一种无油双螺杆压缩机的转子结构

技术领域

本发明涉及无油双螺杆压缩机技术领域，特别涉及一种无油双螺杆压缩机的转子结构。

背景技术

目前市场上存在的无油双螺杆压缩机转子包括平等布置的公、母转子，在一侧设置同步齿轮来确保公、母转子协同回转，在另一侧，也采用增速齿轮与外部动力源进行联接以传递回转扭矩。

目前公、母转子材料采用普通碳钢或灰铁，齿形表面采用特殊涂层，既可以达到防腐蚀的作用，同时涂层一定程度上减小了密封间隙从而减轻泄漏，无油压缩机的排气温度科高达180～200℃。

但是，这一设计的涂层采用喷涂工艺形成，其厚度一般难以超过0.3mm，且涂层受高温高压的压缩空气冲刷容易发生脱落，一般的寿命再2年左右，采用涂层工艺的压缩机为保护涂层，同时较高的排气温度使得异形转子发生热膨胀，这些使用限制要求两根转子不能直接接触，必须保持较大的安全间隙并采用搞精度同步齿轮来保证两根转子的协同回转运动，较大的间隙使得单级压缩的排气压力一般低于3bar，对于7～10bar的常规应用工况必须多级压缩，使用成本高，具体问题如下：

1)必须采用高精度同步齿轮来保证公、母转子同步回转，结构复杂。

2)干式压缩过程转子间没有润滑和冷却液，排气温度高，一般在180～200℃.

3)喷涂的涂层薄，易脱落，寿命短，维护成本高。

4)间隙大，单级压比小于3，对于7/8bar的常规应用的必须采用多级压缩，使用成本高。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题在于针对现有无油双螺杆压缩机转子中的涂层厚度一般难以超过0.3mm所存在的上述技术问题而提供一种无油双螺杆压缩机的转子结构。

为了实现上述发明目的，本发明的一种无油双螺杆压缩机的转子结构，包括公转子和母转子，其特征在于，在所述公转子和母转子的齿形面上均注塑成型有厚度为4～7mm的注塑层。

在本发明的一个优选实施例中，所述公转子、母转子包括公转子金属骨架和母转子金属骨架，在所述公转子金属骨架和母转子金属骨架上均成型有所述齿形面。

在本发明的一个优选实施例中，所述公转子、母转子还包括公转子轴和母转子轴，所述公转子金属骨架和母转子金属骨架内均设置有内孔，所述公转子金属骨架和母转子金属骨架的内孔均为阶梯孔，所述公转子轴和母转子轴与公转子金属骨架和母转子金属骨架的内孔配合部分均为阶梯轴，所述阶梯轴与阶梯孔通过位于所述阶梯轴两端的低压端紧配合面和高压端紧配合面的过盈配合来转递扭矩。

在本发明的一个优选实施例中，所述低压端紧配合面过盈量dA≤高压端紧配合面过盈量dB，低压端紧配合面的长度与高压端紧配合面的长度之和大于所述内孔长度的0.35倍。

在本发明的一个优选实施例中，所述注塑层采用具有一定自润滑作用的工程塑料注塑而成。

在本发明的一个优选实施例中，所述工程塑料选自PEEK或pps。

在本发明的一个优选实施例中，在工作期间，向公转子和母转子的压缩阶段喷水进行降温和润滑。

在本发明的一个优选实施例中，喷水量Q与压缩机轴功率P间满足如下关系：P＝(6～9)*Q,其中：Q的单位为m

在本发明的一个优选实施例中，所述公转子轴与外部驱动动力源直接联接，公转子受外部驱动动力源驱动转动，同时公转子将扭矩传递给母转子，驱动母转子作伴随旋转。

在本发明的一个优选实施例中，在所述公端子轴和母端子轴的高压端轴间上均设置有机械密封和高压端唇形密封，在所述公端子轴和母端子轴的低压端轴间上设置有两组方向相反的低压端唇形密封；所述公端子轴和母端子轴的低压端分别通过一个低压端轴承支撑，所述公端子轴和母端子轴的高压端分别通过两个或以上的高压端轴承支撑。

由于采用了如上的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.可由公转子作为主动转子，驱动母转子同步旋转，无需同步齿轮，从而大大简化结构。

2.为降低压缩机的排气温度并密封转子间的泄漏间隙，向转子间喷入液态水，显著降低排气温度至40～60℃。

3.包覆的注塑层厚度可达4～7mm，在喷入液态水的润滑作用下，牢固可靠，寿命长。

4.由于是公母转子直接驱动，间隙小，且喷入，且喷入的水由密封效果，使得单极压比可以做到10，满足7～10bar的常规应用场合。

附图说明

图1为本发明公母转子啮合示意图。

图2为本发明公母转子的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

参见图1和图2，图中所示的一种无油双螺杆压缩机的转子结构，包括公转子10和母转子20。

公转子10包括公转子金属骨架11和公转子轴12，母转子20包括母转子金属骨架21和母转子轴22，公转子金属骨架11和母转子金属骨架21均采用不锈钢材料制成。在公转子金属骨架11和母转子金属骨架21上均成型有齿形面。在齿形面上注塑成型有厚度t为4～7mm的注塑层13、23。注塑层13、23采用具有一定自润滑作用的工程塑料注塑而成。工程塑料选自PEEK或pps,当然也不局限于这两种，还可以为本领域技术人员所熟知的其余工程塑料。。

公转子金属骨架11和母转子金属骨架21内均设置有内孔14、24，公转子金属骨架11和母转子金属骨架21的内孔14、24均为阶梯孔，公转子轴12和母转子轴12与公转子金属骨架11和母转子金属骨架21的内孔14、24配合部分均为阶梯轴，阶梯轴与阶梯孔通过位于阶梯轴两端的低压端紧配合面A和高压端紧配合面B的过盈配合来转递扭矩。其中低压端紧配合面A过盈量dA≤高压端紧配合面B过盈量dB，低压端紧配合面A的长度与高压端紧配合B面的长度之和大于内孔长度C的0.35倍。

公转子轴12与外部驱动动力源直接联接，公转子10受外部驱动动力源驱动转动，同时公转子10将扭矩传递给母转子20，驱动母转子20作伴随旋转。在工作期间，向公转子10和母转子的压缩阶段喷水进行降温和润滑。喷水量Q与压缩机轴功率P间满足如下关系：P＝(6～9)*Q,其中：Q的单位为m

在公端子轴12和母端子轴22的高压端轴间上均设置有机械密封15、25和高压端唇形16、26密封，以阻断转子间的液态水进入轴承腔；在公端子轴12和母端子轴22的低压端轴间上设置有两组方向相反的低压端唇形密封17、18、27、28。

公端子轴12和母端子轴22的低压端分别通过一个低压端轴承19、29支撑，公端子轴12的高压端通过三个高压端轴承12a、12b、12c支撑。母端子轴22的高压端通过两个高压端轴承22a、22b支撑。