渦旋式壓縮組件及二級壓縮無油渦旋空壓機的製作方法

2023-05-10 14:04:02

本發明涉及一種渦旋式壓縮組件及二級壓縮無油渦旋空壓機。適用於高壓型無油渦旋空壓機領域。

背景技術：

目前國內大氣汙染嚴重，新能源汽車產業快速崛起，需求低噪音的無油制動壓縮機成為剛性需求，無油渦旋壓縮機的低噪音和無油化雖然受業內普遍看好，但是，現有單級壓縮的無油渦旋空壓機壽命短、故障率高，特別是無法滿足1.0-1.25mpa工作壓力的產氣標準，目前單級風冷渦旋空壓機額定最高排氣壓為0.85mpa，實際上在該工作壓力下，產品壽命基本在1.5-2年內將出現大面積的維修。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、製造方便的渦旋式壓縮組件及二級壓縮無油渦旋空壓機，以提高輸出壓力。

本發明所採用的技術方案是：一種渦旋式壓縮組件，具有定盤和動盤，其特徵在於：

所述定盤一端端面設有螺線狀二級壓縮槽，以及繞於二級壓縮槽外圍的螺線狀一級壓縮槽；

其中螺線狀一級壓縮槽的外端設有與槽內連通的一級吸氣口，該一級壓縮槽的內端設有與槽內連通的一級排氣口；螺線狀二級壓縮槽的外端設有與槽內連通的二級吸氣口，該二級壓縮槽的內端設有與槽內連通的二級排氣口；

所述一級排氣口和二級吸氣口之間依次經熱導管、中冷器和冷導管連通；

所述動盤一端端面設有分別與定盤上的螺線狀一級壓縮槽和螺線狀二級壓縮槽對應的螺線狀一級壓縮渦旋齒和螺線狀二級壓縮渦旋齒；

所述動盤上的螺線狀一級壓縮渦旋齒和螺線狀二級壓縮渦旋齒分別與定盤的螺線狀一級壓縮槽和螺線狀二級壓縮槽配合構成相互獨立的一級壓縮腔和二級壓縮腔。

所述螺線狀一級壓縮槽和/或螺線狀二級壓縮槽分成若干段，且從壓縮槽外端到其內端每段壓縮槽的槽深逐漸減小；

所述的螺線狀一級壓縮渦旋齒、螺線狀二級壓縮渦旋齒分成與相應壓縮槽對應的若干段，每段壓縮葉片的高度與壓縮槽的槽深相適配，從壓縮葉片外端到其內端每段壓縮葉片的高度逐漸減小。

所述定盤上制有定盤散熱脛；所述動盤上制有動盤散熱脛。

一種二級壓縮無油渦旋空壓機，其特徵在於：包括所述的渦旋式壓縮組件。

具有機架和安裝於機架上的電機，電機的輸出軸為偏心軸，該電機輸出軸的偏心段經中心軸承連接託盤，託盤上安裝所述渦旋式壓縮組件中的動盤，渦旋式壓縮組件中的定盤與機架連接固定，定盤的二級排氣口經排氣管連接匯接塊，匯接塊上設有總排氣接口。

所述電機輸出軸的遠離託盤端裝有風扇；所述機架上裝有用於將風扇所產生的風引導至所述渦旋式壓縮組件中的定盤散熱脛、動盤散熱脛和中冷器的導風罩。

所述動盤經若干偏心小軸連接所述機架，該偏心小軸一端經託盤軸承連接託盤，偏心小軸另一端經機架軸承連接機架。

所述電機輸出軸的兩端分別裝有主平衡塊和輔平衡塊。

所述匯接塊上安裝壓力表。

本發明的有益效果是：本發明通過在定盤設置螺線狀一、二級壓縮槽，在動盤設置與螺線狀一、二級壓縮槽分別對應的螺線狀一、二級壓縮渦旋齒，構成相互獨立的兩個壓縮腔室，兩個壓縮腔室之間經中冷器連通，使一級壓縮空氣得到冷卻再進入二級壓縮腔進一步壓縮，實現兩級壓縮，提高輸出壓力。

本發明中壓縮槽由外端到內端分成若干段，由外端到內端槽深逐段減小；與靜止的壓縮槽對應的運動壓縮渦旋齒分成與壓縮槽對應的若干段，由外端到內端壓縮渦旋齒的高度逐段減小，由壓縮槽和壓縮渦旋齒構成的壓縮腔室由外端到內端其壓縮空間逐漸縮小，從而使得在有限的壓縮空間內提高壓縮空氣的壓比。

本發明通過改進定盤和動盤，在不改變渦旋空壓機傳統結構的基礎上，可以大大提高輸出的壓力。

附圖說明

圖1為實施例的結構示意圖。

圖2為實施例的剖視圖。

圖3為實施例中機架的立體圖。

圖4為實施例中託盤的結構示意圖。

圖5為實施例中定盤的端面視圖。

圖6為實施例中定盤的立體圖。

圖7為實施例中動盤的端面視圖。

圖8為實施例中動盤的立體圖。

圖9為實施例中動盤相對定盤擺動過程示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例為一種二級壓縮無油渦旋空壓機，包括底座1、機架2(見圖3)、電機3、風扇15、託盤5(見圖4)、動盤11和定盤12(渦旋式壓縮組件)。

