本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机。
背景技术：
现有的传统压缩膨胀一体机，由于机械部分和电机部分分离，因此整体尺寸过大。并且，近年来，人类对特殊气体的压缩需求越来越大，但特殊气体本身具有易燃易爆、有毒有害等特性，必须避免压缩气体的泄漏。然而，目前的压缩膨胀一体机由于密封性能不佳，无法满足特殊气体压缩性能需求，不适用于特殊气体场合。因此研制出一种小尺寸、完全密封的涡旋压缩膨胀一体机就显得十分必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的是现有压缩膨胀一体机整体尺寸较大且密封性能不佳，无法满足特殊气体压缩性能需求的技术问题，提供一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，把电机整合到了涡旋盘和机架上，不需要主轴，大大减小整体尺寸，并可实现对气体完全密封，实现特种气体压缩。
为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，包括机架1、动涡旋盘2、静涡旋盘3、永久磁铁4、绕组线圈5和偏心小轴6，所述永久磁铁4固定在所述机架1内部，作为定子；所述绕组线圈5设置在所述动涡旋盘2外部，作为转子；所述绕组线圈5通电后直接驱动所述动涡旋盘2转动；所述一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机包括压缩部分和膨胀部分，所述机架1上设有压缩静涡旋齿13，所述动涡旋盘2上设有压缩动涡旋齿14，所述压缩静涡旋齿13和压缩动涡旋齿14在所述动涡旋盘2转动过程中啮合，形成压缩腔；所述静涡旋盘3上设有膨胀静涡旋齿15，所述动涡旋盘2上设有膨胀动涡旋齿16，所述膨胀静涡旋齿15和膨胀动涡旋齿16啮合，形成膨胀腔；所述机架1与静涡旋盘3装配为完全密封的装配体，所述动涡旋盘1、永久磁铁4、绕组线圈5、偏心小轴6装配在所述机架1和静涡旋盘3所组成的装配体内；所述偏心小轴6的两端分别与所述机架1和静涡旋盘3连接，所述偏心小轴6的中间部分与动涡旋盘2连接；所述机架1、动涡旋盘2和静涡旋盘3上都设有涡旋齿，所述涡旋齿顶部和所述动涡旋盘2两侧圆环面上都开设密封槽7，所述密封槽7内填充密封材料，实现腔内气体无油完全密封，满足特殊性质气体(如易燃易爆，有毒有害气体)的压缩需求；所述静涡旋盘3背面设有进气口a8、进气口b9和排气口a10，所述机架1背面设有进气口c11和排气口b12；所述压缩气体由进气口a8和进气口b9进入压缩腔，在动涡旋盘2的偏心平动下，气体被压缩为高压，并由排气口a10排出到储气罐中。外界收集的高压气体由进气口c11进入膨胀腔，高压气体膨胀后推动动涡旋盘2运转，此时膨胀气体由高压已变为低压，再由排气口b12排出。
优选地，所述静涡旋盘3通过螺钉与所述机架1固定安装在一起。
优选地，所述永久磁铁4通过螺钉固定在所述机架1内圈上，所述永久磁铁4一侧与所述机架1内底面重合。
与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：
本发明提供的一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，把传统的电机与机械部分采用联轴器连接的形式改为了机电同体化的形式，不需要主轴，大大减小整体尺寸，动静涡旋盘配合既能压缩气体，又形成了电机，减小了整体结构件数量，节省材料，充分利用系统空间，并可回收能量，充分体现节能减排的理念。
本发明提供的一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，在特殊部位开设密封槽并采用特殊材料进行润滑及密封实现腔内气体无油完全密封，满足特殊性质气体(如易燃易爆，有毒有害气体)的压缩需求。
附图说明
图1为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机压缩腔的正面结构剖示图。
图2为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机膨胀腔的正面结构剖示图。
