阅读说明：本技术 一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机 (Star wheel piece wear-free long-life single screw compressor ) 是由 张建军 冯自平 于 2020-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及单螺杆压缩机技术领域,特指一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机,包括有机壳,机壳内设置有转子系统和星轮系统；转子系统包括有设有螺杆螺槽的螺杆；星轮系统包括星轮架,星轮架上覆盖有星轮片,星轮片包括有第一星轮片和辅助星轮片,第一星轮片的一端固定在星轮架上,在工作的过程中,第一星轮片与螺杆螺槽接触,在螺杆螺槽底部接触的星轮架的顶端处设置有辅助星轮片,辅助星轮片在辅助螺槽中运动,辅助星轮片和辅助螺槽形成辅助助力啮合副。在保证单螺杆压缩机的密封性的同时,第一星轮片在旋转时可以减少螺杆螺槽后侧面对于第一星轮片后侧面的作用与摩擦,避免第一星轮片出现磨损而影响单螺杆压缩机的使用寿命的情况。(The invention relates to the technical field of single screw compressors, in particular to a star wheel wear-free long-life single screw compressor, which comprises a shell, wherein a rotor system and a star wheel system are arranged in the shell; the rotor system comprises a screw rod provided with a screw rod thread groove; the star wheel system comprises a star wheel frame, a star wheel sheet is covered on the star wheel frame and comprises a first star wheel sheet and an auxiliary star wheel sheet, one end of the first star wheel sheet is fixed on the star wheel frame, the first star wheel sheet is in contact with a screw groove in the working process, the auxiliary star wheel sheet is arranged at the top end of the star wheel frame in contact with the bottom of the screw groove, the auxiliary star wheel sheet moves in the auxiliary screw groove, and the auxiliary star wheel sheet and the auxiliary screw groove form an auxiliary power-assisted meshing pair. When the sealing performance of the single-screw compressor is ensured, the first star wheel sheet can reduce the action and friction of the rear side surface of the screw groove on the rear side surface of the first star wheel sheet when rotating, and the condition that the service life of the single-screw compressor is influenced by the abrasion of the first star wheel sheet is avoided.)

一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及单螺杆压缩机技术领域，特指一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机。

背景技术

单螺杆压缩机中主要活动部件有转子和星轮，它们与机壳组成单螺杆压缩机。根据星轮与转子的不同位置关系，可以分为CP、PC等四种组合方式。

以CP型单螺杆压缩机为例，CP型单螺杆压缩机由一个圆柱螺杆和两个中心对称布置的平面星轮组成，安装在机壳内构成压缩机的主体。螺杆螺槽、机壳内壁和星轮片构成封闭的基元容积。在电机的带动下，螺杆转子高速旋转，在螺槽的推动下，星轮被动转动。经过吸气、压缩和排放过程，完成对气体的压缩升压。由于单位基元容积较小，在压缩的过程中，只有嵌入到螺槽中的星轮片才会受到气体的压力作用。同时，在压缩的过程中，随着气体压力的升高，嵌入到螺槽中的星轮片的受力面积越来越小，因此，在整个压缩过程中，星轮片正面受气体压力的作用很小。

而在星轮片的轴向方向上，星轮片不受气体压力的作用。星轮片的后侧与螺槽的后侧面直接接触，并在螺槽的后侧面的推动下，沿螺槽高速运动。在此过程中，星轮片的前侧与螺槽的前侧面接触，并没有力的作用。

星轮片的后侧与螺槽的后侧面直接接触间力的作用，主要是克服星轮旋转的阻力及气体压力在分力，作用虽然小，但由于星轮片在齿槽内长时间高速滑动，因此作为非金属材料的星轮片会磨损，从而影响到本单螺杆压缩机的效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在星轮片容易磨损的问题，本发明提供了一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机。

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机，包括有机壳，所述机壳内设置有转子系统和星轮系统；所述转子系统包括有螺杆，所述螺杆上设置有螺杆螺槽；所述星轮系统包括有两个中心对称的平面星轮，

