CN210769295U - 一种机电一体式涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机电一体式涡旋压缩机，包括支架体、静涡旋盘、动涡旋盘和永磁电机，静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿的齿顶安装有自润滑摩擦副；静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿相反面设有散热片，静涡旋盘安装在机架上，静涡旋盘的背面设有盖板，与静涡旋盘的散热片构成气流通道；动涡旋盘的背面设有传动盘，与动涡旋盘的散热片构成气流通道；动涡旋盘的中心与主轴的前端固定，主轴前端的主轴承固定在支架体上；永磁电机的前端盖固定在支架体上，主轴的中段兼做永磁电机转子的转轴，主轴后端的副轴承安装在永磁电机的后端盖上，主轴的后端安装有离心风轮。本实用新型在保证压缩气体中不含润滑油的前提下减小整机体积，提高压缩机的稳定性。

Description

一种机电一体式涡旋压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，尤其是涉及一种机电一体式涡旋压缩机。

背景技术

目前，在食品医药、化工、高端橡塑生产和医疗、精密仪器、高端精密设备使用等领域空气输送用的压缩机必须具有以下条件：压缩机外形体积小、能耗小、噪喑小、压力流量平稳；所输送气体不含杂质油脂。而目前大多数压缩机压缩腔内需要润滑油进行润滑，普通异步电机用联轴器或皮带传动，这样输送气体中就带有了微量润滑油，并且传动效率低，噪声大，振动大，体积大。

如公开号为CN110159529A的中国专利文献公开了一种具有防自转组件的空气式涡旋压缩机，所述压缩机包括支架，静涡旋盘，动涡旋盘，用于驱动涡旋盘的驱动轴，吸气口和排气口，支架和动涡旋盘之间形成有防自转组件，防自转组件包括驱动板、防自转轴和防自转轴承，动涡旋盘与驱动板固定连接，在动涡旋盘工作转动的任一状态，至少一个防自转轴与防自转轴承接触，从而防止动涡旋盘的自转。

公开号为CN209012053U的中国专利文献公开了一种涡旋压缩机，该压缩机的静涡盘设有用于将所述储油腔与低压腔连通的回油通道，所述回油通道的内部设有回油管，所述回油管设有用于使储油腔内的润滑油进入低压腔的输油孔，所述回油管与回油通道的内壁之间设有防止高压气体由回油通道进入所述低压腔的密封元件。上述涡旋压缩机中，回油管是安装在静涡盘的内部，可通过外力直接将回油管连同密封元件一同压入回油通道。

上述现有技术中的涡旋压缩机存在着以下缺点：1)被压缩气体必须与润滑油接触，所输送的压缩气体中必然含有润滑油；2)增加压缩系统中的辅机，如增加油气分离器，系统庞大；3)压缩气体中所含有的润滑油凝结在压缩系统中的其他设备上，影响其正常工作；4)联轴器或皮带传动机械效率低效率低，功率损耗大；5)设备体积庞大，噪声大。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种机电一体式涡旋压缩机，在保证压缩气体中不含润滑油的前提下减小整机体积，提高压缩机的稳定性。

本实用新型的技术方案如下：

一种机电一体式涡旋压缩机，包括支架体，还包括静涡旋盘、动涡旋盘和永磁电机，所述静涡旋盘和动涡旋盘成180度相对安装，所述静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿的齿顶安装有固体自润滑摩擦副；静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿相反面均设置有散热片，静涡旋盘安装在机架上，静涡旋盘的背面设有一个盖板，与静涡旋盘的散热片构成气流通道；动涡旋盘的背面设有一个传动盘，与动涡旋盘的散热片构成气流通道；所述传动盘上安装有3根旋转式运动的小曲拐，用于防止动涡旋盘自转；

所述动涡旋盘的中心与主轴的前端固定，主轴前端的主轴承固定在支架体上，动涡旋盘在主轴的驱动下在静涡旋盘和支架体之间做平面运动；

所述永磁电机的定子和前端盖固定在支架体上，主轴的中段兼做永磁电电机转子的转轴，主轴后端的副轴承安装在永磁电机的后端盖上，所述主轴的后端安装有离心风轮，风轮外部安装有风罩。

