一种无油双螺杆压缩机 【技术领域】
本发明涉及螺杆压缩机制造技术领域, 特别涉及一种无油双螺杆压缩机。背景技术
现有市场中, 双螺杆式压缩机总体分为喷油式的螺杆式压缩机和无油式的螺杆式压缩机。 喷油式的螺杆式压缩机是喷油单级双螺杆压缩机, 采用高效带轮 ( 或连轴器 ) 传 动, 带动主机转动实现对空气等的压缩 ; 喷油式的螺杆式压缩机工作过程中, 将油液喷至转 子腔内, 以实现阳转子与阴转子之间的密封以及阳转子与阴转子与转子腔的内壁之间的密 封; 另外, 油液还能够对因空气压缩而引起的高温进行冷却, 还可以用于喷油式的螺杆式压 缩机的内部各部件之间的润滑 ; 最后, 由喷油式的螺杆式压缩机的压缩腔排出的空气和油 混合气体再经过粗、 精两道分离, 将压缩空气中的油分离出来, 最后得到洁净的压缩空气。 但是, 喷油式的螺杆式压缩机, 其压缩后排出的压缩空气内的油或多或少会有些许残留, 其
粗、 精两道分离过程有时并不能将压缩空气内的油完全分离。
所以, 当需求的压缩气体中不允许含有润滑油, 即需要干净的压缩气体时, 须采用 无油式螺杆式压缩机, 无油双螺杆压缩机是无油式螺杆式压缩机中最常见的一种。
现有技术中, 无油双螺杆压缩机包括转子腔以及用于安装阴转子与阳转子之间的 同步齿轮以及轴承的同步齿轮腔, 同步齿轮腔与转子腔之间通过油封等装置实现隔离。
在无油双螺杆压缩机中, 油液不会供给至转子腔中, 阳转子与阴转子的轴承部分 通过油封完全地与转子腔隔离, 并且, 阳转子与阴转子之间的同步齿轮在阴转子与阳转子 之间传递旋转驱动力。
现有技术中, 无油双螺杆压缩机的阳转子与阴转子均为一体式的结构, 且为保证 阴转子与阳转子与同步齿轮以及轴承等配合处的机械强度, 阴转子与阳转子均为钢质结 构。
首先, 由于无油双螺杆压缩机的设备特性要求阴转子与阳转子的加工精度特别 高, 而钢质结构在进行表面淬火等热处理工序时极易发生形变, 从而导致阳转子与阴转子 之间配合的型线结构加工难度较大 ; 另外, 在某些特殊领域, 无油双螺杆压缩机的阴转子与 阳转子需要使用某些特殊材料加工, 而此特殊材料的机械强度不能满足阴转子与阳转子与 同步齿轮以及轴承等配合处的机械强度。
因此, 现有技术中的无油双螺杆压缩机, 因其阴转子与阳转子的问题, 导致了无油 双螺杆压缩机的适用范围受到了很大的限制。
所以, 如何提供一种无油双螺杆压缩机, 以降低阳转子与阴转子使用特殊材料时 的加工难度、 增加无油双螺杆压缩机的适用范围, 是本领域技术人员目前需要解决的重要 技术问题。 发明内容为解决上述技术问题, 本发明提供了一种无油双螺杆压缩机, 能够降低阳转子与 阴转子使用特殊材料时的加工难度、 增加无油双螺杆压缩机的适用范围。
为解决上述技术问题, 本发明提供如下技术方案 :
一种无油双螺杆压缩机, 包括压缩机的机体、 阳转子、 阴转子、 设置在机体后端的 进气端盖、 设置在机体前端的轴承座以及同步齿轮腔端盖和以及驱动装置 ; 所述阳转子设 有小同步齿轮, 所述阴转子设有大同步齿轮 ;
所述阳转子同轴固定有第一轴心嵌件, 阴转子同轴固定有第二轴心嵌件, 所述第 一轴心嵌件和第二轴心嵌件均枢装于所述轴承座, 且所述第一轴心嵌件和第二轴心嵌件均 与同步齿轮腔端盖铰接, 所述第一轴心嵌件和第二轴心嵌件均与所述轴承座之间动密封 ;
所述第一轴心嵌件位于所述同步齿轮腔的一端与小同步齿轮固定连接, 所述第二 轴心嵌件位于所述同步齿轮腔的一端与大同步齿轮固定连接, 且与所述驱动装置连接。
优选地, 所述第一轴心嵌件具体通过溶液浇注方式与阳转子同轴固定, 所述第二 轴心嵌件具体通过溶液浇注方式与阴转子同轴固定。
优选地, 所述第一轴心嵌件与所述轴承座之间设置有第一轴承, 所述第一轴心嵌 件的轴肩与第一轴承之间设有第一轴套, 所述第一轴承与第一轴套以及轴承座之间设置有 第一油封座。
优选地, 所述进气端盖设有与所述第二轴心嵌件对应的第二支承轴, 所述第二支 承轴的内端与所述第二轴心嵌件之间设置有第二轴承, 所述第二轴承与所述第二支承轴以 及阴转子之间设置有第二油封座、 橡皮圈和第二孔用挡圈。
