本發(fā)明涉及空氣壓縮機(jī)及其裝配方法，尤其涉及一種直連無油空氣壓縮機(jī)及其裝配方法。

背景技術(shù)：

空氣壓縮機(jī)是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體壓力能的裝置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。由于有油空氣壓縮機(jī)存在污染大、維護(hù)周期短、占用空間大等缺點，目前無油空氣壓縮機(jī)正在逐步取代有油空氣壓縮機(jī)，如何采取其它有效方法實現(xiàn)無油空氣壓縮機(jī)的潤滑、密封、降溫等功能便成為重點。同時為了延長空氣壓縮機(jī)的維護(hù)周期，應(yīng)盡可能的減少空氣壓縮機(jī)的零部件，現(xiàn)有的空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動裝置和壓縮裝置需要通過電機(jī)軸和曲軸相連接，如專利“一種車載直流直聯(lián)式無油渦旋空氣壓縮機(jī)(專利號cn201620082221.2)”中，其壓縮機(jī)曲軸的輸入端與電機(jī)軸的輸出端是通過花鍵咬合連接的，花鍵在長時間工作下特別是在接觸不良時容易磨損，這在一定程度上縮短了維護(hù)周期、降低了驅(qū)動效率、增大了驅(qū)動誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種直連無油渦旋式空氣壓縮機(jī)及其裝配方法，一方面可以解決由無油替代有油產(chǎn)生的問題，另一方面可以實現(xiàn)延長維護(hù)周期、提高驅(qū)動效率、減小驅(qū)動誤差等功能，同時也能節(jié)省空間。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種直連無油空氣壓縮機(jī)，包括氣體壓縮裝置、動力傳遞裝置和驅(qū)動裝置，所述氣體壓縮裝置包括進(jìn)氣口、排氣口、動渦盤和靜渦盤，所述驅(qū)動裝置為電機(jī)；所述動力傳遞裝置包括壓縮機(jī)曲軸，所述壓縮機(jī)曲軸的一端與電機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行連接，所述壓縮機(jī)曲軸的另一端伸入到軸承座中心軸承室驅(qū)動軸承內(nèi)，動渦盤與軸承座連接，所述電機(jī)的啟動直接帶動壓縮機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動動渦盤運動，所述動渦盤相對所述靜渦盤沿著一定圓周軌跡作平面運動時，所述動渦盤和靜渦盤之間形成容積變化的壓縮腔，實現(xiàn)對空氣的壓縮。

進(jìn)一步地，所述動力傳遞裝置還包括設(shè)置于所述壓縮機(jī)曲軸上的冷卻風(fēng)扇，所述冷卻風(fēng)扇通過通導(dǎo)風(fēng)罩將空氣輸送到所述氣體壓縮裝置中對所述動渦盤和靜渦盤進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述動渦盤包括設(shè)置于一側(cè)的動渦旋齒和設(shè)置于另一側(cè)的散熱筋，所述動渦盤與軸承座通過螺栓固定連接，所述壓縮機(jī)曲軸固定在所述軸承座上。

進(jìn)一步地，所述靜渦盤包括設(shè)置于一側(cè)的靜渦旋齒和設(shè)置于另一側(cè)的散熱筋，所述靜渦盤上設(shè)置若干個進(jìn)排氣口，經(jīng)壓縮后的空氣從排氣口進(jìn)入冷卻器進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述動渦旋齒及靜渦旋齒端面設(shè)有密封槽，所述密封槽里設(shè)置有耐磨密封墊，密封墊端面與動渦旋盤或靜渦旋盤底面緊密接觸，形成軸向端面密封，密封墊側(cè)面與密封槽側(cè)壁緊密接觸，形成側(cè)向密封。

進(jìn)一步地，所述軸承座包括四個軸承室，其位于中心的軸承室安裝驅(qū)動軸承，用于連接壓縮機(jī)曲軸的動力輸出端，其余三個均布于中心軸承室周邊的軸承室對應(yīng)設(shè)有曲柄軸通孔，用于安裝防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是為了防止動渦盤自轉(zhuǎn),保證動渦盤和靜渦盤的正確嚙合,使空氣壓縮機(jī)工作穩(wěn)定可靠，其由三個曲柄軸及安裝在曲柄軸兩端的三組軸承組成。

