本發(fā)明涉及一種無油螺桿空壓機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，傳統(tǒng)的無油螺桿空壓機(jī)，其工作原理是電機(jī)帶動齒輪對做同步反方向運(yùn)動，齒輪對在油箱內(nèi)由潤滑油潤滑，齒輪對帶動陰陽螺桿轉(zhuǎn)子對同步反方向運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到壓縮氣體的目的。其缺點(diǎn)是：第一，單級螺桿轉(zhuǎn)子對為單級結(jié)構(gòu)，其壓縮比不高，所以單泵的排氣壓力打不上去，最高只能到達(dá)5公斤；第二，單級串聯(lián)后能耗高，后序成本提高。第三，螺桿轉(zhuǎn)子對的腔體和油箱必須有兩套價格昂貴的機(jī)械密封，同時還要加上油過濾器、油細(xì)分離器等配件，需要對這些配件進(jìn)行定期更換，運(yùn)行成本提高；第四，齒輪傳動，噪聲高，成本高。第五，空壓機(jī)的泵腔需要噴入潤滑油，所以對潤滑油的質(zhì)量有一定的要求。潤滑油主要是為了密封、冷卻、潤滑及降噪的作用，這樣不但成本增高，同時對有些需要無油的工況，還需要進(jìn)行除油處理，也增加了使用成本。所以急需一種無油螺桿空壓機(jī)，來解決傳統(tǒng)空壓機(jī)壓縮比低、能耗高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、潤滑油使用成本高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無油螺桿空壓機(jī)，來解決傳統(tǒng)空壓機(jī)壓縮比低、能耗高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、潤滑油使用成本高的問題。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種無油螺桿空壓機(jī)，它包括：腔體(1)、進(jìn)氣口(11)、排氣口(12)、軸承；所述腔體(1)內(nèi)有轉(zhuǎn)子(2)，所述轉(zhuǎn)子(2)的兩端通過轉(zhuǎn)子軸(21)支撐在所述的軸承上，其特征在于：所述腔體(1)外的一端設(shè)置電機(jī)定子(4)，所述電機(jī)定子(4)內(nèi)配置電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)連接固定所述轉(zhuǎn)子軸(21)。

所述腔體(1)內(nèi)有兩個轉(zhuǎn)子(2)，所述轉(zhuǎn)子(2)的兩端通過各自的轉(zhuǎn)子軸(21)支撐在所述的軸承上，所述腔體(1)外的一端設(shè)置一個電機(jī)定子(4)，所述的電機(jī)定子(4)內(nèi)配置兩個高速、同步反向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)，兩個所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)共用一個所述的電機(jī)定子(4)；兩個所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)分別連接固定所述轉(zhuǎn)子軸(21)。

所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)為中空的圓柱狀體，所述的轉(zhuǎn)子軸(21)穿入所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)的中心孔連接固定。

所述的電機(jī)定子(4)為中空柱狀。

所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)、電機(jī)定子(4)底部緊鄰所述的腔體一端，并封堵所述的腔體一端。

兩個所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)為結(jié)構(gòu)相同的中空圓柱狀體，所述電機(jī)定子(4)的截面為“8”字形，兩個所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)對稱且并排設(shè)置于所述電機(jī)定子(4)內(nèi)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)分別與所述電機(jī)定子(4)截面“8”字形的兩個圓同心設(shè)置，所述的轉(zhuǎn)子軸(21)穿入所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(3)的中心孔連接固定。

所述的腔體兩端軸承內(nèi)端設(shè)有密封。

所述轉(zhuǎn)子(2)為變螺距螺桿轉(zhuǎn)子。

所述轉(zhuǎn)子(2)的螺距為漸變狀態(tài)。

所述螺距由上至下分為五級漸變螺距并且依次減小，由上至下五級螺距比值為1:0.6:0.3:0.3:0.3。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.傳統(tǒng)的電機(jī)傳動過程中，通常通過聯(lián)軸器連接電機(jī)、齒輪組，此種機(jī)械傳動產(chǎn)生大量的能耗。改用本技術(shù)方案后，去除了聯(lián)軸器和齒輪組等機(jī)械結(jié)構(gòu)，有效減小了由齒輪組嚙合帶來的噪音，降低了機(jī)械傳動本身帶來的能量消耗，耗能降低為普通空壓機(jī)的60％。由于沒有齒輪組的機(jī)械傳動，因此也無需潤滑油，減低了制造、使用成本。傳動結(jié)構(gòu)的簡化進(jìn)而使密封結(jié)構(gòu)也得以簡化，可靠性得以加強(qiáng)。

2.螺桿為變節(jié)距螺桿，螺桿的節(jié)距是漸變，從而使排氣的容積也處于漸變狀態(tài)，逐級壓縮后增大了排氣壓力并且大幅度降低了排氣溫度。其容積壓縮比提高，所以單泵的排氣壓力顯著提高，可達(dá)到10公斤的排氣壓力，成本降低。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明變螺距螺桿結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

以下實(shí)施例僅是為清楚的發(fā)明本所作的舉例，而并非對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在下述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動，而這些屬于本發(fā)明精神所引出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