优选地, 所述驱动装置具体包括皮带轮、 传动杆、 联轴器以及设置于所述传动杆外 侧的传动轴套 ;
所述传动轴套与所述同步齿轮腔端盖固定连接 ;
所述皮带轮与所述传动杆一端固定连接, 且所述传动杆的延伸方向与所述皮带轮 的轴心线重合 ;
所述传动杆可轴向旋转地设置于所述传动轴套具有的中空内腔, 且所述传动轴套 的中空内腔与所述皮带轮之间油封 ;
所述联轴器的一侧与大同步齿轮固定连接 ; 所述联轴器的另外一侧与所述传动杆 的另一端固定连接。
优选地, 所述传动杆的外端与所述传动轴套之间设置有第三轴承 ;
所述第三轴承的内圈与所述皮带轮之间设置有第三轴套 ;
所述第三轴套与所述传动轴套以及所述第三轴承之间还设有第三油封座, 所述第 三油封座与所述第三轴承外圈之间还设置有第三孔用挡圈 ;
所述传动杆的内端与所述传动轴套之间设置有第四轴承以及压力弹簧。
优选地, 所述机体与所述进气端盖之间通过定位销实现定位, 通过第一螺栓及第 一防松垫片实现固定连接 ;
所述机体与所述轴承座以及所述同步齿轮腔端盖之间通过第二螺栓及第二防松 垫片实现固定连接 ;
所述伸出轴套与所述同步齿轮腔端盖通过第三螺栓及第三防松垫片实现固定连 接。优选地, 所述同步齿轮腔端盖上设有视油窗、 注油孔以及放油孔。
优选地, 所述进气端盖设置有轴向进气孔口, 并设有加强筋 ; 所述机体设置有径向 排气孔口。
优选地, 所述第一轴心嵌件与第二轴心嵌件材料为 45 钢 ; 所述阴转子、 阳转子以 及联轴器均采用铝合金材料。
本发明提供的一种无油双螺杆压缩机, 包括压缩机的机体、 阳转子、 阴转子、 设置 在机体后端的进气端盖、 设置在机体前端的轴承座以及同步齿轮腔端盖和以及驱动装置 ; 所述阳转子设有小同步齿轮, 所述阴转子设有大同步齿轮 ; 所述阳转子同轴固定有第一轴 心嵌件, 阴转子同轴固定有第二轴心嵌件, 所述第一轴心嵌件和第二轴心嵌件均枢装于所 述轴承座, 且所述第一轴心嵌件和第二轴心嵌件均与同步齿轮腔端盖铰接, 所述第一轴心 嵌件和第二轴心嵌件均与所述轴承座之间动密封 ; 所述第一轴心嵌件位于所述同步齿轮腔 的一端与小同步齿轮固定连接, 所述第二轴心嵌件位于所述同步齿轮腔的一端与大同步齿 轮固定连接, 且与所述驱动装置连接。
本发明提供的无油双螺杆压缩机, 其阴转子和阳转子的结构均包括两部分 : 阴转 子包括其型线螺纹部分以及第二轴心嵌件, 阳转子包括其型线螺纹部分以及第一轴心嵌 件; 阴转子的第二轴心嵌件与阳转子的第一轴心嵌件, 其制造材料可以与阴转子以及阳转 子的制作材料相同, 也可以根据实际要求使用其他材料制作, 以满足阴转子以及阳转子与 其相对应的大同步齿轮、 小同步齿轮以及轴承座等配合处的机械强度。 因此, 利用本发明提 供的技术方案, 无油双螺杆压缩机的阴转子以及阳转子的型线螺纹部分可采用一些无需热 处理或者采用其他不易变形的手段加工的特殊材料生产, 而阴转子的第二轴心嵌件、 阳转 子的第一轴心嵌件则采用满足机械强度需要的材料制作, 从而降低了阳转子与阴转子使用 特殊材料时的加工难度、 增加无油双螺杆压缩机的适用范围。 所以, 本发明提供的无油双螺杆压缩机, 能够降低阳转子与阴转子使用特殊材料 时的加工难度、 增加无油双螺杆压缩机的适用范围。
附图说明 图 1 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机的整体结构剖视示意图 ;
图 2 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机进气端盖的安装结构示意图 ;
图 3 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机的传动轴套以及同步齿轮腔端盖 的安装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明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发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例, 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, 都属于本发明保护的范围。
