專利名稱：阻隔式超螺桿壓縮機主機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械工程技術(shù)領(lǐng)域一種氣體壓縮機，尤其是解決 旋轉(zhuǎn)氣缸往復(fù)壓縮結(jié)構(gòu)壓縮機由于陽轉(zhuǎn)子工作腔與外殼內(nèi)腔接觸面 積大，隨著吸氣壓縮壓力增強，在陽轉(zhuǎn)子表面及陽轉(zhuǎn)子腔周邊區(qū)間內(nèi) 與外殼之間形成壓力，此壓力阻礙陰陽轉(zhuǎn)子付旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致壓縮機比功率 增加，振動劇烈問題產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
目前公知的旋轉(zhuǎn)氣缸往復(fù)壓縮結(jié)構(gòu)壓縮機存在以下問題1、陰 陽轉(zhuǎn)子付與外殼內(nèi)腔接觸面積大、間隙小，隨著壓縮增強，在陽轉(zhuǎn)子 工作腔及周邊區(qū)間形成壓力區(qū)，此區(qū)間的壓力阻礙陰陽轉(zhuǎn)子付運轉(zhuǎn)， 壓力越高，阻力越大，特別是當(dāng)壓縮排氣過程結(jié)束前的轉(zhuǎn)角內(nèi)，由于 排氣口面積遠(yuǎn)小于陽轉(zhuǎn)子工作腔及周邊區(qū)間面積，加之陰陽轉(zhuǎn)子付與 外殼之間的間隙很小，滯留在陽轉(zhuǎn)子表面上的冷卻液被陽轉(zhuǎn)子壓迫排 出過程中，在陽轉(zhuǎn)子表面及陽轉(zhuǎn)子工作腔周邊與外殼之間形成的壓力 遠(yuǎn)大于排氣壓力，此壓力對陰陽轉(zhuǎn)子付旋轉(zhuǎn)形成"剎車"，只有當(dāng)陽 轉(zhuǎn)子下行運動開始才能解除此阻力，整個過程形成的功耗要占到整機軸功率的17 30%。 2、為了阻斷排氣口壓縮氣體反向進(jìn)入壓縮腔形 成功耗增加，旋轉(zhuǎn)氣缸往復(fù)壓縮結(jié)構(gòu)壓縮機排氣口只能選擇在陽轉(zhuǎn)子
工作腔軸向橫向中心線附近的腔邊沿很小相對應(yīng)外殼上的區(qū)間內(nèi)(受 壓縮比大小控制)，這就產(chǎn)生了兩個問題， 一是在排氣量較大時，一 定壓比下排氣通道不能滿足排氣需要；二是由于兩個相互垂直的陽轉(zhuǎn) 子工作腔交替排氣，反沖力分別沖擊陰轉(zhuǎn)子的一端，形成振動，影響 整機的壽命并增加功耗。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型發(fā)明的目的是用一種阻隔式超螺桿壓縮機主機，以克 服旋轉(zhuǎn)氣缸往復(fù)壓縮結(jié)構(gòu)壓縮機存在的上述問題。具體地說，阻隔式超螺桿壓縮機主機，其是由外殼、阻隔套、曲 軸、陰轉(zhuǎn)子、陽轉(zhuǎn)子、前端蓋、后端蓋、后封蓋、油封盒、底蓋構(gòu)成， 前端蓋、后端蓋內(nèi)側(cè)分別與外殼的兩端連接，外側(cè)分別安裝油封盒和 后封蓋；陰轉(zhuǎn)子通過陰轉(zhuǎn)子軸承外端固定在外殼兩端內(nèi)腔中或固定在 外殼前后端上，端蓋固定在外殼上；陰轉(zhuǎn)子上分別布置有互相垂直的 兩個陽轉(zhuǎn)子工作腔且兩個陽轉(zhuǎn)子工作腔相互有一定角度疊合；陰轉(zhuǎn)子 外固定有阻隔套與陰轉(zhuǎn)子緊配合同心旋轉(zhuǎn)，阻隔套上與陽轉(zhuǎn)子工作腔 對應(yīng)的位置開有進(jìn)排氣口；陰轉(zhuǎn)子中心開有作為曲軸箱使用的圓柱狀 