一种用于涡旋空气压缩机的泵头及涡旋空气压缩机的制作方法

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体涉及一种用于涡旋空气压缩机的泵头及涡旋空气压缩机。

背景技术：

无油涡旋压缩机因其能够实现无油压缩以及效率高、体积小、质量轻、运行平稳等特点被广泛运用于新能源车制动领域。一般来说，涡旋压缩机由机壳、静涡旋盘、动涡旋盘、支架、曲轴、防自转机构、冷却系统和电机构成。动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180°安装，于是在动、静涡旋盘间形成了多个月牙形空间。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，空气被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压空气被排出泵体，完成压缩过程。

其中无油涡旋压缩机中，动涡旋盘与轴承座之间通过螺栓固定连接，防自转偏心曲柄轴包括两个圆柱，第一圆柱与第一对轴承固定连接，第二圆柱与第二对轴承内圈间隙配合，第二对轴承外圈过盈固定在支架上，第二圆柱中心开设螺栓孔，通过螺钉将偏心曲柄销固定在第二对轴承的内圈上，曲柄销随着轴承内圈一起转动，但是上述采用螺栓将动涡旋盘和轴承座连接在一起，动、静涡旋盘轴向固定在支架上，空压机在高温高压运行过程中泵体变形造成泵体间隙减小(也就是动静涡旋盘之间的间隙)，动、静涡旋盘在变形之后会导致密封件磨损，进而引起泵体可靠性差。

技术实现要素：

(一)本实用新型所要解决的技术问题是：现有的涡轮压缩机通过螺钉将偏心曲柄销固定在第二对轴承的内圈上，动、静涡旋盘轴向固定，在高温高压运行过程中泵体变形造成泵体间隙减小，导致密封件磨损。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于涡旋空气压缩机的泵头，包括壳体以及设于所述壳体内的涡旋盘组件、防自转曲轴和弹性件，所述防自转曲轴的一端与壳体转动连接，另一端与所述涡旋盘组件转动相连，所述防自转曲拐用于阻止所述涡旋盘组件自转；所述泵头内形成有浮动间隙，所述弹性件用于为所述涡旋盘组件提供一个弹力，所述涡旋盘组件在弹力和所述泵头内压力的作用下沿所述防自转曲轴的轴向移动，以增大或减小所述浮动间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述防自转曲轴与所述壳体或所述涡旋盘组件之间形成所述浮动间隙，所述防自转曲轴的一端与壳体和涡旋盘组件中的一个固定连接，所述防自转曲轴的另一端与壳体和涡旋盘组件中的另一个通过弹性件连接，所述弹性件用于为所述防自转曲轴提供一个沿轴向的弹力。

根据本实用新型的一个实施例，所述防自转曲轴包括轴本体和偏心设置在所述轴本体上的偏心轴，所述轴本体与所述壳体转动连接，所述偏心轴与所述涡旋盘组件转动连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴本体通过弹性件与所述壳体连接，所述偏心轴与所述涡旋盘组件转动连接，所述轴本体与所述壳体之间形成所述浮动间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述壳体上，另一端抵靠在所述轴本体上。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴本体上设有盲孔，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述壳体上，另一端抵靠在所述盲孔的内底壁上。

根据本实用新型的一个实施例，所述壳体上设有台阶销，所述压缩弹簧的一端套在所述台阶销上，另一端抵靠在所述盲孔的内底壁上。

根据本实用新型的一个实施例，所述壳体上设有第一轴承孔，所述第一轴承孔内安装有第一轴承，所述轴本体与所述第一轴承转动配合，所述台阶销设于所述第一轴承孔内。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴本体还包括轴肩，所述轴肩与所述第一轴承之间形成所述浮动间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴本体与所述壳体转动连接，所述偏心轴通过弹性件与所述涡旋盘组件相连，所述偏心轴与所述涡旋盘组件之间形成所述浮动间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述涡旋盘组件上设有轴承座，所述轴承座上设有第二轴承孔，所述第二轴承孔内设有第二轴承，所述偏心轴与所述第二轴承转动连接，所述偏心轴上的轴肩与所述第二轴承之间形成所述浮动间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定在所述轴承座上，另一端固定在所述偏心轴上。

根据本实用新型的一个实施例，所述偏心轴上设有盲孔，所述压缩弹簧的一端固定在所述轴承座上，另一端固定在所述盲孔的内底壁上。

根据本实用新型的一个实施例，所述涡旋盘组件包括相互配合的动涡旋盘和静涡旋盘，所述静涡旋盘固定在所述壳体上，所述动涡旋盘上设有轴承座，所述轴承座与所述动涡旋盘之间形成所述浮动间隙，所述弹性件设于所述轴承座和所述动涡旋盘之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵靠在动涡旋盘上，另一端抵靠在所述轴承座上。

