CN205858671U - 一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，属于压缩机技术领域。包括第一永磁电机、第二永磁电机和两级压缩机主机部件，所述两级压缩机主机部件包括机体、安装于机体内部的第一级阴、阳螺杆转子、第二级阴、阳螺杆转子，所述的第一级阴、阳螺杆转子呈上下布置且相互啮合即构成第一压缩级，所述的第二级阴、阳螺杆转子呈上下布置且相互啮合即构成第二压缩级，所述第一永磁电机直接驱动第一级阴、阳螺杆转子相互啮合转动，所述第二永磁电机直接驱动第二级阴、阳螺杆转子相互啮合转动。优点：永磁电机驱动，能耗低、节能效果好，卧式安装，重心低、稳定性好，电机直接驱动主机，结构紧凑、传动效率更好、成本降低、更易于布置安装和维修。

Description

一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，具体涉及一种双机双级螺杆式压缩机，特别是一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机。

背景技术

以往的螺杆式压缩机，其工作压力在0.8～1.3MPa的应用技术中，普遍采用一级压缩的方式。这种一级压缩方式在完成空气压缩的过程中，存在耗电量较高、产生的压缩空气温度过高而无法正常冷却等情况，带来的问题是能耗大且影响环境、运行成本高、运转时间长而缩短机器寿命。

针对上述问题，近几年市场上出现了两级螺杆压缩机产品，即采用两台螺杆压缩机主机串联工作，中间通过齿轮箱连接在一起，两级螺杆压缩机产品在节能效果上比一级螺杆压缩机产品大幅提高。例如中国实用新型专利授权公告号CN203835726所公开的“一种两级压缩喷油螺杆主机”，包括一个一级喷油螺杆压缩机和一个二级喷油螺杆压缩机，设有一个电机、一个齿轮箱和中心托架，所述齿轮箱内设有一个主动齿轮、一个一级从动齿轮和一个二级从动齿轮，所述一级从动齿轮和所述二级从动齿轮分别与所述主动齿轮啮合，所述主动齿轮固定于主机输入轴，所述主机输入轴与所述电机输出轴通过联轴器连接，所述中心托架连接于所述齿轮箱和所述电机之间，所述一级从动齿轮连接所述一级喷油螺杆压缩机输入端，所述二级从动齿轮连接所述二级喷油螺杆压缩机输入端。由一级喷油螺杆压缩机压缩主机之后的空气经管件通入二级喷油螺杆压缩机主机，经二级喷油螺杆压缩机压缩之后的达到压力要求的空气被排出。该两级压缩螺杆压缩机的特点是降低了一级压缩的生产成本和运行成本，提高运行效率，节能环保。但是该双级螺杆压缩机的两级压缩是通过一个电机和齿轮箱结构拖动运行，降低了效率，两个相对独立的螺杆压缩机之间通过各种管件和其它连接设备连接，这些管件和其它连接设备容易发生堵塞、漏油或气体泄漏等问题，影响压缩机系统的运行效果。

针对上述双级螺杆压缩机的缺陷，市场上又出现了将两级螺杆压缩机的两对螺杆转子布置在一个机体内，避免了两个相对独立的螺杆压缩机之间的管件连接，降低机器的故障率，避免发生堵塞、漏油或气体泄漏等问题，但仍然使用一个电机+齿轮箱结构驱动，机器零部件多、成本较高、结构紧凑性差，占地面积大。

