CN212508821U - 无油涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种无油涡旋压缩机，包括机架、设置在机架内的传动机构、与传动机构连接的压缩机构、分别与压缩机构相连的进气机构与排气机构以及设置在压缩机构圆周方向的防自转机构，压缩机构包括动涡盘以及与动涡盘相啮合的静涡盘，动涡盘包括动涡圈始端，动涡圈始端包括第一修正圆弧、第一连接圆弧以及设置在第一修正圆弧和第一连接圆弧之间的第一直线，静涡盘包括静涡圈始端，静涡圈始端包括第二修正圆弧、第二连接圆弧以及设置在第二修正圆弧和第二连接圆弧之间的第二直线。本实用新型的压缩机可在不影响内压缩比的情况下增加涡圈始端的厚度，提高涡盘始端的强度和刚度，降低排气无效容积。

Description

无油涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及容积式增压装置领域，特别涉及一种无油涡旋压缩机。

背景技术

无油容积式压缩机是一种在其工作过程中被压缩工质气体不与润滑油直接接触的增压装置，可为特定的应用场合提供清洁度高的高压气体，无油涡旋压缩机凭借其独特的结构形式和运行原理，是目前中小流量范围内无油容积式增压装备的首选机型。

由于无油涡旋压缩机在整个工作中工作腔内的气体介质不与润滑油直接接触，这就对压缩机的运行部件的润滑、冷却和强度提出了新的要求。

首先，在无油涡旋压缩机工作过程中，从涡盘涡圈外侧至中心，工作腔的压力和温度逐渐升高，由于没有润滑油的冷却作用，靠近涡盘中心处涡圈的温度较有油工况高出许多，涡圈所受应力和热变形也更大，为保证压缩机的可靠运行，需要通过对靠近涡盘中心处的涡圈始端部分进行修正，以增加涡圈始端的厚度，提高涡圈始端部分的强度和刚度。目前所采取的修正方式是采用对称圆弧方式进行修正，即采用两段圆弧来代替涡圈始端，然而，采用这种修正方式，为达到较大的涡圈始端厚度，需要采用较大的修正角，会造成内压缩比的降低。

其次，无油涡旋压缩机排气口设置在静涡盘中心附近，排气口的设计应具有排气阻力小、加工工艺好、无效排气容积小等特点，目前所采用的排气口为圆形排气口，然而，受到涡盘参数的限制，在满足一定孔口流通面积的要求下，采用圆形排气口，会造成较大的排气无效容积。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种无油涡旋压缩机，该压缩机可增加涡圈始端的厚度，提高涡圈始端的强度和刚度，且对内压缩比的影响小。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种无油涡旋压缩机，包括机架、设置在所述机架内的传动机构、与所述传动机构连接的压缩机构、分别与所述压缩机构相连的进气机构与排气机构以及设置在压缩机构圆周方向的防自转机构，所述压缩机构包括动涡盘以及与所述动涡盘相啮合的静涡盘，所述动涡盘包括动涡圈始端，所述动涡圈始端包括第一修正圆弧、第一连接圆弧以及设置在所述第一修正圆弧和所述第一连接圆弧之间的第一直线，所述静涡盘包括静涡圈始端，所述静涡圈始端包括第二修正圆弧、第二连接圆弧以及设置在所述第二修正圆弧和所述第二连接圆弧之间的第二直线。

此外，本实用新型还包括如下附属技术方案：

所述动涡盘包括动涡圈，所述动涡圈为圆的渐开线型线，所述动涡圈包括所述动涡圈始端以及与所述动涡圈始端连接的第一渐开线和第二渐开线。

所述静涡盘包括静涡圈，所述静涡圈为圆的渐开线型线，所述静涡盘包括所述静涡盘始端以及与所述静涡盘始端连接的第三渐开线和第四渐开线。

所述第一直线分别与所述第一修正圆弧和所述第一连接圆弧相切，所述第一修正圆弧与所述第一渐开线连接，所述第一连接圆弧与所述第二渐开线连接。

所述第二直线分别与所述第二修正圆弧和所述第二连接圆弧相切，所述第二修正圆弧与所述第四渐开线连接，第二连接圆弧与所述第三渐开线连接。

所述排气机构包括排气口，所述排气口为不等圆弧半径的腰形。

所述排气口包括大圆弧、小圆弧以及分别与所述大圆弧和所述小圆弧相切的第一直线段和第二直线段，且所述第一直线段和所述第二直线段以所述大圆弧和所述小圆弧中心连线为对称线对称。