通孔；曲軸的兩曲拐互成180度對稱布置，通過曲軸箱與主軸軸承分 別安裝在前后端蓋上；陰轉(zhuǎn)子、阻隔套與外殼同心，曲軸中心與外殼、 陰轉(zhuǎn)子、阻隔套之間有一個偏心距；兩付陽轉(zhuǎn)子分別安裝在曲軸的兩 曲拐上，曲拐與陽轉(zhuǎn)子連接部位裝有軸瓦，潤滑液通過曲軸中心的過 油孔充填于曲拐與軸瓦之間，同時兩付陽轉(zhuǎn)子的四個壓縮頭分別從曲 軸箱深入到陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)；外殼底部開有兩排氣或組合排氣孔和保
障多腔進(jìn)氣的進(jìn)氣口及進(jìn)氣弧腔；進(jìn)氣口內(nèi)腔布置兩塊消噪板；外殼 側(cè)面開有增壓降溫噴液口；陽轉(zhuǎn)子頂部與阻隔套開口相對應(yīng)的位置嵌 有嵌塊，嵌塊形狀為與阻隔套進(jìn)排氣口完全一致的塊狀物，塊狀物四 周倒角。阻隔套布置在陰轉(zhuǎn)子外包絡(luò)住陰轉(zhuǎn)子。阻隔套也可以布置在陽轉(zhuǎn) 子工作腔與外殼接觸的腔口的位置封閉該腔口。陽轉(zhuǎn)子頂部鑲有與阻隔套進(jìn)排氣口形狀一致四周面向外殼方向 倒角的嵌塊。本實用新型優(yōu)點是解決了壓縮機旋轉(zhuǎn)氣缸往復(fù)壓縮結(jié)構(gòu)壓縮機 由于陽轉(zhuǎn)子工作腔與外殼內(nèi)腔接觸面積大，隨著吸氣壓縮壓力增強， 在陽轉(zhuǎn)子表面及陽轉(zhuǎn)子腔周邊區(qū)間內(nèi)與外殼之間形成壓力，此壓力阻 礙陰陽轉(zhuǎn)子付旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致壓縮機比功率增加，振動劇烈問題。通過設(shè)置 阻隔套，把陽轉(zhuǎn)子工作腔"封閉"起來，在滿足進(jìn)氣量需要前提下， 最大限度縮小吸排氣孔面積，降低了壓縮機功率比，消除了振動。


圖l-l一l-4為本實用新型工作流程原理圖。其中圖1-1中A腔吸氣終了，即將壓縮；B腔壓縮終了，即將吸 氣。圖1-2中A腔壓縮開始，；B腔開始吸氣。圖1-3中A腔排氣即 將結(jié)束；B腔吸氣即將結(jié)束。圖1-4中A腔繼續(xù)壓縮；B腔繼續(xù)吸氣。圖2-l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 - 2為圖2 - 1中A-A向剖視圖。圖3-1為本實用新型外殼示意圖(兩個排氣孔)。
圖3-2為3-l中A-A向剖視圖。
圖4-1為本實用新型中阻隔套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4-2為4-l中A-A向剖視圖。
圖5-1本實用新型外殼示意圖(一個排氣孔)。
圖5-2圖5-l中A-A向剖視圖。
圖6-1為本實用新型中阻隔套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6-2為6-1中A-A向剖視圖。
圖7為本實用新型中壓縮機系統(tǒng)原理圖。
圖8-1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8- 2為圖8-1中A-A向剖視圖。
