CN219827133U - 一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、轴套，静涡旋盘固定在主机架端面，动涡旋盘和轴套相互固定位于主机架内，静涡旋盘和动涡旋盘相互啮合形成压缩腔，轴套上设有轴承座，曲轴和曲柄分别经轴承和轴承座与轴套连接，曲轴连接电动机，动涡旋盘背面的动盘翅片和轴承座间设有隔风板，隔风板用于隔离热风或热辐射直接接触轴承座，电动机和压缩机主机的曲轴之间采用联轴器传动的直联式安装。本实用新型可使动涡旋盘与静涡旋盘的冷却效果更好，动涡旋盘的轴承或其润滑脂的使用寿命更长更可靠，可使电动机和主机安装同心精度更高。

Description

一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及干式无油空气压缩机技术领域，具体为一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机主要由动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、电机等构成，电机通过曲轴驱动动涡旋盘旋转，动涡旋盘和静涡旋盘啮合形成压缩腔。现有压缩机的动涡旋盘背面翅片受模具空间影响，无法在动涡旋盘背面开设更密集的翅片，且现有动涡旋盘背面的翅片多数为平板结构，空气与翅片的接触面积小，进行热交换的效果差，导致温度高，造成材料强度降低，可靠性得不到保证。另外，动涡旋盘的中央部位，是热源温度最高的位置，正好对应中央主轴承，使得主轴承温度特别高，从而使该轴承及其润滑脂寿命变短或要提高轴承选型的要求，同时，动涡旋盘中央位置的热量沿着翅片通道流到翅片的出口端，热风正好对着动盘副轴承，使得此处的副轴承的温度也特别高，从而此副轴承及其润滑脂寿命变短或需提高轴承选型的要求，从而使主机可靠性无法保证。同样，现有压缩机的静涡旋盘背面的翅片因压铸模具的局限性，不能使翅片厚度过薄以及翅片间距不能过小，从而影响换热效果，同时静涡旋盘背面面积有限，不能使热区高温热量有效并及时释放出来。现有的风冷式静涡旋盘翅片面上安装有盖板，盖板和静涡旋盘上的翅片之间的间距形成一条条独立的冷却通道，从实际应用来看，静涡旋盘翅片经过风冷却后，残留热传递到盖板表面温度相当高，另外，现有压缩机的主机和电机的安装同心度不足，造成使用同心度变差，易损坏主机，或现有主机与电机是皮带传动，皮带传动受径向力较大，皮带寿命不长、皮带传动噪音较大等，造成无油涡旋主机与分体式电机没法采用联轴器直联传动，多数采用皮带传动或同轴式电机安装(压缩机曲轴与电机轴为同一条轴)。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种使动涡旋盘与静涡旋盘的冷却效果更好，动涡旋盘的轴承或其润滑脂的使用寿命更长，更可靠，可使电动机和主机实现直联式安装且同心度精度更高的具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、轴套、曲柄，所述静涡旋盘固定在所述主机架端面，所述动涡旋盘和所述轴套相互固定并位于所述主机架内，且所述静涡旋盘和所述动涡旋盘相互啮合形成压缩腔，所述轴套上设置有轴承座，所述曲轴和所述曲柄分别通过轴承和所述轴承座与所述轴套连接，所述曲轴连接电动机，所述电动机通过所述曲轴驱动所述动涡旋盘旋转，所述动涡旋盘背面的动盘翅片和所述轴承座之间设置有隔风板，所述隔风板用于隔离热风或热辐射，避免热风或热辐射直接接触所述轴承座，所述电动机和压缩机主机的所述曲轴之间采用联轴器传动的直联式安装。

进一步地：所述隔风板采用隔热材料制成。

进一步地：所述动涡旋盘中央部位的动盘翅片上设置有凹凸槽结构，通过所述凹凸槽结构增大所述动盘翅片的散热面积。

进一步地：所述主机架和所述电动机之间设置有联接盘，所述联接盘包括盘体，所述盘体呈半圆形结构，所述盘体的一端设置有环状连接体，所述盘体的另一端设置有筒状连接体，所述环状连接体和所述电动机连接，所述筒状连接体的端面通过后轴承座和所述主机架的过渡法兰连接，所述联接盘用于使所述电动机的输出轴和所述曲轴保持同心度，实现压缩机主机与电动机直联传动。

进一步地：所述盘体内设置有蜗壳，所述蜗壳内设置有离心风轮，所述离心风轮设置在所述曲轴上，所述蜗壳通过引风道和所述主机架连通，所述引风道用于将所述离心风轮产生的冷却气流引至所述动盘翅片的进风侧和静盘翅片的进风侧，所述盘体上设置有防护网。

