專利名稱：空氣壓縮機(jī)機(jī)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣壓縮機(jī)機(jī)體。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段的噴油式雙螺桿空氣壓縮機(jī)，設(shè)計(jì)時(shí)均以國內(nèi)常用的兩級電機(jī)直連來設(shè)計(jì)，即輸入轉(zhuǎn)速為300 0rpm，排氣壓力均設(shè)定為8kg。在實(shí)際的應(yīng)用中，客戶的需求是多樣的，有的需要轉(zhuǎn)速為3000rpm，排氣壓力為IOkg的直連。有的國外客戶需要輸入轉(zhuǎn)速為3600rpm，排氣壓力為8kg的直連。在這種情況下，直接用現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)，就會產(chǎn)生耗功過高的問題而無法使用。要滿足這些特殊的要求，現(xiàn)階段的壓縮機(jī)有兩種方案。一、在機(jī)殼內(nèi)部增加一個(gè)容量調(diào)節(jié)滑閥，具體工作原理介紹如下容量調(diào)節(jié)滑閥是螺桿空壓機(jī)中用來調(diào)節(jié)容積流量的一種結(jié)構(gòu)元件，這種調(diào)節(jié)方法是在螺桿空壓機(jī)機(jī)體上，裝一個(gè)容量調(diào)節(jié)滑閥，成為空壓機(jī)機(jī)體的一部分。它位于機(jī)體高壓側(cè)兩內(nèi)圓的交點(diǎn)處，且能在與氣缸軸線平行的方向上來回移動(dòng)。容量調(diào)節(jié)滑閥調(diào)節(jié)螺桿空壓機(jī)容積流量的原理，是基于螺桿空壓機(jī)的工作過程特點(diǎn)。在螺桿空壓機(jī)中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，被壓縮氣體的壓力沿轉(zhuǎn)子的軸線方向逐漸升高，在空間位置上，是從空壓機(jī)的吸氣端逐漸移向排氣端。在機(jī)體的高壓側(cè)開口后，則當(dāng)兩轉(zhuǎn)子開始嚙合并試圖提高氣體壓力時(shí)，其中有些氣體便會通過開口處旁通掉。顯然，旁通的氣體量與開口的長度有關(guān)。當(dāng)接觸線移動(dòng)到開口的末端時(shí)，剩下的氣體就被完全封閉起來，內(nèi)壓縮過程就從這一點(diǎn)開始。如此，只要調(diào)節(jié)開口的長度，就可以調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的排氣量。同時(shí)空壓機(jī)對從開口處旁通氣體所做的功，僅是用來將其排出，因此空壓機(jī)的耗功主要是壓縮最終排出的氣體所做的功和機(jī)械摩擦功之和。當(dāng)機(jī)體用于高壓力或者高轉(zhuǎn)速時(shí)，均為耗功增加。此時(shí)調(diào)節(jié)滑閥，將進(jìn)氣量減少，則可將耗功降低，從而滿足使用要求。此方案優(yōu)點(diǎn)是一、可以對排氣量進(jìn)行連續(xù)的無級調(diào)節(jié)。二、具有良好的經(jīng)濟(jì)性。三、起動(dòng)功率很小。四、可使壓縮機(jī)在調(diào)節(jié)工況下保持較高的效率。因此，此方案廣泛應(yīng)用于冷凍壓縮機(jī)。若用于空氣壓縮機(jī)，則存在以下幾點(diǎn)缺陷一、應(yīng)用滑閥會使壓縮機(jī)機(jī)殼的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不適用于空氣壓縮機(jī)的大批量生產(chǎn)。二、采用調(diào)節(jié)滑閥結(jié)構(gòu)時(shí)，滑閥的上表面充當(dāng)了螺桿空壓機(jī)氣缸的一部分，滑閥上又排氣孔口，其下部還要起軸向移動(dòng)的導(dǎo)向作用，因此對加工精度的要求非常高，會導(dǎo)致制造成本增加。特別是在小型螺桿壓縮機(jī)中，滑閥的加工成本會占有很大的比例。三、為保證空壓機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，滑閥與轉(zhuǎn)子間的間隙，通常要比氣缸孔與轉(zhuǎn)子間的間隙大一些，在小型螺桿空壓機(jī)中，這種加大的間隙也會使壓縮機(jī)的性能嚴(yán)重下降。二、增加一個(gè)齒輪變速箱。增加了一對齒輪后，不管是高壓力還是高轉(zhuǎn)速的直連，都可以通過調(diào)節(jié)齒輪速比的方法來滿足。此方案優(yōu)點(diǎn)是一、通過調(diào)節(jié)速比，可滿足客戶的各種需求。二、不影響機(jī)殼的結(jié)構(gòu)，可以滿足大批量生產(chǎn)。不過也有如下的缺陷一、增加成本，尤其是在小型螺桿壓縮機(jī)中，齒輪箱的成本可能會占機(jī)頭成本的百分之三十。二、機(jī)體總長增加，影響外形裝配尺寸。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的首要目的就在于采用一種經(jīng)濟(jì)合理的處理方案，能夠快速，簡便的將空氣壓縮機(jī)改制成符合客戶 要求的狀態(tài)，從而提供一種空氣壓縮機(jī)機(jī)體。本實(shí)用新型的空氣壓縮機(jī)機(jī)體，包括機(jī)殼和設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的螺旋段的吸氣端與機(jī)殼側(cè)面的輔助平面之間有間隙。