所述大圆弧的半径大于所述小圆弧的半径，所述小圆弧的半径与所述第二连接圆弧半径相等，所述第一直线段与所述第二直线相重合。

所述静涡盘包括静涡盘底板，所述排气口开设在所述静涡盘底板上。

所述压缩机构还包括与所述传动机构连接的动涡盘盖板，所述动涡盘固定在所述动涡盘盖板上。

相比于现有技术，本实用新型优点在于：

1.涡圈始端采用圆弧加直线修正，增加了涡圈始端的厚度，提高了涡圈始端的强度和刚度，且对内压缩比的影响小。

2.采用腰形排气口，可有效降低无效排气容积。

附图说明

图1是本实用新型无油涡旋压缩机的结构示意图。

图2是本实用新型无油涡旋压缩机的零件连接示意图。

图3是本实用新型无油涡旋压缩机的涡圈啮合图。

图4是本实用新型联无油涡旋压缩机的动涡圈的结构图。

图5是本实用新型无油涡旋压缩机的静涡圈和排气口的结构示意图。

图6是图2沿A-A的剖视图。

图7是图2中B的放大图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1所示，对应于本实用新型一种较佳实施例无油涡旋压缩机，包括机架1、设置在机架1内的传动机构2、与传动机构2转动连接的压缩机构3、分别与压缩机构3相连的进气机 5与排气机构4以及设置在压缩机构3圆周方向的防自转机构6。

如图2所示，传动机构2包括偏心轴10，偏心轴10包括与电机(图未示)连接的偏心轴顶端100、轴体101和与压缩机构3转动连接的偏心轴末端102，轴体101上设置有第一台阶103和第二台阶104；传动机构2还包括设置在偏心轴顶端100上的主平衡重8、设置在偏心轴末端102上的副平衡重12、套设在轴体101上并抵在第一台阶103上的副轴承9以及套设在轴体101上并抵在第二台阶104上的主轴承11，副轴承9和主轴承10均设置在机架1内并与机架1紧密接触。优选的，主轴承10和副轴承9均采用脂润滑。

如图2和图3所示，压缩机构3包括设置在偏心轴末端102的动盘轴承13、紧密套设在动盘轴承13上的动涡盘盖板14、固定在动涡盘盖板14上的动涡盘15以及与动涡盘15相啮合的静涡盘18，动涡盘15中心相对静涡盘18中心有一定偏心且动涡盘15的回转半径与偏心轴10的偏心距相等；动涡盘15包括动涡圈16，静涡盘18包括静涡圈19和静涡盘底板180，动涡圈16和静涡圈19均为圆的渐开线型线，在同一横截面，动涡圈16和静涡圈19型线相位角相差180°；动涡圈16与静涡圈19相互啮合，构成多对月牙形工作腔40，通过动涡盘15 的旋转来改变工作腔40的大小，依靠工作腔40的改变来压缩气体；压缩机构3还包括设置在动涡圈16顶端的第一密封条17和设置在静涡圈19顶端的第二密封条20，第一密封条17 和第二密封条20的材料均采用多功能耐磨塑料。优选的，动盘轴承13采用脂润滑。

动涡圈16和静涡圈19的涡圈始端采用完全相同的修正方式即对称圆弧加直线的修正方式。

如图4所示，动涡圈16包括动涡圈始端160以及与动涡圈始端160连接的第一渐开线164 和第二渐开线165，动涡圈始端160包括第一修正圆弧161、第一连接圆弧163以及分别与第一修正圆弧161和第一连接圆弧163相切的第一直线162，第一修正圆弧161与第一渐开线 164相切，第一连接圆弧(163)与第二渐开线165相切。

如图5所示，静涡圈19包括静涡盘始端190以及与静涡盘始端190连接的第三渐开线195 和第四渐开线196，静涡盘始端190包括第二修正圆弧191、第二连接圆弧193以及分别与第二修正圆弧191和第二连接圆弧193相切的第二直线192，第二修正圆弧191与所述第四渐开线196相切，第二连接圆弧193与所述第三渐开线195相切。

