[发明专利]一种永磁一体无油螺杆空压机的转子冷却结构

说明书

一种永磁一体无油螺杆空压机的转子冷却结构，包括压缩机主机和永磁电机，所述的压缩机主机包括一螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括带有凸齿的主动转子阳转子和带有凹齿的从动转子阴转子，所述的永磁电机包括电机轴，所述的电机轴与阳转子的阳转子轴采用同一根轴，特点：所述的阳转子、阴转子的内部分别加工有中空形状的阳转子腔、阴转子腔。进入阳转子腔和阴转子腔中的冷却气体可有效降低高速旋转的永磁电机转子与螺杆转子的温度，一方面延长永磁电机的寿命，另一方面避免了现有技术中无油螺杆压缩机中阴阳转子温升过高造成的转子间隙过小而导致的转子咬死现象，又避免了泄漏量增大的问题，提升了压缩机的效率，延长了螺杆转子的使用寿命。

技术领域

本发明属于空压机冷却技术领域，具体涉及一种永磁一体无油螺杆空压机的转子冷却结构。

背景技术

无油螺杆空压机由于可以确保提供的压缩空气不被润滑油污染，在医药、食品、化工、电子等行业应用广泛。由于无油螺杆压缩机转子之间相互不接触，且考虑到压缩过程的高温会导致转子出现较大的热膨胀，这样转子之间及转子与壳体之间留有较大的间隙。为了减少压缩过程中的高压侧的气体经过这些间隙向低压侧的泄露，无油螺杆空压机往往需要高速旋转。为了获得高转速，传统的无油螺杆空压机不得不采用增速齿轮箱来提高空压机转速。由于增速齿轮箱的存在，导致采购成本上升，传动效率下降，机组占地增大，很大程度上也制约了无油螺杆空压机在工业领域的发展。

近年来，随着注油螺杆空压机领域永磁一体化技术的飞速发展，永磁一体化技术开始应用于无油螺杆空压机。由于永磁体在高速旋转下温度很高，而无油螺杆空压机运行时转子部分同样是高温，造成转子热膨胀加剧，增加了转子咬合风险，如一味加大转子间隙，又会造成压缩过程中内泄漏严重，降低压缩机效率。

众所周知，转子在20℃静态啮合时间隙是均匀的，但转子在动态运行过程中，由于气体在吸排过程中会产生摩擦并对气体做功，气体做功发热的同时将热量传递给转子。气体在吸排气端温升是不同的，在排气端气体温度会更高。注油螺杆压缩机因为有润滑油注入压缩腔，排气端温度大概在80℃左右，相对于吸气端的温度变化存在但不大，转子间隙的不均匀度相对较小。然而无油螺杆压缩机在运行过程中没有冷却介质，排气温度最高可达200℃甚至更高，其与吸气端温度差异很大，所带来的转子不均匀度更高。在加工的时候砂轮都是直线磨削，一致性高，导致为考虑转子排气端处在高温运行时不至于卡死，整体转子的间隙余量在设计时会放的很大。这也产生了无油螺杆压缩机转子在运行过程中，吸气端泄露增大，影响压缩机的整体设计效果。相对于在转子间通冷却液的方法，液体在转子间由于液体重量比较大，故而会产生离心力，这就对已经做好的转子动平衡产生了破坏，产生设计外的不必要的振动，影响压缩机的使用寿命。永磁一体式设计，由于电机转轴与压缩机阳转子共用轴，冷却风扇直接安装在一体式轴上，电机在高速旋转中会产生大量的热量，该一体式风扇无法像独立风扇一样通过更高的转速带动气体流动带走热量。

鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种永磁一体无油螺杆空压机的转子冷却结构，可有效解决无油螺杆空压机在运行时转子体温度过高的问题。

本发明的任务是这样来完成的，一种永磁一体无油螺杆空压机的转子冷却结构，包括压缩机主机和与压缩机主机相连并驱动压缩机主机进行气体压缩的永磁电机，所述的压缩机主机包括一螺杆转子组，所述的螺杆转子组包括带有凸齿的主动转子阳转子和带有凹齿的从动转子阴转子，所述的永磁电机包括电机轴，所述的电机轴与阳转子的阳转子轴采用同一根轴，其特征在于：所述的阳转子、阴转子的内部分别加工有中空形状的阳转子腔、阴转子腔。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的阳转子和阴转子通过精密铸造而成，其内部的阳转子腔和阴转子腔随所述的阳转子和阴转子铸造时一体成型。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的阳转子腔和阴转子腔为螺旋形。