根据本实用新型的一个实施例，还包括台阶销，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述动涡旋盘上，另一端通过台阶销与所述轴承座相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述轴承座上设有第一销孔，所述动涡旋盘上设有第二销孔，所述台阶销的一端固定在所述第一销孔内，另一端与所述第二销孔间隙配合，所述压缩弹簧的一端套接在所述台阶销上，另一端抵靠在所述第二销孔的内底壁上。

本实用新型还提供了一种涡旋空气压缩机，包括如上述任一项所述的泵头。

根据本实用新型的一个实施例，所述涡旋空气压缩机还包括驱动电机，所述驱动电机上设有驱动轴，所述驱动轴与所述泵头内的涡旋盘组件转动连接。

本实用新型的有益效果：本申请提供的用于涡旋空气压缩机的泵头，包括壳体以及设于所述壳体内的涡旋盘组件、防自转曲轴和弹性件，所述泵头内形成有浮动间隙，当涡旋空气压缩机停机过程中，弹性件为涡旋盘组件提供一个弹力，使浮动间隙固定不变保持在最大状态，此时涡旋盘组件内部的间隙最小，也即是泵体间隙最小，泵头内部密封性良好；当泵头内部压力增加克服弹性件的弹力，使泵头内部的浮动间隙减小，此时泵体间隙增大，可通过泵体间隙的增大来吸收泵体的变形，进而有效的避免了泵体保温变形后导致密封部件过压缩磨损，在保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解，其中：

图1是本申请中用于涡旋空气压缩机的泵头的立体图；

图2是实施例一中所述泵头的剖视图；

图3是图2的局部放大图；

图4是弹性件的结构示意图；

图5是实施例三中所述泵头的剖视图；

图6是实施例三中轴承座的结构示意图；

图7是图5的C部放大图。

其中图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、壳体，11、涡旋盘组件，111、动涡旋盘，112、静涡旋盘，113、第二销孔，12、防自转曲轴，121、轴本体，122、偏心轴，123、轴肩，124、盲孔，13、浮动间隙，14、压缩弹簧，15、第一轴承孔，151、第一轴承，16、台阶销，161、第一柱体，162、第二柱体，17、轴承座，171、第二轴承孔，172、第二轴承，173、第一销孔，18、第一盖板，19、第二盖板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于涡旋空气压缩机的泵头，包括壳体1以及设于所述壳体1内的涡旋盘组件11、防自转曲轴12和弹性件，所述防自转曲轴12的一端与壳体1转动连接，另一端与所述涡旋盘组件11转动相连，所述防自转曲拐用于阻止所述涡旋盘组件11自转；所述泵头内形成有浮动间隙13，所述弹性件用于为所述涡旋盘组件11提供一个弹力，所述涡旋盘组件11在弹力和所述泵头内压力的作用下沿所述防自转曲轴12的轴向移动，以增大或减小所述浮动间隙13。

本实用新型提供的用于涡旋空气压缩机的泵头，包括壳体1以及设于所述壳体1内的涡旋盘组件11、防自转曲轴12和弹性件，所述泵头内形成有浮动间隙13，其中所述浮动间隙13在壳体内形成一个可供涡旋盘组件11移动缓冲的浮动量，所述泵体间隙是指动涡旋盘111、静涡旋盘112齿顶和齿底的密封间隙，即浮动间隙13加上本体间隙整体等于浮动量，浮动量整体是不变的；当涡旋空气压缩机停机过程中，弹性件为涡旋盘组件11提供一个弹力，使浮动间隙13固定不变保持在最大状态，此时涡旋盘组件11内部的间隙最小，也即是泵体间隙最小，泵头内部密封性良好；当泵头内部压力增加克服弹性件的弹力，使泵头内部的浮动间隙13减小，由于整体浮动量不变，此时泵体间隙增大，可通过泵体间隙的增大来吸收泵体的变形，进而避免动涡旋盘和静涡旋盘的磨损，在保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

本申请中弹性件和浮动间隙13的设置实现了涡旋盘组件11的浮动，即可通过浮动间隙13带动泵体内部具有可变的间隙，通过泵体间隙来吸收掉泵体的变形，与现有的涡旋盘组件11与壳体1固定导致泵体间隙固定不变的泵头相比，有效的避免了泵体保温变形后导致密封部件过压缩磨损，在保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

