CN203809293U - 一种无油双螺杆压缩机及其转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无油双螺杆压缩机转子，包括阳转子和阴转子，阳转子和阴转子均同轴固定有中空结构的轴心嵌件，轴心嵌件的第一端通过第一轴承旋转连接于轴承座并且设有与同步齿轮腔相通的第一开口，阳转子和阴转子均设有与进气端盖的支承轴旋转连接的第二轴承，轴心嵌件的第二端设有与第二轴承相对设置的第二开口。由于同步齿轮腔中的润滑油可以通过第一开口进入轴心嵌件的空腔内，并通过第二开口流向第二轴承进行润滑，第一轴承则直接由同步齿轮腔中的润滑油进行润滑，本方案无需在进气端盖或支承轴上开设注油孔即可对第二轴承进行润滑，因此，简化了压缩机的结构，提高了压缩空气的质量。本实用新型还公开了一种无油双螺杆压缩机。

Description

一种无油双螺杆压缩机及其转子

技术领域

本实用新型涉及无油双螺杆压缩机技术领域，尤其涉及一种无油双螺杆压缩机及其转子。

背景技术

现有市场中，双螺杆式压缩机分为喷油式的螺杆式压缩机和无油式的螺杆式压缩机。喷油式的螺杆式压缩机在工作过程中将油液喷至转子腔内，其粗、精两道分离过程有时并不能将压缩空气内的油完全分离，导致其压缩后排出的压缩空气内的油或多或少会有些许残留。所以，当需求的压缩气体中不允许含有润滑油，即需要干净的压缩气体时，须采用无油式螺杆式压缩机，无油双螺杆压缩机是无油式螺杆式压缩机中最常见的一种。

无油双螺杆压缩机包括压缩机的机体、阳转子、阴转子、设置在机体一端的进气端盖、设置在机体另一端的轴承座和同步齿轮腔端盖以及驱动装置；阳转子设有小同步齿轮，阴转子设有大同步齿轮。机体与进气端盖以及轴承座固定连接，三者之间形成了转子腔，阴转子与阳转子均设置在该转子腔内。轴承座与同步齿轮腔端盖固定连接，两者之间形成了同步齿轮腔，大同步齿轮与小同步齿轮在同步齿轮腔内部啮合传动。同步齿轮腔与转子腔之间通过油封等装置实现隔离。轴承座设有用于连接阳转子与阴转子的第一轴承，进气端盖设有分别支承阳转子和阴转子的支承轴，支承轴与转子转轴之间还设有第二轴承。第二轴承与转子腔之间也通过油封等装置实现隔离。在无油双螺杆压缩机中，油液不会供给至转子腔中，阳转子与阴转子的轴承部分通过油封完全地与转子腔隔离，从而可以获得干净的压缩空气。

其中，第一轴承使用同步齿轮腔中的润滑油进行润滑，第二轴承则通过在支承轴或进气端盖上设置注油孔进行注油润滑，而在支承轴或进气端盖上加工注油孔的制造难度较大，且不易保证密封性，容易导致润滑油进入转子腔内部，从而影响压缩空气的质量。可见，现有技术中转子轴承的润滑较为困难。

因此，如何解决转子轴承不易润滑的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种无油双螺杆压缩机转子，用于解决转子轴承不易润滑的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种无油双螺杆压缩机转子，包括阳转子和阴转子，所述阳转子和所述阴转子均同轴固定有中空结构的轴心嵌件，所述轴心嵌件的第一端通过第一轴承旋转连接于轴承座并且设有与同步齿轮腔相通的第一开口，所述阳转子和所述阴转子均设有与进气端盖的支承轴旋转连接的第二轴承，所述轴心嵌件的第二端设有与所述第二轴承相对设置的第二开口。

