一种高速电动机离心式空气压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及空气压缩机，特别涉及一种高速电动机离心式空气压缩机。


背景技术：

2.如图1所示，现有技术中的压缩机内部设有旋转轴1和轴承7，旋转轴1上设有定子8和转子9，旋转轴1的另一端设有叶轮2’、蜗壳3和扩张器4，在壳体5’和旋转轴1之间设有气封6。现有技术中通常采用磁悬浮或气悬浮轴承，一般气封6与旋转轴1的间距为0.2～0.25mm，因此气封6的轴向的窜动距离一般在0.15～0.2mm，容易造成气体泄漏。另一方面，泄漏的高温气体会对轴承7加热，超过气悬浮或磁悬浮轴承的耐热温度。为此，轴承7需远离叶轮2’，故而使得电动机转部整体被迫加长，导致转子的临界转速降低，压缩机无法获得充分的输出压力。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在气体泄漏和电机转部整体过长的缺陷，提供一种高速电动机离心式空气压缩机。
4.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种高速电动机离心式空气压缩机，其包括壳体和穿设于所述壳体内的旋转轴，在所述壳体和所述旋转轴之间设有气封和轴承；所述壳体的一侧依次设有扩张器、蜗壳和叶轮，其特点在于，在所述叶轮上朝向所述壳体的一侧设有至少一个环形凹槽；在所述壳体上朝向所述叶轮的一侧设有至少一个向所述叶轮侧伸展的齿环，所述齿环的自由端与所述环形凹槽为错位设置。
6.较佳地，所述齿环的纵截面为矩形，所述矩形的中轴线与所述旋转轴的中轴线的夹角范围为60～90度。
7.较佳地，在所述旋转轴的外周面上与所述气封相对的部分设有第一密封涂层。
8.较佳地，所述第一密封涂层的厚度范围为0.08mm～0.12mm。
9.较佳地，所述第一密封涂层为聚四氟乙烯复合材料或二硫化钼制成的。
10.较佳地，所述叶轮上朝向所述壳体的一侧设有第二密封软涂层。
11.较佳地，所述第二密封软涂层的厚度范围为0.08mm～0.12mm。
12.较佳地，所述第二密封软涂层为聚四氟乙烯复合材料或二硫化钼制成的。
13.较佳地，所述轴承的另一侧设有定子和转子。
14.本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。
15.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型中的高速电动机离心式空气压缩机一方面使得气体经过叶轮背面环形凹槽时产生的螺旋流动能够在转子旋转表面上增加一个切向力，增加了流体摩擦，增大了流动阻和耗散损失，从而使通过密封间隙的泄漏量减少，降低了泄漏的热气对轴承造成的热影响，另一方面通过在壳体与叶轮之间以及气封与
旋转轴之间分别设置第一密封涂层和第二密封涂层，达到进一步减少气体向轴承泄漏的效果，从而缩短轴承长度，提高转子的临界转速，使得压缩机获得充分的输出压力，且结构更为紧凑。
附图说明
16.图1为现有技术中高速电动机离心式空气压缩机的剖视图。
17.图2为本实用新型的实施例中的高速电动机离心式空气压缩机的剖视图。
18.图3为图2中a部放大图。
具体实施方式
19.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
20.如图2所示，本实施例中的高速电动机离心式空气压缩机包括壳体5，在壳体5上设有气封6，旋转轴1依次穿过轴承7和气封6。在壳体5的一侧设有叶轮2、蜗壳3以及扩张器4，叶轮2的背面与壳体5相对。在轴承7的另一侧设有定子8和转子9。
21.如图3所示，本实施例中叶轮2朝向壳体5的一侧设有三个环形凹槽21，三个环形凹槽21的中心均与旋转轴1重合，而在壳体5上朝向叶轮2的一侧设有三个齿环51，三个齿环51的中心也均与旋转轴1重合。而齿环51的自由端均指向叶轮2，但与叶轮2上的环形凹槽21成错位设置，从而将壳体5’和叶轮2(见图1)之间原本平直的间隙阻隔为迷宫式的通道，使得气体经过叶轮背面环形凹槽21时产生的螺旋流动能够在转子旋转表面上增加一个切向力，增加了流体摩擦，增大了流动阻和耗散损失，从而使通过密封间隙的泄漏量减少，有效地化解了泄漏的热气对轴承7造成的影响，使得轴承7可以相较于现有技术的结构(图1)更靠近叶轮侧，从而有效缩短高速电动机离心式空气压缩机的长度。
22.本实施例中，该齿环51位于平行于旋转轴1的纵截面为矩形，其自由端相较于与壳体5相连的固定端更为远离旋转轴1的中心，所述矩形的中轴线与所述旋转轴的中轴线的夹角范围在60～90度。虽然本实施例中环形凹槽21和齿环51的数量均为三个，但在其他实施例中，也可根据实际进行增加或减少。
23.本实施例在上述结构的基础上，为了更进一步减少气体泄漏对轴承7造成的影响，在叶轮2朝向壳体5的侧面还设置了第一密封涂层23，进一步缩小了叶轮2和壳体5之间的间隙。本实施例中该第一密封涂层23采用聚四氟乙烯复合材料制成的，其厚度范围为0.08mm～0.12mm。同样，为了减少气封6与旋转轴1之间的间隙，减少气封6的轴向的窜动和气体泄漏率，在旋转轴1上与气封6相对的外周面上设有第二密封软涂层11，其厚度范围为0.08mm～0.12mm，且可以采用与第一密封涂层23相同的材料，也可以采用与第一密封涂层23不同的材质。在其他实施例中上述第一密封涂层和第二密封软涂层还可以采用二硫化钼等软材料进行替换，其加工时可采用喷涂工艺进行加工。
24.对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。