实施例一

如图1至图4所示，所述防自转曲轴12与所述壳体1或所述涡旋盘组件11之间形成所述浮动间隙13，所述防自转曲轴12的一端与壳体1和涡旋盘组件11中的一个固定连接，所述防自转曲轴12的另一端与壳体1和涡旋盘组件11中的另一个通过弹性件连接，所述弹性件用于为所述防自转曲轴12提供一个沿轴向的弹力。所述浮动间隙13可以为涡旋盘组件11内部的间隙也即是泵体间隙形成一个缓冲吸收的作用，当泵头停机不工作时，浮动间隙13最大，泵体间隙最小；当泵头内部压力增大时浮动间隙13减小，泵体间隙增大，泵体间隙增大吸收掉泵体高温变形的形变量，进而有效的避免了泵体保温变形后导致密封部件过压缩磨损，在保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

如图1至图4所示，所述防自转曲轴12包括轴本体121和偏心设置在所述轴本体121上的偏心轴122，所述轴本体121与所述壳体1转动连接，所述偏心轴122与所述涡旋盘组件11转动连接；所述轴本体121通过弹性件与所述壳体1连接，所述偏心轴122与所述涡旋盘组件11转动连接，所述轴本体121与所述壳体1之间形成所述浮动间隙13。这样当泵头停机不工作时，弹性件为所述防自转曲轴12提供一个朝向涡旋盘组件11的一个弹力，此时浮动间隙13最大，泵体间隙最小；当泵头内部压力增大时，泵体内部压力克服弹性件弹力，推动所述防自转曲轴12沿轴向朝向壳体1一侧移动，此时浮动间隙13减小，泵体间隙增大，泵体间隙增大吸收掉泵体高温变形的形变量，进而有效的避免了泵体保温变形后导致密封部件过压缩磨损，在保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

如图2和图4所示，所述弹性件为压缩弹簧14，所述压缩弹簧14的一端抵靠在所述壳体1上，另一端抵靠在所述轴本体121上；压缩弹簧14在初始状态下处于压缩状态，为所述防自转曲轴12提供一个由壳体1朝向涡旋盘组件11的一个弹力，压缩弹簧14提供的弹力使的所述轴本体121与所述壳体1之间保持一个最大的浮动间隙13，当涡旋盘组件11内部压力增大时涡旋盘组件11为防自转曲轴12提供一个朝向壳体1的压力开克服压缩弹簧14的弹力，此时所述轴本体121与所述壳体1之间形成的浮动间隙13变小，泵体间隙增大。

如图2和图3所示，所述轴本体121上设有盲孔124，所述压缩弹簧14的一端抵靠在所述壳体1上，另一端抵靠在所述盲孔124的内底壁上；由于所述轴本体121上设有盲孔124，因此能够对于压缩弹簧14的位置进行限定，以防止所述压缩弹簧14错位脱离安装位置，同时盲孔124的设置还能够减少压缩弹簧14占用的空间，进而减小本体的体积，实现装置小型化的要求。

可选地，如图2至图4所示，所述壳体1上设有台阶销16，所述压缩弹簧14的一端套在所述台阶销16上，另一端抵靠在所述盲孔124的内底壁上，其中所述台阶销16包括同轴呈台阶状的第一柱体161和第二柱体162，所述第一柱体161的外径大于所述第二柱体162的外径，所述压缩弹簧14的内径大于所述第二柱体162的外径，且所述压缩弹簧14的外径小于所述第一柱体161的外径，这样压缩弹簧14能够套设在所述第二主体上。其中在本申请中所述天街小的第一柱体161可以是与所述壳体1一体成型也可以是通过焊接或卡接方式与所述壳体1的内壁固定连接。所述第一柱体161和所述第二柱体162为一体式结构，可以是在所述第一柱体161的外侧切削一圈形成所述第二柱体162，也可以采用一体注塑成型。

可选地，本实施例中也可以是所述壳体1上设有盲孔124，所述轴本体121上设有与所述盲孔124配合的台阶销16，同样能够实现本申请中通过盲孔124和台阶销16对压缩弹簧14进行固定的目的。