所述間隙長度為切去的轉(zhuǎn)子螺旋段的長度。所述切去的轉(zhuǎn)子螺旋的長度L、轉(zhuǎn)子螺旋段長度LI和陽轉(zhuǎn)子的關(guān)系為L=LlX (實(shí)際轉(zhuǎn)速-3000) /實(shí)際轉(zhuǎn)速一陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過36度的軸向位移。本實(shí)用新型減小了轉(zhuǎn)子螺旋段的長度，可以降低空氣壓縮機(jī)的排氣量，同時(shí)降低耗功。螺桿式空氣壓縮機(jī)的理論排氣量計(jì)算公式如下QTH=C X D3 X NX 60m 3ArC :常數(shù)，決定于轉(zhuǎn)子長度與直徑之比例。D:轉(zhuǎn)子外徑(m)^主轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(1·· ·!!!)QTH :理論排氣量(m3/hr)理論排氣量越大，則機(jī)器耗功就越大。公式中，轉(zhuǎn)子外徑和主轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速均無法變更的情況下，要改變理論排氣量，只有改變常數(shù)C。所以只要改變轉(zhuǎn)子螺旋段的長度，即可改變常數(shù)C。切去轉(zhuǎn)子后，以轉(zhuǎn)速提升到3600rpm為例，并不是說轉(zhuǎn)速增加，單純的將轉(zhuǎn)子螺旋段切去1/6，保證N和C的乘積不變就可以的。這是因?yàn)?，壓縮機(jī)的密封方式由機(jī)殼輔助密封變成了完全由轉(zhuǎn)子密封。當(dāng)采用正常設(shè)計(jì)的機(jī)體密封方式時(shí)，在轉(zhuǎn)子前端，機(jī)殼會有輔助的平面幫助密封。這個(gè)平面可以幫助轉(zhuǎn)子在它最大容積的時(shí)候，開始密封和壓縮。而當(dāng)采用轉(zhuǎn)子吸氣端切去后的密封方式。吸氣端切去后，機(jī)殼的輔助平面與轉(zhuǎn)子端面有了很大的空當(dāng)，如此機(jī)殼就失去了密封的作用。因此，轉(zhuǎn)子就要在吸氣端齒面嚙合時(shí)，才開始密封和壓縮。即使是兩對參數(shù)完全一致的轉(zhuǎn)子，若是密封方式不一樣，密封的空氣量也會有區(qū)別。采用轉(zhuǎn)子密封形式的空氣量低于米用機(jī)殼輔助密封形式的空氣量。密封的空氣量降低也就意味著機(jī)體耗功的降低。由上述分析可知，在設(shè)計(jì)切轉(zhuǎn)子的方案時(shí)，以轉(zhuǎn)速提升到3600rpm為例，若要保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升而排氣量不變，則要切去的轉(zhuǎn)子螺旋長度=轉(zhuǎn)子螺旋段長度*1/6-陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過36度的軸向位移36度是轉(zhuǎn)子從最大容積轉(zhuǎn)動(dòng)到前端嚙合所經(jīng)過的角度。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于一、操作簡便，簡單的車床加工即可。二、不改變機(jī)體外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝和加工尺寸均不變，便于客戶使用又可滿足大批量生產(chǎn)。三、成本低廉，因改制僅僅需要車床，改制費(fèi)用很低。四、完全采用普通機(jī)型物料改制，無需額外備料，便于計(jì)劃調(diào)配。五、若遇到客戶的需求，用成品機(jī)改制也可，滿足特殊緊急需求。
圖I為轉(zhuǎn)子的螺旋段的吸氣端切去后的密封方式。圖2為現(xiàn)有的正常設(shè)計(jì)機(jī)體密封方式。圖3為機(jī)殼輔助密封形式。圖4為轉(zhuǎn)子密封的形式。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說 明本實(shí)用新型而非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖I所示，本實(shí)用新型的一種空氣壓縮機(jī)機(jī)體，包括機(jī)殼I和設(shè)置于機(jī)殼I內(nèi)部的轉(zhuǎn)子2，所述轉(zhuǎn)子2的螺旋段的吸氣端與機(jī)殼I側(cè)面的輔助平面11之間有間隙3。如圖2所示，正常的空壓機(jī)轉(zhuǎn)子21螺旋段與機(jī)殼I的輔助平面之間沒有間隙。所述間隙3長度為切去的轉(zhuǎn)子2螺旋段的長度。所述切去的轉(zhuǎn)子2螺旋的長度L、轉(zhuǎn)子21螺旋段長度LI和實(shí)際轉(zhuǎn)速的關(guān)系為L=LlX (實(shí)際轉(zhuǎn)速-3000) /實(shí)際轉(zhuǎn)速一陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過36度的軸向位移。本實(shí)用新型減小轉(zhuǎn)子2的螺旋段的長度，可以降低空氣壓縮機(jī)的排氣量，同時(shí)降低耗功。螺桿式空氣壓縮機(jī)的理論排氣量計(jì)算公式如下QTH=C X D3 X NX 60m 3ArC :常數(shù)，決定于轉(zhuǎn)子2長度與直徑之比例。