CN219061994U - 一种具有轴向浮动的涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，包括支撑架以及与所述支撑架固定连接的静涡盘、电机，与所述支撑架活动连接的动涡盘，所述动涡盘与所述静涡盘配合布置，所述动涡盘与所述支撑架之间设有气浮部；所述气浮部包括气浮环，气浮环为空心管结构，所述气浮环位于所述动涡盘与所述支撑架之间，所述气浮环靠近所述支撑架的一侧设有气浮孔，本申请通过在动涡盘与支撑架之间设有气浮装置，气浮装置与涡旋压缩机的压缩腔连通，在涡旋压缩机工作时，涡旋压缩机的压缩腔内的高压气体会通过气浮装置进入到动涡盘与支撑架之间，进而推动动涡盘远离支撑架，极大的降低了动涡盘与支撑架的磨损，提高了涡旋压缩机的使用寿命。

Description

一种具有轴向浮动的涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及涡旋压缩机技术领域，具体是一种具有轴向浮动的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机具有结构紧凑、噪声低、压缩效率和可靠性高等特点，在压缩机领域中占据重要地位。而压缩机内部零件的摩擦磨损是影响整机寿命的关键问题，为了解决涡旋压缩机内部摩擦副问题，大多数设计开发者考虑在在零件表面进行耐磨处理，以求延长整机的使用寿命。但影响摩擦磨损的关键是涡旋盘在运转过程中不平衡的力矩，从结构设计角度平衡涡旋压缩机内部力矩，是目前行业研究者重点攻关内容之一。

在动静涡盘运转啮合时产生高压气体，动盘在高压气体作用下向外远离静盘，造成动涡盘与支撑架接触面受力增大，摩擦磨损较为严峻。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，包括支撑架以及与所述支撑架固定连接的静涡盘、电机，与所述支撑架活动连接的动涡盘，所述动涡盘与所述静涡盘配合布置，所述动涡盘与所述支撑架之间设有气浮部；

所述气浮部包括气浮环，气浮环为空心管结构，所述气浮环与所述动涡盘轴向滑动连接、周向固定连接，所述气浮环位于所述动涡盘与所述支撑架之间，所述气浮环靠近所述支撑架的一侧设有气浮孔，所述气浮环靠近所述动涡盘的一侧与所述动涡盘的内的压缩腔连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述动涡盘靠近所述支撑架的一侧设有环形槽，所述气浮环滑动连接于所述环形槽内。

作为本实用新型进一步的方案：所述动涡盘中部设有通气孔，所述通气孔贯穿所述动涡盘的盘壁并与动涡盘的压缩腔连通，所述气浮环内侧设有连接管，所述连接管上设有连接气嘴，所述连接气嘴插接于所述通气孔内。

作为本实用新型进一步的方案：所述动涡盘上设有连接环形槽、通气孔的连接槽，所述连接管位于所述连接槽内，所述连接气嘴通过密封嘴与所述通气孔密封连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述气浮环靠近所述支撑架的一侧设有多个气浮孔，所述气浮孔在所述气浮环上均匀分布。

作为本实用新型进一步的方案：所述支撑架一侧固定连接有电机，所述电机与所述动涡盘动力连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述电机靠近所述动涡盘的一端连接有第一平衡块，所述第一平衡块包括曲轴以及位于曲轴一侧的弧形结构的偏心平衡块，所述曲轴靠近所述电机的一侧设有与所述电机的输出轴固定连接的连接盲孔，所述曲轴靠近所述动涡盘的一侧通过连接轴承与所述动涡盘动力连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述电机远离所述动涡盘的一端设有第二平衡块，所述第二平衡块为偏心平衡块结构，所述第二平衡块与第一平衡块分别位于电机轴的两侧。

作为本实用新型进一步的方案：所述动涡盘与所述支撑架之间设有十字环，所述十字环靠近所述支撑架的一端设有第一导向块，所述十字环靠近所述动涡盘的一端设有第二导向块，所述支撑架靠近所述十字环的一端上设有第一导向槽，所述动涡盘靠近所述十字环的一端设有第二导向槽，所述第一导向块滑动连接于所述第一导向槽内，所述第二导向块滑动连接于所述第二导向槽内。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一导向块设有两个且轴向对称布置，所述第二导向块设有两个且轴承对称布置，所述第一导向块、第二导向块间隔布置，所述第一导向块在第一导向槽内沿长度方向和宽度方向滑动，所述第二导向块在第二导向槽内沿长度方向和宽度方向滑动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本申请通过在动涡盘与支撑架之间设有气浮装置，气浮装置与涡旋压缩机的压缩腔连通，在涡旋压压缩机工作时，涡旋压缩机的压缩腔内的高压气体会通过气浮装置进入到动涡盘与支撑架之间，进而推动动涡盘远离支撑架，极大的降低了动涡盘与支撑架的磨损，提高了涡旋压缩机的使用寿命；

