專利名稱：一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明屬于壓縮機技術領域，尤其涉及一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機。
背景技術：
目前，單螺桿壓縮機由一個圓柱螺桿和兩個中心對稱布置的平面星輪組成嚙合副，裝在殼體內構成。螺桿上設置有螺旋槽。螺旋槽、殼體內壁和星輪片齒頂面構成封閉的壓縮腔。高速旋轉時的動力傳到螺桿的螺旋槽上帶動星輪齒轉動，隨著星輪齒轉動，使空氣由螺桿倒角端面進入吸氣腔，再被星輪齒片封閉，壓縮至設計壓力時，由開在殼體內壁的排氣三角口通過排氣通道排出。現有技術中，單螺桿壓縮機的殼體上均僅開有一個噴液孔， 以將油、水或制冷液等冷卻液噴入壓縮腔。現有技術這種只有一個噴液孔的噴液方式不能實現單螺桿壓縮機整個壓縮過程全程噴液冷卻，特別是在標況下單級壓縮比為17 61的情況下，因壓縮比較大，壓縮過程中產生大量的熱，導致冷卻液易發生氧化、變質、結碳的現象，壓縮機不能正常工作，可靠性低。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其可實現對壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機進行全程噴液冷卻，避免冷卻液發生氧化、變質、結碳等不良現象，使壓縮機可以正常、持續工作，設備可靠性高。本發明的技術方案是一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，包括殼體、星輪構件、螺桿構件，所述螺桿構件相對所述殼體轉動設置，所述星輪構件轉動設置于所述殼體內且嚙合于所述螺桿構件，所述星輪構件設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件的兩側，所述殼體上開設有進氣孔的和排氣孔，所述螺桿構件上開設有螺旋槽，所述星輪構件包括星輪轉軸和固定設置于所述星輪轉軸外側且嚙合于所述螺旋槽的星輪片， 所述螺旋槽、星輪片和殼體內側壁構成壓縮腔，所述殼體上開設有至少二用于向壓縮腔噴入冷卻液的噴液孔，所述噴液孔于所述壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液。具體地，所述螺桿構件上開設有多條螺旋槽，所述噴液孔于螺桿構件轉動至不同的相位時依序向螺旋槽內噴入液體。具體地，所述噴液孔設置于所述殼體上且對應于所述星輪構件面心處。具體地，所述噴液孔上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭。優選地，所述噴液孔設置有三個，三個噴液孔呈等腰三角狀分布，所述螺旋槽設置有六條。具體地，所述殼體上固定有軸承座，所述軸承座上固定設置有軸承，所述星輪轉軸設置于所述軸承內，所述軸承座和軸承成對設置且位于所述星輪轉軸的兩端處，所述軸承座通過鎖緊件固定連接于所述殼體上，所述螺桿構件的中心軸與所述星輪轉軸的中心軸相垂直。具體地，所述壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的排氣壓力為 1.6MPa 至 6. OMPa 之間。具體地，所述星輪轉軸為金屬件，所述星輪片包括采用工程塑料制成的基體部以及嵌設于所述基體部內且與所述星輪轉軸之間具有吸附力的永磁體。具體地，所述星輪片包括多個齒部，所述永磁體嵌設于所述齒部內且位于厚度方向近中心處。本發明的提供了一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其通過設置至少二噴液孔，可實現對壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機進行全程噴液冷卻，避免冷卻液發生氧化、變質、結碳等不良現象，使壓縮機可以正常、持續工作，設備可靠性高。
