CN101765700B - 具有两侧支承结构的按照螺旋原理的挤压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋构造方式的挤压机，该挤压机的挤压体(2)具有圆盘(3)，其在每个面上承载向外伸出的挤压件(4、5)。圆盘(3)的轮毂(11)借助于轮毂轴承(10)支承在偏心轮(9)上，偏心轮是被驱动的驱动轴(6)的一部分。该驱动轴(6)在壳体(1)内部借助于第一和第二轴承(7、8)支承。两个轴承(7、8)通过所述轴承在卡入壳体的输送腔的轴承座(48a、48b)中的布置靠近地贴靠在偏心轮(9)上。驱动轴(6)穿过壳体(1)的壁(22)延伸并且在其位于壳体(1)的外部的自由端部上承载驱动轮(23)。在驱动轮(23)的区域中驱动轴(6)借助于第三轴承(24)支撑，第三轴承保持在从壳体(1)伸出的支柱部分(23)中。

Description

具有两侧支承结构的按照螺旋原理的挤压机

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于压缩介质的挤压机。 

背景技术

这种类型的挤压机比如从DE-A-3313000和EP-A-0371305中公开并且具有由两个半壳体组成的壳体，其中设置有挤压体。挤压体借助于轴承支承在偏心轮上，偏心轮与可实施驱动的驱动轴相连。驱动轴借助于两个关于偏心轮相对立的轴承支承在壳体中。在每个轴承和偏心轮之间分别设置有与驱动轴相连的对重。在其驱动一侧上穿过壳体壁延伸的驱动轴在其驱动一侧的端部上承载驱动轮，驱动轮与驱动装置相连。 

在这种挤压机运行期间，在螺旋状设计的挤压体和两个圆周壁之间的挤压腔或输送腔中包含了多个大致弧形的工作腔，所述工作腔从入口穿过输送腔延伸到出口，其中，工作腔容积不断减小并且工作介质的压力相应地升高。按照该原理工作的压缩机由于气态工作介质、比如空气的缺少脉动的输送而显得尤为出色且因此还可以有利地在内燃机中用作填料的目的。 

为了避免驱动轴在运行中、特别是在较高的转数下发生弯曲，在前面提到的已知的挤压机中将对重与偏心轴非常靠近地设置。鉴于轴承的布置，相对于偏心轴位于驱动轮一侧上的轴承和该偏心轮之间的间隔不允许太大，否则会出现在运行中驱动轴发生弯曲的危险。 

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种文章开头所述形式的挤压机，其中，位于壳体外部的驱动机构也可以与壳体按照比例相对较远地设置，即使在较高的转数下也不会出现驱动轴在运行中发生严重弯曲。 

该目的通过权利要求1的特征解决。 

第一轴承与第二轴承之间的较小的间隔以及驱动轴在其从壳体突出的、驱动一侧的端部上的支撑借助于另一个轴承实现，驱动机构与在壳体内部的、相对于偏心轴位于驱动机构一侧上的轴承的间隔可以自由选择。 

根据本发明的挤压机的优选的改进方案形成从属权利要求的主题。 

附图说明

下面参照附图详细描述本发明的主题的实施例。其中： 

图1是挤压机的驱动一侧的壳体部分的前视图； 

图2是根据图1的挤压机沿图1中的直线II-II的纵截面图； 

图3是沿图2中的直线V-V的截面图。 

具体实施方式

在图1和2中分别以前视图和截面图的方式展示了挤压机，该挤压机具有由两个半壳体1a、1b组成的壳体1，其中支承有挤压体2。两个半壳体1a、1b以未详细示出的方式相互螺栓连接。在图1的视图中拆去了一个半壳体1a(图2)。 

挤压机2具有圆盘3，该圆盘在每个面上都承载螺旋状延伸的挤压件4、5。挤压件4、5被设计成从圆盘3伸出的支架。为了支承圆盘3设置有驱动轴6，其转动轴线用6a表示。驱动轴6在半壳体1a、1b中借助于第一轴承7和第二轴承8支承并且具有偏心轮9，其对称轴线用9a表示。驱动轴6的转动轴线6a与偏心轮9的对称轴线9a之间的间隔(偏心距)在图1中用e表示。 