进一步地：所述联轴器设置在所述盘体内，所述联轴器的一端和所述电动机的输出轴连接，所述联轴器的另一端设置有左半块，所述离心风轮的支承板位于所述左半块和副平衡块之间，且所述左半块和所述副平衡块之间通过螺栓固定，所述左半块通过端面挡圈和所述曲轴锁紧。

一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、轴套、曲柄，所述静涡旋盘固定在所述主机架端面，所述动涡旋盘和所述轴套相互固定并位于所述主机架内，且所述静涡旋盘和所述动涡旋盘相互啮合形成压缩腔，所述轴套上设置有轴承座，所述曲轴和所述曲柄分别通过轴承和所述轴承座与所述轴套连接，所述曲轴连接电动机，所述电动机通过所述曲轴驱动所述动涡旋盘旋转，静涡旋盘的背面的静盘翅片面设置有二次散热用的冷却机构，所述冷却机构用以将所述静盘翅片的热量吸收并散发掉，所述电动机和压缩机主机的所述曲轴之间采用联轴器传动的直联式安装。

进一步地：所述冷却机构包括散热板，所述散热板上设置有多个散热片。

进一步地：还包括散热风机，所述散热风机设置在所述散热片上，所述散热风机设置有一个或两个。

进一步地：所述冷却机构包括冷液板、冷却器、冷却风机、循环泵，所述冷液板设置在所述静涡旋盘的静盘翅片侧，所述冷液板内设置有S形的冷液通道，所述冷液板上设置有分别与所述S形冷液通道相通的冷液进口和冷液出口，所述冷液进口通过输液管道和所述冷却器连通，所述冷液出口通过回收管道和所述冷却器连通，所述循环泵设置在所述输液管道上，所述冷却风机设置在所述冷却器下方。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过在动涡旋盘背面的动盘翅片和轴承座之间设置隔风板，使热风走热风层，冷风走冷风层，隔风板隔离热风或热辐射，避免了热风或热辐射与轴承座直接接触，同时冷风从隔风板与轴承座之间通过，使冷风可以对轴承座表面进行冷却，在双方面作用下，从而降低轴承使用的温度，延长轴承或其润滑脂的寿命，使主机的可靠性更高和使用寿命更长。

2，在动涡旋盘中央部位的动盘翅片上设置凹凸槽结构，在动涡旋盘中央温度最高位置有效增加此处的散热面积，降低排气温度，使得材料在更低温度下使用的强度更高，更可靠。

3.通过在静盘翅片面设置二次散热用的散热板，散热板上设置有散热片，或在静盘翅片面设置二次散热用的冷液板，利用散热片或冷液板，使通过静盘翅片或翅片通道内的热风的热量传递到散热片或冷液板上，再次通过新设置的二次散热用的散热片和冷液板对静涡旋盘进行二次冷却，进一步吸收静涡旋盘的热量，并散发掉，最终降低排气温度，使得静涡旋盘材料在更低温度下使用的强度更高，更可靠。

另外，流经冷液板的冷却液回收至冷却器中并利用冷却风机对冷却器中的冷却液进行冷却后，在循环泵的作用下将冷却器中的冷却液再次通入冷液板进行循环使用，冷液进口与引风道同侧，即在引风道侧，冷却效果更佳，通过静盘翅片和冷液板组合成风冷和液冷双作用对静涡旋盘进行冷却，具有高可靠性，由于冷液板的冷却风机及循环泵存在一定故障风险，而静盘翅片是强制式冷却，因此，与单独的液冷却的静涡旋盘相比，在冷却风机及循环泵故障时，机器仍然具有安全运行效果。

4.通过联接盘分别连接主机架和电动机，保持现有离心风轮、蜗壳的安装结构，可使压缩机主机和电动机直联式安装，因联接盘两端圆安装定位及两端的圆一刀加工出来，使得安装时具有较高的同心度，从而提高主机和电动机的同心度，保证机器传动精度，从而提高机器的可靠性。

5.联轴器、离心风轮与副平衡块用螺栓安装在一起，且离心风轮夹紧在联轴器与副平衡块之间，联轴器与副平衡块通过同一轴保证同心度，实现联轴器直联安装，同时，可以缩短曲轴长度，使得曲轴端面与联接盘的圆环形之间留出空间装与拆离心风轮或蜗壳，使得联接盘或主机的总长缩短，提高轴或联接盘的强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为图1A-A处的剖视图；