進(jìn)一步地，所述曲柄軸包括第一圓柱和第二圓柱，第一圓柱伸入軸承座的周邊軸承室，通過第一軸承和第二軸承固定連接，第二圓柱伸入機(jī)殼軸承室，通過第三軸承和第四軸承固定連接，第二圓柱內(nèi)部設(shè)置為帶有螺紋的空心孔，第三軸承和第四軸承的內(nèi)圈與曲柄軸的第二圓柱通過螺栓緊固連接，第三軸承和第四軸承的外圈通過軸承孔端面的壓蓋用螺栓鎖緊壓死來實現(xiàn)與機(jī)殼的緊固連接，第三軸承和第四軸承內(nèi)圈與曲柄軸一起轉(zhuǎn)動，第三軸承和第四軸承外圈固定在機(jī)殼上。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動裝置為交流永磁變頻電動機(jī)，其外表面設(shè)置散熱筋，尾部設(shè)置軸流風(fēng)扇對電機(jī)進(jìn)行主動式氣流散熱；機(jī)殼外設(shè)置安裝架，安裝架底部設(shè)置減震安裝腳。

進(jìn)一步地，所述靜渦盤其配合安裝面與對應(yīng)機(jī)殼安裝面分別通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，并通過定位銷孔、定位銷柱固定動渦盤與靜渦盤之間的徑向嚙合間隙。

一種直連無油空氣壓縮機(jī)的裝配方法，包括步驟：

步驟1：將壓縮機(jī)曲軸的主軸通過軸承固定在機(jī)殼軸承座上，壓縮機(jī)曲軸的偏心軸伸入軸承座的中心軸承室內(nèi)與滾柱軸承內(nèi)孔松配，將動渦盤用螺栓固定在軸承座上，通過偏心軸驅(qū)動軸承座帶動動渦盤運動；

步驟2：將三個曲柄軸的第一圓柱用軸承固定在軸承座的三個周邊軸承室上，曲柄軸的第二圓柱用軸承固定在機(jī)殼上；

步驟3：將冷卻風(fēng)扇通過平衡塊、平鍵裝在壓縮機(jī)曲軸上并置于風(fēng)扇殼體內(nèi)，風(fēng)扇殼體連接通導(dǎo)風(fēng)罩將風(fēng)導(dǎo)至動渦盤及靜渦盤進(jìn)行冷卻，風(fēng)扇殼體一端與機(jī)殼通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，另一端與馬達(dá)前蓋通過螺栓進(jìn)行連接；

步驟4：將電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝在壓縮機(jī)曲軸上，并置于馬達(dá)殼體內(nèi)。

步驟5：將靜渦盤其配合安裝面與對應(yīng)機(jī)殼分別通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，并通過定位銷孔、定位銷柱固定動渦盤與靜渦盤之間的徑向嚙合間隙，經(jīng)過壓縮裝置壓縮出來的空氣從靜渦盤的排氣口通過銅管進(jìn)入冷卻器進(jìn)行冷卻。

有益效果：本發(fā)明提供的直連無油空氣壓縮機(jī)中驅(qū)動裝置與壓縮裝置通過壓縮機(jī)曲軸直接相連，驅(qū)動力通過壓縮機(jī)曲軸直接傳遞給壓縮機(jī)的動渦盤，減少了中間零部件的使用，降低了維修率，縮短了維護(hù)周期，節(jié)約了空間，同時減小了驅(qū)動誤差；根據(jù)所需要的壓力值，電動機(jī)通過變頻器進(jìn)行調(diào)頻調(diào)速，在提供穩(wěn)定的壓力的同時降低了故障率，可節(jié)約能源；設(shè)置密封墊可解決泄露的問題；設(shè)置冷卻風(fēng)扇可解決動渦盤及靜渦盤的散熱問題；本發(fā)明提供的直連無油空氣壓縮機(jī)由于緊湊而精密的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了工作穩(wěn)定，工作效率高，維護(hù)周期長，工作過程中無油分排放的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種直連式無油空氣壓縮機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1所示直連式無油空氣壓縮機(jī)的分解示意圖

