專利名稱：一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于壓縮機技術領域，尤其涉及一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機。
背景技術：
單螺桿壓縮機主要由圓柱螺桿和星輪構件組成嚙合副，裝在殼體內(nèi)構成。螺桿上的螺旋槽、殼體內(nèi)壁和星輪片齒面構成封閉的壓縮腔。高速旋轉時動力傳到螺桿的螺旋槽帶動星輪構件轉動，隨著星輪構件轉動，使空氣由螺桿倒角端進入吸氣腔，再被星輪構件封閉，壓縮至設計壓力時，由開在機殼內(nèi)壁上的排氣三角口通過排氣通道后排出?，F(xiàn)有技術中，星輪構件包括星輪片，星輪片作為單螺桿壓縮機的關鍵零件，其加工工序完成后，由于材料的加工應力的存在，星輪片會發(fā)生不同程度的翹曲變形，尤其是齒部位置變形較大。影響星輪片與螺桿的嚙合精度，導致星輪片在與螺桿嚙合過程的產(chǎn)生高頻率的交變沖擊、聲響、過早磨損，嚴重時還會發(fā)生星輪片破碎的重大事故，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機，其可自動矯正星輪構件由于加工應力而導致的翹曲變形，解決了現(xiàn)有技術中因星輪構件加工應力發(fā)生翹曲變形而影響嚙合精度的技術難題，降低了壓縮機工作時的噪音和振動，避免了由于星輪構件由于翹曲變形而在嚙合過程中產(chǎn)生的高頻率的交變沖擊、異響、過早磨損等不良現(xiàn)象，杜絕了星輪構件由于變形而導致星輪構件破碎的事故隱患，產(chǎn)品可靠性高。本發(fā)明的技術方案是一種星輪構件，包括星輪轉軸和固定設置于所述星輪轉軸外側的星輪片，所述星輪轉軸為金屬件，所述星輪片包括與所述星輪轉軸之間具有吸附力的永磁體以及采用工程塑料制成的基體部，所述永磁體嵌設于所述基體部中。具體地，所述星輪片包括多個齒部，所述永磁體嵌設于所述齒部內(nèi)且位于厚度方向近中心處。優(yōu)選地，所述基體部采用PEEK材料制成，所述星輪轉軸采用鑄鋼或球墨鑄鐵材料制成，所述永磁體呈片狀。本發(fā)明還提供了一種單螺桿壓縮機，包括機殼、螺桿構件，所述螺桿構件相對所述機殼轉動設置，所述機殼上開設有進氣孔的和排氣孔，所述螺桿構件上開設有螺旋槽，所述單螺桿壓縮機還包括上述的星輪構件，所述星輪構件轉動設置于所述機殼內(nèi)且嚙合于所述螺桿構件。具體地，所述星輪構件設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件的兩側，所述螺旋槽、星輪片和機殼內(nèi)側壁構成壓縮腔，所述機殼上開設有至少二用于向壓縮腔噴入冷卻液的噴液孔，所述噴液孔于所述壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液，所述機殼上還開設有用于將冷卻液排出的出液孔。
具體地，所述螺桿構件上開設有多條螺旋槽，所述噴液孔于螺桿構件轉動至不同的相位時依序向螺旋槽內(nèi)噴入液體。具體地，所述噴液孔上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭。具體地，所述機殼上固定有軸承座，所述軸承座上固定設置有軸承，所述星輪轉軸設置于所述軸承內(nèi)，所述軸承座和軸承成對設置且位于所述星輪轉軸的兩端處，所述軸承座通過鎖緊件固定連接于所述機殼上，所述螺桿構件的中心軸與所述星輪轉軸的中心軸相垂直。具體地，所述單螺桿壓縮機的排氣壓力為1. 6MPa至6. OMPa之間。本發(fā)明提供的一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機，其通過在星輪片中嵌設永磁體，利用永磁體與星輪轉軸之間的吸附作用力，可自動矯正星輪構件由于加工應力而導致的翹曲變形，解決了現(xiàn)有技術中因星輪構件加工應力發(fā)生翹曲變形而影響嚙合精度的技術難題，降低了壓縮機工作時的噪音和振動，避免了由于星輪構件由于翹曲變形而在嚙合過程中產(chǎn)生的高頻率的交變沖擊、異響、過早磨損等不良現(xiàn)象，杜絕了星輪構件由于變形而導致星輪構件破碎的事故隱患，產(chǎn)品可靠性高。


