CN105201826A - 一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，包括静涡旋盘、动涡旋盘、十字滑环、曲轴、机架、主平衡块、副轴承压环、后盖、皮带轮、偏心轴承、主轴承和副轴承，所述的动涡旋盘与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述的曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，曲轴的偏心部分安装在动涡旋盘的轮毂上，通过偏心轴承将曲轴和动涡旋盘固定安装，所述动涡旋盘的背侧和机架之间的内腔空间构成背压腔，所述静涡旋盘的前侧与动涡旋盘之间的空隙形成空气压缩腔，所述动涡旋盘上至少设有一个连通于背压腔与空气压缩腔之间的背压通孔，所述的机架上设有出油孔和供油孔，所述的回油通道为设在机架侧壁内连通于吸气压力腔和背压腔的回油油路。本发明使压缩效率得到大幅度提高，运行更加稳定。

Description

一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体涉及一种在动盘背侧和机架之间，不采用密封构造背压腔结构的喷油涡旋空气压缩机。

背景技术

涡旋空气压缩机以其效率高、噪音低、体积小、有利于节能及保护环境等优点而广泛应用于工业、农业、交通运输等行业需要压缩空气的场合。涡旋空气压缩机主要运行件涡盘只有啮合，不产生磨损，因而寿命比活塞式、螺杆式压缩机更长，是风动机械理想动力源。在涡旋空气压缩机中，主要运行件涡旋盘分为动涡旋盘和静涡旋盘，动涡旋盘和静涡旋盘内设涡旋片，通常，由动涡旋盘和静涡旋盘彼此结合形成压缩腔，当动涡旋盘由曲轴带动沿着一定圆周轨迹作平动时，动涡旋盘涡旋片相对静涡旋盘涡旋片移动，即由两者所形成的压缩腔移动并改变其容积，从而进行吸入、压缩、排放，完成压缩空气的过程。

涡旋空气压缩机的静涡旋盘和动涡旋盘运行时存在有轴向间隙和径向间隙，要实现涡旋空气压缩机的高效运行，主要措施是在理论上保证压缩机运行时轴向间隙和径向间隙为零。要实现静涡旋盘和动涡旋盘运行时的间隙为零，目前的技术是采用轴向柔性技术和径向柔性技术。其方式是采用固定径向间隙的涡旋空气压缩机，其静涡旋盘和动涡旋盘之间的径向间隙(即涡旋片齿顶和齿底之间的间隙)主要靠加工和组装保证，为保证涡旋空气压缩机运转时不发生由于热膨胀和压力变形引起动涡旋盘和静涡旋盘之间的机械卡死，径向间隙需要设定一定值，这样就会造成压缩过程中径向比较多的泄漏，引起压缩效率的下降。在这样的固定径向间隙的压缩机结构中，要提高压缩效率，必须缩小径向间隙，这样就造成机械卡死的几率上升。并且，固定径向间隙的压缩机结构，对加工的精度的要求很高，要想保证径向间隙的均匀性，需要提高加工的形位精度，在组装时需要采用分组技术，这样就造成加工和组装成本的上升，最终引起压缩机成本上升，压缩机的竞争力下降。

发明内容

本发明的目的是，为了解决现有压缩机具有上述的不足之处，提供一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，包括静涡旋盘、动涡旋盘、十字滑环、曲轴、机架、主平衡块、副轴承压环、后盖、皮带轮、偏心轴承、主轴承和副轴承，所述的动涡旋盘与静涡旋盘啮合形成压缩腔，所述的曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，曲轴的偏心部分安装在动涡旋盘的轮毂上，通过偏心轴承将曲轴和动涡旋盘固定安装，所述动涡旋盘的背侧和机架之间的内腔空间构成背压腔，所述静涡旋盘的前侧与动涡旋盘之间的空隙形成空气压缩腔，所述动涡旋盘上至少设有一个连通于背压腔与空气压缩腔之间的背压通孔，所述的机架上设有出油孔和供油孔，所述的回油通道为设在机架侧壁内连通于吸气压力腔和背压腔的回油油路，所述的背压腔通过调整机架供油孔、回油通道和动涡旋盘背压通孔的大小来调整背压腔的气体压力。

