本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種防自轉(zhuǎn)環(huán)及使用該防自轉(zhuǎn)環(huán)的渦旋壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

新能源渦旋壓縮機(jī)是一種借助于容積的變化來實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的流體機(jī)械，既不同于往復(fù)式的又不同于旋轉(zhuǎn)式的，是屬于新一代的容積式壓縮機(jī)。

渦旋壓縮機(jī)的主要工作部件包括：設(shè)置有螺旋狀渦旋齒的靜渦盤，與靜渦盤相配合的設(shè)置有螺旋狀渦旋齒的動(dòng)渦盤。靜渦盤與動(dòng)渦盤相互配合形成多個(gè)壓縮腔，主要運(yùn)動(dòng)件是動(dòng)渦盤，依靠動(dòng)渦盤的運(yùn)動(dòng)并與靜渦盤配合，實(shí)現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出的目的。但動(dòng)渦盤在氣體力作用下，有繞其中心自轉(zhuǎn)的趨勢，這種趨勢會(huì)破壞壓縮機(jī)的正常工作，通常在動(dòng)渦盤與支撐靜渦盤、動(dòng)渦盤的支架之間設(shè)置防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以防止動(dòng)渦盤的自轉(zhuǎn)。

現(xiàn)有市場上的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有多種結(jié)構(gòu)樣式，其中最常用的是防自轉(zhuǎn)環(huán)的型式，其材料一般是金屬材料，但隨著新能源行業(yè)的迅速發(fā)展和輕量化需求，對(duì)于壓縮機(jī)重量越加重視。為實(shí)現(xiàn)輕量化，如現(xiàn)有的渦旋壓縮機(jī)殼體已經(jīng)采用重量較輕的鋁，相應(yīng)地，內(nèi)部的零件也都需更新?lián)Q代。而其中的防自轉(zhuǎn)環(huán)目前均采用金屬材料(如鋼鐵、粉末冶金等)制造，過于笨重，在可靠性及耐磨性上均有不足，因此急需一種新型材料替換防自轉(zhuǎn)環(huán)的金屬材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種防自轉(zhuǎn)環(huán)，用于設(shè)置在渦旋壓縮機(jī)的動(dòng)渦盤與支架之間，與所述動(dòng)渦盤和所述支架相配合以防止所述動(dòng)渦盤自轉(zhuǎn)，所述防自轉(zhuǎn)環(huán)包括：

本體；

至少一第一鍵，設(shè)置于所述本體上，所述第一鍵與所述動(dòng)渦盤上的鍵槽 相配合；以及

至少一第二鍵，設(shè)置于所述本體上，且與所述第一鍵錯(cuò)開，所述第二鍵與所述支架上的鍵槽相配合；其中

所述防自轉(zhuǎn)環(huán)的材質(zhì)全部或部分為聚芳醚酮樹脂。

進(jìn)一步地，所述第一鍵的數(shù)量為兩個(gè)，且縱向?qū)ΨQ地設(shè)置于所述本體上。

進(jìn)一步地，所述第二鍵的數(shù)量為兩個(gè)，且橫向?qū)ΨQ地設(shè)置于所述本體上。

進(jìn)一步地，相鄰的第一鍵與第二鍵的夾角為90度。

進(jìn)一步地，所述聚芳醚酮樹脂為未改性聚芳醚酮樹脂、改性聚芳醚酮樹脂或加入填料的聚芳醚酮樹脂。

進(jìn)一步地，所述未改性聚芳醚酮樹脂選自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚醚酮、聚醚醚酮酮、聚醚酮醚醚酮、聚醚醚酮醚酮、聚醚酮醚酮酮或前述物質(zhì)的組合。

進(jìn)一步地，所述未改性聚芳醚酮樹脂為聚醚醚酮。

本發(fā)明還提供一種渦旋壓縮機(jī)，包括：

壓縮單元，所述壓縮單元至少包括：

靜渦盤及動(dòng)渦盤，所述靜渦盤與所述動(dòng)渦盤相配合形成多個(gè)壓縮腔；

支架，用于支撐所述靜渦盤及所述動(dòng)渦盤；以及

防自轉(zhuǎn)環(huán)，設(shè)置于所述動(dòng)渦盤與所述支架之間，并且與所述動(dòng)渦盤與所述支架相配合，在所述渦旋壓縮機(jī)工作過程中防止所述動(dòng)渦盤自轉(zhuǎn)，所述防自轉(zhuǎn)環(huán)為上述防自轉(zhuǎn)環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的防自轉(zhuǎn)環(huán)及使用該防自轉(zhuǎn)環(huán)的渦旋壓縮機(jī)至少具有以下有益效果：采用聚芳醚酮樹脂作為防自轉(zhuǎn)環(huán)的材料能夠降低渦旋壓縮機(jī)的重量，并提高渦旋壓縮機(jī)的耐磨性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)的剖視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的防自轉(zhuǎn)環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1：渦旋壓縮機(jī)

