[发明专利]一种水润滑双螺杆压缩机螺杆结构

说明书

本发明公开了一种水润滑双螺杆压缩机螺杆结构，由不锈钢公转子驱动在节园位置镶嵌高硬度PEEK工程塑料的母转子组成。为使大型喷水螺杆压缩机能达到较大的排气量(30m³/min以上)和保证压缩机长期稳定运行，螺杆转子结构采用不锈钢公转子和母转子在节园位置的驱动侧与密封侧镶嵌PEEK工程塑料结构。最后，再用专用磨床将镶嵌PEEK的母转子精磨到位。为提高节园位置高硬度PEEK工程塑料与不锈钢母转子的结合力，特在母转子每个齿形节园位置两侧分别加工出一个螺旋凹槽。本发明可以大幅降低大型喷水螺杆压缩机转子的制造难度，并且非常有利于采用喷水冷却润滑的螺杆压缩机结构，并可最终降低水润滑螺杆压缩机的制造成本，极大地提高大型喷水螺杆压缩机使用寿命。

技术领域

本发明涉及水润滑双螺杆压缩机，特别涉及一种水润滑双螺杆压缩机螺杆结构。

背景技术

目前，无油润滑螺杆空气压缩机主要分为水润滑无油螺杆压缩机和干式无油螺杆压缩机两类。

其中，干式无油螺杆压缩机的压缩腔内没有任何液体进行冷却和润滑；但是，在轴承腔和同步齿轮箱内均有润滑油进行冷却和润滑。因此，轴承腔和压缩腔需要通过密封装置进行隔离，从而实现压缩机排气100％不含油。由于干式无油螺杆压缩机的压缩腔内不含任何液体，公母转子不接触，内泄漏大，容积效率低。为弥补内泄漏大的缺点，干式无油螺杆压缩机转速设计的很高，干压缩的排气温度接近200℃，这样导致该机型的单级排气压力低，需要两级串联压缩，从而导致单位产气量能耗高。在干式螺杆压缩机中，由于没有润滑油的润滑及带走微小颗粒，气体会对转子、壳体内壁、气道产生腐蚀，因此在传统喷油螺杆转子材料的基础上，通常会喷涂防腐层，如喷涂聚四氟乙烯、二硫化钼、特氟龙等，达到保证转子不变形、不被腐蚀的作用。喷涂防腐涂层的工艺是难点之一。实践证明，目前干式无油螺杆压缩机的寿命短，平均只有3年多，主要是转子表面的涂层腐蚀脱落导致。

其中，水润滑无油螺杆压缩机包含两类：第一类是在上述干式无油螺杆压缩机内进行喷水冷却和密封啮合间隙，除了转子材料为铝青铜和不锈钢外其余结构和干式无油螺杆压缩机一致；第二类是在螺杆压缩机转子齿形表面包覆具有自润滑及耐磨的特殊配方工程塑料，从而可以实现公转子驱动母转子实现气体的压缩过程，并且采用的是完全水润滑径向轴承和完全水润滑推力轴承，整个压缩机主机与系统结构非常简单。

前述两类水润滑无油螺杆压缩机的共同特点是压缩机工作腔内进行喷水冷却，水也作为转子间啮合间隙的密封液，齿间容积效率高，并且可产出100％无油的压缩空气。由于往压缩腔内喷入温度只有45℃左右的水，压缩过程为等温压缩，单级压比可以实现干式无油螺杆空压机两级压缩的气体压力。因此，水润滑无油螺杆压缩机比干式无油螺杆空压机效率提高30％。水润无油滑螺杆空压机维护费用低，只需更换水、水过滤器以及空气过滤器。

目前，国内外市场上的第二类水润滑双螺杆压缩机主要有瑞典的阿特拉斯科普柯和德国的德国AQUAAIR。上述两家公司的水润滑螺杆压缩机转子的齿形部分采用的是昂贵的工程塑料棒料加工出来的转子。这其中的主要成本是改性PEEK工程塑料用量和模压与注塑费用，一吨高品质改性PEEK工程塑料价格是80万元人民币，尤其在大型水润滑螺杆压缩机中成本增加的更多。

综上所述，现有技术水平条件下的第二类完全水润滑双螺杆压缩机的结构优势非常明显，但是在转子中昂贵的工程塑料使其材料成本很高，尤其在大型水润滑双螺杆压缩机成本更加明显，亟待有一种新的螺杆转子结构以解决上述问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种解决水润滑双螺杆压缩机转子涂层不可靠问题的一种水润滑双螺杆压缩机螺杆结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水润滑双螺杆压缩机螺杆结构，包括公转子和母转子，所述母转子每个齿形节园位置两侧分别加工出用于设置母转子密封侧高硬度PEEK螺旋塑料和母转子驱动侧高硬度PEEK螺旋塑料的螺旋凹槽，所述公转子与母转子驱动侧高硬度PEEK螺旋塑料外表面贴合，从而驱使母转子转动。