优选地，所述第一开口位于所述同步齿轮腔的润滑油液面以下。

优选地，所述轴心嵌件的外周设有多个凹槽。

优选地，多个所述凹槽均与所述轴心嵌件的轴线方向平行布置。

优选地，多个所述凹槽沿所述轴心嵌件的周向均匀分布。

本实用新型还提供了一种无油双螺杆压缩机，包括上述任一项所述的无油双螺杆压缩机转子。

本实用新型提供的一种无油双螺杆压缩机转子，包括阳转子和阴转子，所述阳转子和所述阴转子均同轴固定有中空结构的轴心嵌件，所述轴心嵌件的第一端通过第一轴承旋转连接于轴承座并且设有与同步齿轮腔相通的第一开口，所述阳转子和所述阴转子均设有与进气端盖的支承轴旋转连接的第二轴承，所述轴心嵌件的第二端设有与所述第二轴承相对设置的第二开口。由于转子的轴心嵌件为中空结构，同步齿轮腔中的润滑油可以通过第一开口进入轴心嵌件的空腔内，并通过第二开口流向第二轴承进行润滑，第一轴承则直接由同步齿轮腔中的润滑油进行润滑，本方案无需在进气端盖或支承轴上开设注油孔即可对第二轴承进行润滑，因此，简化了压缩机的结构，提高了压缩空气的质量。同时，中空结构的轴心嵌件还可以降低压缩机整体的重量，轴心嵌件中的润滑油还可以对转子进行冷却。

本实用新型还提供了一种包括上述无油双螺杆压缩机转子的无油双螺杆压缩机，该无油双螺杆压缩机产生的有益效果的推导过程与上述无油双螺杆压缩机转子带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的进气端盖的安装结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的传动轴套与同步齿轮腔端盖的安装结构示意图；

图1至图3中：

机体-1、阳转子-2、第一轴心嵌件-3、第一轴套-4、第一油封座-5、轴承座-6、第一轴承-7、压紧螺栓-8、同步齿轮腔端盖-9、视油窗-10、第一同步齿轮-11、放油孔-12、第一开口-13、传动轴套-14、压力弹簧-15、传动杆-16、第三轴承-17、第三孔用挡圈-18、第三油封座-19、第三轴套-20、皮带轮-21、固定螺栓-22、防松垫圈-23、第四轴承-24、联轴器-25、第一橡皮圈-26、紧固螺栓-27、第二同步齿轮-28、第二轴心嵌件-29、阴转子-30、第二轴承-31、第二油封座-32、第二孔用挡圈-33、支承轴-34、进气端盖-35、第二橡皮圈-36、第二开口-37、定位销-38、第一螺栓-39、第一防松垫圈-40、第二螺栓-41、第二防松垫圈-42、注油孔-43、第三防松垫圈-44、第三螺栓-45。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种无油双螺杆压缩机转子，用于解决转子轴承不易润滑的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1至图3，图1为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的结构示意图；图2为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的进气端盖的安装结构示意图；图3为本实用新型具体实施例方案提供的一种无油双螺杆压缩机的传动轴套与同步齿轮腔端盖的安装结构示意图。

在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种无油双螺杆压缩机的转子，包括阳转子2和阴转子30，阳转子2和阴转子30均同轴固定有中空结构的轴心嵌件，即阳转子2同轴固定有第一轴心嵌件3，阴转子30同轴固定有第二轴心嵌件29。轴心嵌件的第一端通过第一轴承7旋转连接于轴承座6并且设有与同步齿轮腔相通的第一开口13，阳转子2和阴转子30均设有与进气端盖35的支承轴34旋转连接的第二轴承31，轴心嵌件的第二端设有与第二轴承31相对设置的第二开口37。

由于转子的轴心嵌件为中空结构，同步齿轮腔中的润滑油可以通过第一开口13进入轴心嵌件的空腔内，并通过第二开口37流向第二轴承31进行润滑，第一轴承7则直接由同步齿轮腔中的润滑油进行润滑，本方案无需在进气端盖35或支承轴34上开设注油孔即可对第二轴承31进行润滑，因此，简化了压缩机的结构，提高了压缩空气的质量。同时，中空结构的轴心嵌件还可以降低压缩机整体的重量，从而降低了转子的转动惯量，进而降低了压缩机的能耗；轴心嵌件中的润滑油还可以对高速旋转的转子进行冷却，从而降低转子温度，避免了转子型线螺纹部分由于高温发生变形，使压缩机的运行更加稳定高效。

需要说明的是，同步齿轮腔中的润滑油的液面位置一般在整个同步齿轮腔高度的3/5～4/5，在压缩机运行时，轴心嵌件的第一开口13的全部或局部位于同步齿轮腔的润滑油的液面以下，以使润滑油可以流入轴心嵌件的空腔内，优选地，本实施例设计将第一开口13的全部位于同步齿轮腔的润滑油液面以下。