2、本申请的气浮装置通过布置的动涡盘上的通气孔与压缩腔连通，进而气路结构简单，生产难度和生产成本低；

3、本申请通过设置平衡块，平衡动涡盘偏心运动产生的旋转惯量，降低动涡盘运动磨损和运行噪音。

附图说明

图1为本实施例涡旋压缩机剖视图；

图2为本实施例动涡盘正面结构示意图；

图3为本实施例动涡盘后视图；

图4为本实施例气浮部侧视图；

图5为本实施例密封嘴结构示意图；

图6为本实施例气浮部后视图；

图7为本实施例支撑架结构示意图；

图8为本实施例第一平衡块结构示意图；

图9为本实施例第二平衡块结构示意图；

图10为本实施例十字环结构视图；

图中：

1-电机、2-支撑架、21-耐磨涂层、22-第一导向槽、3-动涡盘、31-通气孔、32-环形槽、33-连接槽、34-第二导向槽、4-静涡盘、5-十字环、51-第一导向块、52-第二导向块、6-气浮部、61-气浮环、62-连接气嘴、63-气浮孔、64-密封嘴、65-连接管、7-第一平衡块、71-偏心平衡块、72-曲轴、73-连接盲孔、8-第二平衡块、9-连接轴承。

具体实施方式

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。

请参阅图1-10，本实用新型实施例中，一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，包括支撑架2以及与支撑架2固定连接的静涡盘4、电机1，与支撑架2活动连接的动涡盘3，动涡盘3与静涡盘4配合布置，电机1与动涡盘3动力连接，电机1靠近动涡盘3的一端连接有第一平衡块7，第一平衡块7包括曲轴72以及位于曲轴72一侧的弧形结构的偏心平衡块71，曲轴72靠近电机1的一侧设有与电机1的输出轴固定连接的连接盲孔73，曲轴72靠近动涡盘3的一侧通过连接轴承9与动涡盘3动力连接，电机1远离动涡盘3的一端设有第二平衡块8，第二平衡块8为偏心平衡块结构，第二平衡块8与第一平衡块7分别位于电机轴的两侧。

动涡盘3与支撑架2之间设有十字环5，十字环5靠近支撑架2的一端设有第一导向块51，十字环5靠近动涡盘3的一端设有第二导向块52，支撑架2靠近十字环5的一端上设有第一导向槽22，动涡盘3靠近十字环5的一端设有第二导向槽34，第一导向块51滑动连接于第一导向槽22内，第二导向块52滑动连接于第二导向槽34内，第一导向块51设有两个且轴向对称布置，第二导向块52设有两个且轴承对称布置，第一导向块51、第二导向块52间隔布置，第一导向块51在第一导向槽22内沿长度方向和宽度方向滑动，第二导向块52在第二导向槽34内沿长度方向和宽度方向滑动。

动涡盘3与支撑架2之间设有气浮部6，气浮部6包括气浮环61，气浮环61为空心管结构，动涡盘3靠近支撑架2的一侧设有环形槽32，气浮环61滑动连接于环形槽32内，进而是的气浮环61与动涡盘3轴向滑动连接、周向固定连接，也就是气浮环61可以在环形槽32内沿轴向移动，但是不能相对动涡盘3转动，气浮环61位于动涡盘3与支撑架2之间，气浮环61靠近支撑架2的一侧设有气浮孔63，气浮环61靠近动涡盘3的一侧与动涡盘3的内的压缩腔连通，在本实施例中，动涡盘3中部设有通气孔31，通气孔31贯穿动涡盘3的盘壁并与动涡盘3的压缩腔连通，根据轴向浮动量的设计，计算所需的浮动气压，然后根据所需的浮动气压将通气孔31开设在合适的位置，气浮环61内侧设有连接管65，连接管65上设有连接气嘴62，连接气嘴62插接于通气孔31内，动涡盘3上设有连接环形槽32、通气孔31的连接槽33，连接管65位于连接槽33内，连接气嘴62通过密封嘴64与通气孔31密封连接，气浮环61靠近支撑架2的一侧设有多个气浮孔63，气浮孔63在气浮环61上均匀分布。

本实用新型在使用时，支撑架2固定在电机1上，支撑架2中心与电机轴同心，第一平衡块7、第二平衡块8固定在电机主轴上，并呈180度对称分布，具有偏心的第一平衡块通过两个滚动轴承与动涡盘3相连，驱动动涡盘3运动。动涡盘3与支撑架2之间设有十字环5，使动涡盘3做平面运动。支撑架2与动涡盘3运动的平面涂覆有自润滑耐磨高分子涂层，也就是耐磨涂层21，在启动瞬间，气浮部6暂未完全启用时，耐磨涂层21保证动涡盘3与支撑架2的摩擦不至过于剧烈。

