CN117006049A - 一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，包括一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组以及与动力组件连接的输出轴(17)，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组沿压缩方向依序连通，三级螺杆转子组所在的腔体设有径向排口(10)处，在该径向排口(10)处设有内容积比调节滑阀(13)，通过内容积比调节滑阀(13)调节径向排口(10)的流通截面；本公开通过调节三级压缩螺杆主机的内压比从而达到与使用压力相匹配的排气压力来解决耗能问题，另外，也可有利于降低主机的噪音和震动。

Description

一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机

技术领域

本发明涉及螺杆压缩机技术领域，具体讲是一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机。

背景技术

螺杆压缩机是重要的工业通用基础设备，其核心组件包括螺杆主机，螺杆主机从一级压缩发展到目前的三级压缩，随着压缩级数的增加，如何进行更为高效的工作，具有较大的研究意义。

本申请人研究发现，对于三级压缩螺杆主机，在实际使用过程中排气压力的变化常常会出现过压缩或欠压缩的情况，在2.5～4.0mpa(兆帕)的中高压环境下耗能较为明显，而三级压缩螺杆主机的特点就是提供中高压。

因此，本申请人提出一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，通过调节三级压缩螺杆主机的内压比从而达到与使用压力相匹配的排气压力来解决耗能问题，另外，也可有利于降低主机的噪音和震动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提出一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，通过调节三级压缩螺杆主机的内压比从而达到与使用压力相匹配的排气压力来解决耗能问题，另外，也可有利于降低主机的噪音和震动。

相比现有技术，本发明提出一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，包括一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组以及与动力组件连接的输出轴，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组沿压缩方向依序连通，三级螺杆转子组所在的腔体设有径向排口处，在该径向排口处设有内容积比调节滑阀，通过内容积比调节滑阀调节径向排口的流通截面。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

三级压缩螺杆主机在运行过程中，出现终了压力与排气压力不符的情况，导致主机多做功，影响主机性能，并造成过大的噪音与震动，本公开中在径向排口处设有内容积比调节滑阀，通过内容积比调节滑阀调节径向排口的流通截面，即通过左右的滑动可以调节三级压缩腔的径向排口大小，改变其内容积比，使得终了压力与排气压力相匹配，达到减少能耗的目的，另外，也可有利于降低主机的噪音和震动。

作为改进，还包括齿轮箱，齿轮箱的左侧设置三级螺杆转子组，三级螺杆转子组位于齿轮箱的左侧设有三级吸气口，齿轮箱的右侧设置二级螺杆转子组，二级螺杆转子组位于齿轮箱的右侧设有二级出气口，二级螺杆转子组压缩后的压缩气体直接穿过齿轮箱进入三级螺杆转子组。

作为改进，齿轮箱的左侧上下并列设置输出轴、三级螺杆转子组，齿轮箱的右侧上下并列设置一级螺杆转子组、二级螺杆转子组，齿轮箱内设有主动齿轮、带动一级螺杆转子组的一级阳转子轴的一级从动齿轮、带动二级螺杆转子组的二级阳转子轴的二级从动齿轮、带动三级螺杆转子组的三级阳转子轴的三级从动齿轮，一级从动齿轮、二级从动齿轮、三级从动齿轮沿主动齿轮周向设置并分别与主动齿轮啮合，主动齿轮与输出轴连接，输出轴通过主动齿轮同时带动一级从动齿轮、二级从动齿轮、三级从动齿轮转动。

作为改进，一级从动齿轮与一级阳转子轴的左端套接，一级从动齿轮直接带动一级阳转子轴同步转动，二级从动齿轮与二级阳转子轴的左端套接，二级从动齿轮直接带动二级阳转子轴同步转动，三级从动齿轮与三级阳转子轴的右端套接，三级从动齿轮直接带动三级阳转子轴同步转动。

作为改进，一级螺杆转子组上侧设置一级吸气口，一级螺杆转子组与二级螺杆转子组之间设置一二级间隔，一二级间隔设有上下贯通的通孔，通孔的上端作为一级螺杆转子组的一级出气口，通孔的下端作为二级螺杆转子组的二级吸气口。