请参考图 1 至图 3, 图 1 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机的整体结构剖 视示意图 ; 图 2 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机进气端盖的安装结构示意图 ; 图 3 为本发明实施例提供的无油双螺杆压缩机的传动轴套以及同步齿轮腔端盖的安装结构示意图。 本发明提供的无油双螺杆压缩机, 包括压缩机的机体 2、 阳转子 1、 阴转子 32、 设置 在机体 2 后端的进气端盖 38、 设置在机体 2 前端的轴承座 5 以及同步齿轮腔端盖 10 和以及 驱动装置 ; 阳转子 1 设有小同步齿轮 9, 阴转子 32 设有大同步齿轮 29。
具体地, 机体 2 与进气端盖 38 以及轴承座 5 固定连接, 三者之间形成了转子腔, 阴 转子 32 与阳转子 1 均设置在该转子腔内。
同时, 轴承座 5 与同步齿轮腔端盖 10 固定连接, 两者之间形成了同步齿轮腔, 大同 步齿轮 29 与小同步齿轮 9 在同步齿轮腔内部配合。
阳转子 1 同轴固定有第一轴心嵌件 8, 阴转子 32 同轴固定有第二轴心嵌件 30, 第 一轴心嵌件 8 和第二轴心嵌件 30 均枢装于所述轴承座 5, 且第一轴心嵌件 8 和第二轴心嵌 件 30 均与同步齿轮腔端盖 10 铰接, 第一轴心嵌件 8 和第二轴心嵌件 30 与轴承座 5 之间均 动密封。
第一轴心嵌件 8 与第二轴心嵌件 30 与轴承座 5 之间动密封, 可防止同步齿轮腔内 的润滑油进入转子腔内。
所述第一轴心嵌件 8 位于同步齿轮腔的一端与小同步齿轮 9 固定连接, 第二轴心 嵌件 30 位于所述同步齿轮腔的一端与大同步齿轮 29 固定连接。
小同步齿轮 9 与大同步齿轮 29 之间的配合可以保证阴转子 32 与阳转子 1 之间的 同步转动与两者之间的差速比。
本发明提供的无油双螺杆压缩机, 其阴转子 32 和阳转子 1 的结构均包括两部分 : 阴转子 32 包括其型线螺纹部分以及第二轴心嵌件 30, 阳转子 1 包括其型线螺纹部分以及第 一轴心嵌件 8 ; 阴转子 32 的第二轴心嵌件 30 与阳转子 1 的第一轴心嵌件 8, 其制造材料可 以与阴转子 32 以及阳转子 1 的制作材料相同, 也可以根据实际要求使用其他材料制作, 以 满足阴转子 32 以及阳转子 1 与其相对应的大同步齿轮 29、 小同步齿轮 9 以及轴承座 5 等配 合处的机械强度。因此, 利用本发明提供的技术方案, 无油双螺杆压缩机的阴转子 32 以及 阳转子 1 的型线螺纹部分可采用一些无需热处理或者采用其他不易变形的手段加工的特 殊材料生产, 而阴转子 32 的第二轴心嵌件 30、 阳转子 1 的第一轴心嵌件 8 则采用满足机械 强度需要的材料制作, 从而降低了阳转子 1 与阴转子 32 使用特殊材料时的加工难度、 增加 无油双螺杆压缩机的适用范围。
所以, 本发明提供的无油双螺杆压缩机, 能够降低阳转子 1 与阴转子 32 使用特殊 材料时的加工难度、 增加无油双螺杆压缩机的适用范围。
在上述技术方案的基础上, 为了保证阳转子 1 的第一轴心嵌件 8 与阳转子 1 的型 线螺纹之间配合的强度, 第一轴心嵌件 8 具体可以通过溶液浇注方式与阳转子 1 同轴固定 ; 同理, 为了保证阴转子 32 的第二轴心嵌件 30 与阴转子 32 的型线螺纹之间配合的强度, 第 二轴心嵌件 30 具体也可以通过溶液浇注方式与阴转子 32 同轴固定。