需要说明的是，由于第二轴心嵌件29位于同步齿轮腔的一端连接有联轴器25，所以，第二轴心嵌件29的第一开口13可以设置于第二轴心嵌件29的外周，以保证润滑油能够流入第二轴心嵌件29的空腔内部。

本实用新型还提供了一种包括上述无油双螺杆压缩机转子的无油双螺杆压缩机，其结构如图1所示。具体的，该无油双螺杆压缩机包括压缩机的机体1、阳转子2、阴转子30、设置在机体1后端的进气端盖35、设置在机体1前端的轴承座6和同步齿轮腔端盖9以及驱动装置；阳转子2连接有第一同步齿轮11，阴转子30连接有第二同步齿轮28；进气端盖35设置有轴向进气孔口，并设有加强筋；机体1设置有径向排气孔口。

机体1与进气端盖35以及轴承座6固定连接，三者之间形成了转子腔，阴转子30与阳转子2均设置在该转子腔内。轴承座6与同步齿轮腔端盖9固定连接，两者之间形成了同步齿轮腔，第一同步齿轮11与第二同步齿轮28在同步齿轮腔内部啮合传动。第一轴心嵌件3与第二轴心嵌件29与轴承座6之间动密封，可防止同步齿轮腔内的润滑油进入转子腔内。

第一轴心嵌件3位于同步齿轮腔的一端与第一同步齿轮11固定连接，第二轴心嵌件29位于同步齿轮腔的一端与第二同步齿轮28固定连接。第一同步齿轮11与第二同步齿轮28之间的配合可以保证阴转子30与阳转子2之间的同步转动与两者之间的差速比。

本实用新型供的无油双螺杆压缩机的阳转子2和阴转子30的结构均包括两部分：阳转子2包括其型线螺纹部分和第一轴心嵌件3，阴转子30包括其型线螺纹部分和第二轴心嵌件29；第一轴心嵌件3与第二轴心嵌件29的制造材料可以与阳转子2和阴转子30的制作材料相同，也可以根据实际要求使用其他材料制作，以满足阳转子2以及阴转子30与其相对应的第一同步齿轮11、第二同步齿轮28以及轴承座6等配合处的机械强度。因此，利用本实用新型提供的技术方案，无油双螺杆压缩机的阳转子2以及阴转子30的型线螺纹部分可采用一些无需热处理或者采用其他不易变形的手段加工的特殊材料生产，而阳转子2的第一轴心嵌件3、阴转子30的第二轴心嵌件29则采用满足机械强度需要的材料制作，从而降低了阳转子2与阴转子30使用特殊材料时的加工难度，增加了无油双螺杆压缩机的适用范围。

在上述技术方案的基础上，为了保证阳转子2的第一轴心嵌件3与阳转子2的型线螺纹部分之间配合的强度，第一轴心嵌件3具体可以通过溶液浇注方式与阳转子2同轴固定；同理，为了保证阴转子30的第二轴心嵌件29与阴转子30的型线螺纹部分之间配合的强度，第二轴心嵌件29具体也可以通过溶液浇注方式与阴转子30同轴固定。

当然，在上述技术方案的基础上，为了进一步地增强阳转子2的第一轴心嵌件3与阳转子2的型线螺纹部分之间配合的强度和阳转子2运转时的稳定性，以及增强阴转子30的第二轴心嵌件29与阴转子30的型线螺纹部分之间配合的强度和阴转子30运转时的稳定性，还可以在第一轴心嵌件3以及第二轴心嵌件29的外周设置有多个凹槽。

第一轴心嵌件3通过溶液浇注方式与阳转子2同轴固定时，金属溶液流入第一轴心嵌件3外周的凹槽，增大了第一轴心嵌件3与金属溶液的接触面积，增大了两者之间配合的机械强度；第二轴心嵌件29设置凹槽所起的作用和第一轴心嵌件3相同，故此处不再赘述。