本实用新型通过在静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿的齿顶安装有自润滑摩擦副，使得压缩的气体不含油脂；采机电一体化设计，主轴的一部分兼做电机的转子，且转子在主轴的两轴承中间，使电机运行平稳，主机振动小。工作过程中，冷却风通经过外风道进入静涡盘和动涡盘的气流通道，经过散热片带走热量，从而降低整机温度。

本实用新型中，所述的固体自润滑摩擦副可以采用增强聚四氟(PTFE)基复合材料。

所述静涡旋盘和动涡旋盘均为单涡旋齿结构。

进一步的，所述的主轴的前端通过前平衡轮与动涡旋盘的中心固定，提高动涡旋盘运动的稳定性。

进一步的，所述主轴的后端安装有后平衡轮，所述的离心风轮与后平衡轮固定。在前平衡轮和后平衡轮的协同配合下，进一步提高了动涡旋盘运动的稳定性。

进一步的，所述的离心风轮与后平衡轮通过螺栓固定。

进一步的，所述永磁电机的定子和前端盖通过螺栓固定在支架体上。

进一步的，所述的离心风轮与后平衡轮通过螺栓固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型采用机电一体化设计，压缩机和永磁电机共轴结构，相比于传统涡旋压缩机中电机与压缩机之间靠联轴器传动，共轴设计省去传动机构，省去了压缩机和电机的安装底座，使整机体积只有分体机的1/3，减少传动损失后效率提高了10％以上；涡旋压缩机整体工作不需再额外增加电机，体积小，工作能效率高，且噪音低，可以满足室内安装压缩机的要求。

2、本实用新型采用具有较低摩擦系数和较高耐磨损性能的自润滑材料增强聚四氟基复合材料来实现齿顶密封摩擦副，以此来替代油润滑，使得压缩腔内不含有润滑油，降低涡旋压缩机的排气温度，满足了食品医药领域对压缩机的要求。

3、本实用新型电机转子的转轴在主轴的两轴承中间，使电机运作平稳，主机振动小，而传统压缩机与电机做成一体时电机是附在主机上，转子装在主轴未端做成悬臂式的，主轴未端径向受力大，由于结构原因圆周受力不均匀，跳动大，振动大。

附图说明

图1为本实用新型一种机电一体式涡旋压缩机的整体结构示意图。

图中：1-支架体，2-静涡旋盘，21-固体自润滑摩擦副，3-动涡旋盘，31-固体自润滑摩擦副，4-盖板，5-传动盘，6-小曲拐，7-主轴承，8-前平衡轮，9-前端盖，10-电机外壳，11-转子，12-定子，13-副轴承，14-后平衡轮，15-离心风轮，16-风罩，17-主轴，18-后端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示，一种机电一体式涡旋压缩机，包括支架体1、静涡旋盘2和动涡旋盘3，静涡旋盘2和动涡旋盘3的涡旋齿都为单涡旋齿结构，静涡旋盘2和动涡旋盘3的涡旋齿的相反面均分布有散热片，静涡旋盘2的背面设有一个盖板4与静涡旋盘2的散热片构成了一个气流通道。在动涡旋盘3的背面设有一个传动盘5，与动涡旋盘1的散热片也就形成了一个气流通道，静涡旋盘2的涡旋齿的齿顶装有固体自润滑摩擦副21，动涡旋盘3的涡旋齿的齿顶装固体自润滑摩擦副31，起到密封作用。

本实施例中，固体自润滑摩擦副采用的自润滑材料是增强聚四氟(PTFE)基复合材料。

传动盘5上安装有三根旋转式运动的小曲拐6，小曲拐6用于防止动涡旋盘3的自转。静涡旋盘2通过螺栓固定在支架体3上，动涡旋盘3在静涡旋盘2和支架体1之间做平面运动，动涡旋盘3中心连接主轴17，动涡旋盘3在主轴17的驱动下转动。