当然, 在上述技术方案的基础上, 为了进一步地增强阳转子 1 的第一轴心嵌件 8 与 阳转子 1 的型线螺纹之间配合的强度和阳转子 1 运转时的稳定性以及阴转子 32 的第二轴 心嵌件 30 与阴转子 32 的型线螺纹之间配合的强度和阴转子 32 运转时的稳定性, 还可以在 第一轴心嵌件 8 以及第二轴心嵌件 30 设置有相应的螺旋槽。
第一轴心嵌件 8 通过溶液浇注方式与阳转子 1 同轴固定时, 金属溶液流入第一轴
心嵌件 8 设置的螺旋槽, 增大了第一轴心嵌件 8 与金属溶液的接触面积, 增大了两者之间配 合的机械强度 ; 第二轴心嵌件 30 设置螺旋槽所起的作用于第一轴心嵌件 8 相同, 这里不再 赘述。
具体的, 第一轴心嵌件 8 与轴承座 5 之间的配合关系可以通过以下方案实现 :
在两者之间设置第一轴承 6, 第一轴承 6 既实现了两者之间的枢装效果, 同时, 又 能够对第一轴心嵌件 8 起到径向定位的目的 ; 第一轴承 6 与轴承座 5 之间可以通过压紧螺 栓 7 实现其定位 ; 第一轴心嵌件 8 的轴肩与第一轴承 6 之间设有第一轴套 3, 第一轴套 3 能 够对第一轴心嵌件 8 起到良好的轴向定位作用。
另外, 第一轴承 6 与第一轴套 3 以及轴承座 5 之间设置有第一油封座 4, 第一油封 座 4 能够对第一轴心嵌件 8 与轴承座 5 起到良好的动密封作用, 能够有效防止同步齿轮腔 内的润滑油等油液通过第一轴承 6 进入转子腔。
当然, 第二轴心嵌件 30 与轴承座 5 之间的配合关系与第一轴心嵌件 8 与轴承座 5 之间的配合关系原理及结构相同, 这里不再赘述。
上述技术方案中介绍了第一轴心嵌件 8 以及第二轴心嵌件 30 与轴承座 5 之间的 配合方式, 下面以第二轴心嵌件 30 与进气端盖 38 之间的连接方式为例, 对第一轴心嵌件 8 以及第二轴心嵌件 30 与进气端盖 38 之间的配合方式进行介绍。 进气端盖 38 设有与第二轴心嵌件 30 对应的第二支承轴 37, 第二支承轴 37 的内端 与第二轴心嵌件 30 之间设置有第二轴承 33, 第二轴承 33 与所述第二支承轴 37 以及阴转 子 32 之间设置有第二油封座 35、 橡皮圈 39 和第二孔用挡圈 36。第二支撑轴 37 等部件能 够对第二轴心嵌件 30 起到轴向定位, 而第二轴承 33 对第二轴心嵌件 30 起到径向定位, 而 第二油封座 35、 橡皮圈 39 和第二孔用挡圈 36 等部件能够对第二轴承 33 起到良好的动密封 作用, 能够防止第二轴承 33 内部的润滑油进入转子腔。
第一轴心嵌件 8 与进气端盖 38 之间的配合方式与第二轴心嵌件 30 与进气端盖 38 之间的配合方式相同, 这里不再赘述。
具体到该无油双螺杆压缩机的运行过程中, 本发明提供的无油双螺杆压缩机由皮 带驱动。
具体的, 上述技术方案中的驱动装置具体包括皮带轮 21、 传动杆 16、 联轴器 25 以 及设置于传动杆 16 外侧的传动轴套 14 ; 传动轴套 14 与同步齿轮腔端盖 10 固定连接 ; 皮带 轮 21 与传动杆 16 一端固定连接, 且所述传动杆 16 的延伸方向与所述皮带轮 21 的轴心线 重合 ; 传动杆 16 可轴向旋转地设置于传动轴套 14 具有的中空内腔, 且传动轴套 14 的中空 内腔与皮带轮 21 之间油封 ; 联轴器 25 的一侧与大同步齿轮 29 固定连接 ; 联轴器 25 的另外 一侧与传动杆 16 的另一端固定连接。
无油双螺杆压缩机的驱动装置的工作原理及过程为 : 通过动力系统带动皮带轮 21 旋转, 皮带轮 21 将扭矩传递给一端与之固定连接的传动杆 16, 传动杆 16 的延伸方向与 皮带轮 21 的轴心线重合 ; 传动杆 16 通过联轴器 25 将动力传递给大同步齿轮 29, 大同步齿 轮 29 在驱动第二轴心嵌件 30 以及阴转子 32 旋转的同时将驱动力传递给小同步齿轮 9, 小 同步齿轮 9 带动第一轴心嵌件 8 旋转, 从而带动阳转子 1 旋转。由于大同步齿轮 29 与小同 步齿轮 9 之间存在传动比, 所以, 阳转子 1 与阴转子 32 之间存在相应的转速差, 从而实现压 缩空气的作用。
