專利名稱：一種內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)容積式壓縮機領(lǐng)域，涉及一種壓縮機機體，特別涉及一種內(nèi)嚙合 轉(zhuǎn)子壓縮機。
背景技術(shù)：
一般而言，壓縮機是一種對氣體進(jìn)行壓縮的機械，按照其形態(tài)不同可分為容積式 和速度式兩大類，而容積式又可分為往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式，例如前者有往復(fù)活塞壓縮機、自由活 塞壓縮機，而后者有滾動轉(zhuǎn)子壓縮機、渦旋壓縮機和滑片式壓縮機等。由于旋轉(zhuǎn)式容積壓縮 機結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、運行可靠性好，因此在很多領(lǐng)域已經(jīng)取代了往復(fù)容積式壓縮機。旋轉(zhuǎn)式容積壓縮機用于全封閉制冷系統(tǒng)時，一般包括壓縮機機體、殼體、電機和連 接結(jié)構(gòu)等部件，而其核心部件是機體，因為氣體的壓縮主要依靠機體完成，壓縮機的功耗和 可靠性也是由機體所保證，因此一個機體的好壞基本決定了壓縮機性能的優(yōu)劣。申請?zhí)枮?0226465.X的專利“高強度、全平衡轉(zhuǎn)子式壓縮機”和申請?zhí)枮?01224544. 5的專利“齒輪式轉(zhuǎn)子壓縮機”公開了一種用于氣體輸運和增壓的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓 縮機，其主要由內(nèi)外兩個轉(zhuǎn)子組成，內(nèi)轉(zhuǎn)子和主軸連接在一起，外轉(zhuǎn)子放置在一個和其同心 的缸體中，兩轉(zhuǎn)子分別繞各自的中心點轉(zhuǎn)動，不存在不平衡慣性質(zhì)量，因此運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以 耐受高的壓力和壓力差。常規(guī)的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機機體的剖面如圖1所示，其特點在于外轉(zhuǎn)子4'直接放 置在常規(guī)缸體10'內(nèi)，與內(nèi)轉(zhuǎn)子2'構(gòu)成了可壓縮氣體的多個容積，當(dāng)壓縮機工作時，由于 各工作容積壓力的差別，會產(chǎn)生徑向氣體力，通過外轉(zhuǎn)子4'傳遞到常規(guī)缸體10'上，同 理，常規(guī)缸體10'也會對外轉(zhuǎn)子4'產(chǎn)生反作用力，即常規(guī)缸體10'對外轉(zhuǎn)子4'的支撐 力，文獻(xiàn)“內(nèi)嚙合擺線轉(zhuǎn)子壓縮機缸體支撐力位置研究”(馮詩愚，朱冬生，高秀峰，郁永章， 西安交通大學(xué)學(xué)報，2007. 11)對支撐力進(jìn)行了計算，計算結(jié)果顯示，支撐力的大小和方向不 僅與所壓縮介質(zhì)的壓力有關(guān)，同時還與各部件的間隙有關(guān)，即使間隙選擇合理，這個支撐力 在每個運行周期中的角度和大小均發(fā)生很大的變化。從圖1結(jié)構(gòu)可見，外轉(zhuǎn)子4'外圓柱 面和常規(guī)缸體2'上的外轉(zhuǎn)子孔IOa'內(nèi)圓柱面之間存在速度差，類似于一種滑動軸承的 工作方式，雖然通過進(jìn)油孔IOb'引入潤滑油填充兩者之間的間隙，理論上希望兩者不發(fā)生 直接的金屬滑動摩擦，同時通過出油孔IOc'將升溫后的潤滑油排出，帶走熱量，但是，兩者 與潤滑油之間存在滑動摩擦，特別是隨著外轉(zhuǎn)子5'直徑的增加或者主軸的轉(zhuǎn)速提升，加之 較大的支撐力變化，容易使?jié)櫥湍け黄茐?，?dǎo)致外轉(zhuǎn)子4'和缸體產(chǎn)生直接的金屬滑動摩 擦，從而使壓縮機摩擦功耗上升，甚至導(dǎo)致內(nèi)外轉(zhuǎn)子工作失效甚至損壞，從而使整個壓縮機 報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更加可靠的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機機體組件， 防止外轉(zhuǎn)子和缸體之間有害的直接金屬接觸。