鉴于上述已有技术，有必要对现有双级螺杆压缩机的结构加以合理改进。为此，本申请人作了积极而有效的探索，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，由两个永磁电机分别直接驱动双级螺杆压缩机的两个压缩级，解决了异步电机效率低下的缺点，省去现有技术中的齿轮箱、联轴器、中心托架等连接部件，使结构更紧凑、传动效率更高、成本降低，节能效果更好、更易于布置安装和维修。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于：所述的双机双级螺杆压缩机包括第一永磁电机、第二永磁电机和两级压缩机主机部件，所述的两级压缩机主机部件包括机体、安装于机体内部的第一级阳螺杆转子、第一级阴螺杆转子、第二级阳螺杆转子和第二级阴螺杆转子，所述的第一级阳螺杆转子和第一级阴螺杆转子呈上下布置且相互啮合即构成第一压缩级，所述的第二级阳螺杆转子和第二级阴螺杆转子呈上下布置且相互啮合即构成第二压缩级，所述的第一永磁电机直接驱动第一级阳螺杆转子和第一级阴螺杆转子相互啮合转动，所述的第二永磁电机直接驱动第二级阳螺杆转子和第二级阴螺杆转子相互啮合转动。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的第一永磁电机包括第一电机轴，所述的第一级阳螺杆转子在长度方向的两端分别延伸有第一级阳转子轴，所述的第一电机轴由第一级阳转子轴的一端向第一永磁电机内部方向延伸而构成，即第一电机轴和第一级阳转子轴采用同一根旋转轴。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的第二永磁电机包括第二电机轴，所述的第二级阳螺杆转子在长度方向的两端分别延伸有第二级阳转子轴，所述的第二电机轴由第二级阳转子轴的一端向第二永磁电机内部延伸而构成，即第二电机轴和第二级阳转子轴采用同一根旋转轴。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的第一级阳螺杆转子位于第一级阴螺杆转子高度方向的正上方，所述的第二级阳螺杆转子位于第二级阴螺杆转子高度方向的正上方。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的第一级阳螺杆转子和第二级阳螺杆转子两者相互平行设置且位于同一水平面上。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的机体内包括有第一型腔、第二型腔，所述的第一级阳螺杆转子和第一级阴螺杆转子相互啮合安装于所述的第一型腔内，所述的第二级阳螺杆转子和第二级阴螺杆转子相互啮合安装于所述的第二型腔内。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的机体内还包括有连通第一型腔和第二型腔并与第一型腔和第二型腔一体构成的管道。

在本实用新型的更进而一个具体的实施例中，所述的第一型腔在远离管道一侧的机体上一体铸造有进气管道，所述的第二型腔在远离管道一侧的机体上开设有排气口。

本实用新型由于采用上述结构后，具有的优点之一、将两台永磁电机分别作为双级螺杆压缩机主机每一个压缩级的驱动部件，是一种高效率、能根据压缩机负载情况调节出最佳转速的驱动电机，降低能耗，解决异步电机效率低下的缺点；优点之二，将永磁电机的电机轴与压缩机主机部分的阳转子轴采用同一根旋转轴，节约了现有技术中的齿轮箱、联轴器、中心托架等部件，减少了机械故障率、降低了成本、提高了效率、使结构紧凑、缩小了占地面积；优点之三，由于压缩机中的两对螺杆转子及其驱动两对螺杆转子的两个永磁电机为水平方向左右布置的卧式结构，重心较低，固定方便，稳定性佳；优点之四，两对螺杆转子安装于同一机体内的两个型腔中，两个型腔通过与其一体铸造的管道连接，省去了传统技术中用于连接两级压缩机主机之间的各种管件和其它连接设备，减少了管路的设置，避免发生堵塞、漏油或气体泄漏等问题，提高压缩机的运行效果，同时减少成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的主视图。

图2为本实用新型一实施例的左视图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为图1的B-B剖视图。

图5为图1的C-C剖视图。

图中:10.第一永磁电机、11.第一电机轴、12.第一电机壳、13.第一电机定子、14.第一电机转子、15.第一永磁体；20.第二永磁电机、21.第二电机轴、22.第二电机壳、23.第二电机定子、24.第二电机转子、25.第二永磁体；30.两级压缩机主机部件、31.机体、311.第一型腔、312.第二型腔、313.管道、314.第一轴承座、315.第二轴承座、316.进气管道、317.排气口、32第一级阳螺杆转子、321.第一级阳转子轴、33.第一级阴螺杆转子、331.第一级阴转子轴、34.第一级吸气盖、35.第二级阳螺杆转子、351.第二级阳转子轴、36.第二级阴螺杆转子、361.第二级阴转子轴、37.第二级吸气盖。

