動盤和靜盤可徑向密封的渦旋空氣壓縮的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動盤和靜盤穩(wěn)定徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)，包括靜盤、動盤和曲軸，曲軸的偏心段通過其外壁軸向的導(dǎo)向平面連接有滑動套，滑動套的外壁和動盤的輪轂之間連接有軸承，滑動套可垂直于導(dǎo)向平面滑動實現(xiàn)動盤與靜盤之間的徑向密封消除徑向間隙?；瑒犹椎膬?nèi)孔形狀與曲軸偏心段的外形匹配，其內(nèi)孔壁的直邊寬度大于曲軸偏心段上的導(dǎo)向平面寬度。導(dǎo)向平面位于曲軸偏心段垂直于其偏心軸向中心面的側(cè)壁，使滑動套沿滑動方向所受動盤離心力分力與切向氣體力分力的方向相反，動盤離心力分力沿滑動方向正向，動盤貼向靜盤的作用力為動盤離心力分力與切向氣體力分力的差值，降低渦旋片損傷的可能性。
【專利說明】動盤和靜盤可徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種渦旋空氣壓縮機(jī)，具體涉及一種渦旋空氣壓縮機(jī)連接于曲軸上的滑動套。

【背景技術(shù)】
[0002]渦旋空氣壓縮機(jī)以其效率高、噪音低、體積小、有利于節(jié)能及保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸?shù)刃袠I(yè)需要壓縮空氣的場合。渦旋空氣壓縮機(jī)主要運行件渦盤只有嚙合，不產(chǎn)生磨損，因而壽命比活塞式、螺桿式壓縮機(jī)更長，是風(fēng)動機(jī)械理想動力源。在渦旋空氣壓縮機(jī)中，主要運行件渦盤分為動盤和靜盤，動盤和靜盤內(nèi)設(shè)渦旋片，通常，由動盤和靜盤彼此結(jié)合形成壓縮腔，當(dāng)動盤由曲軸帶動沿著一定圓周軌跡作平動時，動盤渦旋片相對靜盤渦旋片移動，即由兩者所形成的壓縮腔移動并改變其容積，從而進(jìn)行吸入、壓縮、排放，完成壓縮空氣的過程。
[0003]傳統(tǒng)渦旋空氣壓縮機(jī)技術(shù)方案采用固定偏心量的曲軸，動盤在運動過程中在徑向方向與靜盤之間始終存在一個微小的間隙，此微小間隙由加工精度和組裝精度保證，一般保證間隙在0.0Γ0.05mm，對加工設(shè)備要求很高。由于動靜盤徑向存在此微小間隙，會造成氣體泄漏，要防止氣體泄漏，就需要減少間隙或者提高噴油量，前者需要采用更高精度的加工設(shè)備，后者會造成壓縮機(jī)功率上升和氣體含油量上升，壓縮氣體品質(zhì)下降。
[0004]圖7為傳統(tǒng)渦旋制冷壓縮機(jī)滑動套結(jié)構(gòu)和主要受力分析，切向氣體力Ft'和離心力Fm'的在滑動套滑動方向上的分力為Ftr'和Fmr'。在渦旋制冷壓縮機(jī)，通常離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于切向氣體力，徑向氣體力很小，在受力中可以不予考慮?；瑒犹?-1'在動盤承受的切向力分力Ftr'和動盤、動盤軸承和滑動套的離心力的分力F mr/的合力作用力產(chǎn)生沿滑動套滑動方向的直線運動，使得動盤貼向靜盤，這樣微小的徑向間隙理論上就不復(fù)存在。但是，如果渦旋空氣壓縮機(jī)采用這樣的結(jié)構(gòu)，會造成Ftr'和F mr'的合力過大，在壓縮機(jī)在啟動、停機(jī)和高速運轉(zhuǎn)中容易出現(xiàn)渦旋片損傷，從而造成壓縮機(jī)卡死和壓縮機(jī)失效的后果O
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種通過連接于曲軸偏心段上使動盤輕而穩(wěn)定貼合靜盤的滑動套，實現(xiàn)渦旋空氣壓縮機(jī)動盤和靜盤之間的徑向密封。
