專(zhuān)利名稱(chēng)：空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件。
技術(shù)背景 在雙螺桿空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子上，作用有軸向力和徑向力。徑向力是由于轉(zhuǎn)子兩側(cè)所受壓力不同而產(chǎn)生的，其大小與轉(zhuǎn)子直徑、長(zhǎng)徑比、內(nèi)壓比及運(yùn)行工況有關(guān)。由于轉(zhuǎn)子一端是吸氣壓力，另一端是排氣壓力，再加上內(nèi)壓縮過(guò)程的影響，以及一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)另一轉(zhuǎn)子等因素，便產(chǎn)生了軸向力。軸向力的大小是轉(zhuǎn)子直徑、內(nèi)壓比及運(yùn)行工況的函數(shù)。因此，為了保證壓縮機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行，需要在轉(zhuǎn)子兩側(cè)裝軸承進(jìn)可行支撐?，F(xiàn)階段的噴油式雙螺桿空氣壓縮機(jī)，一部分是按分別負(fù)擔(dān)的軸承配置方法來(lái)設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)子的排氣端以一個(gè)圓柱滾子軸承和兩至三個(gè)角接觸球軸承在徑向和軸向進(jìn)行支撐。將排氣端的軸承稱(chēng)為固定側(cè)軸承，它承受徑向和軸向兩種負(fù)荷，起固定軸與軸承座之間的相對(duì)軸向位移的作用。將吸氣端稱(chēng)之為自由側(cè)，僅用一個(gè)圓柱滾子軸承承受徑向負(fù)荷。同時(shí)，在角接觸球軸承之后有彈簧對(duì)其施加一個(gè)推力，起到預(yù)緊的作用。此方案的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子所受的徑向力和軸向力，分別由對(duì)應(yīng)的軸承承受，使得軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦耗功降低，一方面減少了壓縮機(jī)的功率損失，另一方面還延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。缺點(diǎn)是使用軸承數(shù)量較多，成本增加，尤其是在中小型的空氣壓縮機(jī)中，增加的成本可能高達(dá)整機(jī)的10%左右。還有一部分空氣壓縮機(jī)是用整合的形式來(lái)設(shè)計(jì)他們將固定側(cè)軸承整合，用兩個(gè)圓錐滾子軸承I來(lái)在徑向和軸向進(jìn)行支撐，如圖I所示。圓錐滾子軸承I的設(shè)計(jì)使其特別適用于承受聯(lián)合負(fù)荷，同時(shí)作用于徑向和軸向負(fù)荷。軸承的軸向負(fù)荷承受能力取決于接觸角的大小，接觸角越大，軸向負(fù)載能力越高。因此，可以根據(jù)壓縮機(jī)的具體受力情況選用相應(yīng)的軸承。同樣，也有彈簧進(jìn)行預(yù)緊。此方案的優(yōu)點(diǎn)是使用軸承數(shù)量較少，成本降低。缺點(diǎn)是一個(gè)軸承既承受徑向力，又承受軸向力，摩擦耗功很大，多消耗的功率使得整機(jī)性能下降，尤其是在中小型的空氣壓縮機(jī)中，增加的耗功可能高達(dá)整機(jī)的5%左右。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的首要目的就在于克服現(xiàn)有排氣端軸承所存在的不足，從而提供一種空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件。本實(shí)用新型的空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，包括由內(nèi)到外套設(shè)于轉(zhuǎn)子上的內(nèi)軸承和外軸承，內(nèi)軸承和外軸承之間設(shè)置有一個(gè)間隙環(huán)。所述間隙環(huán)分別與內(nèi)軸承和外軸承面接觸。所述內(nèi)軸承的內(nèi)徑大于外軸承的內(nèi)徑。所述內(nèi)軸承的外徑大于外軸承的外徑。本實(shí)用新型的內(nèi)軸承為大圓錐滾子軸承，外軸承為小圓錐滾子軸承?？諝鈮嚎s機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)子所受到的軸向力為從排氣端指向吸氣端。只有在關(guān)機(jī)泄放的那一小段時(shí)間內(nèi)，才會(huì)受一個(gè)從吸氣端指向排氣端的力。而這個(gè)力遠(yuǎn)比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸向力要小的多。本實(shí)用新型就是采用一大一小兩個(gè)圓錐滾子軸承配對(duì)使用的方式來(lái)提供支撐。大圓錐滾子軸承承受正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸向力，小圓錐滾子軸承承受關(guān)機(jī)泄放時(shí)的軸向力。在大小圓錐滾子軸承之間加裝一個(gè)間隙環(huán)來(lái)保證力的傳遞作用。空氣壓縮機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)子所受到的軸向力為從排氣端指向吸氣端。所以，軸承的預(yù)緊力與軸向力同向，合力相加。如此，既增加了軸承的負(fù)載，導(dǎo)致壽命下降且有多余的耗功。尤其是在22kW以下的空氣壓縮機(jī)中，軸承的預(yù)緊力達(dá)到了正常運(yùn)行負(fù)載的五分之一。因此，采用一個(gè)小的軸承后，可以降低軸承的預(yù)緊力，新方案的軸承預(yù)緊力大約為舊有形式的50%。如此，空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承軸向負(fù)載減少了約10% 。大大改善了軸承的運(yùn)行工況，同時(shí)還降低了大約5%的成本。