在压缩机静止状态下，动涡盘3因自身重力压在支撑架2上，在涡旋压缩机启动运转时，动静涡盘内部型线齿啮合产生高压气体，使动静涡盘在高压气体力作用下相互远离，使动涡盘3与支撑架2之间压力增大。大部分高压气体在涡旋体中部出气口排出，部分气体从动涡盘3的压缩腔上开设的通气孔31流向连接气嘴62，并通过连接管65进入到气浮环61内，由于气浮环61靠近支撑架2的一侧设有大量的气浮孔63，高压气体从气浮孔63排出，形成背压力，推动动涡盘3背部底面远离支撑架2，可以有效解决动涡盘3与支撑架2之间的摩擦磨损，同时，在背压力推动下，动涡盘向静涡盘靠拢，有利于解决动静涡盘齿顶端面的密封问题。

通过动力学设计计算通气孔31的直径及气浮环61排出气体流量的大小，所产生的气体背压力刚好使动涡盘背部底面与支撑架面贴合时二者之间压力为零，同时，动静涡盘齿顶端面之间贴合密封，且动静盘齿顶之间摩擦力为零，达到动力学平衡状态。在动力学平衡状态下，可以有效减少噪音、零件磨损，显著提升涡旋压缩机的整体寿命。

此外，本实施例在电机1的两端分别设有第一平衡块7、第二平衡块8，第一平衡块7用于平衡动静涡盘偏心运动产生的旋转惯量外，电机1转动时带动第一平衡块7做偏心圆运动，第一平衡块7带动动涡盘做运动，同时，动涡盘受十字环限制，最终呈现做平面涡动运动，动静涡旋齿相互啮合将低压气体压缩成高压气体，第二平衡块8放置在电动机尾部，与第一平衡块7呈180度对称。参与涡旋压缩机动静盘运动产生的偏心惯量。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，包括支撑架(2)以及与所述支撑架(2)固定连接的静涡盘(4)、电机(1)，与所述支撑架(2)活动连接的动涡盘(3)，所述动涡盘(3)与所述静涡盘(4)配合布置，其特征在于，所述动涡盘(3)与所述支撑架(2)之间设有气浮部(6)；

所述气浮部(6)包括气浮环(61)，气浮环(61)为空心管结构，所述气浮环(61)与所述动涡盘(3)轴向滑动连接、周向固定连接，所述气浮环(61)位于所述动涡盘(3)与所述支撑架(2)之间，所述气浮环(61)靠近所述支撑架(2)的一侧设有气浮孔(63)，所述气浮环(61)靠近所述动涡盘(3)的一侧与所述动涡盘(3)的内的压缩腔连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡盘(3)靠近所述支撑架(2)的一侧设有环形槽(32)，所述气浮环(61)滑动连接于所述环形槽(32)内。

3.根据权利要求2所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡盘(3)中部设有通气孔(31)，所述通气孔(31)贯穿所述动涡盘(3)的盘壁并与动涡盘(3)的压缩腔连通，所述气浮环(61)内侧设有连接管(65)，所述连接管(65)上设有连接气嘴(62)，所述连接气嘴(62)插接于所述通气孔(31)内。

4.根据权利要求3所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡盘(3)上设有连接环形槽(32)、通气孔(31)的连接槽(33)，所述连接管(65)位于所述连接槽(33)内，所述连接气嘴(62)通过密封嘴(64)与所述通气孔(31)密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述气浮环(61)靠近所述支撑架(2)的一侧设有多个气浮孔(63)，所述气浮孔(63)在所述气浮环(61)上均匀分布。

6.根据权利要求1所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述支撑架(2)一侧固定连接有电机(1)，所述电机(1)与所述动涡盘(3)动力连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述电机(1)靠近所述动涡盘(3)的一端连接有第一平衡块(7)，所述第一平衡块(7)包括曲轴(72)以及位于曲轴(72)一侧的弧形结构的偏心平衡块(71)，所述曲轴(72)靠近所述电机(1)的一侧设有与所述电机(1)的输出轴固定连接的连接盲孔(73)，所述曲轴(72)靠近所述动涡盘(3)的一侧通过连接轴承(9)与所述动涡盘(3)动力连接。

8.根据权利要求7所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述电机(1)远离所述动涡盘(3)的一端设有第二平衡块(8)，所述第二平衡块(8)为偏心平衡块结构，所述第二平衡块(8)与第一平衡块(7)分别位于电机轴的两侧。

9.根据权利要求1所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡盘(3)与所述支撑架(2)之间设有十字环(5)，所述十字环(5)靠近所述支撑架(2)的一端设有第一导向块(51)，所述十字环(5)靠近所述动涡盘(3)的一端设有第二导向块(52)，所述支撑架(2)靠近所述十字环(5)的一端上设有第一导向槽(22)，所述动涡盘(3)靠近所述十字环(5)的一端设有第二导向槽(34)，所述第一导向块(51)滑动连接于所述第一导向槽(22)内，所述第二导向块(52)滑动连接于所述第二导向槽(34)内。

10.根据权利要求9所述的一种具有轴向浮动的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一导向块(51)设有两个且轴向对称布置，所述第二导向块(52)设有两个且轴承对称布置，所述第一导向块(51)、第二导向块(52)间隔布置，所述第一导向块(51)在第一导向槽(22)内沿长度方向和宽度方向滑动，所述第二导向块(52)在第二导向槽(34)内沿长度方向和宽度方向滑动。

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