大同步齿轮 29 与联轴器 25 之间的固定连接是通过紧固螺栓 31 实现的。
具体的, 上述技术方案中提到的传动杆 16 与皮带轮 21 之间的连接、 传动杆 16 与 传动轴套 14 之间的配合方式如下所述 :
传动杆 16 的外端与传动轴套 14 之间设置有第三轴承 17 ; 第三轴承 17 的内圈与 皮带轮 21 之间设置有第三轴套 20 ; 第三轴套 20 与传动轴套 14 以及第三轴承 17 之间还设 有第三油封座 19, 第三油封座 19 与第三轴承 17 外圈之间还设置有第三孔用挡圈 18 ; 传动 杆 16 的内端与传动轴套 14 之间设置有第四轴承 24 以及压力弹簧 15。
第三轴承 17 与第四轴承 24 的设置, 能够对传动杆进行径向定位, 而第三孔用挡圈 18 以及第三轴套 20 的设置能够对皮带轮 21 与传动杆 16 之间的轴向位置进行定位, 第三油 封座 19 能够实现对第三轴承 17 的油封 ; 压力弹簧 15 对传动杆 16 的轴向定位起到了一定 的促进作用。
传动杆 16 与皮带轮 21 之间的固定连接可以通过固定螺栓 22 实现, 在固定螺栓 22 与皮带轮 21 之间还设置有防松垫圈 23 ; 而传动杆 16 与联轴器之间的固定连接, 也可是通 过螺栓实现。
下面进一步地对机体 2、 进气端盖 38、 轴承套 5、 同步齿轮腔端盖 10 以及传动轴套 14 之间的连接方式进行介绍 :
如图 2 和图 3 所示, 上述技术方案中提到的机体 2 与进气端盖 38 之间设置有定位 销 47 以及第一螺栓 45 和第一防松垫片 46 ; 定位销 47 可以实现进气端盖一机体 2 之间的 定位, 然后通过第一螺栓 45 及第一防松垫片 46 实现两者之间的固定连接 ;
而机体 2 与轴承座 5 以及同步齿轮腔端盖 10 之间则是通过第二螺栓 40 及第二防 松垫片 41 实现固定连接 ;
伸出轴套 14 与同步齿轮腔端盖 10 通过第三螺栓 42 及第三防松垫片 29 实现固定 连接。当然, 还可以在同步齿轮腔端盖 10 上设置橡皮圈槽, 在伸出轴套 14 与同步齿轮腔端 盖 10 之间放置橡皮圈 26, 以增加其密封性。
第一螺栓 45 和第一防松垫片 46、 第二螺栓 40 及第二防松垫片 41 以及第三螺栓 42 和第三防松垫片 29 的设置, 将无油双螺杆压缩机的各个部分之间稳定牢固地连接, 从而 保证了无油双螺杆压缩机运行时的稳定性。
为了能够随时了解同步齿轮腔内润滑油的情况以及能够方便地向同步齿轮腔内 润滑油的注入与更换, 同步齿轮腔端盖 10 上还设有视油窗 12、 注油孔 43 以及放油孔 13。
本发明提供的无油双螺杆压缩机, 其进气端盖 38 设置有轴向进气孔口, 并设有加 强筋 ; 机体 2 设置有径向排气孔口。
而且, 为满足阴转子 32 以及阳转子 1 与其相对应的大同步齿轮 29、 小同步齿轮 9 以及轴承座 5 等配合处的机械强度, 第一轴心嵌件 8 与第二轴心嵌件 30 材料可为 45 钢, 因 为 45 钢具有良好的机械强度, 能够很好地满足其强度需要 ; 而阴转子 32、 阳转子 1 以及联 轴器 25 均采用铝合金材料, 因为铝合金材料在具有一定机械强度的基础上还具有一个非 常大的优点, 就是其密度较小, 从而使得无油双螺杆压缩机的具有整机结构紧凑、 重量轻的 优点, 可实现多种灵活布置, 而且可实现在高转速环境下的稳定运行。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述, 以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出, 对于本技术领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以对本发明进行若干改进和修饰, 这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。