一种车载直流直联式无油涡旋空气压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及车载直流直联式无油涡旋空气压缩机。
【背景技术】
[0002]目前车辆上应用的无油涡旋空气压缩机局限于有油活塞式或有油滑片式，高端轨道交通车辆上应用了有油涡旋或无油涡旋空气压缩机或采用进口有油涡旋或无油涡旋空气压缩机，普通大型车辆上因为成本的制约普遍采用油活塞式或有油滑片式无油涡旋空气压缩机。现有的油活塞式或有油滑片式无油涡旋空气压缩机存在工作不稳定，维护周期短且维护成本高，结构庞大占用车辆有效空间，工作过程中有油分排放污染大等缺陷。同时，现有的车用无油涡旋空气压缩机普遍采用与发动机直联或皮带传动的方式取得驱动力，在车辆怠速行驶或车辆停驶状态时就不能提供足够的空气动能用于刹车或其它需要用到压力气体的功能，从而导致车辆出现刹车失灵等操作失效，引发交通事故。由此而知在车用无油涡旋空气压缩机领域有四大问题需要解决:一、需要一款维护周期长且维护成本低廉运行可靠的无油涡旋空气压缩机，取代传统活塞式或滑片式无油涡旋空气压缩机，提高车辆使用的可靠性及降低成本;二、需要一款无油空气压缩取代有油无油涡旋空气压缩机，彻底避免油分子的排放，做到绿色环保;三、需要一款结构紧凑、占用空间小的无油涡旋空气压缩机；四、需要设计一种持续稳定可靠的直流电动机作为车载空气压缩机驱动力的获取方式，以保证车辆在怠速行驶或停驶状态依然可以获得足够的工作气压。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对现有技术中存在的以上问题，提供一种车载直流直联式无油涡旋空气压缩机，其能够克服现有技术存在的工作不稳定、维护周期短且维护成本高，结构庞大占用车辆有效空间，工作过程中有油分排放污染空气，在车辆怠速行驶或车辆停驶状态时不能提供足够的空气动能等缺陷。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种车载直流直联式无油涡旋空气压缩机，包括无油涡旋空气压缩机和直流同步永磁电动机，所述无油涡旋空气压缩机包括静涡旋盘、动涡旋盘、压缩机曲轴和轴承座，所述直流同步永磁电动机包括电机本体和电机轴，所述压缩机曲轴安装于所述轴承座内，所述压缩机曲轴的输入端和所述电机轴的输出端通过花键咬合连接，所述压缩机曲轴的输出端与所述动涡旋盘固定连接，所述轴承座的一端与所述电机本体通过螺栓连接，所述轴承座的另一端与静涡旋盘通过螺栓连接；
[0006]所述静涡旋盘包括连接面、从连接面向内凹陷形成的收容腔和设置于收容腔内的渐开螺旋线形状的静涡旋齿，所述静涡旋齿的高度低于所述收容腔的高度;所述动涡旋盘包括设置于一侧的动涡旋齿和设置于另一侧的用于与所述压缩机曲轴的输出端固定连接的中心轴承室，所述动涡旋齿与所述静涡旋齿相互啮合，所述动涡旋盘相对所述静涡旋盘沿着一定圆周轨迹作平面运动时，所述动涡旋盘和静涡旋盘之间形成容积变化的压缩腔。
[0007]进一步地，所述轴承座内还设有三个或三个以上均布于所述压缩机曲轴外周的曲柄轴，所述压缩机曲轴包括主轴和偏心轴，所述曲柄轴包括第一圆柱和第二圆柱，所述压缩机曲轴的主轴和偏心轴的中心线的距离为A，所述曲柄轴的第一圆柱和第二圆柱的中心轴线的距离为B，所述动涡旋盘作圆周运动的半径为R，A = B = R。
[0008]进一步地，所述动涡旋盘上环绕所述中心轴承室均布三个或三个以上曲柄轴承室，所述轴承座上对应设有曲柄轴通孔，所述曲柄轴的第一圆柱伸入所述曲柄轴承室，并通过第一轴承形成固定连接，所述曲柄轴的第二圆柱伸入所述曲柄轴通孔，所述第二圆柱的长度小于所述曲柄轴通孔的长度，第二圆柱上套设有并排设置并紧密接触的第二轴承和第三轴承，所述曲柄轴通孔的端部设有轴承盖，所述轴承盖与所述第三轴承抵接。
[0009]进一步地，所述压缩机曲轴的主轴端设有第四轴承、油封、第五轴承和配重平衡结构;所述压缩机曲轴的偏心轴伸入所述动涡旋盘的中心轴承室，通过套设于所述偏心轴的第六轴承与孔用卡簧与所述动涡旋盘形成固定连接。
[0010]进一步地，所述配重平衡机构包括偏心轮和安装于偏心轮上的配重块，所述偏心轮通过平键和轴用卡簧固定于所述压缩机曲轴。
[0011]进一步地，所述静涡旋盘的收容腔外侧设置有散热结构体，所述散热结构体包括多个并排设置的条状散热片。