每个所述平面星轮包括有星轮架，星轮架上设置有星轮片，所述星轮片覆盖在所述星轮架上，所述星轮片和所述螺杆螺槽形成第一啮合副，且所述星轮片由非金属材质制成；

所述螺杆螺槽中设置有辅助螺槽，所述星轮片包括有形成一个整体的第一星轮片和辅助星轮片，所述第一星轮片的一端固定在所述星轮架上，在工作的过程中，所述第一星轮片与所述螺杆螺槽接触，在所述螺杆螺槽底部接触的所述星轮架的顶端处设置有所述辅助星轮片，所述辅助星轮片在所述辅助螺槽中运动，所述辅助星轮片和所述辅助螺槽形成辅助助力啮合副。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述第一星轮片和星轮架的下面设置有弹簧装置和固定装置，所述弹簧装置分别与所述固定装置和所述辅助星轮片相连接；所述转子系统运行时，所述辅助星轮片在所述弹簧装置的作用下保持贴紧。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述星轮架上设置有辅助助力啮合定位销，所述辅助助力啮合定位销上设置有所述弹簧装置。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述辅助助力啮合定位销为采用耐磨金属材质制成的辅助助力啮合定位销，定位销前端为辅助啮合副的一部分，在弹簧的作用下，始终紧贴在辅助螺槽底部。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述星轮架上均匀地设置有所述第一星轮片。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述辅助星轮片的形状与所述辅助螺槽的形状相适配。

作为本发明星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机的技术方案的一种改进，所述星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机还包括有冷却及润滑系统和控制系统。

本发明的有益效果：

在本发明中，辅助星轮片和辅助螺槽形成辅助助力啮合副，辅助助力啮合副在螺杆螺槽的底部圆柱面上，通过成为一个整体的第一星轮片和辅助星轮片，保证单螺杆压缩机的密封性。同时，第一星轮片被动旋转的时候，可以减少螺杆螺槽后侧面对于第一星轮片后侧面的作用与摩擦，避免第一星轮片出现磨损而影响单螺杆压缩机的使用寿命的情况。

附图说明

图1为本发明中辅助螺槽的俯视结构示意图；

图2为本发明中辅助螺槽的正面结构示意图；

图3为本发明中第一星轮片和辅助星轮片连接后的结构示意图；

图4为本发明中平面星轮的主视结构示意图；

图5为本发明中平面星轮的后视结构示意图；

图6为本发明中辅助助力啮合副的结构示意图。

附图标记说明：1-辅助螺槽；2-第一星轮片；3-辅助星轮片；4-星轮架；5-弹簧装置。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

现有技术的单螺杆压缩机一般包括有转子和星轮，它们和机壳组成单螺杆压缩机。根据星轮与转子的位置关系的不同分为CP、PC等四种组合方式。本发明均适用于四种方式的单螺杆压缩机。

在本发明中，以CP型单螺杆压缩机为例。星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机还包括有冷却及润滑系统和控制系统，能保证单螺杆压缩机的使用效果。

用于冷却和润滑的介质，根据压缩工艺的不同，可以采用不同的工质，如润滑油、水和其他工质的饱和液。当压缩空气时，可以使用润滑油作为冷却和润滑的介质，对于无油压缩空气，则需要使用水作为冷却和润滑的介质，在压缩水蒸汽时，则采用水作为冷却和润滑的介质。在压缩其他工艺气体时，则用相应气体的饱和液作为冷却和润滑的介质。

如图1至图6所示，一种星轮片免磨损长寿命单螺杆压缩机，包括有机壳，机壳内设置有转子系统和星轮系统。转子系统包括有螺杆，螺杆上设置有螺杆螺槽，星轮系统包括有两个中心对称的平面星轮。

每个平面星轮包括有星轮架4，星轮架4上设置有星轮片，星轮片覆盖在星轮架4上，星轮片和螺杆螺槽形成第一啮合副，且星轮片由非金属材质制成；

螺杆螺槽中设置有辅助螺槽1，星轮片包括有形成一个整体的第一星轮片2和辅助星轮片3，第一星轮片2的一端固定在星轮架4上，在工作的过程中，第一星轮片2与螺杆螺槽接触，在螺杆螺槽底部接触的星轮架4的顶端处设置有辅助星轮片3，辅助星轮片3在辅助螺槽1中运动，辅助星轮片3和辅助螺槽1形成辅助助力啮合副。

在本发明中，由于第一星轮片2的一端固定在星轮架4上，在工作的过程中，第一星轮片2与螺杆螺槽接触，在螺杆螺槽底部接触的星轮架4的顶端处设置有辅助星轮片3。辅助星轮片3在辅助螺槽1中运动，辅助星轮片3和辅助螺槽1形成辅助助力啮合副，即在第一啮合副的基础上增加了辅助助力啮合副。由于星轮片由非金属材质制成，可以减少了金属材质之间的摩擦，进一步地避免星轮片磨损的情况出现。同时，在本发明中，虽然辅助星轮片3和第一星轮片2为一个整体，但是各自的作用不同，第一星轮片2用于保持单螺杆压缩机的密封性，而辅助星轮片3则用于随辅助螺槽1的转动而转动。