技术特征：
1.一种高速电动机离心式空气压缩机，其包括壳体和穿设于所述壳体内的旋转轴，在所述壳体和所述旋转轴之间设有气封和轴承；所述壳体的一侧依次设有扩张器、蜗壳和叶轮，其特征在于，在所述叶轮上朝向所述壳体的一侧设有至少一个环形凹槽；在所述壳体上朝向所述叶轮的一侧设有至少一个向所述叶轮侧伸展的齿环，所述齿环的自由端与所述环形凹槽为错位设置。2.如权利要求1所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述齿环的纵截面为矩形，所述矩形的中轴线与所述旋转轴的中轴线的夹角范围为60～90度。3.如权利要求1所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，在所述旋转轴的外周面上与所述气封相对的部分设有第一密封涂层。4.如权利要求3所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述第一密封涂层的厚度范围为0.08mm～0.12mm。5.如权利要求4所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述第一密封涂层为聚四氟乙烯复合材料或二硫化钼制成的。6.如权利要求1所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述叶轮上朝向所述壳体的一侧设有第二密封软涂层。7.如权利要求6所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述第二密封软涂层的厚度范围为0.08mm～0.12mm。8.如权利要求7所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述第二密封软涂层为聚四氟乙烯复合材料或二硫化钼制成的。9.如权利要求1所述的高速电动机离心式空气压缩机，其特征在于，所述轴承的另一侧设有定子和转子。

技术总结
本实用新型提供一种高速电动机离心式空气压缩机，包括壳体和旋转轴，在壳体和旋转轴之间设有气封和轴承；壳体的一侧依次设有扩张器、蜗壳和叶轮，在叶轮上朝向壳体的一侧设有至少一个环形凹槽；在所述壳体上朝向叶轮的一侧设有至少一个向叶轮侧伸展的齿环，齿环的自由端与环形凹槽为错位设置。本实用新型中的高速电动机离心式空气压缩机一方面通过增加气体流体摩擦，增大流动阻和耗散损失，从而使通过密封间隙的泄漏量减少，减少热气对轴承造成的热影响，另一方面通过在壳体与叶轮之间以及气封与旋转轴之间分别设置第一密封涂层和第二密封软涂层，达到进一步减少气体向轴承泄漏的效果，从而缩短轴承长度的，使得压缩机结构更为紧凑。更为紧凑。更为紧凑。


技术研发人员：鲁寅 李连福 卞显琪
受保护的技术使用者：上海汉钟精机股份有限公司
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2021/9/3