图3为本实用新型实施例一的动涡旋盘的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的侧视图；

图5为本实用新型实施例二的动涡旋盘的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三的结构示意图；

图7为本实用新型实施例三的联接盘的结构示意图；

图8为本实用新型实施例四的结构示意图；

图9为本实用新型实施例四的侧视图；

图10为本实用新型实施例五的结构示意图一；

图11为本实用新型实施例五的结构示意图二；

图12为本实用新型实施例五的冷液板的结构示意图；

图13为图12C-C处的剖视图。

附图标记说明：1-主机架，2-动涡旋盘，3-静涡旋盘，4-曲轴，5-轴套，6-曲柄，7-轴承座，8-轴承，9-电动机，10-动盘翅片，11-隔风板，12-静盘翅片，13-凹凸槽结构，14-联接盘，15-盘体，16-环状连接体，17-筒状连接体，18-后轴承座，19-过渡法兰，20-蜗壳，21-离心风轮，22-引风道，23-防护网，24-联轴器，25-左半块，26-支承板，27-副平衡块，28-螺栓，29-端面挡圈，30-散热板，31-散热片，32-散热风机，33-冷液板，34-冷却器，35-冷却风机，36-循环泵，37-冷液通道，38-冷液进口，39-冷液出口，40-输液管道，41-回收管道。

具体实施方式

实施例一：图1至图4为本实施例提供的一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机结构示意图，包括主机架1、动涡旋盘2、静涡旋盘3、曲轴4、轴套5、曲柄6，静涡旋盘3固定在主机架1端面，动涡旋盘2和轴套5相互固定并位于主机架1内，且静涡旋盘3和动涡旋盘2相互啮合形成压缩腔，轴套5上设置有轴承座7，曲轴4和曲柄6分别通过轴承8和轴承座7与轴套5连接，曲轴4连接电动机9，电动机9通过曲轴4驱动动涡旋盘2旋转，动涡旋盘2背面的动盘翅片10和轴承座7之间设置有隔风板11，隔风板11用于隔离热风或热辐射，避免热风或热辐射直接接触轴承座7，电动机9和压缩机主机的曲轴4之间采用联轴器24传动的直联式安装。

隔风板11采用隔热材料制成。

动涡旋盘2中央部位，是热源温度最高的位置，其正好对应轴套5中央的轴承座7内的轴承8，使得轴套5中央的轴承座7内的轴承8温度特别高，同时动涡旋盘2中央的热量沿着动盘翅片10流到动盘翅片10的出口端，动盘翅片10的出口端正好对应着轴套5侧边的轴承座7内的轴承8，使得此处的轴承8的温度也特别高，通过在动盘翅片10和轴承座7之间增加隔风板11，使热风走热风层，冷风走冷风层，将热风或热辐射隔离，避免热风或热辐射与轴承座7直接接触，隔风板11采用隔热材料制成，可降低隔风板11二次对轴承座7产生热辐射，同时，冷却气流从隔风板11与轴承座7之间通过，这时冷却气流可以对轴承座7的表面进行冷却，在隔风板11和冷却气流的双作用下，从而降低轴承8使用的温度，延长轴承8或及其润滑脂的寿命，使主机的可靠性和使用寿命更长，图2至图4中箭头所示为冷却气流的流动方向。

实施例二：参照图5，本实施例与实施例一的区别在于，动涡旋盘2中央部位的动盘翅片10上设置有凹凸槽结构13，通过凹凸槽结构13增大动盘翅片10的散热面积。

通过在动涡旋盘2中央部位的动盘翅片10上设置凹凸槽结构13，在不改变动涡旋盘2背面空间及动盘翅片10数量的条件下，通过凹凸槽结构13增加动盘翅片10的散热面积，提高动涡旋盘2的散热效果，从而降低动涡旋盘2的温度，提高其强度和可靠性。

实施例三：参照图6至图7，本实施例与实施例一的区别在于，主机架1和电动机9之间设置有联接盘14，联接盘14包括盘体15，盘体15呈半圆形结构，盘体15的一端设置有环状连接体16，盘体15的另一端设置有筒状连接体17，环状连接体16和电动机9连接，筒状连接体17的端面通过后轴承座18和主机架1的过渡法兰19连接，联接盘14用于使电动机9的输出轴和曲轴4保持同心度，实现压缩机主机与电动机直联传动。

