CN203035549U

CN203035549U - 喷油卧式涡旋式空气压缩机

Info

Publication number: CN203035549U
Application number: CN 201220363387
Authority: CN
Inventors: 沈远明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-21
Filing date: 2012-07-21
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2022-07-21

Abstract

本实用新型公开了喷油卧式涡旋式空气压缩机，包括油气桶、冷却器、油过滤器和主机部分，油气桶与主机部分连接，冷却器与油气桶连接，冷却器通过油过滤器与主机部分连接，主机部分包括机架、主轴、旋转涡旋件和固定涡旋件，在固定涡旋件上开设有排气通道与吸气通道，其特征在于：所述旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间设置有能活动的支撑旋转涡旋件的支撑部件，所述支撑部件在背侧的压力的作用下推着旋转涡旋件在运动过程中与固定涡旋件始终紧密的贴合，所述旋转涡旋件与固定涡旋件之间通过支撑部件轴向密封。本实用新型彻底解决压缩室通过微小间隙泄漏的现象，提高压缩机的效率与性能，增强出气口空气的品质，减少环境污染。

Description

喷油卧式涡旋式空气压缩机

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机技术领域，具体说是喷油卧式涡旋式空气压缩机的技术。

背景技术

涡旋式空气压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件的涡卷啮合形成多个压缩室，在旋转涡旋件的运动过程中各压缩室逐渐缩小并向中间移动，从而实现气体的压缩，最终通过开设在固定涡旋件中心的排气口排出。

如图1，当空气在压缩室内被压缩时，各压缩室内部的压力逐渐升高，产生一个使得旋转涡旋102与固定涡旋件101轴向分离的力。在一般的涡旋式空气压缩机中，为防止旋转涡旋件102与固定涡旋件101的轴向分离，在机架上设置有支撑旋转涡旋件端板的支撑部105；但是考虑到各压缩室内空气在压缩过程中温度逐渐升高使得旋转涡旋件产生热变形，因此为了保证旋转涡旋件能够顺畅的运动而不至于发热胶着，机架支撑部的支撑面与旋转涡旋件102的端板就留有一定的间隙。因此在旋转涡旋件被压得与固定涡旋件轴向分离的情况下，在其与固定涡旋件之间形成了微小的间隙，从而压缩室的空气发生泄漏，导致压缩机的效率降低，性能降低。

对于此问题，目前一般的做法是向压缩室内喷入润滑油，一方面用来弥补上述的微小间隙，另一方面用来带走空气压缩过程中产生的热量降低排气温度。但是喷入的润滑油的产生的油膜厚度不足以弥补上述的微小间隙，另一方面在压缩机水平放置的情况下在涡旋件上的油膜厚度沿垂直方向上越往上越薄，使得涡旋件的上部各压缩室的泄漏加剧，没有完全改善压缩机效率降低的问题。而在加大喷入润滑油喷入量的情况下，又加重了油气分离器的负担，降低了油气分离器的对空气中含有的油滴的分离效果，导致出气口的空气的品质降低，造成环境污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种喷油卧式涡旋式空气压缩机，消除空气压缩机中固定涡旋件和旋转涡旋件运转时两者间轴向的微小间隙，彻底解决压缩室通过微小间隙泄漏的的现象，提高压缩机的效率与性能，增强出气口空气的品质，减少环境污染。

本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种喷油卧式涡旋式空气压缩机，包括油气桶、冷却器、油过滤器和主机部分，油气桶与主机部分连接，冷却器与油气桶连接，冷却器通过油过滤器与主机部分连接，主机部分包括机架、主轴、旋转涡旋件和固定涡旋件，固定涡旋件密封安装在机架上，旋转涡旋件安装在固定涡旋件和机架之间，旋转涡旋件的涡卷与固定涡旋件的涡卷啮合形成压缩室，在旋转涡旋件的轮毂内安装有轴承与主轴连接，机架内安装有轴承与主轴连接，在固定涡旋件上开设有排气通道与吸气通道，其特征在于：所述旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间设置有能活动的支撑旋转涡旋件的支撑部件，所述支撑部件在背侧的压力的作用下推着旋转涡旋件在运动过程中与固定涡旋件始终紧密的贴合，所述旋转涡旋件与固定涡旋件之间通过支撑部件轴向密封。

所述支撑部件为一安装在旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间的环状背压推力机构，所述机架与背压推力机构之间在轴向上形成有环状的独立腔室，在机架上开设有通道，通道的一端与独立腔室连通，另一端与空压机系统中的高压润滑油或高压空气连通。