具体实施方式

申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型技术方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型所提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1、图 2和图5，本实用新型涉及一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，包括第一永磁电机10、第二永磁电机20和两级压缩机主机部件30。所述的两级压缩机主机部件30包括机体31、第一级阳螺杆转子32、第一级阴螺杆转子33、第一级吸气盖34、第二级阳螺杆转子35、第二级阴螺杆转子36和第二级吸气盖37，所述的机体31内具有第一型腔311、第二型腔312和连通第一型腔311和第二型腔312并与第一型腔311和第二型腔312一体构成的管道313，所述的第一型腔311和第二型腔312呈左右布置，所述的第一级阳螺杆转子32和第一级阴螺杆转子33相互啮合安装于第一型腔311内，所述的第一级阳螺杆转子32和第一级阴螺杆转子33呈上下布置，本实施例中第一级阳螺杆转子32位于第一级阴螺杆转子33高度方向的正上方，所述的第一级阳螺杆转子32在长度方向的两端分别延伸有第一阳转子轴321，所述的第一级阴螺杆转子33在长度方向的两端分别延伸有第一级阴转子轴331，所述第一级阳转子轴321和第一级阴转子轴331通过轴承分别枢置于机体31一端的第一级吸气盖34和另一端的第一级轴承座314上；所述的第二级阳螺杆转子35和第二级阴螺杆转子36相互啮合安装于第二型腔312内，所述的第二级阳螺杆转子35和第二级阴螺杆转子36呈上下布置，本实施例中第二级阳螺杆转子35位于第二级阴螺杆转子36高度方向的正上方，所述的第二级阳螺杆转子35在长度方向的两端分别延伸有第二级阳转子轴351，所述的第二级阴螺杆转子36在长度方向的两端分别延伸有第二级阴转子轴361，所述的第二级阳转子轴351和第二级阴转子轴361通过轴承分别枢置于机体31一端的第二级吸气盖37和另一端的第二级轴承座315上。所述的管道313与第一型腔311和第二型腔312一体铸造而成，从第一型腔311中被排出的压缩机气体通过该管道313通入第二型腔312中，避免由于管件或其他连接设备传输而发生的堵塞、漏油或气体泄漏等问题，提高运行效果。所述的第一型腔311在远离管道313一侧的机体31上一体铸造有进气管道316，该进气管道316用于进气，所述的第二型腔312在远离管道313的一侧上开设有排气口317，该排气口317用于排气。

如图3和图5所示，第一永磁电机10包括第一电机轴11、第一电机壳12、第一电机定子13、第一电机转子14，所述的第一电机定子13置于第一电机壳12的型腔内并与第一电机壳12的内壁相固定，所述的第一电机转子14套装于第一电机轴11上并与第一电机定子13内圈部分相对应，在所述的第一电机转子14上安装有第一永磁体15，所述的第一电机轴11直接由第一级阳螺杆转子32的第一级阳转子轴321穿出第一级吸气盖34并向第一电机壳12的型腔延伸而构成，即第一电机轴11和第一级阳转子轴321采用同一根旋转轴，第一永磁电机10直接驱动第一级阳螺杆转子32转动，所述的第一永磁电机10的第一电机壳12直接与压缩机主机30的第一级吸气盖34相连接。

如图4和图5所示，所述第二永磁电机20的结构与第一永磁电机10的结构相似，包括第二电机轴21、第二电机壳22、第二电机定子23、第二电机转子24，所述第二电机定子23置于第二电机壳22的型腔内并与第二电机壳22的内壁相固定，所述的第二电机转子24套装于第二电机轴21上并与第二电机定子23内圈部分相对应，所述的第二电机转子24上安装有第二永磁体25，所述的第二电机轴21直接由第二级阳螺杆转子35的第二级阳转子轴351穿出第二吸气盖37并向第二电机壳22的型腔延伸而构成，即第二电机轴21和第二级阳转子轴351采用同一根旋转轴，第二永磁电机20直接驱动第二级阳螺杆转子35转动，所述第二永磁电机20的第二电机壳22直接与压缩机主机30的第二级吸气盖37相连接。