為了實現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案一種內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，包括上端板、下端板、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、缸體以及主軸，所 述缸體設(shè)置于上端板和下端板之間，且上端板、缸體以及下端板通過緊固連接件連接成一 體，所述缸體內(nèi)部偏心地開設(shè)一外轉(zhuǎn)子孔，所述外轉(zhuǎn)子置于外轉(zhuǎn)子孔內(nèi)，同時所述外轉(zhuǎn)子與 內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嚙合連接，主軸穿過內(nèi)轉(zhuǎn)子同心開設(shè)的主軸孔放置，且主軸通過軸承支撐在下端 板和上端板上，所述外轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子孔之間間隙設(shè)置，所述缸體上開設(shè)有支撐柱通孔，且該 支撐柱通孔與外轉(zhuǎn)子孔連通，同時支撐柱通孔內(nèi)安裝有支撐柱，所述支撐柱的兩端通過軸 承分別支撐在上端板和下端板上，且支撐柱與外轉(zhuǎn)子之間線接觸連接。進(jìn)一步地，所述支撐柱與缸體兩者軸心的連線與內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機徑向氣體力平 均方向相同。進(jìn)一步地，所述支撐柱為階梯軸，包括支撐段、上軸承安裝段和下軸承安裝段，所 述支撐段的外徑大于上軸承安裝段/下軸承安裝段的外徑，且支撐段與外轉(zhuǎn)子之間線接觸 連接，另外，所述支撐柱的柱體內(nèi)偏心地開設(shè)潤滑油道。進(jìn)一步地，所述支撐柱包括支撐輪以及與支撐輪配合連接的支承軸，且所述支撐 輪與外轉(zhuǎn)子之間面接觸連接。進(jìn)一步地，所述支撐柱的兩端通過滾動軸承或者滑動軸承支撐在上端板和下端板 上。根據(jù)以上的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)以下的有益效果采用本發(fā)明所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機結(jié)構(gòu)，不僅仍然可保證氣缸中內(nèi)外轉(zhuǎn)子正確 嚙合，從而完成氣體的吸氣_壓縮-排氣過程，同時外轉(zhuǎn)子和缸體之間通過支撐柱相隔，支 撐柱的位置恰好通過支撐力作用線方向，因此支撐力可大大降低，且支撐柱與外轉(zhuǎn)子外圓 柱面為滾動摩擦，摩擦系數(shù)大大降低，不會產(chǎn)生圖1所示結(jié)構(gòu)那樣失效的現(xiàn)象，因此可靠性 大幅度增加。


圖1是常規(guī)內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機機體剖視圖；其中2'為內(nèi)轉(zhuǎn)子；4'為外轉(zhuǎn)子；10'為缸體；IOa'為外轉(zhuǎn)子孔；IOb'為進(jìn)油 孔；IOc'為出油孔；圖2是本發(fā)明的主剖視圖；圖3是本發(fā)明的I-I向剖視圖；圖4是本發(fā)明的分解示意圖；其中，1為上端板；Ia為支撐柱上軸承孔；Ib為排氣孔；2為內(nèi)轉(zhuǎn)子；2a為主軸孔； 3為支撐柱；3a為上軸承安裝段；3b為下軸承安裝段；3c為支撐柱油孔；3d為支撐段；3e為 吸油段；4為外轉(zhuǎn)子；5為缸體；5a為支撐柱通孔；5b為外轉(zhuǎn)子孔；5c為上油溝；5d為缸體油 孔；5e為下油溝；6為下端板；6a為支撐柱下軸承孔；6b為主軸承孔；6c為吸氣孔；6d為回 油通孔；8為油盤；9為主軸；9a為驅(qū)動段；9b為副軸承面；9c為主軸承面；9d為主軸油孔； 30為支撐柱上軸承；31為支撐柱下軸承。
具體實施例方式附圖非限制性地公開了本發(fā)明所涉及一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，以下將結(jié)合 附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖2至4所示，本發(fā)明所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，包括上端板1、下端板6、內(nèi)轉(zhuǎn) 子2、外轉(zhuǎn)子4、缸體5以及主軸9，所述缸體5設(shè)置于上端板1和下端板6之間，且上端板1、 缸體5以及下端板6通過緊固連接件連接成一體，所述缸體5內(nèi)部偏心地開設(shè)一外轉(zhuǎn)子孔 5b，所述外轉(zhuǎn)子4置于外轉(zhuǎn)子孔5b內(nèi)，同時所述外轉(zhuǎn)子4與內(nèi)轉(zhuǎn)子2內(nèi)嚙合連接，主軸9穿 過內(nèi)轉(zhuǎn)子2同心開設(shè)的主軸孔2a放置，且主軸9通過軸承支撐在下端板6和上端板1上， 所述外轉(zhuǎn)子4與外轉(zhuǎn)子孔5b之間間隙設(shè)置，所述缸體5上開設(shè)有支撐柱通孔5a，且該支撐 柱通孔5a與外轉(zhuǎn)子孔5b連通，同時支撐柱通孔5a內(nèi)安裝有支撐柱3，所述支撐柱3的兩端 通過軸承分別支撐在上端板1和下端板6上，且支撐柱3與外轉(zhuǎn)子4之間線接觸連接。