圖1是本發明實施例提供的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的剖面示意圖；圖2是本發明實施例提供的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的平面示意圖；圖3是本發明實施例提供的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機中的星輪構件的平面示意圖；圖4是本發明實施例提供的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機中的星輪構件的另一平面示意圖；圖5是圖4中A-A處剖面示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖1 圖4所示，本發明實施例提供的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，可用于壓縮空氣等氣體。包括殼體100、星輪構件200、螺桿構件300，所述螺桿構件300相對所述殼體100轉動設置，所述星輪構件200轉動設置于所述殼體100 內且嚙合于所述螺桿構件300，所述星輪構件200設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件 300的兩側，通過采用電機等合適部件驅動螺桿構件300，使嚙合于螺桿構件300的星輪構件200隨之轉動以壓縮氣體，對稱設置于螺桿構件300兩側的星輪構件200，作用于螺桿構件300上的徑向力可互相抵消，振動小，噪音低。所述殼體100上開設有進氣孔的和排氣孔， 以吸入外界的空氣及排出壓縮后的氣體，進氣孔處可連接一空氣濾清器，以過濾空氣。所述螺桿構件300上開設有螺旋槽301，所述星輪構件200包括星輪轉軸210和固定設置于所述星輪轉軸210外側且嚙合于所述螺旋槽301的星輪片220，所述螺旋槽301、星輪片220 和殼體100內側壁可構成壓縮腔，空氣從螺桿構件300 —端吸入，隨著螺桿構件300的轉動，螺旋槽301將被星輪片220和殼體100內壁封閉成壓縮腔，隨著螺桿構件300的繼續轉動，壓縮腔的體積減小，以壓縮空氣，當螺桿構件300繼續轉動至排氣相位時，壓縮后氣體可由開設于殼體100內壁的三角排氣口排出。所述殼體100上開設有至少二用于向壓縮腔進行多點全程噴入冷卻液的噴液孔110，所述噴液孔110于壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液，所述噴液孔110按所述壓縮腔封閉后及排氣前星輪片220和螺旋槽 301的嚙合路徑呈多點分布。具體地，當其中一螺旋槽301轉動至預設的相位時，其中一噴液孔Iio可對該螺旋槽301進行噴液，當另一螺旋槽301轉動至預設的相位時，另一噴液孔 110可對該螺旋槽301進行噴液，在壓縮腔被封閉后及壓縮氣體排出前，噴液孔110可交替或依序對不同的螺旋槽301進行全程多點噴液，噴入的液體可以為油、水或制冷液等流體， 以起到冷卻、密封、吸振、消聲和潤滑等作用。通過設置至少二個噴液孔110，以實現壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的全程多點噴液冷卻，特別是在排氣壓力為 1. 6MPa至6. OMPa之間的情況下，由于壓縮行程長，傳統技術中僅一個噴液孔110噴液對應開始至終了的轉角區域(螺桿轉角)較小，不能對壓縮腔全程進行噴液冷卻，容易導致壓縮腔局部溫度過高；而且壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，壓縮過程中產生大量的熱量，且壓縮行程較壓比小的壓縮機行程長，若只有一個噴液孔110，其從噴液開始至終了的轉角區域較小(螺桿轉角)，不能對壓縮腔進行全程噴液冷卻，本發明提供的壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其通過設置至少二個噴液孔110， 可對壓縮腔進行全程多點噴液，保證壓縮腔溫度在合理的范圍內，避免冷卻液發生氧化、變質、結碳等不良現象，從而保證了壓縮機持續、正常地工作，產品可靠性高，實現在標況下采用單級壓縮，獲得理想的排氣溫度，解決了壓縮腔局部溫度過高導致冷卻液氧化、變質、結碳的技術問題，從而實現單螺桿壓縮機在標況下單級壓縮排氣壓力達1. 6MPa至6. OMPa及以上。具體地，如圖1和圖2所示，作為本發明一實施例，所述螺桿構件300上開設有多條螺旋槽301，所述噴液孔110于螺桿構件300轉動至不同的相位時依序向螺旋槽301內噴入液體。具體應用中，噴液孔110的噴液順序可依據實際情況而定。