本實(shí)用新型涉及一種在內(nèi)燃機(jī)與壓縮機(jī)元件之間的變速器、以及設(shè)有所述變速器的壓縮機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)：

所述變速器，也叫做“變速箱”，設(shè)有齒輪或類(lèi)似物，所述齒輪或類(lèi)似物實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的聯(lián)接以使得壓縮機(jī)元件被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)淖兯俦?，使得?qū)動(dòng)軸的速度被轉(zhuǎn)變成從動(dòng)軸的不同速度。

更具體地，與由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)用壓縮機(jī)設(shè)備不同，本實(shí)用新型旨在用于由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式或便攜式壓縮機(jī)設(shè)備。

已知的是，內(nèi)燃機(jī)在其輸出軸上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這是燃燒過(guò)程產(chǎn)生的波動(dòng)的或變化的扭矩的結(jié)果，尤其是歸因于曲軸上的活塞的可變動(dòng)作。

已知的是，壓縮機(jī)元件也產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這是壓縮過(guò)程的結(jié)果，尤其是由壓縮機(jī)元件的出口的打開(kāi)和關(guān)閉所引起的結(jié)果。

這些扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的合量將作為可變扭矩作用在變速器上，從而可能產(chǎn)生討厭的噪聲并且可能發(fā)生損壞，如果這些扭矩變化沒(méi)有受到控制的話。

這些扭矩還能夠變化，從而能夠產(chǎn)生負(fù)扭矩，這意味著，壓縮機(jī)元件將驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。如果出現(xiàn)這種負(fù)扭矩，則從動(dòng)齒輪的輪齒將與驅(qū)動(dòng)齒輪的輪齒分離，并且，輪齒將彼此接觸它們的其它齒側(cè)面。如果這個(gè)反復(fù)發(fā)生，則輪齒就會(huì)經(jīng)受可變負(fù)載，這對(duì)齒輪的壽命是不利的。同時(shí)，輪齒將繼續(xù)彼此嚙合和相撞，這能夠引起討厭的噪聲。

為了使內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)元件的這些扭轉(zhuǎn)振動(dòng)受到控制，使用彈性聯(lián)軸器，所述彈性聯(lián)軸器附裝在內(nèi)燃機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸之間。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)很大程度上不影響變速箱。

在上述的由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)用壓縮機(jī)設(shè)備中，不需要彈性聯(lián)軸器，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)將不會(huì)產(chǎn)生任何扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，并且，變速器能夠吸收壓縮機(jī)元件的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

彈性聯(lián)軸器也不存在于由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的其它裝置中，因?yàn)閺膭?dòng)部件產(chǎn)生非常有限的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，就算真的有的話。

換句話說(shuō)，是內(nèi)燃機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)與壓縮機(jī)元件的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的組合將確保需要在內(nèi)燃機(jī)與驅(qū)動(dòng)軸之間的彈性聯(lián)軸器。

彈性聯(lián)軸器不僅用于抑制內(nèi)燃機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，而且還用于吸收曲軸和飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的不精確性。

例如，與電動(dòng)機(jī)相比，內(nèi)燃機(jī)中的軸承的剛度小得多并且起到的作用更大，使得曲軸和飛輪作出某些偏心運(yùn)動(dòng)，即不與軸線重合的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此出現(xiàn)“徑向振擺”。

如果驅(qū)動(dòng)軸直接聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)的曲軸和飛輪，則這將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)齒輪也作偏心運(yùn)動(dòng)，使得在其旋轉(zhuǎn)期間，驅(qū)動(dòng)齒輪將更靠近并隨后遠(yuǎn)離從動(dòng)齒輪，使得這些齒輪可能被卡住或者使得曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到發(fā)動(dòng)機(jī)部件的可能的過(guò)早磨損的干擾。

在壓縮機(jī)設(shè)備的構(gòu)造期間的對(duì)準(zhǔn)誤差也能夠引起偏移。

彈性聯(lián)軸器能夠吸收這些偏移。

此類(lèi)彈性聯(lián)軸器具有的缺點(diǎn)是，它們相對(duì)較大且昂貴。而且，它們使裝置更復(fù)雜。

然而，對(duì)于移動(dòng)式壓縮機(jī)設(shè)備來(lái)說(shuō)，重要的是，它們要盡可能的緊湊、耐用和便宜。

當(dāng)變速器由帶傳動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，使用彈性聯(lián)軸器是多余的，因?yàn)槭褂玫膸П旧砘蚨嗷蛏偈侨嵝缘牟⑶夷軌蛭招D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和偏移。

