CN101324234A - 一种单螺杆压缩机的星轮转子机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单螺杆压缩机的星轮转子机构，包括带转轴的托架、星轮，托架与星轮之间设有浮动销，该浮动销位于星轮销孔处具有一环形凹槽，环形凹槽上套接一橡胶圈，星轮销孔上设有一钢套，钢套与浮动销为间隙配合。所述星轮销孔的下端具有一扩孔槽，钢套下端设有与扩孔槽配合连接的定位台阶。所述托架位于星轮的一侧设有弹簧，弹簧两端分别设有支座，一端支座压在星轮端面上，另一端支座通过挡圈固定在托架的转轴上，在弹力的作用下，使星轮与托架保持紧密贴合。所述托架转轴为空心轴，托架为具有筋状齿的托架。采用该结构的星轮转子机构，星轮和橡胶圈不易磨损、与螺杆啮合稳定、使用寿命长且能有效降低压缩机能耗和生产成本。

Description

一种单螺杆压缩机的星轮转子机构

技术领域

本发明属于单螺杆压缩机制造领域，具体涉及一种单螺杆压缩机的星轮转子机构。

背景技术

目前的单螺杆压缩机，其主要结构由机体、螺杆转子和设置在螺杆转子两侧的星轮转子机构组成。星轮转子机构主要由托架、安装在托架上的星轮、以及使星轮固定在托架上的浮动销、橡胶圈组成，通常星轮采用工程塑料制作，浮动销采用钢材制造。由于橡胶是弹性体，为了保证销与星轮上的销孔不直接接触，所以销与星轮上的销孔留有适当的间隙，以免在工作时，销与星轮上的销孔接触而损坏星轮销孔，进而损坏星轮。橡胶圈是星轮寿命的关键零件之一，起到保证星轮与托架允许微小的错位，让星轮在一定的范围内处于浮动状态，让星轮处于自由状态下与螺杆啮合，补偿了由于装配与加工带来的误差，保证了星轮不易磨损或碎裂。当压缩机频繁起动、加载、停机、反转瞬时，橡胶圈在瞬间需要承受较大的传动力，橡胶圈变形量加大，同时，橡胶圈被多次往复的挤压，很容易磨损，加上橡胶经过长时间使用时，橡胶本身会老化，此时，磨损更加急剧，橡胶很快处于失效状态，橡胶圈磨损或失效后，无法保证星轮与托架允许微小的错位，即星轮与托架产生很大错位现象，浮动销就会与星轮产生接触及碰撞，由于星轮是工程塑料，当浮动销与星轮产生接触与碰撞时，星轮上的销孔很容易损坏，销孔逐渐变大，无法保证星轮与托架允许微小的错位，即星轮与托架产生很大错位现象，托架上的齿可能会露出星轮外，直接与螺杆槽侧面接触，致使螺杆磨损，撞烂螺杆的起始角，同样，螺杆的入口角也会撞断星轮齿的现象，最终整个单螺杆压缩机损坏。由于单螺杆压缩机的结构是一个螺杆驱动两个星轮转子，两个星轮转子分别在螺杆的两侧，一侧朝上，另一侧朝下，当压缩机刚起动时，还没有产生足够大的压力把星轮压紧在托架上，朝下的一侧星轮很容易在其本身的重力下往下掉，与机体的螺杆孔壁处的密封边接触，致使星轮磨损；当压缩机反转时，由于无压力把星轮压在托架上，朝下一侧的星轮很容易与机体的密封边接触，致使星轮磨损。另外，目前的托架一般为实心状托架，托架用料多，重量大，材料成本高，起动时，需要螺杆传动较大的力矩来带动托架转动，即浮动销需要传动较大的动力，使浮动销上套接的橡胶圈很容易失效，寿命缩短，从而使整个压缩机的寿命跟着降低，且能耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星轮不易磨损、与螺杆啮合稳定、使用寿命长的单螺杆压缩机的星轮转子机构。