如图2至图4所示，所述壳体1上设有第一轴承孔15，所述第一轴承孔15内安装有第一轴承151，所述轴本体121与所述第一轴承151转动配合，所述台阶销16设于所述第一轴承孔15内；所述涡旋盘组件11上设有轴承座17，所述轴承座17上设有第二轴承孔171，所述第二轴承孔171内设有第二轴承172，所述偏心轴122与所述第二轴承172转动连接，由于所述轴承体和偏心轴122是偏心设置的，因此能够限定所述涡旋盘组件11做平面回转运动而不自转。

如图2和图3所示，所述涡旋盘组件11包括，所述涡旋盘组件11包括相互配合的动涡旋盘111和静涡旋盘112，所述静涡旋盘112固定在所述壳体1上，所述动涡旋盘111上设有所述轴承座17，所述静涡旋盘112通过螺钉固定在所述壳体1上，动涡旋盘111通过防自转曲轴12实现防自转功能，空压机运行过程中，低温低压的空气从吸气口进入动、静涡旋盘112形成的月牙形密闭空间中进行压缩，形成高温高压的气体从排气口排排出，空气在动涡旋盘111和静涡旋盘112之间压缩过程中泵体之间的压力增大，即所述动涡旋盘111和静涡旋盘112之间的压力增大，动涡旋盘111和静涡旋盘112会产生变形，而由于弹性件和浮动间隙13的设置，使得动涡旋盘111相对于静涡旋盘112在周向上可以移动，也即是动涡旋盘111和静涡旋盘112之间的泵体间隙，通过泵体间隙来吸收中和泵体的变形，进而有效避免了泵体保温变形后导致动涡旋盘111和静涡旋盘112之间的密封部件过压缩磨损的问题，在保证动涡旋盘111和静涡旋盘112之间密封的前提下提升了密封件的可靠性和使用寿命。同时第一轴承151或第二轴承172内通过油脂润滑，压缩弹簧14可以得到良好的润滑。

可选地，所述偏心轴122与所述第二轴承172之间为过盈配合；所述第二轴承172通过第二盖板19固定在所述第二轴承孔171内，所述第二盖板19通过螺钉与所述动涡旋盘111固定连接，进一步地，所述第二轴承172的外圈通过第二盖板19固定在所述第二轴承孔171内，同时所述防自转曲轴12的偏心轴122与所述第二轴承172的内圈过盈配合；所述轴本体121与所述第一轴承151之间间隙配合，具体的所述第一轴承151通过第一盖板18固定在所述第一轴承孔15内，所述第一盖板18通过螺钉与所述壳体1固定连接；优选地，所述第一轴承151的外圈通过第一盖板18固定在所述第一轴承孔15内，所述第一轴承151的内圈与所述轴本体121间隙配合。这样在进行泵头装配时，先将静涡旋盘112固定在所述壳体1上，然后将动涡旋盘111与所述静涡旋盘112啮合，在是用螺钉将轴承座17与动涡旋盘111固定连接，然后使用第二盖板19将第二轴承172固定在第二轴承孔171内，然后使偏心轴122与第二轴承172过盈配合，然后第一轴承孔15安装第一轴承151，并通过第一盖板18对第一轴承151进行固定，在将轴本体121插入第一轴承151内与所述第一轴承151间隙配合，完成装配。

如图3所示，所述轴本体121上设有轴肩113，所述浮动间隙13为所述轴肩113与第一轴承151之间的间隙，初始状态由于压缩弹簧14给所述防自转曲轴12一个弹力，弹力由动涡旋盘111朝向静涡旋盘112，因此轴肩113与所述第一轴承151之间的间隙最大，当泵体工作内部压力增大时，压力克服弹簧弹力，使防自转曲轴12由静涡旋盘112朝向静涡旋盘112的方向移动，因此浮动间隙13变小，进而动涡旋盘111和静涡旋盘112之间的泵体间隙增大。

实施例二

本实施例与实施例一的技术方案大体相同，其主要区别在于，本实施例中所述浮动间隙13为所述偏心轴122与所述涡旋盘组件11形成的，也即是所述偏心轴122与所述轴承座17之间形成所述浮动间隙13；具体的，所述浮动间隙13为所述防自转曲轴12上的轴肩113与第二轴承172之间的间隙，所述弹性件为压缩弹簧14，所述压缩弹簧14的一端固定在所述轴承座17上，另一端固定在所述偏心轴122上；由于压缩弹簧14需要给所述防自转曲轴12一个朝向所述动涡旋盘111方向的弹力，因此压缩弹簧14初始状态处于拉伸状态；优选地，所述偏心轴122上设有盲孔124，所述压缩弹簧14的一端固定在所述轴承座17上，另一端固定在所述盲孔124的内底壁上。

