与阳转子连接部位装有轴瓦(12)，润滑液通过曲轴中心的过油孔充填于曲拐与轴瓦之间，同时两付阳转子的四个压缩头分别从曲轴箱深入到阳转子工作腔内；外壳底部开有两排气或组合排气孔和保障多腔进气的进气口及进气弧腔；进气口内腔布置两块消噪板(18)、(19)；外壳侧面开有增压降温喷液口(22)；阳转子顶部与阻隔套开口相对应的位置嵌有嵌块(20)，嵌块形状为与阻隔套进排气口完全一致的块状物，块状物四周倒角。

2、根据权利要求1所述的阻隔式超螺杆压缩机主机，其特征是阻隔套(4)布置在阴转子外包络住阴转子。

3、根据权利要求1所述的阻隔式超螺杆压缩机主机，其特征是阻隔套(4)布置在阳转子工作腔与外壳接触的腔口的位置封闭该腔口。

4、根据权利要求1所述的阻隔式超螺杆压缩机主机，其特征是阳转子顶部镶有与阻隔套进排气口形状一致四周面向外壳方向倒角的嵌块(20)。

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