需要说明的是，轴心嵌件外周的凹槽可以为螺旋槽或直槽，由于本方案中的轴心嵌件均为中空结构，所以，为了保证轴心嵌件的机械强度，避免轴心嵌件在高速旋转时发生扭转变形，本实施例优选将轴心嵌件的外周凹槽设计成均与轴心嵌件的轴线方向平行布置，即均为直槽。更加优选地，多个凹槽沿轴心嵌件的周向均匀分布。如此设置，可以使轴心嵌件的质量分布更加均匀，减小了轴心嵌件的转动惯量，在溶液浇注过程中，可以使金属溶液更加均匀地充满在凹槽中，使轴心嵌件与转子的型线螺纹部分连接更加紧密，从而保证了轴心嵌件的机械强度。

而且，为满足阳转子2以及阴转子30与其相对应的第一同步齿轮11、第二同步齿轮28以及轴承座6等配合处的机械强度，第一轴心嵌件3与第二轴心嵌件29材料可为45钢，因为45钢具有良好的机械强度，能够很好地满足其强度需要；而阴转子30、阳转子2以及联轴器25均采用铝合金材料，因为铝合金材料不仅具有一定机械强度，而且具有密度小的优点，从而使得无油双螺杆压缩机具有整机结构紧凑、重量轻的优点，可实现多种灵活布置，而且可实现在高转速环境下的稳定运行。

具体的，第一轴心嵌件3与轴承座6之间设置第一轴承7，第一轴承7既实现了两者之间的旋转连接，同时又能够对第一轴心嵌件3起到径向定位的作用；第一轴承7与轴承座6之间可以通过压紧螺栓8实现其定位；第一轴心嵌件3的轴肩与第一轴承7之间设有第一轴套4，第一轴套4能够对第一轴心嵌件3起到良好的轴向定位作用。第一轴承7与第一轴套4以及轴承座6之间设置有第一油封座5，第一油封座5能够对第一轴心嵌件3与轴承座6起到良好的动密封作用，能够有效防止同步齿轮腔内的润滑油等油液通过第一轴承7进入转子腔。第二轴心嵌件29与轴承座6之间的配合关系和第一轴心嵌件3与轴承座6之间的配合关系原理及结构相同，故此处不再赘述。

上述技术方案中介绍了第一轴心嵌件3以及第二轴心嵌件29与轴承座6之间的配合方式，下面以第二轴心嵌件29与进气端盖35之间的连接方式为例，对第一轴心嵌件3以及第二轴心嵌件29与进气端盖35之间的配合方式进行介绍。

进气端盖35设有与第二轴心嵌件29对应的支承轴34，支承轴34的内端与第二轴心嵌件29之间设置有第二轴承31，第二轴承31与支承轴34以及阴转子30之间设置有第二油封座32、第二橡皮圈36和第二孔用挡圈33。支承轴34能够对第二轴心嵌件29起到轴向定位，而第二轴承31对第二轴心嵌件29起到径向定位，第二油封座32、第二橡皮圈36和第二孔用挡圈33等部件能够对第二轴承31起到良好的动密封作用，能够防止第二轴承31内部的润滑油进入转子腔。

第一轴心嵌件3与进气端盖35之间的配合方式和第二轴心嵌件29与进气端盖35之间的配合方式相同，故此处不再赘述。

具体的，本实用新型提供的无油双螺杆压缩机采用皮带驱动。驱动装置具体包括皮带轮21、传动杆16、联轴器25以及设置于传动杆16外侧的传动轴套14。传动轴套14与同步齿轮腔端盖9固定连接；皮带轮21与传动杆16的一端固定连接，且传动杆16的延伸方向与皮带轮21的轴心线重合；传动杆16可轴向旋转地设置于传动轴套14具有的中空内腔，且传动轴套14的中空内腔与皮带轮21之间油封；联轴器25的一侧通过紧固螺栓27与第二同步齿轮28固定连接；联轴器25的另外一侧与传动杆16的另一端固定连接。

无油双螺杆压缩机的驱动装置的工作原理及过程为：通过动力系统带动皮带轮21旋转，皮带轮21将扭矩传递至传动杆16，传动杆16的轴向与皮带轮21的轴心线重合；传动杆16通过联轴器25将动力传递给第二同步齿轮28，第二同步齿轮28在驱动第二轴心嵌件29以及阴转子30旋转的同时将驱动力传递给第一同步齿轮11，第一同步齿轮11带动第一轴心嵌件3旋转，从而带动阳转子2旋转。由于第二同步齿轮28与第一同步齿轮11之间存在传动比，所以，阳转子2与阴转子30之间存在相应的转速差，从而实现压缩空气的作用。