所 述支撐柱3與缸體5兩者軸心的連線與內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機徑向氣體力平均方向相同。圖中 所示的支撐柱3為階梯軸，包括支撐段3d、上軸承安裝段3a和下軸承安裝段3b，所述支撐 段3d的外徑大于上軸承安裝段3a/下軸承安裝段3b的外徑，且支撐段3d與外轉(zhuǎn)子4之間 線接觸連接，另外，所述支撐柱3的柱體內(nèi)偏心地開設(shè)潤滑油道，當(dāng)然，也可以將支撐柱3設(shè) 置成包含有支撐輪以及與支撐輪配合連接的支承軸的柱形回轉(zhuǎn)體，此時，支撐輪的外壁面 與外轉(zhuǎn)子4之間面接觸，而支承軸的兩端則通過軸承安裝在上端板1和下端板6上。所述 支撐柱3的兩端通過滾動軸承或者滑動軸承支撐在上端板1和下端板6上。具體地說，本發(fā)明主要由上端板1、內(nèi)轉(zhuǎn)子2、支撐柱3、外轉(zhuǎn)子4、缸體5、下端板6 和主軸9構(gòu)成，缸體5上有一個支撐柱通孔5a，上端板1上有一個支撐柱上軸承孔Ia并放 置有支撐柱上軸承30，下端板6上有一個支撐柱下軸承孔6a并放置有支撐柱下軸承31，支 撐柱上軸承30和支撐柱下軸承31均為滾針軸承，且采用潤滑油潤滑；所述支撐柱3被放 置在上端板1和下端板6之間，支撐柱上軸承安裝段3a插入支撐柱上軸承內(nèi)孔中并與之配 合，支撐柱的下軸承安裝段3b插入支撐柱下軸承內(nèi)孔中并與之配合，支撐柱的支撐段3d外 壁面與外轉(zhuǎn)子4外圓柱面接觸；缸體5有外轉(zhuǎn)子孔5b，其與缸體5軸線具有一定偏心距離，且直徑略大于外轉(zhuǎn)子4 外圓柱面直徑，外轉(zhuǎn)子4同心放置在外轉(zhuǎn)子孔5b中；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子2中心開設(shè)有主軸孔2a， 主軸9的驅(qū)動段9a插入主軸孔2a中，內(nèi)轉(zhuǎn)子2也被放置在缸體5中，且內(nèi)轉(zhuǎn)子2上的齒與 外轉(zhuǎn)子4的齒接觸嚙合；上端板1和下端板6均通過螺釘與缸體5連接；支撐柱3內(nèi)部開有偏心的支撐柱油孔3c，下端板6下部通過螺釘連接有油盤8，支撐 柱3的吸油段3e伸出下軸承孔并進(jìn)入油盤8內(nèi)部；上端板1中心處開設(shè)了副軸承孔與主軸9 上的副軸承面9b配合，下端板6開設(shè)了主軸承孔6b與主軸9的主軸承面9c配合，主軸9也 開設(shè)了偏心的主軸油孔9d ；缸體5上下有與外轉(zhuǎn)子孔5b同心的上油溝5c和下油溝5e，它們 的直徑大于外轉(zhuǎn)子孔5b直徑，缸體5設(shè)置了缸體油孔5d，下端板6上設(shè)置了回油通孔6d。本實施例的壓縮機機體工作原理為內(nèi)轉(zhuǎn)子2和外轉(zhuǎn)子4通過相互的嚙合點與上端板1及下端板6構(gòu)成多個相互獨立 的封閉空間，內(nèi)轉(zhuǎn)子2由插入主軸孔2a的主軸驅(qū)動，進(jìn)而帶動外轉(zhuǎn)子4沿其本身的軸線轉(zhuǎn) 動，因此所述封閉空間的體積會周期性發(fā)生變化；當(dāng)工作腔與下端板6上開設(shè)的吸氣孔6c 連通后，外界氣體進(jìn)入工作腔，直至工作腔與吸氣孔6c脫離完成吸氣，當(dāng)工作腔與上端板1上開設(shè)的吸氣孔6c連通后，工作腔內(nèi)氣體被排出，直至工作腔與排氣孔Ib脫離，隨著主軸 的轉(zhuǎn)動，周期性地完成吸氣_壓縮_排氣過程。當(dāng)外轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，其帶動支撐柱3轉(zhuǎn)動， 徑向氣體力從外轉(zhuǎn)子4傳遞到支撐段3d上，再通過支撐柱上軸承30和支撐柱下軸承31傳 遞到缸體5上；主軸轉(zhuǎn)動時，主軸油孔9d從壓縮機下部吸入潤滑油，用于潤滑主軸承面9c 和副軸承面％，部分潤滑油被泵入油盤8，支撐柱的吸油段3e伸入油盤8的潤滑油中，通過 支撐柱油孔3c將潤滑油送入支撐柱上軸承30和支撐柱下軸承31，潤滑完畢的潤滑油流經(jīng) 上油溝5c和下油溝5e在缸體油孔5d匯集，并通過回油通孔6d返回油盤8中；此外，軸承 蓋板可防止?jié)櫥椭苯恿鞒鲋沃陷S承30。