专利名称：一种改变动盘支撑结构的涡旋空气压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种涡旋空气压縮机，特别是一种喷油的涡旋空气压縮机，具体
说是一种改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机。
背景技术：
涡旋空气压縮机以其效率高、噪音低、体积小、有利于节能及保护环境等优点而广泛应用于工业、农业、交通运输等行业需要压縮空气的场合。涡旋空气压縮机主要运行件涡盘只有龊合，不产生磨损，因而寿命比活塞式、螺杆式压縮机更长，是风动机械理想动力源。在涡旋空气压縮机中，主要运行件涡盘分为动盘和静盘，动盘和静盘内设涡旋片，通常，由动盘和静盘彼此结合形成压縮腔，当动盘由曲轴带动沿着一定圆周轨迹作平动时，动盘涡旋片相对静盘涡旋片移动，即由两者所形成的压縮腔移动并改变其容积，从而进行吸入、压縮、排放，完成压縮空气的过程。 图l示出现有的涡旋空气压縮机的大致结构，静盘l'和动盘2'结合形成内部压縮腔，静盘l'固定在机架6'上，动盘2'在机架6'的支撑平台上，曲轴12'的偏心部插入动盘2'的轮毂内。压縮机为卧放结构，使十字环3'沿竖直方向运动。曲轴12'由主轴承5'和副轴承7'在机架6'的内腔，机架6'的末端装配后盖10'，前有机械密封ll'，在曲轴12'末端装配皮带轮9'和副平衡块8a' 、8b'，主平衡块4'在机架6'内，动盘轮毂与曲轴偏心部间设轴承13'。 如图1所示，机架6'支撑着动盘2'背侧端板的外侧边缘，整个动盘中心部分完全悬空，当压縮机工作时，空气进入涡盘内的压縮腔，随着动盘2'运动，空气被压縮，压縮腔中的压縮气体会对动盘2'产生一个沿轴向与静盘l'分离的轴向气体力，在轴向力的作用下，动盘2'被压靠在机架的支撑突台上，由于各腔室的轴向气体力的合力作用在动盘的中心附近，而机架的支撑突台支撑动盘的端板外侧边缘地带，动盘的变形就会较大，且中心变形最大，导致动、静盘中心部位型线齿顶与齿底之间的间隙增大，最终导致内泄漏增大，影响了压縮机的性能。同时由于动盘的变形，机架的支撑突台内侧附近的局部面压较大，因此容易导致机架的支撑突台内侧附近和动盘对应的位置产生磨损，影响了压縮机的可靠性。
发明内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有涡旋空气压縮机中，动盘支撑结构存在易变形、内泄漏的技术缺陷，提供一种结构简单合理、工作稳定可靠的改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，避免压縮机动盘变形的隐患，保证涡盘气密性，同时使产品成本进一步降低，增强产品竞争力，以克服现有技术中的不足之处。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，包括机架、静盘、动盘、曲轴、密封件及吸气、排气口 ，静盘上以紧固件固定在机架上，由动盘与静盘结合形成空气的压縮腔；曲轴的偏心部插入动盘的轮毂内，曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，在曲轴的偏心部与动盘的轮毂之间设轴承；所述动盘角向定位在机架上，所述机架的前端的中心部位设圆筒部，所述动盘的轮毂在曲轴偏心部的驱动下在圆筒部内作绕圆周平动，所述圆筒部与机架的壳体之间是环形凹槽，在圆筒部的前端设环形的支撑凸环以轴向支撑所述动盘。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，在环形凹槽的槽底环面上设置十字环，所述十字环的上表面和下表面的半圆位置分别各设有一对凸键，两对凸键互相垂直分布，在环形凹槽的槽底环面和动盘的底面上分别设置一对键槽，所述十字环的凸键分别置于环形凹槽54槽底环面和动盘底面的键槽内。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，支撑凸环的内径大于动盘直径的1/3，支撑凸环的外径小于动盘直径的3/4。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，所述机架包括前机架和后机架，所述的动盘的轮毂和曲轴的偏心部和主平衡块容纳在前机架内。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，主轴承设置在圆筒部内，主轴承设置在曲轴偏心部与主平衡块之间。