作为改进，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组关于同一个垂面左右对称设置。

作为改进，一级吸气口、二级吸气口均远离齿轮箱设置，一级出气口、二级出气口均靠近齿轮箱设置。

作为改进，二级螺杆转子组与三级螺杆转子组为水平分布。

作为改进，一级螺杆转子组的一级阳转子外径大于二级螺杆转子组的二级阳转子外径大于三级螺杆转子组的三级阳转子外径，一级阳转子有效长度大于二级阳转子有效长度大于三级阳转子有效长度。

附图说明

图1为一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机的右视图。

图2为A-A向剖视图。

附图标记说明，1.主动齿轮，2.一级从动齿轮，3.二级从动齿轮，4.三级从动齿轮，5.一级阳转子轴，6.二级阳转子轴，7.三级阳转子轴，8.齿轮箱，9.一级吸气口，10.径向排口，11.一级出气口，12.二级吸气口，13.内容积比调节滑阀，14.二级出气口，15.三级吸气口，16.垂面，17.输出轴，18.二级阴转子。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其它显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其它实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其它技术方案。

下面对本发明作进一步详细的说明：

为便于描述和理解，方向性描述仅作为示意使用，并不构成对权利保护范围的限制，下述左、右方向性描述基于图2所示的方向。

如图1、2所示，本公开所提出的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，包括一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组以及与动力组件连接的输出轴17，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组沿压缩方向依序连通，三级螺杆转子组所在的腔体设有径向排口10处，在该径向排口10处设有内容积比调节滑阀13，通过内容积比调节滑阀13调节径向排口10的流通截面。

内容积比调节滑阀13的滑块可以通过线性伸缩机构实现，例如气缸、油缸、电缸等。内容积比调节滑阀13可以在全部打开和最小关闭这个范围内无极调节，从而有利于获得较好的内容积比，使得终了压力与排气压力更相匹配。

在一些实施例中，如图2所示，还包括齿轮箱8，齿轮箱8的左侧设置三级螺杆转子组，三级螺杆转子组位于齿轮箱8的左侧设有三级吸气口15，齿轮箱8的右侧设置二级螺杆转子组，二级螺杆转子组位于齿轮箱8的右侧设有二级出气口14，二级螺杆转子组压缩后的压缩气体直接穿过齿轮箱8进入三级螺杆转子组。这样，在缩短主机长度的同时，还显著缩短了二、三级的气流路径，对于内容积比调节滑阀13的改变，能够快速地调节内容积比，因此具有较好的响应能力。可以在齿轮箱8开设通孔，该通孔连通二级出气口14、三级吸气口15。

本例中，齿轮箱8的左侧上下并列设置输出轴17、三级螺杆转子组，齿轮箱8的右侧上下并列设置一级螺杆转子组、二级螺杆转子组，齿轮箱8内设有主动齿轮1、带动一级螺杆转子组的一级阳转子轴5的一级从动齿轮2、带动二级螺杆转子组的二级阳转子轴6的二级从动齿轮3、带动三级螺杆转子组的三级阳转子轴7的三级从动齿轮4，一级从动齿轮2、二级从动齿轮3、三级从动齿轮4沿主动齿轮1周向设置并分别与主动齿轮1啮合，主动齿轮1与输出轴17连接，输出轴17通过主动齿轮1同时带动一级从动齿轮2、二级从动齿轮3、三级从动齿轮4转动。

这样，本公开中置的设计实现输出轴17通过主动齿轮1同时带动一级从动齿轮2、二级从动齿轮3、三级从动齿轮4转动，显著地缩短了传动路径，有利于效率提升，并基于前述设计，齿轮箱8的左侧上下并列设置输出轴、三级螺杆转子组，齿轮箱的右侧上下并列设置一级螺杆转子组、二级螺杆转子组，有利于缩短整体的长度，因此有利于减小体积。