主轴17前端的主轴承7固定在支架体1上，动涡旋盘3与主轴17偏心端连接完成做平面运动。永磁电机的前端盖9与支架体1合体，电机外壳10及前端盖9安装在支架体1另一面，定子12固定在电机外壳10的内壁，转子11固定在主轴17的中段，主轴17的中段兼做是电机转子的转轴，主轴17的后轴承13安装在永磁电机的后端盖18上，支架体1的中心与电机前盖后盖中心轴线一致，确保主轴旋转精度。

主轴17的动平衡由动涡旋盘3、前平衡轮8、后平衡轮14组成。主轴17的前端通过前平衡轮8与动涡旋盘3的中心固定，主轴17的后端通过螺栓固定有后平衡轮14。后平衡轮14上安装有离心风轮15，风轮外部套有风罩16，冷却风通经过外风道进入静涡盘2和动涡盘3的气流通道，经过散热片带走热量，从而降低整机温度。

与现有的油润滑涡旋压缩机相比，本实用新型的主要优点是：

1)采用无油润滑可以省去油润滑循环系统和油气分离器。使用了自润滑材料，选用具有较低摩擦系数和较高耐磨损性能的自润滑材料增强聚四氟(PTFE)基复合材料来实现齿顶密封摩擦副，以此来替代油润滑，这种自润滑材料即能保证相对滑动的顺利进行，又能保证对被压缩气体的密封。

2)采用专用的永磁电机，体积小，省电工作效率高，重量和体积多只有普通机的1/4；采用压缩机和永磁电机共轴结构设计，在现有的涡旋压缩机中，压缩机主轴是独立的，电机与压缩机之间传动是带传或联轴器传动为主，而共轴设计省去传动机构，省去了压缩机和电机的安装底座，使整机体积只有分体机的1/3；功耗方面没有了传动损失，效率提高了10％以上。

3)本实用新型的电机转子的转轴在主轴两轴承中间，电机运作平稳，主机振动小，而一般现有的压缩机与电机做成一体，电机是附在主机上，转子装在主轴的后端做成悬臂式的，主轴未端径向受力大，由于结构原因圆周受力不均匀，跳动大，振动大。

4)通过后平衡轮上安装有离心风轮来实现散热冷却气流，气流经过外风道进入静涡旋盘的散热通道和动涡旋盘散热通道，从而带走由于压缩而产生的热量，降低排气温度和整机温度，保证了整机的性能安全。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机电一体式涡旋压缩机，包括支架体，其特征在于，还包括静涡旋盘、动涡旋盘和永磁电机，所述静涡旋盘和动涡旋盘成180度相对安装，所述静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿的齿顶安装有固体自润滑摩擦副；静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿相反面均设置有散热片，静涡旋盘安装在机架上，静涡旋盘的背面设有一个盖板，与静涡旋盘的散热片构成气流通道；动涡旋盘的背面设有一个传动盘，与动涡旋盘的散热片构成气流通道；所述传动盘上安装有3根旋转式运动的小曲拐，用于防止动涡旋盘自转；

所述动涡旋盘的中心与主轴的前端固定，主轴前端的主轴承固定在支架体上，动涡旋盘在主轴的驱动下在静涡旋盘和支架体之间做平面运动；

所述永磁电机的前端盖固定在支架体上，主轴的中段兼做永磁电机转子的转轴，主轴后端的副轴承安装在永磁电机的后端盖上，所述主轴的后端安装有离心风轮，风轮外部安装有风罩。

2.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，其特征在于，所述的固体自润滑摩擦副采用增强聚四氟基复合材料。

3.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述静涡旋盘和动涡旋盘均为单涡旋齿结构。

4.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述的主轴的前端通过前平衡轮与动涡旋盘的中心固定。

5.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴的后端安装有后平衡轮，所述的离心风轮与后平衡轮固定。

6.根据权利要求5所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述的离心风轮与后平衡轮通过螺栓固定。

7.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述永磁电机的定子和前端盖通过螺栓固定在支架体上。

8.根据权利要求1所述的机电一体式涡旋压缩机，其特征在于，所述的小曲拐为圆柱形。

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