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，副轴承设置后机架的末端部。[0012] 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，在后机架的末端设后盖，后盖内装有轴密封件。 上述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机中，副平衡块设置在曲轴的末端，所述末端伸出由前盘、前机架、后机架、后盖组成的密封腔体外。 本实用新型的有益效果在于通过对前机架支撑动盘的位置的改变，大大改善了动盘的受力状态，使动盘的支撑力从边缘位置移至靠近中心的位置，促使动盘的端板形变最小，极大限度地减小内泄漏，提高压縮机性能，本实用新型前机架的支撑结构简单合理，通过对动盘的支撑结构作调整，使涡旋空气压縮机工作更加稳定可靠。
图1是现有技术的涡旋空气压縮机的结构示意图； 图2是本实用新型所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机结构示意图。
具体实施方式下面将结合附图及实施例对本实用新型作进-各部件用标号表示如下
-步说明，附图2中涡旋空气压縮机 [0020][0021][0022][0023][0024]机架6'
静盘1曲轴4后盖8
静盘的吸气口 11轴承14
前机架圆筒部52
动盘2 动盘轮毂21
前机架5 主平衡块6轴封组件81副平衡块9
主轴承15
十字环3后机架7静盘固定螺钉10压縮腔连通的吸气引导槽12副轴承17 前机架外壳51支撑凸环53 凹槽54现有技术中，涡旋空气压縮机的结构如图l所示，由静盘l'、动盘2'、曲轴12'、、后盖10'组成，静盘l'与动盘2'结合形成一个空气的压 腔，静盘l'固定在机架6'上，曲轴12'装配在机架6'内，由主轴承5'与副轴承7'支承，轴体一端是偏心部，插入动盘的轮毂内，在偏心部与轮毂之间是轴承13'，平衡块4'设置在偏心部与主轴承5'之间，在机架内设有避让空间足以容纳平衡块的转动。动盘的轴向定位由静盘与机架的支撑平台限定，支撑平台设在机架6'的端部内腔外缘，支撑动盘2'的盘底端板的外缘。在压縮机正常运转情况下，压縮腔中的压縮气体会对动盘2'产生一个沿轴向与静盘1'分离的轴向气体力，因此动盘2'被压靠在机架6'的支撑平台上，由于各腔室的轴向气体力的合力作用在动盘的中心附近，如果机架6'的支撑平台支撑动盘的边缘地区，长期运行后造成动盘2'变形，且中心变形最大，导致动、静盘中心部位型线齿顶与齿底之间的间隙增大，最终导致内泄漏增大，影响了压縮机的性能。同时由于动盘2'的变形，机架支撑平台的内侧附近的局部面压较大，因此容易导致机架的支撑平台内侧附近和动盘2'对应的位置产生磨损，影响了压縮机的可靠性。 本实用新型为了解决上述存在的问题，对压縮机结构作出改进，如图2所示，本实用新型中前机架5中心被设计有一个圆筒部52，动盘轮毂21能在其中运动而不与前机架5产生干涉，圆筒部52的顶部是一个环形的凸起即前机架的支撑凸环53，由此，机架的支撑凸环最靠近动盘的中心，动盘2受到压縮气体的轴向力后变形最小，最大限度的减少了压縮气体的内泄漏，提高了压縮机的性能，同时前机架支撑凸环53的面压比较均匀，可靠性得到提高。 本设计中支撑凸环53的内径大于动盘直径的1/3，支撑凸环53的外径小于动盘直径的3/4，由此可最大程度的减少动盘的变形，优化支撑凸环的受力，减少摩擦，使得性能优化，并保证动盘平稳的运动。 动盘2与静盘1配合的安装形成一个空气压縮腔，动盘2可滑动的支撑在前机架的支撑凸环53上，前机架5的前端在壳体51和圆筒部52间是凹槽54，十字环3安装在动盘2底板和凹槽54之间，十字环3的上表面有一对凸键，两者的连线穿过环的中心，在十字环3的下表面也有一对凸键，同样，两者的连线穿过环的中心，两对凸键互相垂直(图中未示出)。在动盘2底板端面上和凹槽54上均开设有可配合安装十字环键部的键槽(图中未示出)，动盘2通过十字环3的连接保证了动盘2与前机架5的角向定位安装。[0028] 主轴承15安装在前机架5的中心，邻近曲轴的偏心部，主平衡块6过盈的安装在曲轴上主轴承15的后侧位置，并顶住主轴承的内圈，形成对主轴承内圈的轴向固定。动盘2的轮毂21中安装有轴承14，轴承14是滚针轴承，此滚针轴承的内圈过盈的安装在曲轴偏心部上。通过对主平衡块位置的调整，使曲轴在主轴承之前的悬臂结构大大縮短，减小了主平衡块惯性力矩对曲轴结构的影响，使曲轴运行的变形情况得到改善，从而提高了动盘的工作精度。通过对主平衡块的位置调整，同时改善了轴承支承受力情况。