在偏心轮9上借助于轮毂轴承10、在所示的情况下为辊轴承来支承圆盘3的轮毂11。通过驱动轴6和偏心轮9驱动圆盘3以及由此驱动挤压体2。此外，驱动力通过轮毂轴承10传递到圆盘3的轮毂11上。挤压体2通过在一个端部上可旋转地支承在轴13上的摇臂12(图1)引导。摇臂12在另一个端部上承载销钉14，该销钉可旋转地支承在圆盘3的孔眼15中。 

壳体1具有用于输送介质的入口16和出口17以及两个输送腔18、18 ′。在圆盘3中具有一个出流口19(或多个出流口)，输送介质可以通过出流口从输送腔18到达输送腔18′。 

为了平衡在挤压体2的偏心驱动中产生的惯性力，在驱动轴6上设置两个对重20、21，它们尽可能靠近地压紧到偏心轮9上，由此在运行中使驱动轴6的弯曲保持得尽可能小或者甚至阻止其弯曲。轴承7、8与各个相邻的对重20、21之间的间隔以及由此轴承7、8和偏心轮9之间的间隔同样地保持得尽可能小，这进一步有助于将驱动轴6在运行中的弯曲保持得尽可能小或阻止其弯曲。 

极小的轴承间隔如此实现，即半壳体1a和1b具有的轴承座(Lageraufnahme)48a和48b卡入壳体内部的输送腔18和18′中。这与已知的解决方案不同，在已知的解决方案中轴承座要么分别位于壳体壁的平面中要么甚至位于壳体壁之外。 

驱动轴6相对于偏心轮9在第二轴承8一侧穿过壳体部分1b的壁22延伸并且在其从壳体1突出的端部承载驱动轮23。在壳体1的外侧面上设置的驱动轮23以未详细示出的方式、比如借助于传动皮带与未示出的驱动装置相连。 

在所示的例子中驱动轴6在其驱动一侧、承载驱动轮23的端部上借助于第三轴承24支撑，第三轴承优选为辊轴承、特别是滚珠轴承。第三轴承24在驱动轮23的区域中、优选大致在驱动盘23的中面中安装在驱动轴6上，用以减小或限制通过驱动轮23引导的传动皮带(未示出)的压紧力对于驱动轴6的弯曲的影响。第三轴承24保持在驱动轴6的轴线6a的方向上从壳体1伸出的支柱部分25中，该支柱部分在所示的实施例中与壳体部分1b整合成一体。支柱部分25也可以被设计成与壳体1分开的构件并固定在壳体1上。 

第三轴承24在所示的实施例中被设计成轴向轴承，其用作在壳体1中轴向地对齐驱动轴6。第三轴承24的外环24a在轴向上支撑在支柱部分25中并且借助于安全环26保护。第三轴承24的内环24b位于推到驱动轴6上的间隔套筒27和驱动盘23的轮毂23a之间，所述间隔套筒贴靠在在驱动轴6上形成的凸肩28上。间隔套筒27、第三轴承24的内环24b和驱动轮23的轮毂23a借助于在驱动轴6的端部上的螺纹29上拧紧的螺母30 向凸肩28压紧。 

如在图2中所示，第三轴承24用油脂润滑。为了防止第三轴承24在运行期间变干，利用结构上的设计使得在第三轴承24的两侧上存在相同的压力、即大气压力。为此在支柱部分25中设计出流口31，其将内腔在第三轴承24的转向间隔套筒27的面上与大气相连。由此在大气中产生的压力不仅作用在转向间隔套筒27的第一面上，还作用在与第一面在轴向上相对立的第三轴承24的第二面上。 