可选地，本实施例中所述偏心轴122与第二轴承172之间为间隙配合，与所述第一轴承151之间为过盈配合；这样在进行泵头装配时，先将第一轴承151安装在第一轴承孔15内，然后通过第一盖板18对第一轴承151进行固定，然后将轴本体121与第一轴承151过盈配合，再将第二轴承172固定在第二轴承孔171内，并通过第二盖板19进行固定，将偏心轴122与第二轴承172间隙配合；然后再使用螺钉将动涡旋盘111和轴承座17连接在一起，然后将静涡旋盘112固定在所述壳体1上，并与动涡旋盘111啮合。

实施例三

如图5至图7所示，本实施例提供的所述用于涡旋空气压缩机的泵头包括壳体1以及设于所述壳体1内的涡旋盘组件11、防自转曲拐周和弹性件，所述涡旋盘组件11包括相互配合的动涡旋盘111和静涡旋盘112，所述静涡旋盘112固定在所述壳体1上，所述动涡旋盘111上设有轴承座17，所述轴承座17与所述动涡旋盘111之间形成所述浮动间隙13，所述弹性件设于所述轴承座17和所述动涡旋盘111之间。

弹性件在初始状态下处于压缩状态，为所述动涡旋盘111提供一个由动涡旋盘111朝向静涡旋盘112的弹力，弹性件提供的弹力使的所述轴承座17和所述与所述动涡旋盘111之间保持一个最大的浮动间隙13，当动涡旋盘111和静涡旋盘112压缩空气内部压力增大时，动涡旋盘111受到一个与弹性件弹力相反的压力，此时所述轴承座17与所述动涡旋盘111之间形成的浮动间隙13变小，动涡旋盘111和静涡旋盘112之间的泵体间隙增大，由于动涡旋盘111可以在轴承座17和静涡旋盘112之间轴向浮动，因此能够吸收中和掉动涡旋盘111和静涡旋盘112的变形，有效的避免了泵体保温变形后导致密封部件过压缩磨损，保证密封的前提下提升了密封件的可靠性。

所述弹性件为压缩弹簧14，所述压缩弹簧14的一端抵靠在动涡旋盘111上，另一端抵靠在所述轴承座17上；还包括台阶销16，所述压缩弹簧14的一端抵靠在所述动涡旋盘111上，另一端通过台阶销16与所述轴承座17相连；如图5至图7所示，所述轴承座17上设有第一销孔173，所述动涡旋盘111上设有第二销孔113，所述台阶销16的一端固定在所述第一销孔173内，另一端与所述第二销孔113间隙配合，所述压缩弹簧14的一端套接在所述台阶销16上，另一端抵靠在所述第二销孔113的内底壁上。优选地，在所述轴承座17与所述动涡旋盘111之间设有多组压缩弹簧14，进而在所述轴承座17上设有三个第一销孔173。

实施例四

本实施例提供了一种涡旋空气压缩机，包括上述任一实施例所述的泵头，其中所述涡旋空气压缩机还包括驱动电机，所述驱动电机上设有驱动轴，所述驱动轴与所述泵头内的涡旋盘组件11转动连接。

其中涡旋空气压缩机包括驱动电机、安装底板和泵头，所述驱动电机和所述泵头均固定在所述安装底板上；泵头内设有动涡旋盘111、静涡旋盘112轴承座17和防自转曲轴12，所述驱动电机与驱动轴传动连接，驱动轴包括本体和偏心设置在所述轴本体121上的偏心销；所述泵头包括前端盖、壳体1和后端盖，所述静涡旋盘112通过螺钉固定在壳体1上，所述防自转曲轴12与所述驱动轴的偏心量相同，用于限制所述动涡旋盘111自转，使所述动涡旋盘111在驱动轴的带动下只能够做偏心回转运动；可选地，在泵头内设有多组防自转曲轴12，这样能够保证泵头内不受力均衡，所述后端盖上设有进气管，所述进气管与所述静涡旋盘112和动涡旋盘111之间形成的压缩腔体连通。涡旋压缩机工作过程中，由驱动电机通过驱动轴驱动动涡旋盘111做回转平动，动涡旋盘111与静涡旋盘112相互啮合从而形成月牙形压缩腔，随着空气经过吸气管进入压缩腔，动涡旋盘111作继续回转平动并始终保持良好的啮合状态，压缩腔不断向中心推移，容积不断缩小，腔体内压力不断上升；当压缩达预定压缩比时，高压空气由静涡旋盘112的中心排气口经过排气阀排出。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。