然而，這樣的帶極其容易受到磨損，使得必須定期更換所述帶，這對(duì)壓縮機(jī)設(shè)備的耐用性和成本是不利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)在內(nèi)燃機(jī)與壓縮機(jī)元件之間設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)省略彈性聯(lián)軸器的變速器來(lái)對(duì)上述缺點(diǎn)和其他缺點(diǎn)中的至少一個(gè)提供解決方案。

本實(shí)用新型涉及一種變速器，所述變速器在帶有輸出軸的內(nèi)燃機(jī)與帶有從動(dòng)軸的壓縮機(jī)元件之間，其中，該變速器包括殼體和至少一個(gè)從動(dòng)齒輪和帶有驅(qū)動(dòng)齒輪的驅(qū)動(dòng)軸，其中，變速器的驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)剛性聯(lián)軸器連接到內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，并且，驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的距離大于驅(qū)動(dòng)齒輪的節(jié)距圓的半徑與從動(dòng)齒輪的節(jié)距圓的半徑之和。

剛性聯(lián)軸器意味著驅(qū)動(dòng)軸直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上，這意味著直接安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和曲軸上。這與彈性聯(lián)軸器或柔性聯(lián)軸器不同，用柔性聯(lián)軸器能夠吸收對(duì)準(zhǔn)誤差和/或能夠抑制振動(dòng)。

內(nèi)燃機(jī)的“輸出軸”在此處必須進(jìn)行寬泛的解讀，它實(shí)際上是發(fā)動(dòng)機(jī)的能夠驅(qū)動(dòng)齒輪箱的部件，例如，能夠設(shè)有用于連接到變速器的軸端部的曲軸，或者，安裝在曲軸的端部上的飛輪。

驅(qū)動(dòng)齒輪的節(jié)距圓和從動(dòng)齒輪的節(jié)距圓是通過(guò)齒輪的輪齒高度的中心的圓。

優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)使用剛性聯(lián)軸器，相比于帶有彈性聯(lián)軸器的變速器，該變速器更緊湊、便宜和簡(jiǎn)單。

另一優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的距離選擇得更大，齒輪的相嚙合的輪齒之間的游隙或空間(也稱(chēng)作齒側(cè)間隙)更大。因此，能夠吸收負(fù)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)并且能夠防止負(fù)扭矩，從而能夠防止討厭的噪聲和損壞。

另一優(yōu)點(diǎn)是，在旋轉(zhuǎn)期間齒輪的位置偏移(例如，由曲軸和飛輪的偏心運(yùn)動(dòng)以及組裝公差所引起)能夠因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的更大距離而自由發(fā)生。曲軸的自由運(yùn)動(dòng)不受影響并且防止了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的損壞。

通過(guò)將驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的距離選擇得更大，在省略彈性聯(lián)軸器時(shí)將不需要使用帶變速器。因此，能夠避免帶變速器的不利影響。

優(yōu)選地，在驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的上述距離等于節(jié)距圓的半徑之和加上附加值，其中，這個(gè)附加值大于或近似等于驅(qū)動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪之間的距離的最大總偏移的一半，所述偏移是由曲軸的偏心運(yùn)動(dòng)和任何對(duì)準(zhǔn)誤差和組裝公差引起的。

這具有的優(yōu)點(diǎn)是能夠防止齒輪的卡住，并且齒輪的相嚙合的輪齒之間的游隙或空間(也稱(chēng)作齒側(cè)間隙)足夠大以防止扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和負(fù)扭矩的副作用。

此外，通過(guò)選擇近似等于最大總偏移的一半的上述數(shù)值，能夠限制在這些齒輪的輪齒端部上的力和應(yīng)力，使得這些齒輪能夠由標(biāo)準(zhǔn)材料制造：換句話說(shuō)，不需要特殊的、特別硬或堅(jiān)固的材料。

本實(shí)用新型還涉及一種帶有壓縮機(jī)元件和內(nèi)燃機(jī)的壓縮機(jī)設(shè)備，其中，該壓縮機(jī)設(shè)備設(shè)有根據(jù)本實(shí)用新型的變速器。

附圖說(shuō)明

為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的特征，下面參照附圖、通過(guò)舉例但不具備任何限制的方式來(lái)描述根據(jù)本實(shí)用新型的變速器和壓縮機(jī)設(shè)備的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型的壓縮機(jī)設(shè)備；

圖2更詳細(xì)地示出了由圖1的F2所指的截面；

圖3示出了按照?qǐng)D2的箭頭F3所指的視圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示的壓縮機(jī)設(shè)備1主要包括三個(gè)部分：