本例中機架2安裝於底座1上，電機3安裝於機架2上，該電機3的輸出軸為偏心軸，偏心軸的主軸段上套有安裝於機架2上的主軸軸承4，偏心軸的偏心段伸入安裝在託盤5中心處的中心軸承17，託盤5連接動盤11，渦旋式壓縮組件中的定盤12固定在機架2上，在電機3輸出軸主軸段的兩端分別裝有主平衡塊9和輔平衡塊10。在託盤5與機架2之間通過三個偏心小軸6相連，偏心小軸6一端經託盤軸承7連接託盤5，偏心小軸6另一端經機架軸承8連接機架2。

本實施例中渦旋式壓縮組件包括定盤12和動盤11，定盤12的一端設有壓縮槽，定盤12的另一端制有用於散熱的定盤散熱脛12-3。其中壓縮槽包括設置於端面中心的螺線狀二級壓縮槽12-2，以及繞於螺線狀二級壓縮槽12-2外圍的螺線狀一級壓縮槽12-1。螺線狀一級壓縮槽12-1的外端處設有與該壓縮槽連通的一級吸氣口12-1-1，該一級吸氣口12-1-1位於該壓縮槽靠近外側壁處；螺線狀一級壓縮槽12-1的內端為魚型，該魚型內端處設有與壓縮槽連通的一級排氣口12-1-2，一級排氣口12-1-2位於該壓縮槽靠近內側壁處。螺線狀二級壓縮槽12-2的外端處設有與該壓縮槽連通的二級吸氣口12-2-1，該二級吸氣口12-2-1位於該壓縮槽靠近外側壁處；螺線狀二級壓縮槽12-2的內端設有與壓縮槽連通的二級排氣口12-2-2(見圖5、圖6)。

如圖7、圖8所示，動盤11一端設有與定盤12上壓縮槽對應的壓縮渦旋齒，動盤11另一端制有用於散熱的動盤散熱脛11-3。其中壓縮渦旋齒包括與定盤12上螺線狀一級壓縮槽12-1對應的螺線狀一級壓縮渦旋齒11-1，以及與螺線狀二級壓縮槽12-2對應的螺線狀二級壓縮渦旋齒11-2，壓縮渦旋齒的高度與相應壓縮槽的槽深相適配。

本實施例中動盤11的螺線狀一、二級壓縮渦旋齒分別對應插裝於螺線狀一、二級壓縮槽內，壓縮渦旋齒與壓縮槽配合構成相互獨立的、用於壓縮空氣的一級壓縮腔和二級壓縮腔。一級壓縮腔與二級壓縮腔之間經通過依次接於一級排氣口12-1-2和二級吸氣口12-2-1之間的熱導管22、中冷器23和冷導管21連通。

為了在有限的壓縮空間內提高一級壓縮的壓比，本實施例中螺線狀一級壓縮槽12-1分成兩段，靠近螺線狀一級壓縮槽12-1外端的一段壓縮槽槽深大於另一段壓縮槽槽深；螺線狀一級壓縮渦旋齒11-1分成與螺線狀一級壓縮槽12-1對應的兩段，且靠近外端段的高度大於另一段，從而使構成的一級壓縮腔變成兩段，靠近外端段的腔室截面面積大於另一段截面面積。

本例中渦旋式壓縮組件的二級排氣口12-2-2經排氣管14連接固定於底座1上的匯接塊18，匯接塊18上設有總排氣接口19和壓力表20。

本實施例託盤5與動盤11的動盤散熱脛11-3端相連，託盤5與動盤散熱脛11-3形成動盤11冷卻風道；定盤12安裝固定於機架2上，並且在定盤12的定盤散熱脛12-3端裝有背板13，背板與定盤散熱脛12-3形成定盤12冷卻風道。本例在電機3輸出軸的遠離託盤5端裝有風扇15，並且在機架2上裝有用於將風扇15所產生的風引導至動盤11冷卻風道和定盤12冷卻風道的導風罩16，在動盤11冷卻風道和定盤12冷卻風道的出風口出安裝用於冷卻一級壓縮腔排出氣體的中冷器23。

本實施例的工作原理如下：電機3經託盤5帶動渦旋式壓縮組件中的動盤11相對定盤12進行偏心擺動(見圖9)，渦旋式壓縮組件從一級吸氣口12-1-1吸入空氣，經一級壓縮腔壓縮後從一級排氣口12-1-2排出，一級排氣口12-1-2排出的氣體經中冷器23冷卻後進入二級吸氣口12-2-1，經二級壓縮腔壓縮後從二級排氣口12-2-2排出。

與此同時，電機3帶動風扇15轉動(風扇也可以採用獨立電機帶動)，產生的風經導風罩16引導至動盤11冷卻風道和定盤12冷卻風道，冷卻動、定盤散熱脛12-3，動盤11冷卻風道和定盤12冷卻風道排出的氣體再經中冷器23，冷卻中冷器23中的一級壓縮腔排出的熱氣體，可使二級壓縮能耗降低。