由于传动路径缩短，体积变小，所以三级压缩螺杆主机整体运行噪音及振动有利于降低，减少三级压缩螺杆主机的零件与密封面，有利于泄漏点减少，稳定性增加。

本例中，为了传动更高效直接，如图2所示，一级从动齿轮2与一级阳转子轴5的左端套接，一级从动齿轮2直接带动一级阳转子轴5同步转动，二级从动齿轮3与二级阳转子轴6的左端套接，二级从动齿轮3直接带动二级阳转子轴6同步转动，三级从动齿轮4与三级阳转子轴7的右端套接，三级从动齿轮4直接带动三级阳转子轴7同步转动。这样，各级都由阳转子驱动阴转子。

如图2所示，输出轴17、三级螺杆转子组上下分布设置，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组上下分布设置，一级螺杆转子组上侧设置一级吸气口9，一级螺杆转子组与二级螺杆转子组之间设置一二级间隔，一二级间隔设有上下贯通的通孔，通孔的上端作为一级螺杆转子组的一级出气口11，通孔的下端作为二级螺杆转子组的二级吸气口12。这样，流动路径较短。为了更加缩短路径，三级吸气口15靠近齿轮箱8设置。

为了结构更为紧凑，如图1、2所示，一级螺杆转子组与二级螺杆转子组为上下布置且均位于齿轮箱8右侧，二级螺杆转子组与三级螺杆转子组为水平分布且位于齿轮箱8左右两侧。其中，如图2所示，一级螺杆转子组的一级阳转子外径大于二级螺杆转子组的二级阳转子外径大于三级螺杆转子组的三级阳转子外径，一级阳转子有效长度大于二级阳转子有效长度大于三级阳转子有效长度。

需要注意的是，本例中，如图1所示，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组关于同一个垂面16对称设置。即一级螺杆转子组的阴阳转子、二级螺杆转子组的阴阳转子均关于该垂面16对称设置。这样，使得整个布置结构更为规整，也有利于重心靠近垂面16设置。

在一些实施例中，如图2所示，一级吸气口9、二级吸气口12均远离齿轮箱8设置，一级出气口11、二级出气口14均靠近齿轮箱8设置。这样有利于布置各级，同时有利于二、三级的气流路径较短。

为了有利于平衡主动齿轮1的受力负荷，如图1并结合图2所示，一级从动齿轮2、二级从动齿轮3、三级从动齿轮4转动围绕主动齿轮1周向逆时针依序设置。

为了进一步优化受力负荷，二级从动齿轮3、三级从动齿轮4位于一级从动齿轮2的下方。

为了使得结构更为紧凑，从而有利于减小体积，如图1所示，二级螺杆转子组的二级阴转子18与三级从动齿轮4重叠设置，并且如图2所示，二级阴转子18的左侧轴端向右侧缩进设置，从而为三级阳转子轴7向右侧装入并与三级从动齿轮4连接提供合适的空间。

上述虽然举例一级从动齿轮2直接带动一级阳转子轴5同步转动，二级从动齿轮3直接带动二级阳转子轴6同步转动，三级从动齿轮4直接带动三级阳转子轴7同步转动，也可以是相应从动齿轮带动相应阴转子轴，或相应阳转子轴和相应阴转子轴的组合。

动力组件例如电动马达。

本公开的齿轮箱8可以是独立设置。

但是，值得注意的是，所述齿轮箱8可以是由左右泵体拼接围成，左泵体用于安装三级螺杆转子组，右泵体用于安装一级螺杆转子组、二级螺杆转子组。由于中置设计，增加了装配的难度，而所述齿轮箱8由左右泵体拼接围成，则有利于降低装配的难度，具体来说，在拼接前，将三级螺杆转子组安装在左泵体，同时连接好输出轴17、主动齿轮1、三级从动齿轮4，这样形成左侧组件，装配过程在开放状态下装配较为容易和控制精度，将一级螺杆转子组、二级螺杆转子组安装在右泵体，同时连接好一级从动齿轮2、二级从动齿轮3，这样形成右侧组件，同样的，装配过程在开放状态下装配较为容易和控制精度，当得到左侧组件和右侧组件后，接下来调整好主动齿轮1、一级从动齿轮2、二级从动齿轮3的转动位置，再左右拼接，则可完成齿轮箱8，并形成内部各部件良好装配，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组内的阴阳转子的啮合精度也有利于得到保障，无需过多的再调整。