-壓縮機(jī)元件2；

-變速器3；

-內(nèi)燃機(jī)4。

根據(jù)本實(shí)用新型，驅(qū)動(dòng)裝置是內(nèi)燃機(jī)4，在這種情況下，但不是必需的，是柴油機(jī)。

內(nèi)燃機(jī)4包括內(nèi)燃機(jī)殼體5，其中，曲軸6和普通軸承21附裝在所述內(nèi)燃機(jī)殼體中。內(nèi)燃機(jī)4的輸出軸通過(guò)內(nèi)燃機(jī)殼體5延伸到變速器3中。

在這種情況下，但不是必需的，輸出軸是曲軸6的安裝有飛輪19的那個(gè)端部。輸出軸也能夠是曲軸6自身的端部，或者是曲軸6的特意為此目的而設(shè)置的軸端部。

在所示例子中，壓縮機(jī)元件2是螺桿式壓縮機(jī)元件，但是，當(dāng)然，本實(shí)用新型不限于此。

壓縮機(jī)元件2包括壓縮機(jī)殼體7，兩個(gè)相嚙合的螺旋轉(zhuǎn)子8附裝在所述壓縮機(jī)殼體中。螺旋轉(zhuǎn)子8設(shè)有軸9a、9b。這些軸9a、9b的端部設(shè)有軸承10，螺旋轉(zhuǎn)子8利用軸承10可旋轉(zhuǎn)地安裝在壓縮機(jī)殼體7中。

一個(gè)軸9a的一個(gè)端部11通過(guò)壓縮機(jī)殼體7延伸到變速器3中。這個(gè)軸9a 將用作從動(dòng)軸9a。

另外，壓縮機(jī)殼體7設(shè)有：入口12，用于供應(yīng)待壓縮的氣體，在這種情況下是空氣；和出口13，用于移除壓縮的氣體，在這種情況下是壓縮的空氣。出口13能夠連接到未示出的壓力管，所述壓力管通向用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)本實(shí)用新型，變速器3是變速箱，并且在圖2中更詳細(xì)地示出。

變速器3包括殼體14，帶有驅(qū)動(dòng)齒輪16的驅(qū)動(dòng)軸15附裝在所述殼體14 中。

在壓縮機(jī)元件2的從動(dòng)軸9a的上述端部11上附裝從動(dòng)齒輪17，驅(qū)動(dòng)齒輪 16能夠與所述從動(dòng)齒輪17嚙合。

很清楚，沒(méi)有排除的是，能夠在驅(qū)動(dòng)齒輪16與從動(dòng)齒輪17之間布置另外的齒輪。

也沒(méi)有排除的是，由同一變速箱驅(qū)動(dòng)第二或第三壓縮機(jī)元件2。此時(shí)，每個(gè)壓縮機(jī)元件2具有其自身的帶有從動(dòng)齒輪的從動(dòng)軸。

為了確保變速器3的良好工作，能夠施加潤(rùn)滑劑，所述潤(rùn)滑劑將確保齒輪 16、17之間的潤(rùn)滑。

在所示例子中，軸密封件18附裝在變速器3的殼體14中的驅(qū)動(dòng)軸15的周?chē)?/p>

該軸密封件18將防止?jié)櫥瑒┠軌蚵┑絻?nèi)燃機(jī)4中。

該軸密封件18是例如“唇形密封件”類(lèi)型的，但是能夠是通常用于密封旋轉(zhuǎn)軸的任何類(lèi)型的軸密封件18。

根據(jù)本實(shí)用新型，驅(qū)動(dòng)軸15利用剛性聯(lián)軸器經(jīng)由飛輪19聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)4 的曲軸6。

然而，還可能的是，剛性聯(lián)軸器直接實(shí)現(xiàn)在曲軸6與驅(qū)動(dòng)軸15之間，或者該剛性聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)在曲軸6的為此目的設(shè)置的軸端部與驅(qū)動(dòng)軸15之間。

因?yàn)槁?lián)接到飛輪19的剛性聯(lián)軸器比彈性聯(lián)軸器緊湊得多，所以將容易地實(shí)現(xiàn)更小且更簡(jiǎn)單的變速器3和殼體14。

優(yōu)選地，上述剛性聯(lián)軸器附裝在變速器3的殼體14與內(nèi)燃機(jī)4的殼體5 之間的空間中。

根據(jù)本實(shí)用新型，驅(qū)動(dòng)軸15與從動(dòng)軸9a之間的距離A大于驅(qū)動(dòng)齒輪16 的節(jié)距圓20的半徑C與從動(dòng)齒輪17的節(jié)距圓20的半徑B之和。這在圖3中示意性地示出。

這意味著，齒輪16、17的節(jié)距圓20不再彼此接觸。

優(yōu)選地，上述距離A等于節(jié)距圓的半徑B和C之和加上附加值D，其中，該附加值D等于驅(qū)動(dòng)齒輪16與從動(dòng)齒輪17之間的距離的最大總偏移的一半，該偏移是由曲軸的偏心運(yùn)動(dòng)和任何對(duì)準(zhǔn)誤差和組裝公差引起的。