涡旋压缩机的内压缩比正比于压缩机最大封闭工作容积与压缩机最小封闭工作容积之比，涡圈始端采用对称圆弧方式修正时，为增加涡圈始端厚度，需增加修正角，会增加压缩机最小封闭工作容积，内压缩比会降低；而涡圈始端采用对称圆弧加直线的修正方式修正，在获得较大涡圈始端壁厚的同时可获得较小的最小封闭工作容积影响，因此相对于对称圆弧修正方式对压缩机的内压缩比影响更小。

进气机构5包括与静涡盘18相连的进气口22，进气口22为圆柱形，通过内六角螺钉7 固定在静涡盘底面180上。

如图3和图5所示，排气机构4包括开设在静涡盘底板180中心的排气口21，排气口21 为不等圆弧半径的腰形，包括大圆弧210、小圆弧213以及分别与大圆弧210和小圆弧213相切的第一直线段211和第二直线段212，大圆弧210的半径大于小圆弧213的半径，第一直线段211和第二直线段212以大圆弧210和小圆弧213中心连线为对称线对称，小圆弧213 的半径等于第二连接圆弧193的半径，第一直线段211和第二直线192相重合。该排气口21 的形状设计方案，不仅具有良好的加工工艺，同时合理利用涡圈始端形状，具有较大的排气面积，在排气开始时能快速排气，降低排气阻力，并且，当压缩机每个排气周期结束时，动涡圈16修正段的第一直线162与静涡圈19修正段的第二直线192位置重合，动涡圈16与静涡圈19之间不会存在残留的高压密封容积，因此可降低排气无效容积。

如图6和图7所示，防自转机构6包括多个设置在动涡盘盖板14圆周方向的防自转组件 60，优选的，本实施例设置3个防自转组件60。各个防自转组件60包括曲柄轴23、安装在动涡盘盖板14和曲柄轴23之间的上轴承组24、安装在机架1和曲柄轴23之间的下轴承组25、上压紧组件30和下压紧组件31，上压紧组件30将上轴承组24固定压紧在动涡盘盖板 14内，下压紧组件31将下轴承组25固定压紧在机架1内。

上压紧组件30包括安装在上轴承组24一端的小盖板26，小盖板26通过第一螺钉32固定在动涡盘盖板14上。

下压紧组件包括安装在下轴承组一端的大盖板27、安装在下轴承组另一端的外盖板29以及安装在下轴承组25和外盖板29之间的压紧盖板28，大盖板通过第二螺钉33固定在机架1 内，外盖板29通过第三螺钉34固定在机架1上，压紧盖板28通过六角紧定螺钉35固定在曲柄轴23上。

动涡盘盖板14沿圆周方向设置3个凹孔140，凹孔140内设置有凸台141，机架1设置有3个通孔1-1。

曲柄轴23包括安装凹孔140内的第一曲轴段230和安装在通孔1-1内第二曲柄段231，曲柄轴23的偏心距与动涡盘15的回转半径相等。

上轴承组24安装在凹孔140内且与凹孔140紧密接触，上轴承组24包括紧密套设在第一曲柄段230上的第一上轴承240和第二上轴承241，第一上轴承240和第二上轴承241采用“面对面”方式安装；下轴承组25安装在通孔1-1内且与通孔1-1紧密接触，下轴承组25包括紧密套设在第二曲柄段231上的第一下轴承250和第二下轴承251，第一下轴承250和第二下轴承251采用“背对背”方式安装，第一上轴承240、第二上轴承241、第一下轴承250和第二下轴承251均采用脂润滑。

第一曲柄轴230设置有第一台阶232，上轴承组24包括第一轴面242、第二内轴面243 和第二外周面244，上轴承组24设置在动涡盘盖板14和第一曲柄段230之间，上轴承组24 的第一轴面242紧抵在凸台141上，第二内轴面243紧抵在第一台阶232，第二外周面244紧抵在小盖板26上；第二曲柄段231设置有第二台阶233，下轴承组25包括第三内轴面252、第三外轴面253、第四内轴面254和第四外轴面255，下轴承组25设置在机架1与第二曲柄段231之间，下轴承组25的第三内轴面252紧抵在第二台阶233上，第三外轴面253紧抵在大盖板28上，第四内轴面254紧抵在压紧盖板28上，第四外轴面255紧抵在外盖板29上。