圖號說明l一后封蓋、2—后端蓋、3—外殼、4—阻隔套、5— 曲軸、6—陽轉(zhuǎn)子、7—陰轉(zhuǎn)子、8—前端蓋、9—油封盒、IO—主軸軸 承、11—陰轉(zhuǎn)子軸承、12_軸瓦、13—底蓋、14一排氣口、 15—阻隔 套進(jìn)排氣口、 16—進(jìn)氣道、17—隔音板I、 18—隔音板n、 19一進(jìn)氣 口、 20—鑲塊、21—陽轉(zhuǎn)子工作腔、22—噴液口、 23—密封槽；7-l—主機、7-2_進(jìn)氣控制閥、7-3—空氣濾清器、7-4—油細(xì)分 回油管、7-5—電磁閥DF4、 7-6_氣控供氣管、7-7—安全閥、7-8— 單向閥、7-9—球閥、7-10—減荷供氣管、7-11—油封回油管、7-12— 油細(xì)分、7-13—油過濾器、7-14—冷卻風(fēng)扇、7-15—油管、7-16—示 油鏡、7-17—油氣分離器、7-18—排氣管、7-19—排污閥、7-20_調(diào) 溫閥、7-21—電磁閥DF1、 7-22—排氣單向閥、7-23—溫度開關(guān)KSD 7-24—氣控部分、7-25—壓力控制器YK、 7-26_電磁閥DF3、 7-27
—油路部分、7-28—組合分配器、7-29—油冷卻器。附圖l-8，給出了本實用新型的具體實施方式
。阻隔式超螺桿壓縮機主機頭由外殼3、阻隔套4、曲軸5、陰轉(zhuǎn) 子7、陽轉(zhuǎn)子6、前端蓋8、后端蓋2、后封蓋l等構(gòu)成；陰轉(zhuǎn)子作單 中心旋轉(zhuǎn)，陽轉(zhuǎn)子作行星旋轉(zhuǎn)，阻隔套為一付內(nèi)徑與陰轉(zhuǎn)子外經(jīng)相等、 長度相同的筒，鑲嵌在陰轉(zhuǎn)子外，與陰轉(zhuǎn)子作同心運動；阻隔套在與 陽轉(zhuǎn)子工作腔相對應(yīng)位置開有進(jìn)排氣孔15，開孔的位置、孔面積、 形狀由壓比、進(jìn)氣量、工藝難易程度決定；曲軸中心與陰轉(zhuǎn)子中心在 端蓋上固定時有一個偏心距，此偏心距等于曲軸的曲拐距；曲拐中心 過陰轉(zhuǎn)子中心，得以保證陽轉(zhuǎn)子在與陰轉(zhuǎn)子一同作圓周運動的同時作 往復(fù)直線運動；外動力帶動曲軸旋轉(zhuǎn)；曲軸的曲拐通過軸瓦與陽轉(zhuǎn)子 連在一起，陽轉(zhuǎn)子的兩壓縮頭分別裝在陰轉(zhuǎn)子上的陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)； 曲軸帶動陽轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，陽轉(zhuǎn)子的兩壓縮頭帶動陰轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；由于陽轉(zhuǎn) 子在陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)既帶動陰轉(zhuǎn)子作圓周運動，又自身作往復(fù)直線運 動，相對機器外殼在不同角度下交替進(jìn)行吸氣、排氣過程循環(huán)，達(dá)到 了壓縮氣體的作用。阻隔套的作用就是通過把陽轉(zhuǎn)子工作腔"封閉" 起來，在滿足進(jìn)氣量需要前提下，最大限度縮小吸排氣孔面積，讓壓 縮液氣最小程度的與外殼接觸，起到消除前述"剎車"阻力的作用； 通過"封閉"陽轉(zhuǎn)子工作腔，再在"封閉"的阻隔套上選擇能滿足排 氣工況要求的位置開設(shè)進(jìn)排氣孔，此機型阻隔套上的進(jìn)排氣孔為同一 個孔，與此孔對應(yīng)的外殼排氣終端位置開有排氣孔，當(dāng)阻隔套孔與外 殼排氣孔交疊重合時，壓縮氣體排出；當(dāng)阻隔套上進(jìn)排氣孔旋轉(zhuǎn)錯過