D :轉(zhuǎn)子2外徑(m)N :主轉(zhuǎn)子 2 轉(zhuǎn)速(r. p. m)QTH :理論排氣量(m3/hr)理論排氣量越大，則機(jī)器耗功就越大。公式中，轉(zhuǎn)子2外徑和主轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)速均無法變更的情況下，要改變理論排氣量，只有改變常數(shù)C。所以只要改變轉(zhuǎn)子2螺旋段的長度，即可改變常數(shù)C。切去轉(zhuǎn)子2后，以轉(zhuǎn)速提升到3600rpm為例，并不是說轉(zhuǎn)速增加，單純的將轉(zhuǎn)子2螺旋段切去1/6，保證N和C的乘積不變就可以的。這是因?yàn)?，壓縮機(jī)的密封方式由機(jī)殼I輔助密封變成了完全由轉(zhuǎn)子2密封。如圖2所示，為正常設(shè)計(jì)的機(jī)體密封方式。在轉(zhuǎn)子2前端，機(jī)殼I會有輔助平面11幫助密封。這個(gè)輔助平面11可以幫助轉(zhuǎn)子2在它最大容積的時(shí)候，開始密封和壓縮。而圖I為轉(zhuǎn)子2的螺旋段的吸氣端切去后的密封方式。吸氣端切去后，機(jī)殼I的輔助平面11與轉(zhuǎn)子2端面有了很大的空當(dāng)，如此機(jī)殼I就失去了密封的作用。因此，轉(zhuǎn)子2就要在吸氣端齒面嚙合時(shí)，才開始密封和壓縮。如圖3和如4所示，SP使是兩對參數(shù)完全一致的轉(zhuǎn)子2，若是密封方式不一樣，密封的空氣量也會有區(qū)別。如圖3所示是機(jī)殼I輔助密封形式，圖中陰影部分就是它密封的空氣量，如圖4所示是轉(zhuǎn)子2密封的形式，轉(zhuǎn)子2密封形式的空氣量低于機(jī)殼I輔助密封形式的空氣量。密封的空氣量降低也就意味著機(jī)體耗功的降低。由上述分析可知，在設(shè)計(jì)切轉(zhuǎn)子2的方案時(shí)，以轉(zhuǎn)速提升到3600rpm為例，若要保證轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)速上升而排氣量不變，則要切去的轉(zhuǎn)子2螺旋長度=轉(zhuǎn)子2螺旋段長度*1/6-陽轉(zhuǎn)子21轉(zhuǎn)過36度的軸向位移。36度是轉(zhuǎn)子2從最大容積轉(zhuǎn)動(dòng)到前端嚙合所經(jīng)過的角度。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于一、操作簡便，簡單的車床加工即可。二、不改變機(jī)體外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝和加工尺寸均不變，便于客戶使用又可滿足大批量生產(chǎn)。三、成本低廉，因改制僅僅需要車床，改制費(fèi)用很低。四、完全采用普通機(jī)型物料改制，無需額外備料，便于計(jì)劃調(diào) 配。五、若遇到客戶的需求,用成品機(jī)改制也可,滿足特殊緊急需求。
權(quán)利要求1.一種空氣壓縮機(jī)機(jī)體，包括機(jī)殼和設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的螺旋段的吸氣端與機(jī)殼側(cè)面的輔助平面之間有間隙。
2.如權(quán)利要求I所述的空氣壓縮機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述間隙長度為切去的轉(zhuǎn)子螺旋段的長度。
3.如權(quán)利要求I所述的空氣壓縮機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述切去的轉(zhuǎn)子螺旋的長度L、轉(zhuǎn)子螺旋段長度LI和陽轉(zhuǎn)子的關(guān)系為 L=LlX (實(shí)際轉(zhuǎn)速-3000) /實(shí)際轉(zhuǎn)速一陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過36度的軸向位移。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空氣壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的空氣壓縮機(jī)機(jī)體。本實(shí)用新型包括機(jī)殼和設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的螺旋段的吸氣端與機(jī)殼側(cè)面的輔助平面之間有間隙。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于一、操作簡便，簡單的車床加工即可。二、不改變機(jī)體外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝和加工尺寸均不變，便于客戶使用又可滿足大批量生產(chǎn)。三、成本低廉，因改制僅僅需要車床，改制費(fèi)用很低。四、完全采用普通機(jī)型物料改制，無需額外備料，便于計(jì)劃調(diào)配。五、若遇到客戶的需求，用成品機(jī)改制也可，滿足特殊緊急需求。
文檔編號F04C18/16GK202789521SQ201220439159
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者李慶飛, 倪愷 申請人:上海格什特螺桿科技有限公司