具体的，上述技术方案中提到的传动杆16与皮带轮21之间的连接以及传动杆16与传动轴套14之间的配合方式如下所述：

传动杆16的外端与传动轴套14之间设置有第三轴承17；第三轴承17的内圈与皮带轮21之间设置有第三轴套20；第三轴套20与传动轴套14以及第三轴承17之间还设有第三油封座19，第三油封座19与第三轴承17外圈之间还设置有第三孔用挡圈18；传动杆16的内端与传动轴套14之间设置有第四轴承24以及压力弹簧15。

第三轴承17与第四轴承24的设置，能够对传动杆16进行径向定位，而第三孔用挡圈18以及第三轴套20的设置能够对皮带轮21与传动杆16之间的轴向位置进行定位，第三油封座19能够实现对第三轴承17和第三轴套20之间的油封；压力弹簧15对传动杆16的轴向定位起到了一定的促进作用。

传动杆16与皮带轮21之间的固定连接可以通过固定螺栓22实现，在固定螺栓22与皮带轮21之间还设置有防松垫圈23，传动杆16与联轴器25之间也可以通过紧固螺栓27实现固定连接。

下面进一步对机体1、进气端盖35、轴承套6、同步齿轮腔端盖9以及传动轴套14之间的连接方式进行介绍：

如图2和图3所示，上述技术方案中提到的机体1与进气端盖35之间设置有定位销38以及第一螺栓39和第一防松垫圈40；定位销38可以实现进气端盖35与机体1之间的定位，然后通过第一螺栓39和第一防松垫圈40实现两者之间的固定连接；

而机体1与轴承座6以及同步齿轮腔端盖9之间则是通过第二螺栓41及第二防松垫圈42实现固定连接；

传动轴套14与同步齿轮腔端盖9通过第三螺栓45及第三防松垫圈44实现固定连接。当然，还可以在同步齿轮腔端盖9上设置橡皮圈槽，在传动轴套14与同步齿轮腔端盖9之间放置第一橡皮圈26，以增加其密封性。

第一螺栓39和第一防松垫圈40、第二螺栓41和第二防松垫圈42以及第三螺栓45和第三防松垫圈44的设置，将无油双螺杆压缩机的各个部分之间稳定牢固地连接在一起，从而保证了无油双螺杆压缩机运行时的稳定性。

为了能够随时了解同步齿轮腔内润滑油的情况以及能够方便地向同步齿轮腔内注入与更换润滑油，同步齿轮腔端盖9上还设有视油窗10、注油孔43以及放油孔12。

本方案中的无油双螺杆压缩机产生的有益效果的推导过程与上述无油双螺杆压缩机转子带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种无油双螺杆压缩机转子，包括阳转子（2）和阴转子（30），其特征在于，所述阳转子（2）和所述阴转子（30）均同轴固定有中空结构的轴心嵌件，所述轴心嵌件的第一端通过第一轴承（7）旋转连接于轴承座（6）并且设有与同步齿轮腔相通的第一开口（13），所述阳转子（2）和所述阴转子（30）均设有与进气端盖（35）的支承轴（34）旋转连接的第二轴承（31），所述轴心嵌件的第二端设有与所述第二轴承（31）相对设置的第二开口（37）。

2.根据权利要求1所述的无油双螺杆压缩机转子，其特征在于，所述第一开口（13）位于所述同步齿轮腔的润滑油液面以下。

3.根据权利要求1所述的无油双螺杆压缩机转子，其特征在于，所述轴心嵌件的外周设有多个凹槽。

4.根据权利要求3所述的无油双螺杆压缩机转子，其特征在于，多个所述凹槽均与所述轴心嵌件的轴线方向平行布置。

5.根据权利要求3所述的无油双螺杆压缩机转子，其特征在于，多个所述凹槽沿所述轴心嵌件的周向均匀分布。

6.一种无油双螺杆压缩机，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的无油双螺杆压缩机转子。