当动涡盘15有自转趋势时，由于动涡盘15圆周方向上设置了3个完全相同的防自转组件60，且他们的相对位置固定，由于防自转机构6的第二曲柄段231固定在机架1内，第二曲柄段231只能原地转动，无法发生周向角位移，第一曲柄段230通过上轴承组24紧密设置在动涡盘盖板14内，动涡盘盖板14由于同时受三个曲柄轴23的限制，无法发生周向角位移，也就无法自转，并且三个曲柄轴23的偏心距均等于动涡盘15的回转半径即偏心轴10的偏心距，因此动涡盘盖板14只能绕偏心轴10的旋转中心公转即做平动回转运动，动涡盘盖板14 与动涡盘15固定连接，动涡盘15随动涡盘盖板14运动，因此也只能沿着原来的路径做平动回转运动而无法自转。

由于防止转机构6设置在动涡盘盖板14的凹孔140内，润滑油会只能存储在凹孔140内，无法滴入工作腔40内与工作腔40气体接触。

本实用新型的有益效果是：

1.涡圈始端采用圆弧加直线修正，增加了涡圈始端的厚度，提高了涡圈始端的强度和刚度，且对内压缩比的影响小。

2.采用腰形排气口，可有效降低无效排气容积。

3.防自转机构可有效防止动涡盘自转。

4.防自转机构可在润滑可靠的情况下，防止工作腔气体与润滑油的直接接触，提高气体介质的清洁度。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无油涡旋压缩机，包括机架(1)、设置在所述机架(1)内的传动机构(2)、与所述传动机构(2)转动连接的压缩机构(3)、分别与所述压缩机构(3)相连的进气机构(5)与排气机构(4)以及设置在压缩机构(3)圆周方向的防自转机构(6)，其特征在于：所述压缩机构(3)包括动涡盘(15)以及与所述动涡盘(15)相啮合的静涡盘(18)，所述动涡盘(15)包括动涡圈始端(160)，所述动涡圈始端(160)包括第一修正圆弧(161)、第一连接圆弧(163)以及设置在所述第一修正圆弧(161)和所述第一连接圆弧(163)之间的第一直线(162)，所述静涡盘(18)包括静涡盘始端(190)，所述静涡盘始端(190)包括第二修正圆弧(191)、第二连接圆弧(193)以及设置在所述第二修正圆弧(191)和所述第二连接圆弧(193)之间的第二直线(192)。

2.根据权利要求1所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述动涡盘(15)包括动涡圈(16)，所述动涡圈(16)为圆的渐开线型线，所述动涡圈(16)包括所述动涡圈始端(160)以及与所述动涡圈始端(160)连接的第一渐开线(164)和第二渐开线(165)。

3.根据权利要求1所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述静涡盘(18)包括静涡圈(19)，所述静涡圈(19)为圆的渐开线型线，所述静涡盘(18)包括所述静涡盘始端(190)以及与所述静涡盘始端(190)连接的第三渐开线(195)和第四渐开线(196)。

4.根据权利要求2所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述第一直线(162)分别与所述第一修正圆弧(161)和所述第一连接圆弧(163)相切，所述第一修正圆弧(161)与所述第一渐开线(164)连接，所述第一连接圆弧(163)与所述第二渐开线(165)连接。

5.根据权利要求3所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述第二直线(192)分别与所述第二修正圆弧(191)和所述第二连接圆弧(193)相切，所述第二修正圆弧(191)与所述第四渐开线(196)连接，第二连接圆弧(193)与所述第三渐开线(195)连接。

6.根据权利要求1所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述排气机构(4)包括排气口(21)，所述排气口(21)为不等圆弧半径的腰形。

7.根据权利要求6所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述排气口(21)包括大圆弧(210)、小圆弧(213)以及分别与所述大圆弧(210)和所述小圆弧(213)相切的第一直线段(211)和第二直线段(212)，且所述第一直线段(211)和所述第二直线段(212)以所述大圆弧(210)和所述小圆弧(213)中心连线为对称线对称。

8.根据权利要求7所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述小圆弧(213)的半径与所述第二连接圆弧(193)半径相等，所述第一直线段(211)与所述第二直线(192)相重合。

9.根据权利要求6所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述静涡盘(18)包括静涡盘底板(180)，所述排气口(21)开设在所述静涡盘底板(180)上。

10.根据权利要求1所述无油涡旋压缩机，其特征在于：所述压缩机构(3)还包括与所述传动机构(2)连接的动涡盘盖板(14)，所述动涡盘(15)固定在所述动涡盘盖板(14)上。

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