[0006]本實用新型公開的這種動盤和靜盤穩(wěn)定徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)，包括靜盤、動盤和曲軸，曲軸的偏心段插入動盤的輪轂內(nèi)，曲軸的偏心段上通過其外壁軸向的導(dǎo)向平面連接有滑動套，滑動套的外壁和動盤的輪轂之間連接有軸承，滑動套可垂直于導(dǎo)向平面滑動實現(xiàn)動盤與靜盤之間的徑向密封?；瑒犹椎膬?nèi)孔形狀與曲軸偏心段的外形匹配，其內(nèi)孔壁的直邊寬度大于曲軸偏心段上的導(dǎo)向平面寬度。所述導(dǎo)向平面位于曲軸偏心段垂直于其偏心軸向中心面的側(cè)壁,使滑動套沿滑動方向所受動盤離心力分力與切向氣體力分力的方向相反，動盤離心力分力沿滑動方向正向，切向氣體力分力沿滑動方向逆向，動盤貼向靜盤的作用力為動盤離心力分力與切向氣體力分力的差值，該差值作用于靜盤渦旋片的側(cè)面。
[0007]所述軸承為不帶內(nèi)圈的滾針軸承或滑動軸承套。
[0008]因為在渦旋空氣壓縮機(jī)中，由于空氣的吸氣密度較小，在同樣的功率下，動盤的質(zhì)量一般較大，這樣動盤在運動中產(chǎn)生的離心力與動盤承受的切向氣體力相差不大，如果還是采用渦旋制冷壓縮機(jī)設(shè)計方案，會造成切向氣體力和離心力沿滑動方向分力的合力很大，使動盤和靜盤貼合時渦旋片承受的力過大，容易出現(xiàn)渦旋片損傷。特別是在頻繁啟動過程中，動盤渦旋片會對靜盤渦旋片產(chǎn)生頻繁的沖擊，最終導(dǎo)致渦旋片疲勞損壞，壓縮機(jī)失效。
[0009]本實用新型通過滑動套對動盤承受切向氣體力分力和動盤、軸承和滑動套離心力分力的重新分配，使滑動套帶動動盤貼向靜盤的動力為離心力與切向氣體沿滑動方向分力的差值，從而減小動盤與靜盤貼合時的作用力。即通過動盤離心力克服動盤切向氣體力，通過滑動套使動盤輕而穩(wěn)定的貼向靜盤，使得動盤和靜盤上的渦旋片受力大幅下降，從而降低渦旋片損傷的可能性，并且從理論上消除了徑向微小間隙，減少氣體泄漏，使渦旋空氣壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)可靠并且高效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型一個實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1中滑動套與曲軸及軸承的裝配結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。
[0012]圖3為圖2中滑動套的的受力示意圖。
[0013]圖4為圖1中滑動套與曲軸及軸承裝配件的爆炸示意圖。
[0014]圖5為動盤與靜盤貼合時的截面示意圖。
[0015]圖6為動盤與靜盤分離時的截面示意圖。
[0016]圖7為現(xiàn)有技術(shù)渦旋制冷壓縮機(jī)中滑動套與曲軸及軸承的裝配結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。
[0017]圖8為圖7中滑動套的受力示意圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖3、圖4所示，本實用新型公開的這種動盤和靜盤穩(wěn)定徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)，靜盤1、動盤2、十字環(huán)3、曲軸4、前機(jī)架5、主平衡塊6、后機(jī)架7、后蓋組件8、副平衡塊9、軸承4-2、主軸承16、副軸承17。靜盤1、前機(jī)架5和后機(jī)架7依次連接，靜盤I上有吸氣口 11，動盤2角向定位于前機(jī)架5上，前機(jī)架5殼體5-2前端的中心部設(shè)置有圓筒部5-1，圓筒部5-1與前機(jī)架5的殼體5-2之間開設(shè)有環(huán)形凹槽，在圓筒部5-1的前端設(shè)環(huán)形的支撐凸環(huán)以軸向支撐動盤2。動盤2的輪轂伸入圓筒部5-1內(nèi)，通過滑動套4-1和軸承4-2與動盤2的輪轂連接。曲軸4的非偏心段位于前機(jī)架5和后機(jī)架7連接后形成內(nèi)腔的軸向中心，分別通過主軸承16和副軸承17連接。