圖3是本發(fā)明中的直連式無油空氣壓縮機(jī)的靜渦旋盤結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是本發(fā)明中的直連式無油空氣壓縮機(jī)的動渦旋盤結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是本發(fā)明中的直連式無油空氣壓縮機(jī)的軸承座結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是本發(fā)明中的直連式無油空氣壓縮機(jī)曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7是本發(fā)明中的直連式無油空氣壓縮機(jī)曲柄軸的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果作進(jìn)一步說明：

請參照圖1和圖2，本發(fā)明提供一種直連無油空氣壓縮機(jī)，包括氣體壓縮裝置100、動力傳遞裝置200和驅(qū)動裝置300，其中，氣體壓縮裝置100包括進(jìn)氣口45、排氣口46、動渦盤6和靜渦盤4，動渦盤6與靜渦盤4相互嚙合；驅(qū)動裝置300為交流永磁變頻電機(jī)，包括電機(jī)轉(zhuǎn)子17、馬達(dá)殼體19、馬達(dá)前蓋16、馬達(dá)后蓋20、軸流風(fēng)扇21和風(fēng)扇外殼23；動力傳遞裝置200包括軸承座7、通導(dǎo)風(fēng)罩8、壓縮機(jī)曲軸9、軸承10、機(jī)殼11、冷卻風(fēng)扇15、風(fēng)扇殼12、平衡塊13、平鍵14；冷卻風(fēng)扇15、電動機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子17和軸流風(fēng)扇21通過平衡塊13、平鍵14依次安裝在壓縮機(jī)曲軸9的輸入端，壓縮機(jī)曲軸9的動力輸出端伸入到與動渦盤6連接的軸承座7上，靜渦盤4其配合安裝面與機(jī)殼11通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，并通過定位銷孔及定位銷柱固定動渦盤6與靜渦盤4之間的徑向嚙合間隙，機(jī)殼11通過定位銷孔及定位銷柱與風(fēng)扇殼體12連接，壓縮機(jī)曲軸9安裝在機(jī)殼11中，冷卻風(fēng)扇15通過通導(dǎo)風(fēng)罩8對動渦盤6和靜渦盤4進(jìn)行冷卻。馬達(dá)前蓋16通過定位銷孔及定位銷柱與風(fēng)扇殼體連接，馬達(dá)殼體19與馬達(dá)前蓋16連接，馬達(dá)后蓋20裝配于馬達(dá)殼體19上，馬達(dá)冷卻風(fēng)扇21裝配于曲軸9上，風(fēng)扇外殼23裝配于馬達(dá)后蓋20上。

本發(fā)明提供的直連無油空氣壓縮機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子17直接安裝在壓縮機(jī)曲軸9上，壓縮機(jī)曲軸9的主軸92固定在機(jī)殼11上，偏心軸91伸入與動渦盤6連接的軸承座7內(nèi)，驅(qū)動裝置300啟動直接驅(qū)動壓縮機(jī)曲軸9轉(zhuǎn)動從而使空氣壓縮裝置100開始工作，壓縮裝置100與驅(qū)動裝置300無需另行連接，減少了中間零部件的使用，降低了維修率，延長了維護(hù)周期。

結(jié)合圖3，靜渦盤4包括連接面41、從連接面41向內(nèi)凹陷形成的收容腔42、設(shè)置于收容腔42內(nèi)的漸開螺旋線形狀的靜渦旋齒43、進(jìn)氣口45、排氣口46和連接面背面的散熱筋，靜渦旋齒43的高度低于收容腔42的高度，因此，動渦盤6可收容在該收容腔42內(nèi)，減小了空氣壓縮機(jī)的體積，壓縮后的空氣從排氣口46進(jìn)入冷卻器5進(jìn)行冷卻。

結(jié)合圖4，動渦盤6包括設(shè)置于一側(cè)的動渦旋齒61與設(shè)置于另一側(cè)的散熱筋，動渦旋齒61端部設(shè)有密封槽611，動渦盤6與軸承座7通過螺栓固定連接。

結(jié)合圖3和圖4，所述動渦旋齒61及靜渦旋齒43端面設(shè)有密封槽，密封槽里設(shè)置有耐磨密封墊，密封墊端面與動渦旋盤及靜渦旋盤底面緊密接觸，形成軸向端面密封，密封墊側(cè)面與密封槽側(cè)壁緊密接觸，形成側(cè)向密封。

