一种涡旋空压机密封结构、空压机及交通工具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种涡旋空压机密封结构、空压机及交通工具。涡旋空压机密封结构主要包括：动涡旋盘和静涡旋盘，所述动涡旋盘和静涡旋盘均设有涡旋齿；动涡旋盘和静涡旋盘相啮合；所述动涡旋盘和/或静涡旋盘上具有涂层；且所述动涡旋盘和静动涡旋盘的旋齿端部具有凹槽，凹槽内设置有密封条。本发明所提供的涡旋空压机密封结构，具有良好的密封性效果，且噪音较低。
【专利说明】
-种满旋空压机密封结构、空压机及交通工具
技术领域
[0001] 本发明设及机械工程及车辆工程相关技术领域，具体的说，是设一种满旋空压机 密封结构、空压机及交通工具。
【背景技术】
[0002] 满旋空压机具有结构简单、低噪声、效率高、可靠性好等优点，目前大多数满旋空 压机在工作过程中采用油润滑，润滑油对于油润滑满旋空压机是至关重要的，其作用有冷 却密封和润滑3个方面，但是有油润滑满旋空压机不能用于需要使用无油污染的纯净压缩 气体的一些场合，虽然在空压机出口处增加辅助油气分离系统可W降低气体产品中润滑油 的浓度，但气体产品中仍含有少量润滑油成分，而且增加了辅机设备的投资。
[0003] 无油润滑满旋空压机压缩腔内没有润滑油，不能实现冷却密封和润滑功能。为实 现满旋空压机的无油润滑，采用自润滑材料制造相关的摩擦件，W取代运些摩擦面工作所 需的润滑油。
[0004] 无油润滑满旋空压机满旋齿端面与满旋盘底部相互运动过程中，由于不能形成油 膜，齿端面的密封和润滑功能都会受到影响。在满旋齿端面容易产生径向间隙和轴向间隙， 在无油的情况下通过径向间隙的周向泄漏和轴向间隙的径向泄漏很严重，同时满旋齿端面 与满旋盘底部的摩擦功率损失增加，运些将严重影响无油润滑满旋空压机的工作性能。
[0005] 因此，如何设计一种具有良好密封效果的满旋空压机，是本领域技术人员亟需解 决的。
【发明内容】
[0006] 为了解决【背景技术】中无油满旋空压机密封性差，噪音较大的问题，本发明提供了 一种满旋空压机密封结构。W达到降低齿合磨损、保证密封性能和提高满旋空压机的使用 寿命的效果。
[0007] 为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
[000引一种满旋空压机密封结构，包括：
[0009] 动满旋盘和静满旋盘，所述动满旋盘和静满旋盘均设有满旋齿；
[0010] 动满旋盘和静满旋盘相晒合；
[0011] 所述动满旋盘和/或静满旋盘上具有涂层。
[0012] 优选的，所述动满旋盘和静满旋盘的满旋齿端部具有凹槽，凹槽内设置有密封条。
[0013] 优选的，所述涂层为阳极氧化层和耐磨层或耐磨层。
[0014] 优选的，所述涂层为化学气相沉积涂层。
[001引优选的，所述化学气相沉积涂层包括BALINIT?CSTAR涂层。
[0016] 优选的，所述涂层为耐磨硬质合金层。
[0017] 优选的，所述耐磨硬质合金层包括鹤、儀、娃、碳、钢的至少一种。
[001引优选的，所述鹤的含量为10%-25%或儀的含量为8%-35%或娃的含量为12%- 28%或碳的含量为13%-38%或钢的含量为8%-36%。
[0019] 优选的，所述涂层为纳米涂层。
[0020] 优选的，所述纳米涂层为陶瓷复合材料涂层。
[0021] 优选的，所述涂层为金属陶瓷涂层。
[0022] 优选的，所述金属陶瓷涂层包括娃、侣、钟、钢、儀、铁、铁至少一种。
[0023] 优选的，所述娃的含量为0.1%-5%或侣的含量为0.2%-7%或钟的含量为0.5%- 5.6%或钢的含量为0.3%-7.5%或儀的含量为1.2%-4.6%或铁的含量为0.8%-6.7%或 铁的含量为0.1 %-6.5%。
[0024] 优选的，所述涂层为耐磨硬质合金和橡胶组成的复合材料涂层。
[0025] 优选的，所述涂层中耐磨硬质合金的含量为20%-45%，橡胶的含量为1%-3.5%。
[0026] 优选的，所述阳极氧化层的厚度为1皿-50皿。
[0027] 优选的，所述耐磨层的厚度为0.0 OSmm-0.08mm。
[0028] 优选的，所述涂层为橡胶覆层或尼龙覆层。
[0029] 优选的，所述满旋齿的橡胶或尼龙覆层的厚度为0.01mm-2mm。