由于三级从动齿轮4在形成左侧组件时已提前与主动齿轮1啮合完好，所以三级从动齿轮4随主动齿轮1转动即可，在左右拼接时不需要单独对三级从动齿轮4进行调整。

在理解本发明时，若有需要，上述结构可参考其它实施例/附图一并理解，这里不加赘述。

以上所述仅是本发明的用于举例说明的实施方式，故凡依本发明专利保护范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，包括一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组以及与动力组件连接的输出轴(17)，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组、三级螺杆转子组沿压缩方向依序连通，其特征在于，三级螺杆转子组所在的腔体设有径向排口(10)处，在该径向排口(10)处设有内容积比调节滑阀(13)，通过内容积比调节滑阀(13)调节径向排口(10)的流通截面。

2.根据权利要求1所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，还包括齿轮箱(8)，齿轮箱(8)的左侧设置三级螺杆转子组，三级螺杆转子组位于齿轮箱(8)的左侧设有三级吸气口(15)，齿轮箱(8)的右侧设置二级螺杆转子组，二级螺杆转子组位于齿轮箱(8)的右侧设有二级出气口(14)，二级螺杆转子组压缩后的压缩气体直接穿过齿轮箱(8)进入三级螺杆转子组。

3.根据权利要求2所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，齿轮箱(8)的左侧上下并列设置输出轴(17)、三级螺杆转子组，齿轮箱(8)的右侧上下并列设置一级螺杆转子组、二级螺杆转子组，齿轮箱(8)内设有主动齿轮(1)、带动一级螺杆转子组的一级阳转子轴(5)的一级从动齿轮(2)、带动二级螺杆转子组的二级阳转子轴(6)的二级从动齿轮(3)、带动三级螺杆转子组的三级阳转子轴(7)的三级从动齿轮(4)，一级从动齿轮(2)、二级从动齿轮(3)、三级从动齿轮(4)沿主动齿轮(1)周向设置并分别与主动齿轮(1)啮合，主动齿轮(1)与输出轴(17)连接，输出轴(17)通过主动齿轮(1)同时带动一级从动齿轮(2)、二级从动齿轮(3)、三级从动齿轮(4)转动。

4.根据权利要求3所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，一级从动齿轮(2)与一级阳转子轴(5)的左端套接，一级从动齿轮(2)直接带动一级阳转子轴(5)同步转动，二级从动齿轮(3)与二级阳转子轴(6)的左端套接，二级从动齿轮(3)直接带动二级阳转子轴(6)同步转动，三级从动齿轮(4)与三级阳转子轴(7)的右端套接，三级从动齿轮(4)直接带动三级阳转子轴(7)同步转动。

5.根据权利要求3所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，一级螺杆转子组上侧设置一级吸气口(9)，一级螺杆转子组与二级螺杆转子组之间设置一二级间隔，一二级间隔设有上下贯通的通孔，通孔的上端作为一级螺杆转子组的一级出气口(11)，通孔的下端作为二级螺杆转子组的二级吸气口(12)。

6.根据权利要求5所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，一级螺杆转子组、二级螺杆转子组关于同一个垂面(16)左右对称设置。

7.根据权利要求5所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，一级吸气口(9)、二级吸气口(12)均远离齿轮箱(8)设置，一级出气口(11)、二级出气口(14)均靠近齿轮箱(8)设置。

8.根据权利要求2或3所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，二级螺杆转子组与三级螺杆转子组为水平分布。

9.根据权利要求3所述的一种带滑阀结构的三级压缩螺杆主机，其特征在于，一级螺杆转子组的一级阳转子外径大于二级螺杆转子组的二级阳转子外径大于三级螺杆转子组的三级阳转子外径，一级阳转子有效长度大于二级阳转子有效长度大于三级阳转子有效长度。