[0019]曲軸4的偏心段通過其外壁軸向的導(dǎo)向平面連接有滑動套4-1，滑動套4-1的外壁和動盤2的輪轂之間連接有軸承4-2，滑動套4-1可垂直于導(dǎo)向平面滑動實現(xiàn)動盤2與靜盤I之間的徑向密封。滑動套4-1的內(nèi)孔形狀與曲軸4偏心段的外形匹配，其內(nèi)孔壁的直邊寬度大于曲軸4偏心段上的導(dǎo)向平面寬度。導(dǎo)向平面位于曲軸4偏心段垂直于其偏心軸向中心面的側(cè)壁,使滑動套4-1沿滑動方向所受動盤離心力分力與切向氣體力分力的方向相反，動盤離心力分力沿滑動方向正向，切向氣體力分力沿滑動方向逆向，動盤2貼向靜盤I的作用力為動盤離心力分力與切向氣體力分力的差值，該差值作用于靜盤I渦旋片的側(cè)面。
[0020]軸承4-2采用不帶內(nèi)圈的滾針軸承或者滑動軸承套，圖4所示為不帶內(nèi)圈的滾針軸承。
[0021]如圖2所示，動盤2貼向靜盤I的貼合力為動盤2離心力Fm與切向氣體力Ft沿滑動方向分力Fmr與Ftr的合力，，F(xiàn)mr和Ftr分別位于滑動套4_1滑動方向的正向和逆向，保證Fmr大于Ftr。Fmr-Ftr的差值的力作用于靜盤I潤旋片的側(cè)面。設(shè)計時考慮一定的裕度，如使Fmr-Ftr的差值大約為500?2000N。合力。這樣可以保證動盤2可靠地靠向靜盤1，但又使動盤2和靜盤I的渦旋片承受力較小，有效防止渦旋片損傷，并從理論上消除徑向微小間隙，使得壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)可靠并且高效。
[0022]如圖4所示，當(dāng)動盤2靠向靜盤I時，動、靜盤上的渦旋片之間緊密配合，徑向間隙理論上完全消除。
[0023]如圖5所示，當(dāng)停機(jī)和動、靜盤上渦旋片之間存在較大的壓力時，動、靜盤上渦旋片之間的徑向間隙δ可以顯著增大，使壓力得到釋放，從而有效保護(hù)渦旋片，進(jìn)一步保護(hù)了渦旋片，保證了渦旋空氣壓縮機(jī)可靠性。
[0024]本實用新型通過滑動套對動盤承受切向氣體力分力和動盤、軸承盒滑動套組件離心力分力的重新分配，使滑動套帶動動盤貼向靜盤的動力為離心力與切向氣體分力的差值，從而減小動盤與靜盤貼合時的作用力。即通過動盤離心力克服動盤切向氣體力，通過滑動套使動盤輕而穩(wěn)定貼向靜盤，使得渦旋片受力大幅下降，從而降低了渦旋片損傷的可能，并且從理論上消除了徑向微小間隙，減少氣體泄漏，使渦旋空氣壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)可靠并且高效。
【權(quán)利要求】
1.一種動盤和靜盤穩(wěn)定徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)，包括靜盤、動盤和曲軸，曲軸的偏心段插入動盤的輪轂內(nèi)，曲軸的偏心段通過其外壁軸向的導(dǎo)向平面連接有滑動套，滑動套的外壁和動盤的輪轂之間連接有軸承，滑動套可垂直于導(dǎo)向平面滑動實現(xiàn)動盤與靜盤之間的徑向密封，其特征在于:所述滑動套的內(nèi)孔形狀與曲軸偏心段的外形匹配，其內(nèi)孔壁的直邊寬度大于所述曲軸偏心段上的導(dǎo)向平面寬度，所述導(dǎo)向平面位于曲軸偏心段垂直于其偏心軸向中心面的側(cè)壁，使所述滑動套沿滑動方向所受動盤離心力分力與切向氣體力分力的方向相反，動盤離心力分力沿滑動方向正向，切向氣體力分力沿滑動方向逆向，動盤貼向靜盤的作用力為動盤離心力分力與切向氣體力分力的差值，該差值作用于靜盤渦旋片的側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的動盤和靜盤穩(wěn)定徑向密封的渦旋空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述軸承為不帶內(nèi)圈的滾針軸承或滑動軸承套。
【文檔編號】F04C18/02GK204025045SQ201420382852
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張江 申請人:湖南聯(lián)力精密機(jī)械有限公司