[實用新型]單螺桿壓縮機氣缸的防泄漏結構

有效

• 申請號: 201420197559.3
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN203809302U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 趙忖;黃銳;馮全科
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04C29/00
• 分類號: F04C29/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本實用新型涉及一種單螺桿壓縮機氣缸中的防泄漏結構。

背景技術

單螺桿壓縮機都采取氣缸噴液冷卻和潤滑，由機殼內表面緊貼螺桿轉子的外圓齒頂表面，使得螺桿齒槽得以密封，讓星輪在螺桿齒槽內移動，實現了齒槽基元容積的縮小和氣體壓縮。隨著齒槽內氣體壓力的提高并達到排氣壓力，齒槽與氣缸體上的排氣孔口連通，故排氣孔口周圍的氣缸壁面與螺桿配合面之間間隙的壓力梯度最高，是造成泄漏的主要動力因素。另一方面，通用的動力機械一般按機械設計規范的7級精度設計，其成本不致很高，按此要求，對于直徑為150～400mm的常用氣缸直徑，其螺桿與氣缸配合的單邊間隙在0.04～0.10mm之間。即間隙相對比較大，容易造成高壓氣體向低壓區域的泄漏。

如果把螺桿轉子與機殼之間的間隙取得太小，則螺桿轉子齒頂與機殼之間的液膜剪切阻力迅速增大。況且相切近螺桿轉子齒頂的氣缸壁面面積大，整個液膜剪切阻力及其能量消耗甚大。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種單螺桿壓縮機氣缸體內壁面結構，旨在泄漏最大的區域減小泄漏間隙值，在泄漏較小的區域保持適當大的間隙以減少液膜的剪切阻力。

為達到以上目的，本實用新型是采取如下技術方案予以實現的：

一種單螺桿壓縮機氣缸的防泄漏結構，包括加工成圓筒形的氣缸內壁和該內壁上的三角形排氣孔口，所述排氣孔口下側為星輪插入窗，其特征在于，所述排氣孔口周圍的氣缸內壁面上設置有一層良好抗擦傷性能的內壁增厚區，該內壁增厚區在排氣孔口周圍等距離分布呈直角三角形狀。

上述方案中，所述內壁增厚區的厚度為（0.0001～0.0003）D，其中D為單螺桿壓縮機氣缸的直徑。所述內壁增厚區為銅、鎳、鉬或銅鎳合金等金屬層。或者為聚四氟乙烯、聚醚醚酮、陶瓷類之一的非金屬層。

本實用新型的優點是，降低了約60%以上的螺桿轉子-氣缸摩擦副的摩擦阻力損失，有效地減少了高壓氣體的泄漏，保證了壓縮機的可靠運行。

附圖說明

以下結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

圖1為單螺桿壓縮機的內部結構圖。

圖2為圖1單螺桿壓縮機氣缸1的半剖視圖。其中6為氣缸內壁面增厚區域的形狀。

圖1-圖2中：1、氣缸；2、螺桿轉子；3、星輪；4、排氣孔口；5、星輪插入窗口；6、內壁增厚區。

具體實施方式

參考圖1，單螺桿壓縮機由氣缸1、螺桿轉子2、星輪3等部件構成。單螺桿壓縮機氣缸內壁面的結構如圖2所示，排氣孔口4呈三角形，排氣孔口內的氣體壓力為壓縮機的排氣壓力。排氣孔口的下側的窗口為星輪插入窗，該窗口處的壓力為環境大氣壓。排氣孔口與星輪插入窗之間的距離為2～10mm。最容易造成氣體的泄漏，排氣孔口的左側為螺桿轉子的軸向密封段，該段的軸向長度為10～20mm,排氣孔口的左上方區域為螺桿齒槽壓縮區，從排氣口的斜邊向外的壓力逐步降低。本實施例中，在加工成圓筒形的氣缸內壁面上對稱的兩個三角形排氣口周圍，通過局部噴涂、刷鍍或噴焊等手段增加一薄金屬層（如銅、鎳、鉬或銅鎳合金等金屬材料）或非金屬層（如聚四氟乙烯、聚醚醚酮、陶瓷類等非金屬材料），該材料層要求具有良好的抗擦傷性能，材料層在三角形排氣孔口周圍的等距離分布如圖2中直角三角形的內壁增厚區6，對不同大小的壓縮機氣缸，內壁增厚區6的厚度根據氣缸直徑（150～400mm）的不同，設計為0.02～0.20mm,保證氣缸和轉子在運轉狀態下的間隙在0.02～0.05mm。