联接盘14的环状连接体16和筒状连接体17均一体制成。

后轴承座18内设置有用于安装曲轴4的轴承，后轴承座18与设置于其内的轴承同时过渡连接联接盘14。

通过在半圆形结构的盘体15两端分别设置环状连接体16和筒状连接体17，筒状连接体17通过后轴承座18和主机架1的过渡法兰19连接、环状连接体17和电动机9连接，从而提高压缩机的主机和电动机的同心度，保证机器传动精度，从而使机器更可靠。

盘体15内设置有蜗壳20，蜗壳20内设置有离心风轮21，离心风轮21设置在曲轴4上，蜗壳20通过引风道22和主机架1连通，引风道22用于将离心风轮21产生的冷却气流引至动盘翅片10的进风侧和静盘翅片12的进风侧，所述盘体15上设置有防护网23。防护网23用于保护人不会触及旋转体联轴器24。

离心风轮21随曲轴4一同旋转产生冷却气流，冷却气流从引风道22进入动涡旋盘2的动盘翅片10和静涡旋盘3的静盘翅片12，对动涡旋盘2和静涡旋盘3进行冷却，冷却气流流经动盘翅片10的流动方向如图2和图3所示，冷却气流流经静盘翅片12的流动方向如图2和图4所示。

联轴器24设置在盘体15内，联轴器24的一端和电动机9的输出轴连接，联轴器24的另一端设置有左半块25，离心风轮21的支承板26位于左半块25和副平衡块27之间，且左半块25和副平衡块27之间通过螺栓28固定，左半块25通过端面挡圈29和曲轴4锁紧。

将联轴器24、离心风轮21与副平衡块27通过螺栓28安装在一起，且离心风轮21夹紧在联轴器24与副平衡块27之间，联轴器24和副平衡块27通过同一轴(即曲轴)保证同心度，实现联轴器24直联安装，同时，可以缩短曲轴4的长度，使得联接盘14或主机的总长缩短，提高轴或联接盘14的强度。

实施例四：参照图8至图9，一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架1、动涡旋盘2、静涡旋盘3、曲轴4、轴套5、曲柄6，静涡旋盘3固定在主机架1端面，动涡旋盘2和轴套5相互固定并位于主机架1内，且静涡旋盘3和动涡旋盘2相互啮合形成压缩腔，轴套5上设置有轴承座7，曲轴4和曲柄6分别通过轴承8和轴承座7与轴套5连接，曲轴4连接电动机9，电动机9通过曲轴4驱动动涡旋盘2旋转，静涡旋盘3的静盘翅片12面设置有二次散热用的冷却机构，冷却机构用以将静盘翅片12的热量吸收并散发掉，电动机9和压缩机主机的曲轴4之间采用联轴器24传动的直联式安装。

在本实施例中，冷却机构包括散热板30，散热板30上设置有多个散热片31。

通过在静盘翅片12侧设置散热板30，在散热板30上设置散热片31，将通过静盘翅片12的热风传递到散热板30的散热片31上，进一步吸收和散发掉静涡旋盘3的热量，对静涡旋盘3散热，使静涡旋盘3的温度或排气温度更低，使静涡旋盘3材料温度低，可靠性高，补偿静涡旋盘3由于模具无法开足够密翅片造成散热不足的问题。

本实施例还包括散热风机32，散热风机32设置在散热片31上，散热风机32设置有一个或两个。

散热片31可通过自然冷却或通过散热风机32进行强制冷却，进一步地增强散热片31的散热效果。

实施例五：参照图10至图13，本实施例与实施例四的区别在于，冷却机构包括冷液板33、冷却器34、冷却风机35、循环泵36，冷液板33设置在静涡旋盘3的静盘翅片12侧，冷液板33内设置有S形的冷液通道37，冷液板33上设置有分别与S形冷液通道37相通的冷液进口38和冷液出口39，冷液进口38通过输液管道40和冷却器34连通，冷液出口39通过回收管道41和冷却器34连通，循环泵36设置在输液管道40上，冷却风机35设置在冷却器34下方。