具體地，如圖1和圖2所示，作為本發明一實施例，所述噴液孔110設置于所述殼體上且對應于所述星輪構件200面心處，噴液孔110通向螺桿構件300，以將冷卻液噴至螺旋槽301內。本實施例中，兩個星輪構件200的面心方向反向設置，噴液孔110分別位于殼體的兩側并對應設置相相應的星輪構件200的面心附近處。通過這樣的設計，噴液孔110 設置有多個，每條螺旋槽301在轉動過程中并于所述壓縮腔封閉后及排氣前，均有至少一噴液孔110對其進行噴液，螺旋槽301離開一噴液孔110后即馬上進入另一噴液孔110，這樣，便實現了全程多點噴液。具體地，如圖1和圖2所示，作為本發明一實施例，所述噴液孔110上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭111，以提高噴液的冷卻效果、潤滑效果。優選地，如圖1和圖2所示，作為本發明一實施例，所述噴液孔110設置有三個，三個噴液孔110呈近等腰三角狀或等腰三角狀或其它合適形狀分布，本實施例中，噴液孔110 設置有兩組且分別位于殼體的兩側并對應設置相相應的星輪構件200的面心附近處，每組包括三個呈等腰三角形分布的噴液孔110。所述螺旋槽301設置有六條，三個噴液孔110依序對6條螺旋槽301進行全程多點噴液，冷卻、潤滑效果好。另外，也可以根據實際情況開設合適數量的噴液孔110，均屬于本發明的保護范圍，噴液孔110的數量取決于單螺桿壓縮機的排氣壓力設計值的大小，排氣壓力越大、噴液孔110的數量越多。排氣壓力越大時，噴液孔110的數量取決于是否能滿足單螺桿壓縮機在封閉后、開始排氣前的整個壓縮過程實現全程噴液的條件，實現在標況下采用單級壓縮，獲得理想的排氣溫度，解決了壓縮腔局部溫度過高導致冷卻液氧化、變質、結碳的技術問題。具體地，如圖1和圖2所示，作為本發明一實施例，所述殼體100上固定有軸承座 130，所述軸承座130上固定設置有軸承140，所述星輪轉軸210設置于所述軸承140內，所述軸承座130和軸承140成對設置且位于所述星輪轉軸210的兩端處，使星輪構件200可以可靠地相對殼體100轉動。所述軸承座130通過鎖緊件131固定連接于所述殼體100上，本實施例中，鎖緊件131為螺絲，便于維護。所述螺桿構件300的中心軸與所述星輪轉軸210 的中心軸相垂直。具體地，所述壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的排氣壓力為1.6ΜΙ^至6. OMI^a之間，設置單個噴液孔110的壓縮機難以滿足排氣壓力為1. 6ΜΙ^至 6. OMPa之間的冷卻需求。具體地，如圖1 圖5所示，作為本發明一實施例，所述星輪轉軸210為金屬件， 所述星輪片220包括采用工程塑料制成的基體部221以及嵌設于所述基體部221內且與所述星輪轉軸210之間具有吸附力的永磁體222。基體部221大多由高性能工程塑料如 PEEK (Polyether Ether Ketone，聚醚醚酮樹脂)碳纖維聚合物毛壞件經過星輪片220齒側、外圓、內孔等加工工序而得，由于加工應力的存在，星輪片220會發生不同程度的翹曲變形，尤其是星輪片220前端的齒頂處變形較大。星輪轉軸210可采用鑄鋼、球墨鑄鐵等材料制成。永磁體222可耐350°C的高溫，可呈片狀，其形狀可為圓形、方形、多邊形或異形等。 通過將高性能、耐高溫的永磁體222埋入星輪片220前端，在永磁體222強磁力的作用下， 星輪片220的齒部會與星輪轉軸210之間形成一個吸附力，消除了因加工應力而導致星輪片220翹曲變形的不良現象，自動矯正了加工應力而導致的翹曲變形，以實現星輪構件200 的設計、加工、裝配基準重合，提高了星輪構件200與螺桿構件300的嚙合精度，解決了現有技術中因星輪片220加工應力其齒部發生翹曲變形而影響嚙合精度的技術難題，無需通過熱壓時效定形矯正、車削、磨削等費時費力的方法去除應力，而且通過設置永磁體222，其去除應力效果好，成本低，延長了星輪構件200和螺桿構件300的使用壽命，降低了壓縮機工作時的噪音和振動，避免了由于星輪片220變形而在嚙合過程中產生的高頻率的交變沖擊、異響、過早磨損等不良現象，杜絕了星輪片220由于變形而導致星輪片220破碎的事故隱患，提高了壓縮機的質量，增加了收益。如圖1 圖5所示，作為本發明一實施例，所述星輪片220包括多個齒部，所述永磁體222嵌設于所述齒部內且位于厚度方向近中心處。