圖1是本發(fā)明實施例提供的一種星輪構件的平面示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的一種星輪構件的另一平面示意圖；圖3是圖2中A-A剖面示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的一種單螺桿壓縮機的剖面示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的一種單螺桿壓縮機的平面示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1 圖3所示，本發(fā)明實施例提供的一種星輪構件200，可用于單螺桿壓縮機等設備上。包括星輪轉軸210和固定設置于所述星輪轉軸210外側的星輪片220，所述星輪轉軸210為金屬件，所述星輪片220包括與所述星輪轉軸210之間具有吸附力的永磁體 222以及采用工程塑料制成的基體部221，所述永磁體222嵌設于所述基體部221中?；w部221大多由高性能工程塑料如PEEK(Polyether Ether Ketone，聚醚醚酮樹脂)碳纖維聚合物毛壞件經(jīng)過星輪片220齒側、外圓、內(nèi)孔等加工工序而得，由于加工應力的存在，星輪片220會發(fā)生不同程度的翹曲變形，尤其是星輪片220前端的齒頂處變形較大。星輪轉軸 210可采用鑄鋼、球墨鑄鐵等材料制成。永磁體222可耐350°C的高溫，可呈片狀，其形狀可為圓形、方形、多邊形或異形等。通過將高性能、耐高溫的永磁體222埋入星輪片220前端， 在永磁體222強磁力的作用下，星輪片220的齒部會與星輪轉軸210之間形成一個吸附力， 消除了因加工應力而導致星輪片220翹曲變形的不良現(xiàn)象，自動矯正了加工應力而導致的翹曲變形，以實現(xiàn)星輪構件200的設計、加工、裝配基準重合，提高了星輪構件200與螺桿構件300的嚙合精度，解決了現(xiàn)有技術中因星輪片220加工應力其齒部發(fā)生翹曲變形而影響嚙合精度的技術難題，無需通過熱壓時效定形矯正、車削、磨削等費時費力的方法去除應力，而且通過設置永磁體222，其去除應力效果好，成本低，延長了星輪構件200和螺桿構件 300的使用壽命，降低了壓縮機工作時的噪音和振動，避免了由于星輪片220變形而在嚙合過程中產(chǎn)生的高頻率的交變沖擊、異響、過早磨損等不良現(xiàn)象，杜絕了星輪片220由于變形而導致星輪片220破碎的事故隱患，可靠性高，提高了壓縮機的質(zhì)量，增加了收益。永磁體 222可以通過鑲嵌件注塑等合適加工方式嵌設于星輪片220內(nèi)。具體地，如圖1 圖3所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述星輪片220包括多個齒部，所述永磁體222嵌設于所述齒部內(nèi)且位于厚度方向近中心處。每一個齒部處均嵌設有至少一永磁體222，永磁體222的數(shù)量、形狀、大小、位置可依據(jù)實際情況而定，均屬于本發(fā)明的保護范圍。優(yōu)選地，如圖1 圖3所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述基體部221采用 PEEK (Polyether Ether Ketone，聚醚醚酮樹脂)材料制成，PEEK材料作為高性能工程塑料的一種，其具有耐高溫、機械性能優(yōu)異、自潤滑性好、耐化學品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐磨性好等諸多優(yōu)點。所述星輪轉軸210采用鑄鋼或球墨鑄鐵材料制成，其結構強度高。所述永磁體222呈片狀。本實施例中，永磁體222通過鑲嵌注塑的方式嵌設于基體部221內(nèi)。另外地，也可以通過熱壓等方式將永磁體222嵌設于于基體部221內(nèi)，均屬于本發(fā)明的保護范圍。如圖1 圖5所示，本發(fā)明實施例還提供了一種單螺桿壓縮機，可用于壓縮空氣等，包括機殼100、螺桿構件300，所述螺桿構件300相對所述機殼100轉動設置，所述機殼 100上開設有進氣孔的和排氣孔，以吸入外界的空氣及排出壓縮后的氣體，進氣孔處可連接空氣濾清器，以過濾空氣。所述螺桿構件300上開設有螺旋槽301，所述單螺桿壓縮機還包括上述的星輪構件200，所述星輪構件200轉動設置于所述機殼100內(nèi)且嚙合于所述螺桿構件300。通過將永磁體222設置于星輪片220前端的齒部，利于消除星輪片220的加工應力帶來的不良影響，提高星輪片220與螺桿構件300的嚙合精度。