外殼排氣孔后，外殼排氣孔被阻隔套未開口部分封閉，同時阻隔套上 的進(jìn)排氣孔又與外殼進(jìn)氣孔接通，氣體經(jīng)過套口進(jìn)入陽轉(zhuǎn)子工作腔 內(nèi)，再進(jìn)行下一個循環(huán)壓縮。壓縮后排出的液氣混合物，經(jīng)過液氣分 離，氣體進(jìn)入負(fù)載，液體經(jīng)過冷卻后，在氣壓的作用力下分別進(jìn)入曲 軸箱進(jìn)行潤滑和進(jìn)入陽轉(zhuǎn)工作腔進(jìn)行增壓、潤滑、冷卻、密封，以此 往復(fù)循環(huán)。本實用新型壓縮機主機，排氣量控制可通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)實現(xiàn)，在200 2100轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速與排量可以視為線性關(guān)系，亦可通過限 制進(jìn)氣量控制。如附圖7給出了本實用新型系統(tǒng)原理圖。高壓液封阻隔式超螺桿 壓縮機，包括主^L，主機排氣口上裝有單向排氣閥，排氣單向閥通過 排氣管與油氣分離器相連通；主機的油路部分通過管路與組合分配器 相連，組合分配器中的油路部分通過油管與油冷卻器出油口相連，同 時油冷卻器上部的進(jìn)油口通過油管與油氣分離器出油口相連；組合分 配器中的氣控部分通過氣控供氣管接入油氣分離器，通過減荷供氣管 接入主機的進(jìn)氣口；主機的進(jìn)氣口上接進(jìn)氣控制閥；在進(jìn)氣控制闊上 接一個電磁閥并與油氣分離器相連通。本實用新型壓縮機組流程工作原理(如附圖7):1、氣體系統(tǒng)流程氣體由氣體濾清器過濾除塵后，經(jīng)過控閥進(jìn)入主機壓縮，壓縮后 的液氣混合體經(jīng)排氣單向閥，連接管道進(jìn)入液氣分離器，分離后的氣 體經(jīng)單向閥，接入負(fù)載，分離出來的液體經(jīng)過過濾冷卻進(jìn)入組合分配 器開始再次循環(huán)。2、 增壓、密封、潤滑系統(tǒng)，分離后的液體在氣壓力推動下，經(jīng) 輸液管、溫控閥、冷卻器、過濾器、通斷控制閥、分配器， 一路進(jìn)入 主機側(cè)端去增壓、密封、降溫， 一路進(jìn)入主機后端的曲軸內(nèi)孔，經(jīng)曲 拐與軸瓦間隙進(jìn)入曲軸箱，再經(jīng)過陽轉(zhuǎn)子與陽轉(zhuǎn)子工作腔之間的間隙 進(jìn)入陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)與側(cè)進(jìn)液匯集，匯集于陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)的液氣混 合體經(jīng)壓縮后一同排入液氣分離器再循環(huán)。3、 冷卻系統(tǒng)，采用強制冷卻方式(水冷、風(fēng)冷)，使進(jìn)入主機的 液體溫度保持在5 4(TC范圍內(nèi)。4、 輸氣量控制系統(tǒng)?？刹捎孟到y(tǒng)壓力控制的方式， 一種是控制 外動力轉(zhuǎn)速，另一種是控制進(jìn)氣量。5、 空濾自潔節(jié)能系統(tǒng)，當(dāng)壓縮機壓力達(dá)到額定壓力值后，進(jìn)氣 控制閥下端關(guān)閉進(jìn)氣，壓力調(diào)節(jié)控制器控制的自潔控制閥(DF4)打 開，使液氣分離器內(nèi)的氣體經(jīng)管道與進(jìn)氣控制閥上端接通，反向吹進(jìn) 空濾，使空濾的灰塵反向排出，達(dá)到自潔目的，使液氣分離器內(nèi)的壓 力逐漸降為常壓，主機頭外殼上的排氣口壓力亦降為常壓，對陰陽轉(zhuǎn) 子付反壓力降低，減輕了減荷運轉(zhuǎn)負(fù)載，相對于安裝保壓閥保壓減荷 工況來說，此方法實際運轉(zhuǎn)表明，空載負(fù)荷功耗降低58 62%.
