一种柔性涡旋压缩机

本申请涉及涡旋压缩机，具体涉及一种柔性涡旋压缩机。

背景技术：

1、涡旋压缩机通过动盘涡旋齿、定盘涡旋齿啮合形成压缩容腔，随着动盘(或动托盘)的运动，形成对气体的压缩过程。压缩气体对动盘作用有切向力、径向力和轴向力，通常由偏心小拐对动盘的作用平衡动盘的轴向自转，由主轴平衡动盘上的轴向气体力、切向气体力和径向气体力。动盘运行一周的过程中，各气体力幅值一直在变化，从而使主轴偏心段轴承工作过程中产生振动，加剧了主轴偏心段轴承的磨损，随着磨损的加剧，经常出现主轴偏心段轴承滚动体脱落掉出的现象，涡旋压缩机主轴偏心段轴承在高温、载荷大且复杂、振动的环境下运行，是决定涡旋压缩机正常工作和使用寿命的最主要部件。

2、径向柔性机构是一种设置在涡旋压缩机动盘上的柔性连接,能够提高机构启动特性以及对杂质的容忍度,可动偏心机构能够达到径向柔性的目的。常用的径向柔性机构有两类,其一为偏心衬套机构,其二为滑块机构,径向柔性机构回转半径的大小决定了两个涡旋壁的相互啮合间隙，这两种径向柔性机构均通过离心力实现动盘回转半径的改变，变化范围很小，且需要动定盘涡旋齿的啮合部位能够存在接触的情况，仅适用于以制冷剂等为压缩介质的情况，不能用于空气、二氧化碳等气体压缩机。

3、当前通过沿动盘轴向安装电磁铁实时调整动盘姿态的方法来降低倾覆力矩对主轴偏心段轴承的影响，这种方式无法降低径轴向气体力幅值变化对主轴偏心段轴承的振动、冲击。

4、也有通过磁悬浮的方式试图减少运动件和摩擦副，但这种方式过于复杂，实现难度太大，成本较高，且排气量和压缩比受到严重限制，工程实践价值较低。

技术实现思路

1、本申请提供一种柔性涡旋压缩机，可以解决现有技术中存在的涡旋压缩机主轴偏心段轴承在高温、载荷大且复杂、振动的环境下运行，动盘在气体力作用下的轴径向的振动，主轴偏心段轴承滚动体磨损较快，常常出现由于工作间隙变化滚动体脱出、卡死的现象，严重影响涡旋压缩机的使用寿命和工作状态的技术问题。

2、本申请提供了一种柔性涡旋压缩机，包括：

3、机架，开设有第一轴承孔；

4、定盘，包括定盘主体以及设于定盘主体中部的定盘涡旋齿，机架盖合固定于所述定盘主体的端部；

5、动盘，包括动盘涡旋齿和动盘底板，所述动盘涡旋齿固定于所述动盘底板正面，定盘涡旋齿与动盘涡旋齿啮合形成压缩容腔，所述动盘底板的背面中部开设有弹性体安装孔，所述弹性体安装孔为盲孔；

6、主轴，所述主轴包括主轴段以及自主轴段沿长度方向延伸并与所述主轴段非同轴设置的偏心段，所述偏心段端部位于所述弹性体安装孔内，外周套设有偏心段轴承，偏心段轴承和所述弹性体安装孔孔壁之间设有弹性体。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述主轴偏心段端部外周套设有偏心段轴承，弹性体设置在偏心段轴承和所述弹性体安装孔孔壁之间。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述弹性体为弹性圈，所述弹性圈的形状为中空等厚圆柱、具有中空孔的锥台或具有中空孔的局部球形。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，所述弹性体由弹性圈层和刚性圈层径向间隔设置而成，所有弹性圈层和所有刚性圈层同轴或同心设置。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述弹性圈层与相邻的刚性圈层之间固连。

11、结合第一方面，在一种实施方式中，弹性圈层和刚性圈层的径向厚度大致相同。

12、结合第一方面，在一种实施方式中，所述弹性体的最外圈层和最内圈层均为刚性圈层。

13、结合第一方面，在一种实施方式中，所述弹性体至少包括一层弹性圈层。

14、结合第一方面，在一种实施方式中，所述刚性圈层的圈高大于弹性圈层的圈高。

15、结合第一方面，在一种实施方式中，所述主轴的偏心段外壁面和所述弹性体安装孔孔壁之间具有间隙，所述弹性体活动设置所述间隙内。

16、结合第一方面，在一种实施方式中，所述主轴偏心段与主轴段之间的偏心距小于等于无弹性体时设置的动盘涡旋齿和定盘涡旋齿啮合间隙状态下的主轴偏心段的偏心距。

17、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

18、本申请通过在动盘弹性体安装孔孔壁与主轴偏心段轴承之间设置弹性体，降低涡旋压缩机压缩气体过程中气体力的变化对动盘、主轴偏心段轴承的冲击，保证主轴偏心段轴承正常的工作间隙，从而降低了主轴偏心段轴承的摩擦，防止由于振动和摩擦导致的主轴偏心段轴承间隙增大，降低了主轴偏心段轴承滚动体脱落的风险，提高了动盘、主轴偏心段轴承以及整机的工作寿命和运行稳定性；

19、同时由于弹性体的存在，能够使得压缩过程中遇到杂质颗粒或液滴时，动涡旋齿能够脱离啮合点产生避让，防止或降低涡旋齿的损坏。

技术特征：

1.一种柔性涡旋压缩机，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴偏心段端部外周套设有偏心段轴承，弹性体设置在偏心段轴承和所述弹性体安装孔孔壁之间。

3.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述弹性体由弹性圈层和刚性圈层径向间隔设置而成，所有弹性圈层和所有刚性圈层同轴设置。

4.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述弹性体的形状为中空等厚的圆柱体、具有中空孔的锥台或具有中空孔的局部球形。

5.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述弹性圈层与相邻的刚性圈层之间固连。

6.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述弹性体的最外圈层和最内圈层均为刚性圈层。

7.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述弹性体至少包括一层弹性圈层。

8.如权利要求6所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述刚性圈层的圈高大于弹性圈层的圈高。

9.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴的偏心段近端部外壁面和所述弹性体安装孔孔壁之间具有间隙，所述弹性体固定设置所述间隙内。

10.如权利要求1所述的柔性涡旋压缩机，其特征在于，所述主轴偏心段与主轴段之间的偏心距小于等于无弹性体时设置的动盘涡旋齿和定盘涡旋齿啮合间隙状态下的主轴偏心段的偏心距。

技术总结本申请提供了一种柔性涡旋压缩机，包括机架、定盘、动盘和主轴，机架开设有第一轴承孔；定盘包括定盘主体以及设于定盘主体中部的定盘涡旋齿，机架固连于定盘主体的端部；动盘结构包括动盘涡旋齿和动盘底板，动盘涡旋齿位于动盘底板正面，定盘涡旋齿与动盘涡旋齿啮合形成压缩容腔，动盘底板的背面中部开设有弹性体安装孔，弹性体安装孔为盲孔；主轴偏心段端部外周套设有偏心段轴承，偏心段轴承和弹性体安装孔之间设有弹性体，弹性体位于弹性体安装孔内。本申请通过在动盘与主轴偏心段轴承之间设置弹性体，降低了主轴偏心段轴承的载荷的变化幅度，提高了动盘、主轴偏心段轴承以及整机的工作寿命和运行稳定性。技术研发人员：金伟,赵红霞,郭于明,孙乐,郑德星受保护的技术使用者：井冈山大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18