本发明的的另一目的是使橡胶圈不易磨损，延长压缩机寿命且能有效降低压缩机能耗和生产成本的单螺杆压缩机的星轮转子机构。

本发明的目的是这样实现的：一种单螺杆压缩机的星轮转子机构，包括带转轴的托架、安装在托架上的与螺杆相啮合的星轮，星轮与托架之间设有浮动销，该浮动销位于星轮销孔处具有一环形凹槽，环形凹槽上套接一橡胶圈，其特征在于：所述星轮销孔上设有一钢套，钢套与浮动销为间隙配合，保证橡胶圈在其弹性变形范围内变形，橡胶圈的外侧与钢套接触配合。

所述星轮销孔的下端具有一扩孔槽，钢套下端设有与扩孔槽配合连接的定位台阶。

所述托架位于星轮的一侧设有弹簧，弹簧两端分别设有支座，一端支座压在星轮端面上，另一端支座通过挡圈固定在托架的转轴上，在弹簧力的作用下，使星轮与托架保持紧密贴合。

所述托架的转轴为空心轴。

所述托架为具有筋状齿的托架。

所述星轮与托架之间设有一个或一个以上的浮动销。

本发明的积极效果：在星轮销孔上设置一钢套，浮动销与钢套间留有较小的间隙，橡胶圈的外侧与钢套接触配合，在起动、加载、停机、反转瞬时，浮动销的瞬间受力大，允许销可以直接与钢套接触，承受较大的瞬间受力，保护橡胶在弹性变形量内变形。当在正常工作时，由于星轮转子处于惯性下旋转，通过浮动圈的受力减少，销与销套不再接触。此结构设计，一方面保护橡胶圈在其可恢复弹性内工作，另一方浮动销在受到瞬间的比较大的受力时，浮动销只会与硬度较大的钢套接触，不会直接与工程塑料的星轮接触，不会损坏星轮上的销孔。这样，星轮在托架上的径向位置相对固定，与螺杆的啮合非常稳定，因此，可靠地保证了浮动圈的寿命，进而保证了星轮的寿命，最终能有效保证了整个压缩机的长寿命。

作为本发明的进一步改进，在星轮销孔的下端开设一扩孔槽，钢套下端设置与扩孔槽配合连接的定位台阶，这样，可防止钢套从星轮上脱落。

另外，在托架位于星轮一侧设有一弹簧，弹簧两端分别设有支座，一端支座压在星轮端面上，另一端支座通过弹性挡圈固定在托架的轴上，弹簧产生的弹力使星轮与托架保持紧密贴合，能有效避免位于螺杆一侧星轮朝下的那组星轮转子机构在起动或反转时星轮与机体的密封边接触而磨损或损坏等现象的发生。

将托架的转轴设计为空心轴，以及采用筋状齿的托架。这样，星轮转子机构重量减轻，星轮转子机构在起动或停机时以及在加速或减速时产生的惯性力也变小，即浮动销所需传动的传动力减小，橡胶圈在工作时变形量更加小，更有效保护橡胶圈的寿命，即进一步保证了压缩机的长寿命使用。另一方面，用材少，生产成本降低。

附图说明

图1为本发明实施例一的单螺杆压缩机的星轮转子机构结构示意图；

图2为本发明实施例二的单螺杆压缩机的星轮转子机构结构示意图；

图3为图1的A部局部放大图；

图4为采用空心轴、筋状齿托架的单螺杆压缩机的星轮转子机构结构示意图。

图5为图4托架的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明单螺杆压缩机的星轮转子机构的具体实施例作进一步详细说明。