10：壓縮單元

11：靜渦盤

12：動(dòng)渦盤

13：支架

14：防自轉(zhuǎn)環(huán)

141：本體

142：第一鍵

143：第二鍵

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對(duì)它們的重復(fù)描述。

本發(fā)明中上/下、縱向/橫向等對(duì)方向或位置的描述是以附圖為例進(jìn)行的說明，但根據(jù)需要也可以做出改變，所做改變均包含在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)示意圖，渦旋壓縮機(jī)1包括壓縮單元10。

壓縮單元10至少包括：靜渦盤11、動(dòng)渦盤12、支架13和防自轉(zhuǎn)環(huán)14。靜渦盤11和動(dòng)渦盤12相配合形成多個(gè)壓縮腔，借助動(dòng)渦盤12的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出。支架13用于支撐靜渦盤11和動(dòng)渦盤12，在渦旋壓縮機(jī)工作過程中為防止動(dòng)渦盤11自轉(zhuǎn)，在動(dòng)渦盤12和支架13之間設(shè)置防自轉(zhuǎn)環(huán)14。壓縮單元10的其他零部件和設(shè)置方式均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不予贅述。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的防自轉(zhuǎn)環(huán)14的結(jié)構(gòu)示意圖，下面對(duì)防自轉(zhuǎn)環(huán)14進(jìn)行詳細(xì)描述。

防自轉(zhuǎn)環(huán)14包括：本體141、設(shè)置于本體141上的至少一第一鍵142、設(shè)置于本體141上的至少一第二鍵143，其中，第一鍵142可滑動(dòng)地容置于動(dòng)渦盤12上配合設(shè)置的鍵槽(未示出)中，第二鍵143可滑動(dòng)地容置于支 架13上配合設(shè)置的鍵槽(未示出)中。

在一較佳實(shí)施例中，第一鍵142的數(shù)量為兩個(gè)，且縱向?qū)ΨQ地設(shè)置于本體141上。在一較佳實(shí)施例中，第二鍵143的數(shù)量為兩個(gè)，且橫向?qū)ΨQ地設(shè)置于本體141上。相鄰的第一鍵142與第二鍵143的夾角優(yōu)選為90度。

由于支架13為固定設(shè)置，因此，通過兩個(gè)第二鍵143限制了防自轉(zhuǎn)環(huán)14相對(duì)于支架13的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過兩個(gè)第一鍵142限制了動(dòng)渦盤12在壓縮過程中的自轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，防自轉(zhuǎn)環(huán)14包括一對(duì)第一鍵142和與之垂直的一對(duì)第二鍵143。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)悉知的是，本發(fā)明不限于本實(shí)施例所示的具體結(jié)構(gòu)，任何其他變形的實(shí)施例皆應(yīng)落于本發(fā)明所涵蓋的范圍。

為降低壓縮機(jī)重量，將防自轉(zhuǎn)環(huán)14的現(xiàn)有金屬材料替換為新的耐磨材料，以達(dá)到減重和提高防自轉(zhuǎn)環(huán)14的耐磨性和可靠性的目的。發(fā)明人在研發(fā)設(shè)計(jì)過程中，意外發(fā)現(xiàn)聚芳醚酮(paek)樹脂作為防自轉(zhuǎn)環(huán)14的材料能夠達(dá)到上述目的，經(jīng)過多次的諸如相容性、壽命等實(shí)驗(yàn)，最終確定選用聚芳醚酮樹脂。

聚芳醚酮樹脂為結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)按不同次序排列的醚基、酮基和芳基的熱塑性樹脂，芳基通常為苯基，聚芳醚酮樹脂結(jié)構(gòu)中通過引入較大比例的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，顯著提高了樹脂的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。聚芳醚酮樹脂與一般金屬材料相比具有諸多顯著優(yōu)勢：耐高溫、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤滑性好、抗老化、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐輻照性、絕緣性穩(wěn)定、耐水解和易加工等。聚芳醚酮樹脂作為具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異性能的特種工程塑料，適于加工制造成各種機(jī)械零部件。