當(dāng)然不排除的是，附加值D大于或近似等于最大總偏移的一半。

上述偏移主要是應(yīng)用剛性聯(lián)軸器的結(jié)果，使得內(nèi)燃機(jī)4的曲軸6的偏心運(yùn)動(dòng)將傳遞給驅(qū)動(dòng)軸5和驅(qū)動(dòng)齒輪16。

從動(dòng)齒輪17的偏心運(yùn)動(dòng)，即使小得多，也將帶來(lái)上述偏移。

最后，組裝公差和對(duì)準(zhǔn)誤差將影響偏移。

所有不同影響的和將導(dǎo)致最大的總偏移。

上述附加值D等于最大總偏移的一半。

這意味著能夠吸收齒輪16、17的偏心運(yùn)動(dòng)。

因此，游隙F或齒側(cè)間隙出現(xiàn)在齒輪的輪齒22之間，所述游隙F大于齒輪16、17的節(jié)距圓彼此接觸時(shí)的。

因此，防止或減少了由大扭轉(zhuǎn)振動(dòng)引起的負(fù)扭矩。

在所示例子中，齒輪16、17具有直齒。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，齒輪16、17將不施加任何軸向力在驅(qū)動(dòng)軸15和從動(dòng)軸9a上。

這對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸15是特別重要的：通過(guò)使用剛性聯(lián)軸器，軸向力傳遞到內(nèi)燃機(jī)4的曲軸6。

因?yàn)榍S6安裝在內(nèi)燃機(jī)殼體5中的普通軸承(plain bearings)21上，該軸向力必須被防止或者至少盡可能地受到限制。

不排除的是，齒輪16、17具有帶有限螺旋的斜齒，而不是直齒，其中，輪齒22與驅(qū)動(dòng)軸15或從動(dòng)軸9a分別成最大15度的角度。傳統(tǒng)齒輪箱中的常規(guī)螺旋角度是20至35度。

與具有帶有限螺旋的斜齒的齒輪16、17聯(lián)接的軸向力將保持受限，使得內(nèi)燃機(jī)4和普通軸承21能夠吸收它們。

壓縮機(jī)設(shè)備1的操作非常簡(jiǎn)單，如下所述。

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)4開(kāi)始工作時(shí)，它將轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸6。該曲軸6的運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接到飛輪19的剛性聯(lián)軸器傳遞至變速器3的驅(qū)動(dòng)軸15。

驅(qū)動(dòng)軸15的該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪16和從動(dòng)齒輪17 傳遞至壓縮機(jī)元件2的從動(dòng)軸9a。

因此，所涉及的螺旋轉(zhuǎn)子8將旋轉(zhuǎn)，并且另一螺旋轉(zhuǎn)子8將歸因于彼此的突齒的旋轉(zhuǎn)而隨所涉及的螺旋轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

通過(guò)這種方式，內(nèi)燃機(jī)4能夠驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)元件2。

壓縮機(jī)元件將能夠經(jīng)由入口12吸入氣體并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)的螺旋轉(zhuǎn)子8壓縮所述氣體。壓縮的氣體將能夠經(jīng)由出口13離開(kāi)壓縮機(jī)元件2。

在內(nèi)燃機(jī)4和壓縮機(jī)元件2的工作期間出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)能夠引起負(fù)扭矩。歸因于齒輪16、17的輪齒22之間的游隙F，能夠減小甚至防止該負(fù)扭矩。

在驅(qū)動(dòng)軸15與從動(dòng)軸9a之間的附加距離D將吸收齒輪16、17在其旋轉(zhuǎn)期間相對(duì)于彼此的位置處的偏移，使得齒輪16、17不會(huì)被卡住。曲軸的“自由”旋轉(zhuǎn)不受影響并且能夠防止對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的損壞。

作為相對(duì)于帶有柔性聯(lián)軸器的傳統(tǒng)變速器的較高扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的結(jié)果，并且作為驅(qū)動(dòng)軸15與從動(dòng)軸9a之間的附加距離D的結(jié)果，輪齒將負(fù)載更重。它們?cè)O(shè)計(jì)用于此情況。

通過(guò)這種方式，能夠保證帶有經(jīng)由飛輪19的剛性聯(lián)軸器的變速器3的良好工作。

本實(shí)用新型不以任何方式限制為作為例子描述且在附圖中示出的實(shí)施例，根據(jù)本實(shí)用新型的變速器和壓縮機(jī)設(shè)備能夠以多種形式和尺寸實(shí)現(xiàn)而不脫離本實(shí)用新型的范圍。