所述背压推力机构和旋转涡旋件端板内开设有一端连通所述独立腔室，另一端与旋转涡旋件轮毂内轴承连通的连通通道，所述背压推力机构和旋转涡旋件端板内开设有一端连通所述独立腔室，另一端与所述压缩室连通的连通通道，所述固定涡旋件上的吸气通道与旋转涡旋件背侧除所述独立腔室外的其他所有空间之间开设有连通通道。

所述环状背压推力机构上设置有同轴而直径不同的小径圆周面和大径圆周面，在机架上对置的设置有同轴而直径不同的小径圆周面和大径圆周面，两者之间相互配合安装并通过密封机构密封从而形成所述独立腔室。

所述旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间还设有第一背侧腔室和第二背侧腔室，在机架的下部设有通道连通第一背侧腔室和第二背侧腔室，且第一背侧腔室与固定涡旋件上的吸气通道连通，所述主机与电机的转子部分共用同一根主轴，安装在主机内的油封通过密封主轴把第一背侧腔室和第二背侧腔室与电机分隔开来。

在机架上设置有与所述背压推力机构的圆环体上远离固定涡旋件一侧的一个端面对置的用于限制所述背压推力机构的轴向可动范围的支撑面，相应的在背压推力机构的轴向方向设有与支撑面相配合的支撑面。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点。

1)本实用新型中由于设置有能活动的支撑旋转涡旋件的支撑部件，此支撑部件在背侧的压力的作用下推着旋转涡旋件在运动过程中与固定涡旋件始终紧密的贴合，故消除了两者间轴向的微小间隙，彻底解决了压缩室通过微小间隙泄漏的问题。

2)本实用新型中支撑部件为一安装在旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间的环状背压推力机构，所述机架与背压推力机构之间在轴向上形成有环状的独立腔室，通过向此腔室导入空压机系统中经过冷却后的高压润滑油来推动此环状背压推力机构把旋转涡旋件压靠在固定涡旋件上，从而实现了旋转涡旋件与固定涡旋件之间的轴向密封。在采用了这种结构以后，只要设计时保证背压推力机构背侧的压力作用在其上的产生足够的力，就可以保证压缩机在运转的时候背压推力机构始终托起旋转涡旋件浮起。同时在背压推力机构件上开设有油路通道，与在旋转涡旋件端板上开设的与轮毂内轴承相通的油路通道连通，从而可以保证压缩机运转时连续稳定的给轴承供油。另外在背压推力机构件上开设有油路通道，与在旋转涡旋件端板上开设的与压缩室相通的油路通道连通，从而可以保证压缩机运转时连续稳定的给压缩室供油，一方面润滑旋转涡旋件和固定涡旋件防止干摩擦，一方面带走压缩过程产生的热量，降低排气温度。

附图说明

图1为现有技术一个技术方案的结构示意图；

图2为根据本实用新型的一个优选实施例的结构示意图；

图3为图2中背压推力机构的结构示意图；

图4为根据本实用新型的另一个优选实施例的结构示意图；

图5为根据本实用新型的第三个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型喷油卧式涡旋式空气压缩机作进一步详细描述。

如图2-5所示，本实用新型喷油卧式涡旋式空气压缩机，包括油气桶1、冷却器2、油过滤器21和主机部分，油气桶1与主机部分连接，冷却器2与油气桶连接，冷却器通过油过滤器与主机部分连接，主机部分包括机架3、主轴7、固定涡旋件5和旋转涡旋件6，固定涡旋件5密封安装在机架3上，旋转涡旋件6安装在固定涡旋件5和机架3之间，旋转涡旋件6的涡卷与固定涡旋件5的涡卷啮合形成压缩室，在旋转涡旋件6的轮毂内安装有轴承71与主轴7连接，机架内安装有轴承72与主轴7连接，轴封37安装在机架内用来密封主轴，在固定涡旋件5上开设有排气通道51与吸气通道52，在旋转涡旋件6涡卷的相反侧与机架3之间设置有能活动的支撑旋转涡旋件的支撑部件，支撑部件为一环状背压推力机构4，环状背压推力机构4在背侧的压力的作用下推着旋转涡旋件6在运动过程中与固定涡旋件5始终紧密的贴合，旋转涡旋件6与固定涡旋件5之间通过环状背压推力机构4轴向密封。在图2中还示出了电机壳8、电机定子81、转子82、最小压力阀11、通往用户管路上的球阀12、压力表13、安全法14、节流阀15、排污阀16、管路18、管路19、风机22、管路23以及位于油气桶1下方的润滑油17。