通過將永磁體222嵌入齒部厚度方向中心處，可于星輪片220注塑成型時將永磁體222鑲嵌于星輪片220中，永磁體222不會脫落。由于星輪片220的前端的齒部位置處變形量較大，通過將永磁體222設置于星輪片 220前端的齒部，利于消除星輪片220的加工應力帶來的不良影響，提高星輪片220與螺桿構件300的嚙合精度。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，包括殼體、星輪構件、螺桿構件，所述螺桿構件相對所述殼體轉動設置，所述星輪構件轉動設置于所述殼體內且嚙合于所述螺桿構件，所述星輪構件設置有二個且對稱設置于所述螺桿構件的兩側，所述殼體上開設有進氣孔的和排氣孔，所述螺桿構件上開設有螺旋槽，所述星輪構件包括星輪轉軸和固定設置于所述星輪轉軸外側且嚙合于所述螺旋槽的星輪片，所述螺旋槽、星輪片和殼體內側壁構成壓縮腔，其特征在于，所述殼體上開設有至少二用于向壓縮腔噴入冷卻液的噴液孔，所述噴液孔于所述壓縮腔封閉后及排氣前對壓縮腔進行多點全程噴液。
2.如權利要求1所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述螺桿構件上開設有多條螺旋槽，所述噴液孔于螺桿構件轉動至不同的相位時依序向螺旋槽內噴入液體。
3.如權利要求1所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述噴液孔設置于所述殼體上且對應于所述星輪構件面心處。
4.如權利要求1所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述噴液孔上固定設置有可將冷卻液霧化的噴液接頭。
5.如權利要求2所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機， 其特征在于，所述噴液孔設置有三個，三個噴液孔呈等腰三角狀分布，所述螺旋槽設置有六^^ ο
6.如權利要求1至5中任一項所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述殼體上固定有軸承座，所述軸承座上固定設置有軸承，所述星輪轉軸設置于所述軸承內，所述軸承座和軸承成對設置且位于所述星輪轉軸的兩端處，所述軸承座通過鎖緊件固定連接于所述殼體上，所述螺桿構件的中心軸與所述星輪轉軸的中心軸相垂直。
7.如權利要求1至5中任一項所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機的排氣壓力為1. 6MPa至6. OMPa之間。
8.如權利要求1至5中任一項所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述星輪轉軸為金屬件，所述星輪片包括采用工程塑料制成的基體部以及嵌設于所述基體部內且與所述星輪轉軸之間具有吸附力的永磁體。
9.如權利要求8所述的一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其特征在于，所述星輪片包括多個齒部，所述永磁體嵌設于所述齒部內且位于厚度方向近中心處。
全文摘要
本發明適用于壓縮機技術領域，公開了一種壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，包括殼體、星輪構件、螺桿構件，星輪構件轉動設置于殼體內且嚙合于螺桿構件，星輪構件設置有二個且對稱設置于螺桿構件的兩側，螺桿構件上開設有螺旋槽，星輪構件包括星輪轉軸和嚙合于螺旋槽的星輪片，螺旋槽、星輪片和殼體內側壁構成壓縮腔，殼體上開設有至少二用于向壓縮腔噴入冷卻液的噴液孔。本發明提供的壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機，其可實現對壓縮過程全程多點噴液冷卻的單級中壓單螺桿壓縮機進行全程噴液冷卻，避免冷卻液發生氧化、變質、結碳等不良現象，使壓縮機可以正常、持續工作，設備可靠性高。
文檔編號F04C29/04GK102425549SQ20111027592
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月16日
發明者周中華, 朱景福, 祝翌, 程漢明, 章根國, 陳其鳴 申請人:深圳振華亞普精密機械有限公司