本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：

进一步的，所述的背压通孔设在动涡旋盘中的轴套孔边缘处，靠近动涡旋盘中心位置。

进一步的，所述的背压通孔分布在动涡旋盘的涡旋片侧边位置。

进一步的，所述静涡旋盘一侧面、动涡旋盘侧边与机架的内腔之间形成吸气压力腔，在吸气压力腔上设有一回油通道与背压腔相通。

进一步的，所述的动涡旋盘与机架之间保持有恒定间隙。

进一步的，所述的恒定间隙的恒定值为0.02-0.1mm。

本发明的有益效果：

本发明动涡旋盘的背侧和机架之间的内腔空间构成背压腔，所述静涡旋盘的前侧与动涡旋盘之间的空隙形成空气压缩腔，所述动涡旋盘上至少设有一个连通于背压腔与空气压缩腔之间的背压通孔。通过构造背压腔，使压缩机运转时动涡旋盘轴向移动紧密靠向静涡旋盘，有效地消除了径向泄漏间隙，由于径向泄漏间隙是影响压缩效率的最主要的因素，因此，本发明使压缩效率得到大幅度提高。

2、本发明中，由于采用有背压通孔，所以无需使用密封圈构造背压腔，消除了密封材料对可靠性能的影响，提高了压缩机的运行可靠性。

3、本发明结构简单，由于采用有背压通孔，对动涡旋盘、静涡旋盘和机架的加工的形位精度要求下降，并可取消组装分组，可提高加工效率和组装效率，使压缩机成本下降。

附图说明

图1是本发明压缩机结构的整体分布示意图.

图2是本发明压缩机机架结构示意图。

图3是本发明压缩机动涡旋盘结构示意图。

图4是本发明压缩机动涡旋盘正视图。

图5是本发明压缩机动涡旋盘倾覆力矩随排气压力变化图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参照图1至图4所示一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，包括静涡旋盘1、动涡旋盘2、十字滑环3、曲轴4、机架5、主平衡块6、副轴承压环7、后盖8、皮带轮9、偏心轴承15、主轴承16和副轴承17，所述的动涡旋盘2与静涡旋盘1啮合形成压缩腔，所述的曲轴4以主轴承16和副轴承17安装在机架5内，曲轴4的偏心部分安装在动涡旋盘2的轮毂上，通过偏心轴承15将曲轴4和动涡旋盘2固定安装，所述动涡旋盘2的背侧和机架5之间的内腔空间构成背压腔100，所述静涡旋盘1的前侧与动涡旋盘2之间的空隙形成空气压缩腔400，所述动涡旋盘2上至少设有一个连通于背压腔100与空气压缩腔400之间的背压通孔2-1。

实施例中，所述的背压通孔2-1设在动涡旋盘2中的轴套孔2-2边缘处，靠近动涡旋盘2中心位置。所述的背压通孔2-1分布在动涡旋盘2的涡旋片21侧边位置。所述静涡旋盘1一侧面、动涡旋盘2侧边与机架5的内腔之间形成吸气压力腔200在吸气压力腔200上设有一回油通道5-2与背压腔100相通。所述的动涡旋盘2与机架5之间保持有恒定间隙302，该恒定间隙302的恒定值为0.02-0.1mm。所述的机架上设有出油孔5-1和供油孔5-4，所述的回油通道5-2为设在机架5侧壁内连通于吸气压力腔200和背压腔100的回油油路，所述的背压腔100通过调整机架供油孔5-4、回油通道5-2和动涡旋盘背压通孔2-1的大小来调整背压腔100的气体压力。