圖I為現(xiàn)有的圓錐滾子軸承的應(yīng)用示意圖。圖2為本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而非用于限定本實(shí)用新型的范圍。如圖2所示，本實(shí)用新型的一種空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，包括由內(nèi)到外套設(shè)于轉(zhuǎn)子上的內(nèi)軸承11和外軸承12，內(nèi)軸承11和外軸承12之間設(shè)置有一個(gè)間隙環(huán)13。所述間隙環(huán)13分別與內(nèi)軸承11和外軸承12面接觸。所述內(nèi)軸承11的內(nèi)徑大于外軸承12的內(nèi)徑。所述內(nèi)軸承11的外徑大于外軸承12的外徑。本實(shí)用新型的內(nèi)軸承11為大圓錐滾子軸承，外軸承12為小圓錐滾子軸承?？諝鈮嚎s機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)子所受到的軸向力為從排氣端指向吸氣端。只有在關(guān)機(jī)泄放的那一小段時(shí)間內(nèi)，才會(huì)受一個(gè)從吸氣端指向排氣端的力。而這個(gè)力遠(yuǎn)比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸向力要小的多。本實(shí)用新型就是采用一大一小兩個(gè)圓錐滾子軸承配對(duì)使用的方式來(lái)提供支撐。大圓錐滾子軸承承受正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸向力，小圓錐滾子軸承承受關(guān)機(jī)泄放時(shí)的軸向力。在大小圓錐滾子軸承之間加裝一個(gè)間隙環(huán)13來(lái)保證力的傳遞作用?？諝鈮嚎s機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)子所受到的軸向力為從排氣端指向吸氣端。所以，軸承的預(yù)緊力與軸向力同向，合力相加。如此，既增加了軸承的負(fù)載，導(dǎo)致壽命下降且有多余的耗功。尤其是在22kW以下的空氣壓縮機(jī)中，軸承的預(yù)緊力達(dá)到了正常運(yùn)行負(fù)載的五分之一。因此，采用一個(gè)小的軸承后，可以降低軸承的預(yù)緊力，新方案的軸承預(yù)緊力大約為舊有形式的50%。如此，空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承軸向負(fù)載減少了約10%。大大改善了軸承的運(yùn)行工況，同時(shí)還降低了大約5%的成本。
權(quán)利要求1.一種空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，其特征在于，包括由內(nèi)到外套設(shè)于轉(zhuǎn)子上的內(nèi)軸承和外軸承，內(nèi)軸承和外軸承之間設(shè)置有一個(gè)間隙環(huán)。
2.如權(quán)利要求I所述的空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，其特征在于，所述間隙環(huán)分別與內(nèi)軸承和外軸承面接觸。
3.如權(quán)利要求I所述的空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，其特征在于，所述內(nèi)軸承的內(nèi)徑大于外軸承的內(nèi)徑。
4.如權(quán)利要求I所述的空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件，其特征在于，所述內(nèi)軸承的外徑大于外軸承的外徑。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空氣壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的空氣壓縮機(jī)排氣端軸承組件。本實(shí)用新型包括由內(nèi)到外套設(shè)于轉(zhuǎn)子上的內(nèi)軸承和外軸承，內(nèi)軸承和外軸承之間設(shè)置有一個(gè)間隙環(huán)。本實(shí)用新型的空氣壓縮機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)子所受到的軸向力為從排氣端指向吸氣端。所以，軸承的預(yù)緊力與軸向力同向，合力相加。
文檔編號(hào)F04C29/12GK202789550SQ201220438850
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者李慶飛, 倪愷 申請(qǐng)人:上海格什特螺桿科技有限公司