其中环状背压推力机构4上设置有同轴而直径不同的小径圆周面和大径圆周面，在小径圆周面和大径圆周面上分别设有密封槽，在对应的密封内安装有密封圈，即外侧O形密封圈8，内侧O形密封圈9，如图3。在机架3上开设能容纳环状背压推力机构4一端的环槽，且此环槽的两个圆周面与环状背压推力机构4的所对应的两圆周面紧密配合并安装有密封机构，从而在环状背压推力机构4的此端面一侧以及机架3上的面32、面33和面34形成了一个环状的独立腔室S1。在机架3上开设有高压润滑油通道35，高压润滑油通道35的一端与独立腔室S1连通，另一端与空压机系统中的高压润滑油或空气连通，独立腔室S1与压缩室之间设有通道连通，其中在背压推力机构4和旋转涡旋件6端板内开设有一端连通独立腔室 S1，另一端与旋转涡旋件轮毂内轴71连通的连通通道，即背压推力机构4内的连通通道44，旋转涡旋件6端板内的连通通道64；在背压推力机构4和旋转涡旋件6端板内开设有一端连通独立腔室S1，另一端与压缩室连通的连通通道，即背压推力机构4内的连通通道41，旋转涡旋件6端板62内的连通通道63；在固定涡旋件5上的吸气通道52与旋转涡旋件背侧除所述独立腔室外的其他所有空间之间开设有连通通道。这样，在旋转涡旋件涡卷6的相反侧与机架3之间形成有第一背侧腔室S2和第二背侧腔室S3，在机架的下部设有通道36连通第一背侧腔室S2和第二背侧腔室S3，且第一背侧腔室S2与固定涡旋件5上的吸气通道连通，第二背侧腔室S3与独立腔室S1之间通过连通通道44、旋转涡旋件设有的连通通道64、旋转涡旋件的轮毂内的轴承71、机架内的轴承72连接。在机架3上设置有与背压推力机构4的圆环体上远离固定涡旋件一侧的一个端面对置的用于限制背压推力机构4的轴向可动范围的支撑面31，相应的在背压推力机构4的轴向方向设有与支撑面31相配合的支撑面，如图2和图5中分别示意出了实施例的具体结构。其中主机部分与电机的转子部分共用同一根主轴7，安装在主机内的油封通过密封主轴把第一背侧腔室S2和第二背侧腔室S3与电机分隔开来。

涡旋式空气压缩机的旋转涡旋件6的涡卷61和固定涡旋件5的涡卷53啮合形成多个压缩室C1、C2、C3，在旋转涡旋件的运动过程中各压缩室逐渐缩小并向中间移动，从而实现气体的压缩，最终通过开设在固定涡旋件5中心的排气通道51的排气口排出。当空气在压缩室内被压缩时，各压缩室内部的压力逐渐升高，产生一个使得旋转涡旋件与固定涡旋件轴向分离的力。

在本实用新型中优选实施例1中，如图2，第二背侧腔室S3与开设在固定涡旋件5上的吸气通道52的吸气口连通，而第一背侧腔室S2通过通道36与第二背侧腔室S3连通，因此在压缩机运转时旋转涡旋件6的第一背侧腔室S2和第二背侧腔室S3的压力与压缩机吸气口的压力大致相当。当压缩机开始运转时，各压缩室的压力上升，越往中心越高。而靠近中心的压缩室C2通过开设在旋转涡旋件6的端板62内的连接通道63和开设在背压推力机构4内的通道41始终与独立腔室S1连通，因此独立腔室S1在最短的时间内建立了大致与压缩室C2相等的压力P1。由于受力面积足够大，且压缩室C2内的压力P1较高，背压推力机构4在此压力的推动下不仅抵消了压缩室产生的轴向分离力，并把旋转涡旋件6托起牢牢的压靠在固定涡旋件5上。另一方面，从排气口排出的气体进入油气桶后，油气桶中的气体压力升高，从而驱使油气桶底部的润滑油进入冷却器冷却后再经过油滤过滤掉杂质，然后从开设在机架3上的通道35流入独立腔室S1中，因此压缩机运转开始后独立腔室S1中的压力变化过程是从零很快的上升到P1，然后在较短的时间内由P1逐渐上升到接近油气桶内压力的一个压力P2。由于P2大于P1，因此当润滑油流入到独立腔室S1中后分成了两路：一路通过开设在背压推力机构4上的通路44和旋转涡旋件6上的通路64流入到轴承71中，再流入到轴承72中，润滑和冷却轴承71、72后流入到腔室S2中，经过开设在下部的通道36流入到腔室S3中，最后经过旋转涡旋件6的运动吸入到压缩室中从排气口排出；另一路通过开设在背压推力机构4上的通道41和旋转涡旋件6上的通道63喷入到压缩室C2中，最后通过排气口排出。