实施例一：如图1、图3所示，本发明所述单螺杆压缩机的星轮转子机构，主要由带转轴10的托架1、安装在托架1上的与螺杆相啮合的星轮2、组成，星轮2与托架1之间设有浮动销4，该浮动销4位于星轮销孔处具有一环形凹槽，环形凹槽上套接一橡胶圈5，为了防止橡胶圈5在受到瞬间的比较大的受力或者磨损后，浮动销4与星轮2的销孔直接接触，使星轮2的销孔磨损扩大，与托架1产生错位，在星轮销孔上安装一钢套6，浮动销与钢套6之间为间隙配合，橡胶圈5的外侧与钢套6接触配合，保证橡胶圈5在弹性范围内工作，即使橡胶圈5在受到瞬间的比较大的受力或者磨损后，浮动销4也只会和钢套6接触，不会直接和采用工程塑料制成的星轮2接触，使星轮2的使用寿命得到保证。为了防止钢套6从星轮2上脱落，在星轮销孔的下端开设一扩孔槽20，钢套6下端设置与扩孔槽20配合连接的定位台阶60。

实施例二：如图2所示，单螺杆压缩机的星轮转子机构的主体结构与实施一相同，不同之处在于：托架1位于星轮2的一侧设有弹簧7，弹簧7两端分别设有支座80和支座81，支座80压在星轮2端面上，支座81通过挡圈9固定在托架1的托架转轴10上，在弹簧8的弹性作用下，使星轮2与托架1保持紧密贴合，星轮2不会在起动或反转时与机体的密封边接触磨损。

根据加速度F＝m·a的原理，上述两实施例中的托架转轴10可设计成具有空腔100的空心轴，托架1设计成具有筋状齿11的托架，使得星轮转子机构的重量减少(见图4、图5)。由于星轮转子机构的重量m减少了，在加速度a保持不变情况下，F将变小，即浮动销4传动力减少，橡胶圈5会更长寿，达到单螺杆压缩机长寿的目的，且减少托架用材，降低制造成本，螺杆的驱动动力也跟着降低，提高单螺杆压缩机的能效。同时，为了提高筋状齿11的力学强度，可在筋状齿11上增加若干条支筋110，以适合高压力机器使用，如图5所示。另外，星轮2与托架1之间可设置多个浮动销4，最好在两个到六个之间，让分到单个浮动销4上的橡胶圈5受力较小，这样它的寿命会更长。

Claims (6)

1、一种单螺杆压缩机的星轮转子机构，包括带转轴(10)的托架(1)、安装在托架(1)上的与螺杆相啮合的星轮(2)，星轮(2)与托架(1)之间设有浮动销(4)，该浮动销(4)位于星轮销孔处具有一环形凹槽，环形凹槽上套接一橡胶圈(5)，其特征在于：所述星轮(2)销孔上设有一钢套(6)，钢套(6)与浮动销(4)为间隙配合，保证橡胶圈(5)在其弹性变形范围内变形，橡胶圈(5)的外侧与钢套(6)接触配合。

2、根据权利要求1所述的单螺杆压缩机的星轮转子机构，其特征在于：所述星轮(2)销孔的下端具有一扩孔槽(20)，钢套(6)下端设有与扩孔槽(20)配合连接的定位台阶(60)。

3、根据权利要求1或2所述的单螺杆压缩机的星轮转子机构，其特征在于：所述托架(1)位于星轮(2)的一侧设有弹簧，弹簧两端分别设有支座，一端支座压在星轮(2)端面上，另一端支座通过挡圈固定在托架(1)的转轴(10)上，在弹簧力的作用下，使星轮(2)与托架(1)保持紧密贴合。

4、根据权利要求1或2所述的单螺杆压缩机的星轮转子机构，其特征在于：所述托架(1)的转轴(10)为空心轴。

5、根据权利要求4所述的单螺杆压缩机的星轮转子机构，其特征在于：所述托架(1)为具有筋状齿的托架(1)。

6、根据权利要求1或2所述的单螺杆压缩机的星轮转子机构，其特征在于：所述星轮(2)与托架(1)之间设有一个或一个以上的浮动销(4)。

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