[0030] 优选的，所述涂层为聚碳酸醋。
[0031] 优选的，所述动满旋盘上的满旋齿高度随回转半径的增加而降低或所述满旋齿的 高度随回转半径的增加呈阶梯状降低，且所述凹槽的深度不随满旋齿高度的变化而变化。
[0032] 优选的，所述凹槽的深度随回旋半径的减小而减小但满旋齿的高度不变。
[0033] 优选的，所述密封条的厚度随回旋半径的减小而增大。
[0034] 优选的，所述满旋齿的高度不变，所述密封条的厚度随回旋半径的减小而呈线性 增加或呈阶梯状增加。
[0035] -种满旋空压机，该满旋空压机具有相晒合的动满旋齿及静满旋齿，该满旋空压 机具有权利要求上述的满旋空压机密封结构。
[0036] -种交通工具，该交通工具具有满旋空压机，该交通工具上安装有上述的满旋空 压机；
[0037] 其中，所述交通工具为=轮汽车或汽车。
[0038] 本发明的有益效果是：
[0039] (1)在满旋齿上增加了耐磨涂层，减小了动满旋盘和静满旋盘之间的碰撞噪音和 震动同时解决了空压机的泄露问题，使满旋空压机实现较高的工作压力。
[0040] (2)具有密封条，使得动满旋盘和静满旋盘在工作状态下利用密封条受到的压力 变化而达到自密封的作用。
【附图说明】
[0041 ]图1是本发明中动、静满旋盘配合图；
[0042] 图2是本发明中动满旋盘阳极氧化及耐磨层局部放大图；
[0043] 图3是本发明中无密封条的动、静满旋盘配合图；
[0044] 图4是本发明中动满旋盘剖视图；
[0045] 图5是本图4的正视图；
[0046] 图中：1、动满旋盘，1-1、动满旋盘满旋齿，1-2、动满旋盘凹槽，1-3、动满旋盘密封 条，1-4、动满旋盘密封面，1-5、阳极氧化层，1-6耐磨层、1-7满旋齿涂层；
[0047] 2、静满旋盘，2-1、静满旋盘满旋齿，2-2、静满旋盘凹槽，2-3、静满旋盘密封条，2- 4、静满旋盘密封面。
【具体实施方式】
[0048] 下面将结合附图对本发明进行详细说明。
[0049] 实施例1:如图1和图2所示，一种满旋空压机密封结构，包括动满旋盘1和静满旋盘 2,其中动满旋盘1上设有动满旋盘满旋齿1-1，动满旋盘满旋齿1-1上设有一定宽度和深度 的动满旋盘凹槽1-2,动满旋盘凹槽1-2内安装有动满旋盘密封条1-3。
[0050] 作为较佳的结构，在静满旋盘满轮齿2-1的顶部也设置有静满旋盘凹槽2-2,凹槽 内具有静满旋盘密封条2-3。
[0051 ]其中动满旋盘凹槽1-2与动满旋盘密封条1-3间隙配合。
[0052] 满旋空压机运行时，当气体通过动满旋盘密封条1-3或静满旋盘2-3顶部间隙时， 受到节流作用压力由Pi将至Pw，
[0053] 在高压一侧动满旋盘密封条1-3与动满旋盘凹槽1-2产生侧间隙，动满旋盘密封条 1-3底部由于被高压气体浮起而产生间隙，在动满旋盘密封条1-3底部间隙处有大小约等于 Pi的背压作用，动满旋盘密封条1-3顶部作用的气体力是变化的。
[0054] 随着压强差越大，动满旋盘密封条1-3所受密封压紧力越大，使动满旋盘密封条1- 3紧贴在动满旋盘密封1-4或静满旋盘密封面2-4达到密封作用，则动满旋盘密封条1-3和/ 或静满旋盘密封条2-3实现自密封的功能。
[0055] 在动满旋盘密封面1-4和静满旋盘密封面2-4上覆有涂层，所述涂层为耐磨层1-6 或阳极氧化层1-5和耐磨层1-6的至少一种。所述耐磨层1-6的厚度为0.005-0.08mm，阳极氧 化层1-5的厚度为l-50um，所述耐磨层可W为化学气相沉积层，该化学气相沉积层其中一个 示例为MLINITS' CSTAR涂层，化学气相沉积层可W降低动满旋盘1和静满旋盘2之间的摩 擦，从而降低满旋空压机的工作噪音。
[0化6] 本发明中，
[0057] 利用动满旋盘满旋齿1-1和静满旋盘满旋齿2-1的相对公转运动，使一对满旋齿壁 间所行程的月牙形容积连续的由大到小变化，从而实现压缩气体的目的。
[0058] 其中的一个应用示例是在所述动满旋齿1-1的两侧面设有满旋齿涂层1-7,在满旋 空压机运行时，满旋空压机的泄露包括径向泄露和轴向泄露，且主要为轴向泄露，在动满旋 齿1-1上覆有的涂层，所述涂层为橡胶覆层或尼龙覆层，所述满旋齿内覆层厚度为0.01- 2mm，满旋齿外覆层厚度为0.Ol-Imm,由于橡胶具有较大的弹性和自恢复功能，因此该结构 减小了动满旋盘1和静满旋盘2之间的碰撞噪音同时解决了空压机的泄露问题，使满旋空压 机实现较高的工作压力。