如图5所示，所述的第一型腔311和第二型腔312在水平方向上呈左右布置，因此所述第一级阴螺杆转子33、第一级阳螺杆转子32与第二级阴螺杆转子36、第二级阳螺杆转子35之间也呈左右布置。如图所示，本实施例中第一级阳螺杆转子32和第二级阳螺杆子35两者相互平行且位于同一水平面上，因此用于分别驱动第一级阳螺杆转子32与第二级阳螺杆转子35的第一永磁电机10和第二永磁电机20同样也在同一水平面上，构成一台卧式结构的由永磁电机直接驱动的双机双级螺杆压缩机，整个机器设计合理紧凑、重心较低，固定方便，稳定性佳。

请继续参阅图5，叙述本实用新型的工作原理：当永磁电机驱动的双机双级螺杆压缩机工作时，第一永磁电机10产生转矩直接驱动第一级阳螺杆转子32和第一阴螺杆转子33啮合转动而进行压缩气体，第二永磁电机30产生转矩直接驱动第二级阳螺杆转子35和第二级阴螺杆转子36啮合转动而进行压缩气体，待压缩气体从进气管道316进入第一型腔311经过第一级阳螺杆转子32和第一级阴螺杆转子33的第一次压缩后通过管道313进入第二型腔312，在第二型腔312中经过第二级阳螺杆转子35和第二级阴螺杆转子36的第二次压缩后从排气口317被排出。该双机双级螺杆压缩机效率高、能耗低、排气稳定。

Claims (8)

1.一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于：所述的双机双级螺杆压缩机包括第一永磁电机(10)、第二永磁电机(20)和两级压缩机主机部件(30)，所述的两级压缩机主机部件(30)包括机体(31)、安装于机体(31)内部的第一级阳螺杆转子(32)、第一级阴螺杆转子(33)、第二级阳螺杆转子(35)和第二级阴螺杆转子(36)，所述的第一级阳螺杆转子(32)和第一级阴螺杆转子(33)呈上下布置且相互啮合即构成第一压缩级，所述的第二级阳螺杆转子(35)和第二级阴螺杆转子(36)呈上下布置且相互啮合即构成第二压缩级，所述的第一永磁电机(10)直接驱动第一级阳螺杆转子(32)和第一级阴螺杆转子(33)相互啮合转动，所述的第二永磁电机(20)直接驱动第二级阳螺杆转子(35)和第二级阴螺杆转子(36)相互啮合转动。

2.根据权利要求1所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的第一永磁电机(10)包括第一电机轴(11)，所述的第一级阳螺杆转子(32)在长度方向的两端分别延伸有第一级阳转子轴(321)，所述的第一电机轴(11)由第一级阳转子轴(321)的一端向第一永磁电机(10)内部方向延伸而构成，即第一电机轴(11)和第一级阳转子轴(321)采用同一根旋转轴。

3.根据权利要求1所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的第二永磁电机(20)包括第二电机轴(21)，所述的第二级阳螺杆转子(35)在长度方向的两端分别延伸有第二级阳转子轴(351)，所述的第二电机轴(21)由第二级阳转子轴(351)的一端向第二永磁电机(20)内部延伸而构成，即第二电机轴(21)和第二级阳转子轴(351)采用同一根旋转轴。

4.根据权利要求1所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的第一级阳螺杆转子(32)位于第一级阴螺杆转子(33)高度方向的正上方，所述的第二级阳螺杆转子(35)位于第二级阴螺杆转子(36)高度方向的正上方。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的第一级阳螺杆转子(32)和第二级阳螺杆转子(35)两者相互平行设置且位于同一水平面上。

6.根据权利要求1所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的机体(31)内包括有第一型腔(311)、第二型腔(312)，所述的第一级阳螺杆转子(32)和第一级阴螺杆转子(33)相互啮合安装于所述的第一型腔(311)内，所述的第二级阳螺杆转子(35)和第二级阴螺杆转子(36)相互啮合安装于所述的第二型腔(312)内。

7.根据权利要求6所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的机体(31)内还包括有连通第一型腔(311)和第二型腔(312)并与第一型腔(311)和第二型腔(312)一体构成的管道(313)。

8.根据权利要求7所述的一种永磁电机驱动的双机双级螺杆式压缩机，其特征在于所述的第一型腔(311)在远离管道(313)一侧的机体(31)上一体铸造有进气管道(316)，所述的第二型腔(312)在远离管道(313)一侧的机体(31)上开设有排气口(317)。