[发明专利]一种新结构的无油涡旋式空气压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种新结构的无油涡旋式空气压缩机，一种通过设置两个或两个以上独立的涡旋压缩单元，且这些压缩单元在空间上为对称分布，支撑轴承和动盘轴承均设置于压缩单元的外侧，通过空气的流动强制冷却动静盘组件和轴承的无油涡旋式空气压缩机。本压缩机适合于空气动力、空气输送等领域，特别适合设备开动率低和对安装空间有严格控制的的空气压缩领域(如电动大巴用、列车用、汽车保养维护用空气压缩机等)。

背景技术

涡旋式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。涡旋式空气压缩机主要运行件涡旋盘之间只有啮合，较难产生磨损，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。在涡旋式空气压缩机中，主要运行件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，动涡旋盘的涡旋片相对于静涡旋盘的涡旋片移动，即由两者所形成的压缩腔移动并改变其容积，从而进行空气吸入、压缩、排放，完成压缩空气的过程。

传统喷油空气涡旋式压缩机,压缩腔需要喷油进行润滑和冷却,各轴承部需要润滑和冷却,润滑油和压缩气体一起排出压缩机排气口。压缩空气中的润滑油需要采用分离和过滤的手段将其从压缩空气中分离出来，润滑油在系统内循环,系统设计就必须考虑油的分离和冷却，在客户使用压缩空气前必须采用数级处理才能达到压缩空气含油要求，并且系统相对必须得加大空间，使压缩机整体尺寸加大。喷油空气涡旋式压缩机系统需要定期更换空气过滤器、油过滤器、油精密分离器和润滑油，更换过程较为复杂，需要耗费物力、人力和时间，造成空压机使用成本很高，一般情况下，使用成本是初始购机成本的数倍。并且，在压缩机的生存周期中，润滑油需要数次到数十次的更换，润滑油的大量更换会造成生态环境的破坏。

传统的无油空气涡旋式压缩机，在动盘中心部设计安装轴承，而动盘中心部是排气最高温所在处，而中心部由于尺寸限制，热量很难导出，导致动盘轴承部温度很高，对轴承在高温下的精度、稳定性和润滑脂的要求很高，要保证较高的寿命的话，必须在较短的时间内进行维护保养，大大提高了使用的成本和降低了使用的广泛适用性。在动盘中心部设计安装轴承，动盘轮毂只能设计于涡旋片的背侧,动盘轴承孔与涡旋的加工不是一个工序完成的，造成了加工误差的堆积，降低了轴承孔和涡旋之间的形位精度，使压缩机的可靠性和性能降低,且动盘在运行时会产生较大的倾覆力矩，造成小曲轴支撑轴承的受力变化很大，提高了对小曲轴支撑轴承的要求

图1和图4分别为本发明采用一体化曲轴和皮带传动的涡旋式空气压缩机实施例：环境空气在离心风机的作用下，分别对电机、动盘组件背侧和静盘组件背侧进行强制冷却，动盘组件和静盘组件上均分别有两个涡旋体，动盘组件与静盘组件的涡旋体之间进行啮合，形成两个涡旋压缩单元，曲轴偏心部轴承(即动盘轴承)、小曲轴支撑轴承组件均分别设计安装于涡旋单元的外侧。压缩机吸气经过静盘组件和动盘组件的中心部，先对曲轴偏心部轴承进行冷却，然后分别进入两个涡旋压缩单元的吸气口，进行压缩机的吸气、压缩和排气。

发明内容

本发明提出的一种新结构的无油涡旋式空气压缩机的技术方案是：包括静盘组件1、动盘组件2(或30)、小曲轴3、曲轴4(或40)、机架组件5(或50)、主平衡块6(或60)、电机组件7(皮带机的电机外置)、后端盖组件8(或80)、副平衡块9(或副平衡块内置于皮带轮90)、冷却风机10、风道组件11(或21)、动盘轴承15、主轴承16、副轴承17、紧固件、密封件、润滑油脂及一个吸气、数个排气口(本实施例中为2个排气口)，静盘组件2以紧固件固定在机架组件5(或50)上，由动盘与静盘结合形成空气的压缩腔；曲轴的偏心部插入动盘组件的轮毂内，曲轴以主轴承和副轴承分别安装在机架组件和后端盖组件内，在曲轴的偏心部与动盘组件的轮毂之间设动盘轴承；所述动盘组件角向定位在机架组件上，采用数个小曲轴结构(本实施例中为6个)保持动盘组件与静盘组件之间的相位差，并作为轴向支持轴承，所述动盘组件的轮毂在曲轴偏心部的驱动下，在静盘组件内部的避让腔105内作绕圆周平动。在动盘组件和机架组件上安装有密封，密封件将小曲轴内的支撑轴承和动盘轴承与外部隔绝，动静盘组件的涡卷齿顶安装有密封条。