在本实施例中，还可将冷液通道37替换成铜管镶埋在冷液板33内部，可将冷液器34和冷却风机35替换成低温蒸发冷媒装置。

冷液进口38和引风道22位于同一侧，使冷却器34的冷却液和离心风轮21产生的冷却气流同时从低温区流向高温区，不会二次加热，冷却效果更好。

冷却液可根据地方温度需求，可以采用水、油、冷冻液等，不结冰堵塞即可。

通过冷却风机35对冷却器34内的冷却进行冷却，在循环泵36的作用下，将冷却器34内的冷却液经冷液进口38输送进冷液通道37内，使冷液板33与静盘翅片12组合成风冷与液冷双作用冷却，冷液流经冷液通道37经冷液出口39回收至冷却器34内循环利用。由于静盘翅片12通过离心风轮21进行散热是风冷式强制式冷却，具有高可靠性，而冷液板33的冷却风机35及循环泵36存在一定故障风险，在失去冷液板33的冷却效果后，机器存在较高运行安全性，仍然可临时使用，与单独的液冷却静盘相比，仍然具有安全运行效果，另外，通过采用冷液板33对静涡旋盘3进行液冷，二次液冷作用效果比进行二次风冷作用效果更好，可使静涡旋盘3的温度和排气温度更低。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、轴套、曲柄，所述静涡旋盘固定在所述主机架端面，所述动涡旋盘和所述轴套相互固定并位于所述主机架内，且所述静涡旋盘和所述动涡旋盘相互啮合形成压缩腔，所述轴套上设置有轴承座，所述曲轴和所述曲柄分别通过轴承和所述轴承座与所述轴套连接，所述曲轴连接电动机，所述电动机通过所述曲轴驱动所述动涡旋盘旋转，其特征在于：所述动涡旋盘背面的动盘翅片和所述轴承座之间设置有隔风板，所述隔风板用于隔离热风或热辐射，避免热风或热辐射直接接触所述轴承座，所述电动机和压缩机主机的所述曲轴之间采用联轴器传动的直联式安装。

2.根据权利要求1所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述隔风板采用隔热材料制成。

3.根据权利要求1所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述动涡旋盘中央部位的动盘翅片上设置有凹凸槽结构，通过所述凹凸槽结构增大所述动盘翅片的散热面积。

4.根据权利要求3所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述主机架和所述电动机之间设置有联接盘，所述联接盘包括盘体，所述盘体呈半圆形结构，所述盘体的一端设置有环状连接体，所述盘体的另一端设置有筒状连接体，所述环状连接体和所述电动机连接，所述筒状连接体的端面通过后轴承座和所述主机架的过渡法兰连接，所述联接盘用于使所述电动机的输出轴和所述曲轴保持同心度，实现压缩机主机与电动机直联传动。

5.根据权利要求4所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述盘体内设置有蜗壳，所述蜗壳内设置有离心风轮，所述离心风轮设置在所述曲轴上，所述蜗壳通过引风道和所述主机架连通，所述引风道用于将所述离心风轮产生的冷却气流引至所述动盘翅片的进风侧和静盘翅片的进风侧，所述盘体上设置有防护网。

6.根据权利要求5所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述联轴器设置在所述盘体内，所述联轴器的一端和所述电动机的输出轴连接，所述联轴器的另一端设置有左半块，所述离心风轮的支承板位于所述左半块和副平衡块之间，且所述左半块和所述副平衡块之间通过螺栓固定，所述左半块通过端面挡圈和所述曲轴锁紧。

7.一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，包括主机架、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、轴套、曲柄，所述静涡旋盘固定在所述主机架端面，所述动涡旋盘和所述轴套相互固定并位于所述主机架内，且所述静涡旋盘和所述动涡旋盘相互啮合形成压缩腔，所述轴套上设置有轴承座，所述曲轴和所述曲柄分别通过轴承和所述轴承座与所述轴套连接，所述曲轴连接电动机，所述电动机通过所述曲轴驱动所述动涡旋盘旋转，其特征在于：所述静涡旋盘的背面的静盘翅片面设置有二次散热用的冷却机构，所述冷却机构用以将所述静盘翅片的热量吸收并散发掉，所述电动机和压缩机主机的所述曲轴之间采用联轴器传动的直联式安装。

8.根据权利要求7所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述冷却机构包括散热板，所述散热板上设置有多个散热片。

9.根据权利要求8所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：还包括散热风机，所述散热风机设置在所述散热片上，所述散热风机设置有一个或两个。

10.根据权利要求7所述一种具有高效冷却与高可靠性的无油涡旋压缩机，其特征在于：所述冷却机构包括冷液板、冷却器、冷却风机、循环泵，所述冷液板设置在所述静涡旋盘的静盘翅片侧，所述冷液板内设置有S形的冷液通道，所述冷液板上设置有分别与所述S形冷液通道相通的冷液进口和冷液出口，所述冷液进口通过输液管道和所述冷却器连通，所述冷液出口通过回收管道和所述冷却器连通，所述循环泵设置在所述输液管道上，所述冷却风机设置在所述冷却器下方。