本發(fā)明中，聚芳醚酮樹脂包括未改性聚芳醚酮樹脂、改性聚芳醚酮樹脂、加入填料的聚芳醚酮樹脂。

在一個(gè)實(shí)施例中，未改性的聚芳醚酮樹脂可選自聚醚醚酮(peek)、聚醚酮(pek)、聚醚酮酮(pekk)、聚醚醚醚酮(peeek)、聚醚醚酮酮(peekk)、聚醚酮醚醚酮(pekeek)、聚醚醚酮醚酮(peekek)、聚醚酮醚酮酮(pekekk)或前述物質(zhì)的組合，進(jìn)一步優(yōu)選聚醚醚酮(peek)。

上述未改性聚芳醚酮樹脂除具有聚芳醚酮樹脂通常所具有的特性外，各自還具有優(yōu)勢。例如，聚醚醚酮是一種耐高溫工程塑料，為半結(jié)晶型聚合物， 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為143℃，熔融溫度達(dá)到334℃，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐熱性，可在220℃下連續(xù)使用，負(fù)載使用溫度高達(dá)310℃，具有均衡的韌性、強(qiáng)度、硬度和耐磨性；聚醚酮是一種結(jié)晶型工程塑料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為154℃，熔融溫度達(dá)到367℃，拉伸強(qiáng)度和熱變形溫度高；聚醚酮酮和聚醚酮醚酮酮的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為165℃和161℃，熔融溫度分別達(dá)到386℃和377℃，耐熱性好。

本發(fā)明的聚芳醚酮樹脂可以在制備過程中通過引入活性基團(tuán)等現(xiàn)有方法進(jìn)行改性，從而得到改性聚芳醚酮樹脂，例如：在聚芳醚酮樹脂主鏈的芳環(huán)上引入氟基、氯基等，活性基團(tuán)的引入量和制備方法本發(fā)明不限制。通過改性可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)聚芳醚酮樹脂的諸如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔融溫度等性能，便于加工成型及獲得合適的防自轉(zhuǎn)環(huán)14材料。

本發(fā)明的聚芳醚酮樹脂還可以在制備過程中通過加入玻璃纖維、碳纖維和其它填料等現(xiàn)有填充方法改善其性能，例如：加入玻璃纖維可增強(qiáng)聚芳醚酮樹脂的耐磨性能和力學(xué)性能，加入碳纖維可增強(qiáng)聚芳醚酮樹脂的耐高溫性和強(qiáng)度，聚芳醚酮樹脂中填料的加入量和制備方法本發(fā)明不限制。通過加入填料可以進(jìn)一步改善強(qiáng)聚芳醚酮樹脂的使用性能，作為防自轉(zhuǎn)環(huán)14的材料，能夠在條件苛刻環(huán)境中長期可靠地工作。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的防自轉(zhuǎn)環(huán)14由聚芳醚酮樹脂經(jīng)注塑或模壓等方法加工制成。

在相同的工作環(huán)境和防自轉(zhuǎn)環(huán)14的外形尺寸相同情況下，對(duì)由聚醚醚酮樹脂和45#鋼、粉末冶金制成的防自轉(zhuǎn)環(huán)14分別進(jìn)行檢測試驗(yàn)，結(jié)果表明，由聚醚醚酮樹脂制成的防自轉(zhuǎn)環(huán)14的重量是由粉末冶金制成的防自轉(zhuǎn)環(huán)14的重量的1/4；而在抗拉強(qiáng)度方面，聚醚醚酮樹脂和粉末冶金相當(dāng)；摩擦系數(shù)方面，聚醚醚酮樹脂優(yōu)于粉末冶金。因此，采用聚芳醚酮樹脂作為材料能夠提高防自轉(zhuǎn)環(huán)14的耐磨性、可靠性，同時(shí)兼具韌性和剛性的要求。

本發(fā)明防自轉(zhuǎn)環(huán)14的材料由金屬材料全部或部分替換為聚芳醚酮樹脂，不影響壓縮機(jī)的正常工作，實(shí)現(xiàn)了減輕重量的目的，提高了防自轉(zhuǎn)環(huán)14的耐磨性、可靠性，同時(shí)兼具兼具韌性和剛性的要求。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施 例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。