[0059] 作为另一种情形，也可W在动满旋盘1和静满旋盘2之一涂覆涂层，使其实现软硬 结合的良好密封。
[0060] 实施例2:如图3所示，一种满旋式空压机密封结构，包括动满旋盘1和静满旋盘2， 所述动满旋盘上设有动满旋盘满旋齿1-1，在所述动满旋盘满旋齿1-1覆有涂层，所述涂层 为橡胶覆层或尼龙覆层，所述橡胶或尼龙覆层的厚度为〇.〇l-2mm，该结构直接在动满旋盘 满旋齿1-1上直接覆有橡胶层或尼龙层，避免加工动满旋齿1-1上的动满旋盘凹槽1-2及动 满旋盘密封条1-3的安装，降低了加工难度和产品成本，且在动满旋盘满旋齿1-1上覆有涂 层，降低了动、静满旋盘运动时的震动及轴向碰撞产生的噪音，该结构可将满旋空压机的工 作噪音降低5-8地左右，满足使用舒适性的要求。
[0061] 实施例3:如图4和图5所示，所述动满旋盘满旋齿1-1的高度随回旋半径的增加呈 下降趋势，所述凹槽的深度不变;更进一步的，动满旋盘满旋齿1-1的高度随回旋半径的增 加而成线性减小或阶梯减小的趋势；其中，动满旋盘1中屯、位置的动满旋盘满旋齿高度为 hi,沿回旋半径增大的方向，满旋齿的高度分别为h2和h3,其中hl>h2>h3,高度hi比高度 h2高5-lOum，高度h2比h3高15-20um，在满旋空压机工作时，越靠近满旋空压机的中屯、位置 (出气口位置），压缩空气的气体压力越大，气体泄漏越严重，密封条的磨损越严重。因此，回 旋半径越小，密封性能要求越高。所述动满旋盘满旋齿1-1的高度随回旋半径的增加，满旋 齿的高度呈下降趋势，所述凹槽的深度不变，使回旋半径小的位置，动满旋盘1和静满旋盘2 的间隙越小（即满旋齿的高度随满旋线形状在轴向同步变化），从而使满旋空压机的密封性 能越好，提高了满旋空压机的使用寿命。
[0062] 实施例4: 一种满旋空压机，该空压机采用了实施例1、实施例2或实施例3中的动满 旋盘1和静满旋盘2的结构。其中，所述动满旋盘1和静满旋盘2的配合方式为实施例1、实施 例2或实施例3中的一种。
[0063] 实施例5:-种=轮汽车，该=轮汽车上安装有满旋空压机，其中，所述的满旋空压 机为实施例4所述的满旋空压机。
[0064] 实施例6: -种汽车，该汽车上安装有满旋空压机，其中，所述的满旋空压机为实施 例4所述的满旋空压机。
[0065] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般 原理可W在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予W详细说明 和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行寶述。因此，本发明将不会被限制于本文 所示的运些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种祸旋空压机密封结构，包括： 动涡旋盘和静涡旋盘，所述动涡旋盘和静涡旋盘均设有涡旋齿； 动涡旋盘和静涡旋盘相啮合； 其特征在于， 所述动涡旋盘和/或静涡旋盘上具有涂层。2. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述动涡旋盘和静涡旋盘 的涡旋齿端部具有凹槽，凹槽内设置有密封条。3. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为阳极氧化层和 耐磨层或耐磨层。4. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为化学气相沉积 涂层。5. 根据权利要求4所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述化学气相沉积涂层包 括 BALINI T?C STAR 涂层。6. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为耐磨硬质合金 层。7. 根据权利要求6所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述耐磨硬质合金层包括 钨、镍、硅、碳、钠的至少一种。