如圖1-4所示，一種無油螺桿空壓機(jī)，它包括：腔體1、進(jìn)氣口11、排氣口12、軸承；所述腔體1內(nèi)有轉(zhuǎn)子2，所述轉(zhuǎn)子2的兩端通過轉(zhuǎn)子軸21支撐在所述的軸承上，其特征在于：所述腔體1外的一端設(shè)置電機(jī)定子4，所述電機(jī)定子4內(nèi)配置電機(jī)轉(zhuǎn)子3，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3連接固定所述轉(zhuǎn)子軸21。

所述腔體1內(nèi)有兩個轉(zhuǎn)子2，所述轉(zhuǎn)子2的兩端通過各自的轉(zhuǎn)子軸21支撐在所述的軸承上，所述腔體1外的一端設(shè)置一個電機(jī)定子4，所述的電機(jī)定子4內(nèi)配置兩個高速、同步反向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子3，兩個所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子3共用一個所述的電機(jī)定子4；兩個所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子3分別連接固定所述轉(zhuǎn)子軸21并帶動轉(zhuǎn)子軸21同步反向旋轉(zhuǎn)。

所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3為中空的圓柱狀體，所述的轉(zhuǎn)子軸21穿入所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子3的中心孔連接固定。

所述的電機(jī)定子4為中空柱狀。

所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子3、電機(jī)定子4底部緊鄰所述的腔體一端，并封堵所述的腔體一端。

兩個所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3為結(jié)構(gòu)相同的中空圓柱狀體，所述電機(jī)定子4的截面為“8”字形，所述電機(jī)定子4內(nèi)為一個腔，兩個所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3對稱且并排設(shè)置于所述電機(jī)定子4內(nèi)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3分別與所述電機(jī)定子4截面“8”字形的兩個圓同心設(shè)置，所述的轉(zhuǎn)子軸21穿入所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子3的中心孔連接固定。

所述的腔體兩端軸承內(nèi)端設(shè)有密封。

所述轉(zhuǎn)子2為變螺距螺桿轉(zhuǎn)子。其所述轉(zhuǎn)子2的螺距為漸變狀態(tài)。為了達(dá)到其技術(shù)要求的容積比1:0.6:0.3:0.3:0.3，螺距由上至下分為五級漸變螺距并且依次減小，由上至下五級螺距比值為1:0.6:0.3:0.3:0.3。

其工作原理如下：

對所述電機(jī)定子進(jìn)行通電，通電后所述腔體內(nèi)轉(zhuǎn)子上的所述電機(jī)轉(zhuǎn)子形成感應(yīng)電動勢，由于所述電機(jī)定子為共同的一個，所以兩個電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率相同。電機(jī)轉(zhuǎn)子會以同樣的頻率轉(zhuǎn)動，并帶動腔體內(nèi)轉(zhuǎn)子高速、反向同步旋轉(zhuǎn)，這樣就符合了空壓機(jī)轉(zhuǎn)子軸同步且相互反向旋轉(zhuǎn)的要求，取代了傳統(tǒng)的電機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪組。

從而，淘汰了傳統(tǒng)的電機(jī)帶動齒輪組，帶動腔體轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。大幅縮減了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，同時制造成本也大幅縮減。由于沒有齒輪等傳動部件，原來繁多的密封部件也得以簡化。簡化后的結(jié)構(gòu)可靠性也隨之增強(qiáng)。

傳統(tǒng)的電機(jī)傳動過程中，經(jīng)常通過聯(lián)軸器連接電機(jī)、齒輪組，產(chǎn)生大量的能耗。另外，齒輪嚙合傳動過程中，噪音巨大。同時齒輪傳動需要真空泵油潤滑，真空泵油潤滑消耗也很大，導(dǎo)致運(yùn)行成本升高。采用本發(fā)明技術(shù)方案的方式使得以上問題都得到了徹底解決，大幅縮小了能耗。

傳統(tǒng)的單級螺桿轉(zhuǎn)子對為單級結(jié)構(gòu)，其壓縮比不高。一般情況下單泵的排氣壓力最高為5公斤；為了達(dá)到工況要求往往通過多臺空壓機(jī)的串聯(lián)來達(dá)到提高排氣壓力的目的，雖然勉強(qiáng)達(dá)到了技術(shù)要求但是機(jī)械結(jié)構(gòu)、管線連接、控制系統(tǒng)異常復(fù)雜，體積龐大，重量重，成本高昂。采用了變螺距的螺桿轉(zhuǎn)子，等同于集成了多臺空壓機(jī)的串聯(lián)。簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，使生產(chǎn)制造成本大幅降低，體積小、重量輕。本發(fā)明變節(jié)距螺桿的螺距逐級壓縮后增大了排氣壓力的同時大幅度降低了排氣溫度。其變節(jié)距的本質(zhì)是在同樣螺桿直徑、螺旋直徑的條件下控制其容積的變化。所以其壓縮容積比與螺距比相同為1:0.6:0.3:0.3:0.3。達(dá)到等效串聯(lián)的目的。