具體地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述星輪構件200設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件300的兩側，所述螺旋槽301、星輪片220和機殼100內(nèi)側壁構成壓縮腔，所述螺旋槽301、星輪片220和機殼100內(nèi)側壁可構成壓縮腔，空氣從螺桿構件300 —端吸入，隨著螺桿構件300的轉動，螺旋槽301將被星輪片220和機殼100內(nèi)壁封閉成壓縮腔，隨著螺桿構件300的繼續(xù)轉動，壓縮腔的體積減小，以壓縮空氣，當螺桿構件 300繼續(xù)轉動至排氣相位時，壓縮后氣體可由開設于機殼100內(nèi)壁的三角排氣口排出。所述機殼100上開設有至少二用于向壓縮腔進行多點全程噴入冷卻液的噴液孔110，所述噴液孔110于所述壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液，所述噴液孔110按所述壓縮腔封閉后及排氣前星輪片220和螺旋槽301的嚙合路徑呈多點分布。具體地，當其中一螺旋槽301轉動至預設的相位時，其中一噴液孔110可對該螺旋槽301進行噴液，當另一螺旋槽301轉動至預設的相位時，另一噴液孔110可對該螺旋槽301進行噴液，在壓縮腔被封閉后及壓縮氣體排出前，噴液孔110可交替或依序對不同的螺旋槽301進行全程多點噴液，噴入的液體可以為油、水或制冷液等流體，以起到冷卻、密封、吸振、消聲和潤滑等作用。通過設置至少二個噴液孔110，以實現(xiàn)單級中壓單螺桿壓縮機的全程多點噴液冷卻，特別是在排氣壓力為1. 6MPa至6. OMPa之間的情況下，由于壓縮行程長，而且單級中壓單螺桿壓縮機，壓縮過程中產(chǎn)生大量的熱量，且壓縮行程較壓比小的壓縮機行程長，若只有一個噴液孔110，其從噴液開始至終了的轉角區(qū)域較小(螺桿轉角)，不能對壓縮腔進行全程噴液冷卻，容易導致壓縮腔局部溫度過高；本發(fā)明提供的單級中壓單螺桿壓縮機，其通過設置至少二個噴液孔110，可對壓縮腔進行全程多點噴液，保證壓縮腔溫度在合理的范圍內(nèi)，避免冷卻液發(fā)生氧化、變質(zhì)、結碳等不良現(xiàn)象，從而保證了壓縮機持續(xù)、正常地工作，產(chǎn)品可靠性高，實現(xiàn)在標況下采用單級壓縮，獲得理想的排氣溫度，解決了壓縮腔局部溫度過高導致冷卻液氧化、變質(zhì)、結碳的技術問題，從而實現(xiàn)單螺桿壓縮機在標況下單級壓縮排氣壓力達 1. 6MPa 至 6. OMPa 及以上。具體地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述螺桿構件300上開設有多條螺旋槽301，所述噴液孔110于螺桿構件300轉動至不同的相位時依序向螺旋槽301內(nèi)噴入液體。具體應用中，噴液孔110的噴液順序可依據(jù)實際情況而定。具體地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述噴液孔110設置于所述殼體上且對應于所述星輪構件200面心處，噴液孔110通向螺桿構件300，以將冷卻液噴至螺旋槽301內(nèi)。通過這樣的設計，噴液孔110設置有多個，每條螺旋槽301在轉動過程中并于所述壓縮腔封閉后及排氣前，均有至少一噴液孔110對其進行噴液，螺旋槽301離開一噴液孔110后即馬上進入另一噴液孔110，這樣，便實現(xiàn)了全程多點噴液。具體地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述噴液孔110上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭111，以提高噴液的冷卻效果、潤滑效果。優(yōu)選地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述噴液孔110設置有三個， 三個噴液孔110呈近等腰三角狀或等腰三角狀或其它合適形狀分布，本實施例中，噴液孔 110設置有兩組且分別位于殼體的兩側并對應設置相相應的星輪構件200的面心附近處， 每組包括三個呈等腰三角形分布的噴液孔110。所述螺旋槽301設置有六條，三個噴液孔 110依序對六條螺旋槽301進行全程多點噴液，冷卻、潤滑效果好。另外，也可以根據(jù)實際情況開設合適數(shù)量的噴液孔110，均屬于本發(fā)明的保護范圍，噴液孔110的數(shù)量取決于單螺桿壓縮機的排氣壓力設計值的大小，排氣壓力越大、噴液孔110的數(shù)量越多。