具體地，結(jié)合圖5，所述軸承座7設(shè)四個軸承室，其中，四個軸承室中位于中間的軸承室71安裝驅(qū)動軸承，用于連接壓縮機(jī)曲軸9的動力輸出端；為了防止動渦盤自轉(zhuǎn),保證動渦盤和靜渦盤的正確嚙合,使空氣壓縮機(jī)工作穩(wěn)定可靠，四個軸承室位于周邊三個軸承室72對應(yīng)設(shè)置有曲柄軸通孔，用于安裝防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由三個曲柄軸及安裝在曲柄軸兩端的三組軸承10組成，軸承采用角接觸軸承。

結(jié)合圖6和圖7，壓縮機(jī)曲軸9包括偏心軸91和主軸92，主軸92的末端為壓縮機(jī)曲軸9的輸入端，與冷卻風(fēng)扇15、電機(jī)轉(zhuǎn)子17和軸流風(fēng)扇21相連接，偏心軸91的末端為壓縮機(jī)曲軸9的動力輸出端，伸入到軸承座7上，軸承座7與動渦盤6相連接。曲柄軸包括第一圓柱93和第二圓柱94，第一圓柱93伸入軸承座7的周邊軸承室72，通過第一軸承和第二軸承固定連接，第二圓柱94伸入機(jī)殼軸承室，通過第三軸承和第四軸承固定連接，第二圓柱94內(nèi)部設(shè)置為帶有螺紋的空心孔941，第三軸承和第四軸承的內(nèi)圈與曲柄軸的第二圓柱94通過螺栓緊固連接，第三軸承和第四軸承的外圈通過軸承孔端面的壓蓋用螺栓鎖緊壓死來實現(xiàn)與機(jī)殼11的緊固連接，第三軸承和第四軸承內(nèi)圈與曲柄軸一起轉(zhuǎn)動，第三軸承和第四軸承外圈固定在機(jī)殼上，以限制曲柄軸的滑動，來實現(xiàn)動渦盤6的防自轉(zhuǎn)效果。

壓縮機(jī)曲軸9的主軸92和偏心軸91的中心線距離為a，曲柄軸第一圓柱與第二圓柱中心線的距離為b，動渦盤以r為半徑做平面運動，a＝b＝r。

一種直連無油空氣壓縮機(jī)的裝配方法，包括步驟：

步驟1：將壓縮機(jī)曲軸9的主軸92通過軸承固定在機(jī)殼11軸承室上，壓縮機(jī)曲軸9的偏心軸91伸入軸承座7的中心軸承室71內(nèi)與滾柱軸承內(nèi)孔松配，將動渦盤6用螺栓固定在軸承座7上，通過偏心軸91驅(qū)動軸承座7帶動動渦盤6運動；

步驟2：將三個曲柄軸一端用軸承固定在軸承座7的三個周邊軸承室72上，曲柄軸的另一端用軸承固定在機(jī)殼11上；

步驟3：將冷卻風(fēng)扇15通過平衡塊13、平鍵14裝在壓縮機(jī)曲軸9上并置于風(fēng)扇殼體12內(nèi)，風(fēng)扇殼體12連接通導(dǎo)風(fēng)罩8將風(fēng)導(dǎo)至動渦盤6及靜渦盤4進(jìn)行冷卻，風(fēng)扇殼體12一端與機(jī)殼11通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，另一端與馬達(dá)前蓋16通過螺栓進(jìn)行連接。

步驟4：將電機(jī)轉(zhuǎn)子17安裝在壓縮機(jī)曲軸9上，并置于馬達(dá)殼體19內(nèi)。

步驟5：將靜渦盤4其配合安裝面與對應(yīng)機(jī)殼11分別通過定位銷孔及定位銷柱進(jìn)行連接，并通過定位銷孔、定位銷柱固定動渦盤6與靜渦盤4之間的徑向嚙合間隙，經(jīng)過壓縮裝置壓縮出來的空氣從靜渦盤4的排氣口46通過銅管進(jìn)入冷卻器5進(jìn)行冷卻。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。