辅助助力啮合副有定位和自适应调节功能，可以避免辅助星轮片3脱离辅助螺槽1，在辅助助力啮合副的作用下，当螺杆转动时，带动螺杆中的辅助螺槽1转动，继而带动辅助星轮片3的转动，即通过辅助助力啮合副实现螺杆带动辅助星轮片3的转动，继而实现气体压缩的效果，同时可保证第一星轮片2与螺杆螺槽之间能相互接触，保证其密封性，但螺杆螺槽和第一星轮片2之间不存在推动与被动的旋转关系，这样，不仅可以避免第一星轮片2与螺杆螺槽之间的磨损，延长第一星轮片2的使用寿命，还可以保证单螺杆压缩机的优点，充分发挥单螺杆压缩机的受力平衡、寿命长等优势，应用更广泛的领域，解决了现有技术中所存在星轮片容易磨损，螺杆螺槽间隙变大而造成的效率降低的问题。

详细地说，由于第一星轮片2和螺杆螺槽形成啮合副，当压缩机在运行的时候，螺杆转动，螺杆转动并带动星轮架4转动，继而带动第一星轮片2和辅助星轮片3转动。由于第一星轮片2和螺杆螺槽形成第一啮合副，辅助星轮片3和辅助螺槽1形成辅助助力啮合副，当第一星轮片2和辅助星轮片3转动时，通过辅助助力啮合副减少星轮片正面受气体压力的作用，实现气体压缩的效果，同时可保证第一星轮片2与螺杆螺槽之间能相互接触，保证其密封性。

第一星轮片2和星轮架4的下面设置有弹簧装置5和固定装置，弹簧装置5分别与固定装置和辅助星轮片3相连接；转子系统运行时，辅助星轮片3在弹簧装置5的作用下保持贴紧。当螺杆转动的时候，即在转子高速转动的过程中，并在压力适中的前提下保持贴紧，辅助螺槽1推动辅助星轮片3转动时，可以在弹簧装置5的作用下，缓冲了辅助星轮片3与辅助螺槽1相接触的力，这样可减少辅助星轮片3的磨损。

详细地说，弹簧装置5为辅助星轮片3提供贴附力，当辅助螺槽1转动时，带动辅助星轮片3的转动，当辅助星轮片3转动的时候，辅助星轮片3与辅助螺槽1之间形成压力，若压力过大，辅助星轮片3容易出现磨损的情况，当辅助星轮片3转动的时候，通过弹簧装置5的压缩变形，缓解辅助星轮片3与辅助螺槽1之间的压力，降低辅助星轮片3与辅助螺槽1相接触的力，这样可减少辅助星轮片3的磨损。

星轮架4上设置有辅助助力啮合定位销，辅助助力啮合定位销上设置有上述的弹簧装置5。弹簧装置5通过辅助助力啮合定位销固定在星轮架4上，当辅助星轮片3随辅助螺槽1转动时，可以避免弹簧装置5在受力时发生位置移动的情况出现，同时，在弹簧装置5的作用下，辅助助力啮合定位销始终与螺杆螺槽保持接触。优选的，辅助助力啮合定位销为采用耐磨金属材质制成的辅助助力啮合定位销。辅助助力啮合定位销的前端为辅助助力啮合副的一部分，在弹簧装置5的作用下，始终紧贴在辅助螺槽的底部。

星轮架4上均匀地设置有第一星轮片2，可以保证相邻的第一星轮片2之间的间距相等，依据第一星轮片2的长度和间距的设置，当第一星轮片2转动的时候，每一片第一星轮片2均能在螺杆螺槽中，并随螺杆螺槽转动，能更好地实现第一星轮片2随螺杆螺槽转动的效果。

辅助星轮片3的形状与辅助螺槽1的形状相适配，可以便于辅助星轮片3随辅助螺槽1转动。辅助螺槽1的截面形状可以为不同的形状，作为本发明的一种实施方式，辅助螺槽1的截面呈半圆形状，辅助星轮片3的形状呈半圆球状，辅助星轮片3圆滑的表面在辅助螺槽1中随辅助螺槽1转动，能更好地避免辅助星轮片3的磨损。

现有的单螺杆压缩机在使用时，由于星轮片非金属材料与螺杆螺槽直接接触，泄漏量小，效率高，通过星轮片被动旋转，实现了各种被压缩气体在基元容积中压缩，虽然实现了气体的升压，星轮片在被动旋转的作用下，会被磨损。使得过程中压缩效率会随星轮片的磨损降低，且会造成设备出力不够而影响生产。本发明从原理上克服了星轮片的磨损。在生命周期内都能保证第一星轮片2与螺杆螺槽的完善密封，保证单螺杆压缩机压缩效率不衰减，包括耐磨易损件的更换，更大程度提高单螺杆压缩机的能源利用效率。

基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。