本发明中，如图1-4所示，压缩机机架5上安装有机架供油孔5-4，润滑油通过供油孔5-4分别通过机架后部的通道和曲轴中心部进入机架后部和前部，分别润滑副轴承17、主轴承16、偏心轴承15和十字环3等轴承和运动部位，润滑油汇集在机架底部，在背压腔100内气体压力的作用下，通过机架5上设有出油孔5-1和回油通道5-2进入吸气压力腔200，堵头5-3防止润滑油泄漏出外部。本发明使用时，通过设定供油孔5-4的大小、回油通道5-2的大小，并通过设定动涡旋盘2上的背压通孔2-1的大小，使背压腔100在压缩机运转时保持一定的气体压力，在此背压腔100压力的作用下，动涡旋盘2紧密靠向静涡旋盘1，动涡旋盘齿底与静涡旋盘齿高间的径向间隙300和静涡旋盘齿底与动涡旋盘齿高间的径向间隙301保持为小间隙，动涡旋盘2与机架5支撑面间隙302为一恒定值。由此，使本发明的动涡旋盘1在压缩机运转时轴向移动靠向静涡旋盘1而不是背离静涡旋盘1，因此可有效地消除了径向泄漏间隙。

本发明应用时，如图5所示，背压腔的压力可以根据排气压力工况进行调整，当使用比较高的气体排气压力X时，此时，由于动涡旋盘2的倾覆力矩Y加大，需要加大背压腔100的压力，也即为保证动盘运转的稳定性，当使用排气压力升高时，需要使倾覆力矩曲线Z向Y轴负方向移动。

由于消除了径向间隙，压缩效率得到大幅度提高；由此避免使用密封圈构造背压腔，消除了密封材料对可靠性和性能的影响，提高了压缩机的可靠性，并且由此简化压缩机的整体结构，对动涡旋盘、静涡旋盘和机架的加工的形位精度要求下降，并可消除组装分组，可提高加工效率和组装效率，使压缩机成本下降。本发明具有压缩效率高、组装简单和成本低的特点。

Claims (6)

1.一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，包括静涡旋盘(1)、动涡旋盘(2)、十字滑环(3)、曲轴(4)、机架(5)、主平衡块(6)、副轴承压环(7)、后盖(8)、皮带轮(9)、偏心轴承(15)、主轴承(16)和副轴承(17)，所述的动涡旋盘(2)与静涡旋盘(1)啮合形成压缩腔，所述的曲轴(4)以主轴承(16)和副轴承(17)安装在机架(5)内，曲轴(4)的偏心部分安装在动涡旋盘(2)的轮毂上，通过偏心轴承(15)将曲轴(4)和动涡旋盘(2)固定安装，其特征是：所述动涡旋盘(2)的背侧和机架(5)之间的内腔空间构成背压腔(100)，所述静涡旋盘(1)的前侧与动涡旋盘(2)之间的空隙形成空气压缩腔(400)，所述动涡旋盘(2)上至少设有一个连通于背压腔(100)与空气压缩腔(400)之间的背压通孔(2-1)；所述的机架上设有出油孔(5-1)和供油孔(5-4)，所述的回油通道(5-2)为设在机架(5)侧壁内连通于吸气压力腔(200)和背压腔(100)的回油油路，所述的背压腔(100)通过调整机架供油孔(5-4)、回油通道(5-2)和动涡旋盘背压通孔(2-1)的大小来调整背压腔(100)的气体压力。

2.根据权利要求1所述的一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，其特征是：所述的背压通孔(2-1)设在动涡旋盘(2)中的轴套孔(2-2)边缘处，靠近动涡旋盘(2)中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，其特征是：所述的背压通孔(2-1)分布在动涡旋盘(2)的涡旋片(21)侧边位置。

4.根据权利要求1所述的一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，其特征是：所述静涡旋盘(1)一侧面、动涡旋盘(2)侧边与机架(5)的内腔之间形成吸气压力腔(200)，在吸气压力腔(200)上设有一回油通道(5-2)与背压腔(100)相通。

5.根据权利要求1所述的一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，其特征是：所述的动涡旋盘(2)与机架(5)之间保持有恒定间隙(302)。

6.根据权利要求5所述的一种背压结构的喷油涡旋空气压缩机，其特征是：所述的恒定间隙(302)的恒定值为0.02-0.1mm。