[0012]进一步地，所述的车载直流直联式无油涡旋空气压缩机还包括冷却器，该冷却器为中空的密封壳体，该密封壳体设有阵列式的散热片，所述冷却器与所述收容腔连通;所述收容腔的底部中心开设有出气口，所述出气口从所述收容腔的底部沿径向延伸，所述出气口与所述冷却器的进气管连通;所述收容腔的侧壁开设有进气口，所述进气口与外部气源连通。
[0013]进一步地，所述电机轴上设有轴流风扇和轴流风扇罩;所述电机轴的端部还设有导风机构，所述导风机构包括导风内罩、离心风扇和导风外罩，所述导风内罩和导风外罩固定连接形成导风腔，所述导风机构还包括连通所述导风腔和所述静涡旋盘的导风管和导风至
ΠΠ O
[0014]进一步地，所述静涡旋齿和动涡旋齿的端部设有凹槽，用于容纳耐磨密封条。
[0015]进一步地，所述轴承座的底部固定安装有底板，底板的底部设置有减震脚。
[0016]有益效果:本实用新型提供的车载直流直联式无油涡旋空气压缩机中的无油涡旋空气压缩机和直流同步永磁电动机为两个相互独立的部分，当无油涡旋空气压缩机或直流同步永磁电动机需要维护时，可将无油涡旋空气压缩机或直流同步永磁电动机单独拆卸或更换，不影响另一部分的使用；电机轴和压缩机曲轴通过花键咬合连接，驱动力通过电机轴直接传递给压缩机曲轴，驱动效率高，且便于维护；由于静涡旋盘设有收容腔，收容腔能够将静涡旋齿和动涡旋盘基本收容在内，使得整体积减小。本实用新型的无油涡旋空气压缩机由于紧凑而精密的结构设计，实现了工作稳定，维护周期长，且在车辆怠速行驶或车辆停驶状态时也能提供足够的空气动能，工作过程中无油分排放。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种车载直流直联式无油涡旋空气压缩机的立体结构示意图；
[0018]图2是图1所示车载直流直联式无油涡旋空气压缩机的分解示意图；
[0019]图3是图1所示车载直流直联式无油涡旋空气压缩机的剖面示意图；
[0020]图4是本实用新型中的无油涡旋空气压缩机的静涡旋盘的结构示意图；
[0021 ]图5是图4所不静祸旋盘从另一视角观察的结构不意图；
[0022]图6是本实用新型中的无油涡旋空气压缩机的动涡旋盘的结构示意图；
[0023]图7是图6所不动祸旋盘从另一视角观察的结构不意图；
[0024]图8是本实用新型中的压缩机曲轴的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型中的曲柄轴的结构示意图；
[0026]图10是本实用新型中的配重平衡机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果作进一步说明:
[0028]请参照图1至图3，本实用新型提供一种车载直流直联式无油涡旋空气压缩机，包括无油涡旋空气压缩机100和直流同步永磁电动机200。其中，无油涡旋空气压缩机100包括静涡旋盘11、动涡旋盘12、压缩机曲轴13和轴承座14。直流同步永磁电动机200包括电机本体22和电机轴21，压缩机曲轴13安装于轴承座14内，压缩机曲轴13的输入端和电机轴21的输出端通过花键咬合连接，压缩机曲轴13的输出端与动涡旋盘12固定连接，轴承座14的一端与电机本体22通过螺栓连接，轴承座14的另一端与静涡旋盘11通过螺栓连接。
[0029]结合图4和图5，静涡旋盘11包括连接面111、从连接面111向内凹陷形成的收容腔112和设置于收容腔112内的渐开螺旋线形状的静涡旋齿113，静涡旋齿113的高度低于收容腔112的高度，因此，动涡旋盘12也可收容在该收容腔112内，减小了动涡旋盘12和静涡旋盘11配合后的总长度。
[0030]本实用新型提供的车载直流直联式无油涡旋空气压缩机中的无油涡旋空气压缩机100和直流同步永磁电动机200为两个相互独立的部分，当无油涡旋空气压缩机100或直流同步永磁电动机200需要维护时，可将无油涡旋空气压缩机100或直流同步永磁电动机200单独拆卸或更换，不影响另一部分的使用。电机轴21和压缩机曲轴13通过花键咬合连接，电机驱动力通过电机轴21直接传递给压缩机曲轴13，驱动效率高，电机轴21和压缩机曲轴13可分离，且便于加工和维护。由于静涡旋盘11设有收容腔112，收容腔112能够将静涡旋齿113和动涡旋盘12基本收容在内，充分利用空间，使得整体积减小。
[0031]具体地，结合图6和图7，动涡旋盘12包括设置于一侧的动涡旋齿121和设置于另一侧的用于与压缩机曲轴13的输出端固定连接的一中心轴承室122，动涡旋齿121与静涡旋齿113相互啮合。如图9所示，压缩机曲轴