排氣壓力越大時，噴液孔110的數(shù)量取決于是否能滿足單螺桿壓縮機在封閉后、開始排氣前的整個壓縮過程實現(xiàn)全程噴液的條件，實現(xiàn)在標況下采用單級壓縮，獲得理想的排氣溫度，解決了壓縮腔局部溫度過高導致冷卻液氧化、變質(zhì)、結碳的技術問題。具體地，如圖4和圖5所示，作為本發(fā)明的一實施例，所述機殼100上固定有軸承座130，所述軸承座130上固定設置有軸承140，所述星輪轉軸210設置于所述軸承140內(nèi)， 所述軸承座130和軸承140成對設置且位于所述星輪轉軸210的兩端處，使星輪構件200 可以可靠地相對機殼100轉動。所述軸承座130通過鎖緊件131固定連接于所述機殼100 上，本實施例中，鎖緊件131為螺絲，便于維護。所述螺桿構件300的中心軸與所述星輪轉軸210的中心軸相垂直。具體地，所述單級中壓單螺桿壓縮機的排氣壓力為1. 6ΜΙ^至6. OMI^a之間，設置單個噴液孔110的壓縮機難以滿足排氣壓力為1. 6MPa至6. OMPa之間的冷卻需求。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種星輪構件，包括星輪轉軸和固定設置于所述星輪轉軸外側的星輪片，其特征在于，所述星輪轉軸為金屬件，所述星輪片包括與所述星輪轉軸之間具有吸附力的永磁體以及采用工程塑料制成的基體部，所述永磁體嵌設于所述基體部中。
2.如權利要求1所述的一種星輪構件，其特征在于，所述星輪片包括多個齒部，所述永磁體嵌設于所述齒部內(nèi)且位于厚度方向近中心處。
3.如權利要求1所述的一種星輪構件，其特征在于，所述基體部采用PEEK材料制成，所述星輪轉軸采用鑄鋼或球墨鑄鐵材料制成，所述永磁體呈片狀。
4.一種單螺桿壓縮機，包括機殼、螺桿構件，所述螺桿構件相對所述機殼轉動設置，所述機殼上開設有進氣孔的和排氣孔，所述螺桿構件上開設有螺旋槽，其特征在于，所述單螺桿壓縮機還包括如權利要求1至3中任一項所述的星輪構件，所述星輪構件轉動設置于所述機殼內(nèi)且嚙合于所述螺桿構件。
5.如權利要求4所述的一種單螺桿壓縮機，其特征在于，所述星輪構件設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件的兩側，所述螺旋槽、星輪片和機殼內(nèi)側壁構成壓縮腔，所述機殼上開設有至少二用于向壓縮腔噴入冷卻液的噴液孔，所述噴液孔于所述壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液，所述機殼上還開設有用于將冷卻液排出的出液孔。
6.如權利要求5所述的一種單螺桿壓縮機，其特征在于，所述螺桿構件上開設有多條螺旋槽，所述噴液孔于螺桿構件轉動至不同的相位時依序向螺旋槽內(nèi)噴入液體。
7.如權利要求5所述的一種單螺桿壓縮機，其特征在于，所述噴液孔上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭。
8.如權利要求5所述的一種單螺桿壓縮機，其特征在于，所述機殼上固定有軸承座，所述軸承座上固定設置有軸承，所述星輪轉軸設置于所述軸承內(nèi)，所述軸承座和軸承成對設置且位于所述星輪轉軸的兩端處，所述軸承座通過鎖緊件固定連接于所述機殼上，所述螺桿構件的中心軸與所述星輪轉軸的中心軸相垂直。
9.如權利要求4所述的一種單螺桿壓縮機，其特征在于，所述單螺桿壓縮機的排氣壓力為1. 6MPa至6. OMPa之間。
全文摘要
本發(fā)明適用于單螺桿壓縮機技術領域，公開了一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機。上述星輪構件包括星輪轉軸和固定設置于所述星輪轉軸外側的星輪片，所述星輪轉軸為金屬件，所述星輪片包括與所述星輪轉軸之間具有吸附力的永磁體以及采用工程塑料制成的基體部，所述永磁體嵌設于所述基體部中。上述單螺桿壓縮機包括上述的星輪構件。本發(fā)明提供的一種星輪構件及包括該星輪構件的單螺桿壓縮機，其可自動矯正星輪構件由于加工應力而導致的翹曲變形，避免了由于星輪構件由于翹曲變形而在嚙合過程中產(chǎn)生的高頻率的交變沖擊、異響、過早磨損等不良現(xiàn)象，杜絕了星輪構件由于變形而導致星輪構件破碎的事故隱患，產(chǎn)品可靠性高。
文檔編號F04C18/16GK102418701SQ20111027612
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權日2011年9月16日
發(fā)明者周中華, 祝翌, 章根國, 陽峰 申請人:深圳振華亞普精密機械有限公司