[发明专利]基于磁悬浮技术结构紧凑型的低压无油涡旋压缩机

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种基于磁悬浮技术结构紧凑型的低压无油涡旋压缩机，属于磁悬浮技术领域。

背景技术

目前市场上出现的涡旋式压缩机大部分由电机驱动，其结构分为全封闭式（电主轴驱动）和开放式（外加电机驱动），这种结构需要配备防自转机构来实现动涡旋盘（10）的平动画圆动作。防自转机构一般又分为十字滑环防自转机构、滚珠防自转机构和小曲拐防自转机构，这种由电机驱动式的涡旋压缩机，其结构较大，对主轴和轴承的要求较高，由于涡旋压缩机的压力大，需要配备液体润滑装置来对主轴、主副轴承、涡旋齿等进行润滑。这种液体润滑装置中的润滑油在压缩机内与压缩的气体混合在一起，使气体不再干燥单一，要达到单一的气体还要配备过滤装置，而且过滤后的气体也不是完全干燥单一的，不适于医学等需要低压干燥气体的场合。且现有涡旋压缩机一旦偏转主轴确定，动涡盘的回转半径确定，即压缩比确定，这样在压缩空气比上不具有一定柔性。涡旋压缩机工作时电机的转速需要用变频器来调节，对电机的转数不能达到有效控制，不适用于对气体排出量有要求的场合。而且当动涡旋齿与静涡旋齿结合时中间若出现凸点时，动涡旋齿是不具备退让功能的，使涡旋齿遭到破坏，现在出现的解决方法是对主轴与动涡盘链接处采用间隙配合，已提供一定的退让空间使动涡盘退让，而这种结构虽然解决了退让问题，但是却增加了动涡盘10与静涡盘3之间的间隙，使涡盘的径向与切向的泄漏量增加，气体的压缩比下降，工作效率低。涡旋压缩机的防自转机构主要作用是使动涡盘平动，但同时也承担了动盘上大部分的轴向力、倾覆力矩和自转力矩，对十字滑环机构有一定的磨损，虽然小曲拐有轴承可以减小磨损但对三个小曲拐的加工要求较高（两个小曲拐的运动具有不确定性且受力不均匀）。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于磁悬浮技术结构紧凑型的低压无油涡旋压缩机，其目的是克服现有涡旋压缩机配有润滑装置使排出的气体不干燥，不适于医学等需要低压干燥气体的场合的缺陷。

技术方案：

一种基于磁悬浮技术结构紧凑型的低压无油涡旋压缩机，其特征在于：该压缩机包括静涡盘、动涡盘和涡旋压缩机底盘；静涡盘与动涡盘连接形成内部空腔，该内部空腔设置在涡旋压缩机底盘上；

动涡盘的下端安装一个十字型坡莫合金，坡莫合金的中心位置与动涡盘的中心位置重合；

十字型坡莫合金为四条边的十字形结构，在每条边的两侧均放置一个电磁线圈，在X方向的两对电磁线圈的旁边各安装一个传感器共计两个传感器，在Y向的两对电磁线圈的其中一对电磁线圈旁边安装一个传感器；

在静涡盘的靠外的位置安装静磁环使其N极向下S极向上，动涡盘的外侧安装动磁环使其S极向下N极向上，在涡旋压缩机底盘的内侧安装静磁环使N极向下S极向上。

静涡盘上的静磁环与的动磁环对应，动磁环与涡旋压缩机底盘上的静磁环对应。

在静涡盘上端还设置有进气孔和排气孔，排气孔在静涡盘的中心位置，进气孔在静涡盘的静涡旋齿的最外端，在排气孔的下端对应的动涡盘的位置有一凹下的椭圆形凹槽，动涡盘的盘面上有凸起的环形密封圈。其环形圈与动涡盘表面为一体。

动涡盘的材料采用聚四氟乙烯。

静涡盘与涡旋压缩机底盘的材料均采用铝合金。

电磁线圈是由硅钢片与铜导线缠绕而成。

十字坡莫合金的宽和高的比例为1：1。

磁环的材料为钕铁硼。

优点及效果：本发明专利提供一种结构紧凑型低压无油涡旋压缩机，本压缩机不仅具有克服现有涡旋压缩机的不足，而且比现有涡旋压缩机体积小、质量轻、噪声小、结构简单等优势。

本发明在结构紧凑型低压无油涡旋压缩机的动涡盘下端安装十字型的坡莫合金，十字型坡莫合金的中心与动涡盘的中心重合，坡莫合金与动涡盘采用螺栓连接。在十字型坡莫合金（6）四角的两侧处各放置一个电磁线圈（共八个线圈），线圈固定到涡旋压缩机的底盘上，线圈通电后硅钢片被磁化产生磁性，对坡莫合金产生吸引力，八个线圈同时通电来固定十字坡莫合金的四个角，线圈电流的大小决定了吸力大小的同时也决定了动涡盘刚度的大小，涡旋压缩机工作时八个线圈相互配合，两两采用差动形式，以实现动涡盘的平动画圆。这种结构的使用避免了现有涡旋压缩机使用的电机、主轴、主副轴承、防自转机构以及润滑装置，大大缩短了涡旋压缩机的轴向尺寸，使原有的圆柱状变为现有的圆盘状。