權(quán)利要求1、阻隔式超螺桿壓縮機主機，其特征是由外殼(3)、阻隔套(4)、曲軸(5)、陰轉(zhuǎn)子(7)、陽轉(zhuǎn)子(6)、前端蓋(8)、后端蓋(2)、后封蓋(1)、油封盒(9)、底蓋(13)構(gòu)成，前端蓋(8)、后端蓋(2)內(nèi)側(cè)分別與外殼的兩端連接，外側(cè)分別安裝油封盒(9)和后封蓋(1)；陰轉(zhuǎn)子(7)通過陰轉(zhuǎn)子軸承(11)外端固定在外殼兩端內(nèi)腔中或固定在外殼前后端上，端蓋固定在外殼上；陰轉(zhuǎn)子(7)上分別布置有互相垂直的兩個陽轉(zhuǎn)子工作腔(21)且兩個陽轉(zhuǎn)子工作腔相互有一定角度疊合；陰轉(zhuǎn)子外固定有阻隔套(4)與陰轉(zhuǎn)子緊配合同心旋轉(zhuǎn)，阻隔套(4)上與陽轉(zhuǎn)子工作腔對應(yīng)的位置開有進(jìn)排氣口；陰轉(zhuǎn)子中心開有作為曲軸箱使用的圓柱狀通孔；曲軸的兩曲拐互成180度對稱布置，通過曲軸箱與主軸軸承分別安裝在前后端蓋上；陰轉(zhuǎn)子、阻隔套與外殼同心，曲軸中心與外殼、陰轉(zhuǎn)子、阻隔套之間有一個偏心距；兩付陽轉(zhuǎn)子分別安裝在曲軸的兩曲拐上，曲拐與陽轉(zhuǎn)子連接部位裝有軸瓦(12)，潤滑液通過曲軸中心的過油孔充填于曲拐與軸瓦之間，同時兩付陽轉(zhuǎn)子的四個壓縮頭分別從曲軸箱深入到陽轉(zhuǎn)子工作腔內(nèi)；外殼底部開有兩排氣或組合排氣孔和保障多腔進(jìn)氣的進(jìn)氣口及進(jìn)氣弧腔；進(jìn)氣口內(nèi)腔布置兩塊消噪板(18)、(19)；外殼側(cè)面開有增壓降溫噴液口(22)；陽轉(zhuǎn)子頂部與阻隔套開口相對應(yīng)的位置嵌有嵌塊(20)，嵌塊形狀為與阻隔套進(jìn)排氣口完全一致的塊狀物，塊狀物四周倒角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔式超螺桿壓縮機主機，其特征是 阻隔套(4)布置在陰轉(zhuǎn)子外包絡(luò)住陰轉(zhuǎn)子。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔式超螺桿壓縮機主機，其特征是 阻隔套(4)布置在陽轉(zhuǎn)子工作腔與外殼接觸的腔口的位置封閉該腔 □。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻隔式超螺桿壓縮機主機，其特征是 陽轉(zhuǎn)子頂部鑲有與阻隔套進(jìn)排氣口形狀一致四周面向外殼方向倒角 的嵌塊(20)。
專利摘要阻隔式超螺桿壓縮機主機，其是由外殼、阻隔套、曲軸、陰轉(zhuǎn)子、陽轉(zhuǎn)子、前端蓋、后端蓋、后封蓋、油封盒、底蓋構(gòu)成，前端蓋、后端蓋內(nèi)側(cè)分別與外殼的兩端連接，外側(cè)分別安裝油封盒和后封蓋；陰轉(zhuǎn)子通過陰轉(zhuǎn)子軸承外端固定在外殼兩端內(nèi)腔中或固定在外殼前后端上，端蓋固定在外殼上；陰轉(zhuǎn)子外固定有阻隔套與陰轉(zhuǎn)子緊配合同心旋轉(zhuǎn)，阻隔套上與陽轉(zhuǎn)子工作腔對應(yīng)的位置開有進(jìn)排氣口。本實用新型通過設(shè)置阻隔套，把陽轉(zhuǎn)子工作腔“封閉”起來，在滿足進(jìn)氣量需要前提下，最大限度縮小吸排氣孔面積，降低了壓縮機功率比，消除了振動。
文檔編號F04C29/00GK201212478SQ20082002918
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者劉安才, 張建雄, 邱海雄 申請人:陜西關(guān)中壓縮機制造有限公司