图3为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机整体侧面结构剖示图。
图4为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机压缩腔的正面结构正视图。
图5为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机膨胀腔的正面结构正视图。
图6为一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机膨胀腔涡旋齿上密封槽局部视图。
附图标记：1、机架；2、动涡旋盘；3、静涡旋盘；4、永久磁铁；5、线圈绕组；6、偏心小轴；7、密封槽；8、进气口a；9、进气口b；10、排气口a；11、进气口c；12、排气口；13、压缩静涡旋齿；14、压缩动涡旋齿；15、膨胀静涡旋齿；16、膨胀动涡旋齿；17、螺钉。
具体实施方式
下面结合附图，对实施例进行详细说明。
参见附图1至附图6，一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，包括机架1、动涡旋盘2、静涡旋盘3、永久磁铁4、绕组线圈5和偏心小轴6，所述永久磁铁4固定在所述机架1内部，作为定子；所述绕组线圈5设置在所述动涡旋盘2外部，作为转子；所述绕组线圈5通电后直接驱动所述动涡旋盘2转动；所述一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机包括压缩部分和膨胀部分，所述机架1上设有压缩静涡旋齿13，所述动涡旋盘2上设有压缩动涡旋齿14，在偏心小轴6的约束下，所述压缩静涡旋齿13和压缩动涡旋齿14在所述动涡旋盘2过程中啮合，形成压缩腔。在动涡旋盘2转动过程中，压缩腔面积逐渐减小，达到压缩气体的效果。所述静涡旋盘3上设有膨胀静涡旋齿15，所述动涡旋盘2上设有膨胀动涡旋齿16，在偏心小轴6的约束下，所述膨胀静涡旋齿15和膨胀动涡旋齿16啮合，形成膨胀腔。膨胀腔面积逐渐增大，推动动涡旋盘2转动，外界收集到的气体在膨胀机内回收能量以供压缩机使用。所述涡旋压缩膨胀一体机的运转过程中，气体压缩和膨胀同步进行，涡旋压缩膨胀一体机的膨胀部分实时为气体压缩提供部分能量。所述机架1与静涡旋盘3装配为完全密封的装配体，所述动涡旋盘2、永久磁铁4、绕组线圈5、偏心小轴6装配在所述机架1和静涡旋盘3所组成的装配体内；所述偏心小轴6的两端分别与所述机架1和静涡旋盘3连接，所述偏心小轴6的中间部分与动涡旋盘2连接；所述机架1、动涡旋盘2和静涡旋盘3上都设有涡旋齿，所述涡旋齿顶部和所述动涡旋盘2两侧圆环面上都开设密封槽7，所述密封槽7内填充密封材料，实现腔内气体无油完全密封，满足特殊性质气体(如易燃易爆，有毒有害气体)的压缩需求；所述静涡旋盘3背面设有进气口a8、进气口b9和排气口a10，所述机架1背面设有进气口c11和排气口b12；所述压缩气体由进气口a8和进气口b9进入压缩腔，在动涡旋盘2的偏心平动下，气体被压缩为高压，并由排气口a10排出到储气罐中。外界收集的高压气体由进气口c11进入膨胀腔，高压气体膨胀后推动动涡旋盘2运转，此时膨胀气体由高压已变为低压，再由排气口b12排出。
进一步地，所述密封材料为自润滑材料，实现腔内气体无油完全密封，满足特殊性质气体(如易燃易爆，有毒有害气体)的压缩需求，并有效避免摩擦，保护涡旋压缩膨胀一体机。
进一步地，所述静涡旋盘3通过螺钉17与所述机架1固定安装在一起。
进一步地，所述永久磁铁4通过螺钉固定在所述机架1内圈上，所述永久磁铁4一侧与所述机架1内底面重合。线圈绕组5缠绕于压缩静涡旋盘的外围，并使得线圈中电流的方向与磁场方向垂直。
一种机电耦合式无油涡旋压缩膨胀一体机，把传统的电机与机械部分采用联轴器连接的形式改为了机电同体化的形式，不需要主轴，大大减小整体尺寸，动静涡旋盘配合既能压缩气体，又形成了电机，减小了整体结构件数量，节省材料，充分利用系统空间，并可回收能量。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。