8. 根据权利要求7所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述钨的含量为10%-25%或镍的含量为8%-35%或硅的含量为12%-28%或碳的含量为13%-38%或钠的含量 为 8%-36%。9. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为纳米涂层。10. 根据权利要求9所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述纳米涂层为陶瓷复 合材料涂层。11. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为金属陶瓷涂 层。12. 根据权利要求11所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述金属陶瓷涂层包括 娃、错、钾、钠、镁、铁、钛至少一种。13. 根据权利要求12所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述硅的含量为0.1 %-5%或铝的含量为0.2%-7%或钾的含量为0.5%-5.6%或钠的含量为0.3%-7.5%或镁的 含量为1.2%-4.6%或铁的含量为0.8%-6.7%或钛的含量为0.1%-6.5%。14. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为耐磨硬质合 金和橡胶组成的复合材料涂层。15. 根据权利要求14所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层中耐磨硬质合 金的含量为20%_45%，橡胶的含量为1%-3.5%。16. 根据权利要求3所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述阳极氧化层的厚度 为lum_50um〇17. 根据权利要求3所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述耐磨层的厚度为 0. PO5mm-Q·08mm〇18. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为橡胶覆层或 尼龙覆层。19. 根据权利要求18所述的橡胶或尼龙覆层，其特征在于，所述涡旋齿的橡胶或尼龙覆 层的厚度为〇. 〇lmm-2mm。20. 根据权利要求1所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涂层为聚碳酸酯。21. 根据权利要求2所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述动涡旋盘上的涡旋 齿高度随回转半径的增加而降低或所述涡旋齿的高度随回转半径的增加呈阶梯状降低，且 所述凹槽的深度不随涡旋齿高度的变化而变化。22. 根据权利要求2所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述凹槽的深度随回旋 半径的减小而减小但涡旋齿的高度不变。23. 根据权利要求2所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述密封条的厚度随回 旋半径的减小而增大。24. 根据权利要求2所述的涡旋空压机密封结构，其特征在于，所述涡旋齿的高度不变， 所述密封条的厚度随回旋半径的减小而呈线性增加或呈阶梯状增加。25. -种涡旋空压机，该涡旋空压机具有相啮合的动涡旋齿及静涡旋齿，其特征在于， 该涡旋空压机具有权利要求1-24任一项所述的涡旋空压机密封结构。26. -种交通工具，该交通工具具有涡旋空压机，其特征在于，该交通工具上安装有权 利要求25所述的涡旋空压机； 其中，所述交通工具为三轮汽车或汽车。
【文档编号】F04C27/00GK106014976SQ201610344612
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】王兆宇, 邢宗跃, 李萍, 曲振鑫
【申请人】龙口中宇热管理系统科技有限公司