一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮及其制备工艺的制作方法

本发明涉及流体机械领域，具体涉及一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮及其制备工艺。

背景技术：

单螺杆压缩机是一种用途广泛的流体机械，用来压缩气体，借以提高气体压力。它主要用于化学工业的气体合成；石油炼制中的催化裂化、脱硫加氢控制；采油工业的钻井、油田注气；钢铁工业中的焦炉气氢分；制冷行业中的空调、冷冻、冷藏；气体输送、分离等，并大量用于空气动力领域，如风力机械、仪表控制、车辆制动、喷涂、喷雾及军事武器系统。其结构如图1所示，单螺杆压缩机包括由螺杆5和星轮6组成的高精密啮合的啮合副，其啮合程度直接影响着单螺杆压缩机的效率。影响这对啮合副啮合精度的因素包括是螺杆和星轮的加工精度，还有星轮相对于螺杆的位置精度。由于①螺杆是金属件其加工精度易于保证；②星轮相对于螺杆的位置是在机组装配调节时保证的，螺杆和星轮的加工精度也是该保证装配精度的因素之一；③星轮的材料一般是6～10mm的PEEK板料(或片状材料)，PEEK属于高分子塑料材料，尤其是大型单螺杆压缩机，星轮极易翘曲变形，造成其的加工精度极难保证。因此解决星轮加工变形和提高星轮的加工精度成了影响单螺杆压缩机性能的关键性因素。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加工精度高的用于单螺杆压缩机的分体复合星轮及其制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮，所述分体复合星轮包括一体成型的星轮架以及卡接在星轮架上的多个星轮片，所述星轮架呈水平的圆环状，在圆环的外边缘呈齿状，在每个齿上均卡接一个星轮片，两个相邻星轮片靠近星轮架圆心的一端相互契合，所述星轮架的每个齿上以及每个星轮片上均设有一个用于对准星轮架及星轮片位置的销孔，安装完成后，定位销钉同时穿过位于星轮架和星轮片上的销孔。

本发明的分体复合星轮可以将星轮架和多个星轮片组装或拆分，而且拆装均很方便，尤其是当某个星轮片损坏了，现有的星轮要把整个星轮片全部换了，而本发明的分体复合星轮只要换其中一个星轮片就行，节约成本，提高效率。另外，通过设置销孔，可以保证星轮架和星轮片的位置是正确的，不会影响整个星轮的精确度。

所述的星轮架每个齿表面的中部设有燕尾槽，所述燕尾槽沿着星轮架半径方向设置。

所述燕尾槽底部的中央设有长条形凸起，该长条形凸起沿着星轮架半径方向设置。设置长条形凸起，可以使得星轮架和星轮片的配合更加稳定，装配也更方便。

每个所述星轮片的底部设有和燕尾槽相匹配的凸起，每个凸起的中部设有与长条形凸起相匹配的长条形凹槽。

星轮架每个齿的两个侧边在星轮架厚度方向上呈斜边，且一条侧边的倾斜度大于另一条侧边；每个所述星轮片的两个侧边在其厚度方向上呈斜边，且一条侧边的倾斜度大于另一条侧边；星轮片上倾斜度较大的侧边与星轮架齿上倾斜度较大的侧边不在同一侧。

所述星轮架的材质为钢，星轮片的材质为peek树脂。PEEK树脂(聚醚醚酮)是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260℃、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等科技。采用钢材和peek树脂组成星轮，机械性能更高，不易变形。

一种如上所述的一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)根据单螺杆压缩机的尺寸，选择星轮架的大小及齿数，通过整体注塑或模压的方式制备星轮架以及与之匹配的星轮片；

(2)将星轮片的底部插接在星轮架上表面，直至星轮片和星轮架上的销孔重合，及通过凸起与燕尾槽的相互匹配，将星轮片沿着星轮架的半径方向推入星轮架的齿中，直至两者的销孔重合；

(3)将定位销钉插设在星轮片和星轮架上的销孔中，实现星轮片和星轮架的固定；

(4)依次将多个星轮片固定在星轮架上，即得所述分体复合星轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)本发明将现有星轮化整为零，并通过燕尾槽和销钉将星轮片固定在星轮架上，使他们变成一个刚性体，有效的解决了星轮因尺寸和材料特性自身翘曲变形的问题，为提高单螺杆压缩机机组性能打下了基础；

(2)解决小规格星轮转机加工大尺寸星轮的问题，拆装方便，节约成本，为工厂生产减少投资做了贡献。

附图说明

图1为现有的单螺杆压缩机的连接示意图；

图2为本发明分体复合星轮的结构示意图；

图3为图2中D-D的剖面结构示意图；

图4为图2中E-E的剖面结构示意图。

其中，1为星轮架，11为燕尾槽，12为长条形凸起，2为星轮片，21为凸起，22为长条形凹槽，3为销孔，4为定位销钉，5为螺杆，6为星轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮，其结构如图2、图3、图4所示，包括一体成型的星轮架1以及卡接在星轮架1上的多个星轮片2，星轮架1呈水平的圆环状，在圆环的外边缘呈齿状，在每个齿上均卡接一个星轮片2，两个相邻星轮片2靠近星轮架1圆心的一端相互契合，星轮架1的每个齿上以及每个星轮片2上均设有一个用于对准星轮架1及星轮片2位置的销孔3，安装完成后，定位销钉4同时穿过位于星轮架1和星轮片2上的销孔3。

本发明的分体复合星轮可以将星轮架1和多个星轮片2组装或拆分，而且拆装均很方便，尤其是当某个星轮片2损坏了，现有的星轮要把整个星轮片2全部换了，而本发明的分体复合星轮只要换其中一个星轮片2就行，节约成本，提高效率。另外，通过设置销孔3，可以保证星轮架1和星轮片2的位置是正确的，不会影响整个星轮的精确度。

星轮架1每个齿表面的中部设有燕尾槽11，燕尾槽11沿着星轮架1半径方向设置。

燕尾槽11底部的中央设有长条形凸起12，该长条形凸起12沿着星轮架1半径方向设置。设置长条形凸起12，可以使得星轮架1和星轮片2的配合更加稳定，装配也更方便。

每个星轮片2的底部设有和燕尾槽11相匹配的凸起21，每个凸起21的中部设有与长条形凸起12相匹配的长条形凹槽22。

星轮架1每个齿的两个侧边在星轮架1厚度方向上呈斜边，且一条侧边的倾斜度大于另一条侧边；每个星轮片2的两个侧边在其厚度方向上呈斜边，且一条侧边的倾斜度大于另一条侧边；星轮片2上倾斜度较大的侧边与星轮架1齿上倾斜度较大的侧边不在同一侧。

星轮架1的材质为钢，星轮片2的材质为peek树脂。PEEK树脂(聚醚醚酮)是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260℃、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等科技。采用钢材和peek树脂组成星轮，机械性能更高，不易变形。

一种如上一种用于单螺杆压缩机的分体复合星轮的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)根据单螺杆压缩机的尺寸，选择星轮架1的大小及齿数，通过整体注塑或模压的方式制备星轮架1以及与之匹配的星轮片2；

(2)将星轮片2的底部插接在星轮架1上表面，直至星轮片2和星轮架1上的销孔3重合，及通过凸起21与燕尾槽11的相互匹配，将星轮片2沿着星轮架1的半径方向推入星轮架1的齿中，直至两者的销孔3重合；

(3)将定位销钉4插设在星轮片2和星轮架1上的销孔3中，实现星轮片2和星轮架1的固定；

(4)依次将多个星轮片2固定在星轮架1上，即得分体复合星轮。