如上所述，本發(fā)明所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機機體在支撐力大小及方向變化幅度較 大時，仍然能保證外轉(zhuǎn)子4和缸體5不會發(fā)生直接的金屬滑動摩擦，且所有運動副之間均為 滾動摩擦，大大降低了摩擦功耗，可提高壓縮機的性能系數(shù)。上面結(jié)合附圖所描述的本發(fā)明優(yōu)選具體實施例僅用于說明本發(fā)明的實施方式，而 不是作為對前述發(fā)明目的和所附權(quán)利要求書內(nèi)容和范圍的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實 質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)和權(quán)利保護(hù)范
權(quán)利要求
一種內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，包括上端板、下端板、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、缸體以及主軸，所述缸體設(shè)置于上端板和下端板之間，且上端板、缸體以及下端板通過緊固連接件連接成一體，所述缸體內(nèi)部偏心地開設(shè)一外轉(zhuǎn)子孔，所述外轉(zhuǎn)子置于外轉(zhuǎn)子孔內(nèi)，同時所述外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嚙合連接，主軸穿過內(nèi)轉(zhuǎn)子同心開設(shè)的主軸孔放置，且主軸通過軸承支撐在下端板和上端板上，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子孔之間間隙設(shè)置，所述缸體上開設(shè)有支撐柱通孔，且該支撐柱通孔與外轉(zhuǎn)子孔連通，同時支撐柱通孔內(nèi)安裝有支撐柱，所述支撐柱的兩端通過軸承分別支撐在上端板和下端板上，且支撐柱與外轉(zhuǎn)子之間線接觸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，其特征在于，所述支撐柱與缸體兩者軸 心的連線與內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機徑向氣體力平均方向相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，其特征在于，所述支撐柱為階梯軸， 包括支撐段、上軸承安裝段和下軸承安裝段，所述支撐段的外徑大于上軸承安裝段/下軸 承安裝段的外徑，且支撐段與外轉(zhuǎn)子之間線接觸連接，另外，所述支撐柱的柱體內(nèi)偏心地開 設(shè)潤滑油道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，其特征在于，所述支撐柱包括支撐輪 以及與支撐輪配合連接的支承軸，且所述支撐輪與外轉(zhuǎn)子之間線接觸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，其特征在于，所述支撐柱的兩端通過 滾動軸承或者滑動軸承支撐在上端板和下端板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子壓縮機，包括上端板、下端板、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、缸體以及主軸，所述缸體設(shè)置于上端板和下端板之間，所述缸體內(nèi)部偏心地開設(shè)一外轉(zhuǎn)子孔，所述外轉(zhuǎn)子置于外轉(zhuǎn)子孔內(nèi)，所述外轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子孔之間間隙設(shè)置，所述缸體上開設(shè)有支撐柱通孔，且該支撐柱通孔與外轉(zhuǎn)子孔連通，同時支撐柱通孔內(nèi)安裝有支撐柱，且支撐柱與外轉(zhuǎn)子之間線接觸連接。因此，本發(fā)明不僅仍然可保證氣缸中內(nèi)外轉(zhuǎn)子正確嚙合，從而完成氣體的吸氣-壓縮-排氣過程，同時外轉(zhuǎn)子和缸體之間通過支撐柱相隔，支撐柱的位置恰好通過支撐力作用線方向，因此支撐力可大大降低，且支撐柱與外轉(zhuǎn)子外圓柱面為滾動摩擦，摩擦系數(shù)大大降低，可靠性大幅度增加。
文檔編號F04C18/10GK101900117SQ201010232779
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者馮詩愚, 李云, 王贊社, 郁永章, 顧兆林, 高秀峰 申請人:南京航空航天大學(xué)