[0029] 静盘1通过固定螺钉安装在前机架5上，在两者的接触面上布置有密封部件，由此静盘1和前机架5端面形成了密封。同样，前机架5和后机架7、后机架7和后盖8通过同样的方式形成密封。后盖8中过盈的安装有轴封组件11，其通过弹性挡圈定位。由此通过静盘1、前机架5、后机架7、后盖8、曲轴4以及各密封部件在压縮机内部形成了一个密封的空腔，静盘1的上侧面开设有吸气口 11及与压縮腔连通的吸气引导槽12，引导槽12开设的位置使得动盘2在运动过程中吸气引导槽12间歇(或连续)的与所叙的密封空腔连通，从而在压縮机正常运转时形成一个低压的腔室。[0030] 后机架7的中心开设有比曲轴对应位置的直径略大的中心孔，副轴承17安装在后机架7的后部。由此，由于主轴承15紧挨曲轴偏心部，副轴承17远离主轴承15，使主、副轴承间的距离增大，从而轴承的受力将大幅减少，提高了轴承的寿命提高了可靠性，因此在设计时可选择小型的轴承，减少了轴承的直径，降低了成本，同时由于整体布置紧凑，使得在保证压縮机运转平衡的情况下，主、副平衡块重量减轻，降低了产品的成本，提高了竞争力。
权利要求一种改变动盘支撑结构的涡旋空气压缩机，包括机架、静盘(1)、动盘(2)、曲轴(4)、密封件及吸气、排气口，静盘(1)上以紧固件固定在机架上，由动盘(2)与静盘(1)结合形成空气的压缩腔；曲轴(4)的偏心部插入动盘(2)的轮毂内，曲轴以主轴承(15)和副轴承(17)安装在机架内，在曲轴的偏心部与动盘的轮毂之间设轴承(13)，其特征在于所述动盘(2)角向定位在机架上，所述机架的前端的中心部位设圆筒部(52)，所述动盘(2)的轮毂在曲轴偏心部的驱动下在圆筒部(52)内作绕圆周平动，所述圆筒部(52)与机架的壳体(51)之间是环形凹槽(54)，在圆筒部(52)的前端设环形的支撑凸环(53)以轴向支撑所述动盘(2)。
2. 根据权利要求1所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于在环形凹槽(54)的槽底环面上设置十字环(3)，所述十字环(3)的上表面和下表面的半圆位置分别各设有一对凸键，两对凸键互相垂直分布，在环形凹槽(54)的槽底环面和动盘(2)的底面上分别设置一对键槽，所述十字环(3)的凸键分别置于环形凹槽(54)槽底环面和动盘(2)底面的键槽内。
3. 根据权利要求2所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于支撑凸环(53)的内径大于动盘直径的1/3，支撑凸环(53)的外径小于动盘直径的3/4。
4. 根据权利要求1或2或3所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于所述机架包括前机架(5)和后机架(7)，所述的动盘(2)的轮毂和曲轴(4)的偏心部和主平衡块(6)容纳在前机架(5)内。
5. 根据权利要求4所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于副轴承(17)设置后机架(7)的末端部。
6. 根据权利要求5所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于在后机架(7)的末端设后盖(8)，后盖内装有轴密封件。
7. 根据权利要求6所述改变动盘支撑结构的涡旋空气压縮机，其特征在于副平衡块(9)设置在曲轴的末端，所述末端伸出由前盘(1)、前机架(5)、后机架(7)、后盖(8)组成的密封腔体外。
专利摘要一种改变动盘支撑结构的涡旋空气压缩机，包括机架、静盘、动盘、曲轴、轴密封件及吸气、排气口，静盘上以紧固件固定在机架上，由动盘与静盘结合形成空气的压缩腔；曲轴的偏心部插入动盘的轮毂内，曲轴以主轴承和副轴承安装在机架内，在曲轴的偏心部与动盘的轮毂之间设轴承，动盘角向定位在机架上，机架的前端的中心部位设圆筒部，动盘的轮毂在曲轴偏心部的驱动下在圆筒部内作绕圆周平动，圆筒部与机架的外壳之间是环形凹槽，在圆筒部的前端设环形的支撑凸环以轴向支撑所述动盘。本实用新型的涡旋空气压缩机结构简单合理、工作稳定可靠，避免压缩机动盘变形的隐患，保证涡盘气密性，增强产品竞争力，可以广泛应用在各种涡旋空气压缩机上。
文档编号F04C18/02GK201521444SQ200920268130
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月31日 优先权日2009年10月31日
发明者李华军, 李铃 申请人:广东正力精密机械有限公司