从排气口排出的气液混合物经过连接管流入到油气桶中，经过旋转，在离心力的作用下压缩空气和润滑油分离，润滑油在重力的作用下沿壁面流入到油气桶的下部，压缩空气经过油细分过滤了微小颗粒的润滑油后从排出管排出到用气的设备或存贮容器中。而油气桶下部的润滑油在压力的作用下流入到冷却器中，经过与冷却器外侧被风扇驱动的空气强制对流换热后，温度下降，再流入到油过滤器中过滤掉润滑油中的微小杂质，然后通过开设在机架3上的连通通道35流入到独立腔室S1中，开始新的循环。

如上文所述，根据本实用新型，消除了固定涡旋件和旋转涡旋件运转时两者间轴向的微小间隙，彻底解决了压缩室通过微小间隙泄漏的问题。

虽然上文通过具体的形式详细的说明了本实用新型，但是，权利要求项请求的内容应当包括对于理解了上述内容的本领域技术人员来说很容易得到的变更、改变或均等的技术。

Claims

1.一种喷油卧式涡旋式空气压缩机，包括油气桶、冷却器、油过滤器和主机部分，油气桶与主机部分连接，冷却器与油气桶连接，冷却器通过油过滤器与主机部分连接，主机部分包括机架、主轴、旋转涡旋件和固定涡旋件，固定涡旋件密封安装在机架上，旋转涡旋件安装在固定涡旋件和机架之间，旋转涡旋件的涡卷与固定涡旋件的涡卷啮合形成压缩室，在旋转涡旋件的轮毂内安装有轴承与主轴连接，机架内安装有轴承与主轴连接，在固定涡旋件上开设有排气通道与吸气通道，其特征在于：所述旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间设置有能活动的支撑旋转涡旋件的支撑部件，所述支撑部件在背侧的压力的作用下推着旋转涡旋件在运动过程中与固定涡旋件始终紧密的贴合，所述旋转涡旋件与固定涡旋件之间通过支撑部件轴向密封。

2.根据权利要求1所述的喷油卧式涡旋式空气压缩机，其特征在于：所述支撑部件为一安装在旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间的环状背压推力机构，所述机架与背压推力机构之间在轴向上形成有环状的独立腔室，在机架上开设有通道，通道的一端与独立腔室连通，另一端与空压机系统中的高压润滑油或高压空气连通。

3.根据权利要求2所述的喷油卧式涡旋式空气压缩机，其特征在于：所述背压推力机构和旋转涡旋件端板内开设有一端连通所述独立腔室，另一端与旋转涡旋件轮毂内轴承连通的连通通道，所述背压推力机构和旋转涡旋件端板内开设有一端连通所述独立腔室，另一端与所述压缩室连通的连通通道，所述固定涡旋件上的吸气通道与旋转涡旋件背侧除所述独立腔室外的其他所有空间之间开设有连通通道。

4.根据权利要求2所述的喷油卧式涡旋式空气压缩机，其特征在于：所述环状背压推力机构上设置有同轴而直径不同的小径圆周面和大径圆周面，在机架上对置的设置有同轴而直径不同的小径圆周面和大径圆周面，两者之间相互配合安装并通过密封机构密封从而形成所述独立腔室。

5.根据权利要求2所述的喷油卧式涡旋式空气压缩机，其特征在于：所述旋转涡旋件涡卷的相反侧与机架之间还设有第一背侧腔室和第二背侧腔室，在机架的下部设有通道连通第一背侧腔室和第二背侧腔室，且第一背侧腔室与固定涡旋件上的吸气通道连通，所述主机与电机的转子部分共用同一根主轴，安装在主机内的油封通过密封主轴把第一背侧腔室和第二背侧腔室与电机分隔开来。

6.根据权利要求2所述的喷油卧式涡旋式空气压缩机，其特征在于：在机架上设置有与所述背压推力机构的圆环体上远离固定涡旋件一侧的一个端面对置的用于限制所述背压推力机构的轴向可动范围的支撑面，相应的在背压推力机构的轴向方向设有与支撑面相配合的支撑面。