与所示的设置在驱动轮23的平面中的第三轴承不同，也可以使用“间接”的第三轴承。即在偏心轴上在其驱动一侧的端部上旋转固定地插入电磁联轴器。之后，电磁联轴器的轴通过轴承支撑在电磁联轴器的外壳中。该外壳在其一侧支撑在挤压机的半壳体1a上。该轴仅借助于两个轴承7、8支承在壳体1内部，而“第三”轴承部分是共轴地、旋转固定地与偏心轴相连的驱动轴。 

驱动轴6在其驱动一侧上借助于“直接”还是“间接”的第三轴承的额外的支撑实现了自由地选择第二轴承8和驱动轮23一方面在驱动轴6上的或另一方面在电磁联轴器上的固定位置之间的间隔，而不必考虑驱动轴6发生弯曲的危险。 

为了能够阻止在运行期间输送介质从输送腔18、18′向外排出到大气中，在驱动轴6的出流口的区域中通过壳体1的壁22设置迷宫式密封件32。其由两个在驱动轴6的纵向上先后设置的节流点33、34组成。每个节流点33、34具有位置固定的密封机构35，其咬入与驱动轴6一起旋转的间隔套筒27中的凹槽36中。密封机构35优选通过活塞环形成并且在预紧力下保持在支柱部分25中。连接管道37通到节流点33、34之间的空腔中，该连接管道在另一个端部上通到入口16中。由此连接管道37将入口16与节流点33、34之间的空腔连接起来。这表示，在运行中在节流点33、34之间存在一个压力，该压力大致与入口16的压力一致且小于大气压力。穿过第一节流点33排出的输送介质通过连接管道37输回到入口16中并且不会在驱动轴6的纵向上向外排出。 

用于驱动轴6的第二轴承8同样用油脂润滑，以防止第二轴承8在运行期间变干。为此采取适当的设计上的措施，由此在第二轴承8的两侧上 存在相同的压力。第二轴承8转向对重21的第一侧通过输送腔18中的压力加载。为了在第二轴承8的另一个、即第二侧上产生相同的压力，设置有连接管道38，其将输送腔18与第二轴承8的另一个、即第二侧相连。 

用于驱动轴6的第一轴承7和用于偏心轮9的轮毂轴承10均以未详细示出的方式用液态的润滑剂、优选润滑油进行润滑。轴承7和10借助于环形密封件39相对于输送腔18、18′密封。 

如从图2和3中可见，每个对重20、21通过与驱动轴6旋转固定地相连的固定部分46以及质量件47形成，该质量件与固定部分46由一体组成。从轴向上看，每个对重20、21的固定部分46具有尽可能小的尺寸，其实现了第一和第二轴承7、8尽可能靠近地压紧到偏心轮9上。利用这种措施可以几乎阻止在运行期间驱动轴6发生弯曲。 

固定部分46(图3)的内径如此确定，即其大于在图2中用D表示的圆盘3的轮毂11的径向尺寸并且也大于轴承座48a、48b的外径。这使得可以将质量件47在径向上设置在轮毂11的外部，如从图2中可见。因此在轴向上看，每个对重20、21的质量件47的尺寸可以选择为大于固定部分46的轴向尺寸。这使得可以将固定部分46尽可能靠近地设置在偏心轮9和轮毂11上并且仍然能够具有质量件47的设计上的一定的自由度。 

通过对重20、21引起的质量平衡的值可以通过质量件47的适当的尺寸设计来确定。在所示的例子中对重具有T形横截面，其中，横梁表示特有的质量件47并且如此设计，即其从一侧上遮盖、至少部分地遮盖轮毂11和轴承座48a、48b。 

在附图中展示和上面描述的挤压机特别适合用于内燃机的填料单元。 

附图标记 

1       壳体 

1a、1b  半壳体 

2       挤压体 

3       圆盘 

4、5    挤压件 

6       驱动轴 

6a      转动轴线 

7       第一轴承 

8       第二轴承 

9       偏心轮 

9c      对称轴线 

10      轮毂轴承 

11      圆盘的轮毂 

12      摇臂 

13      轴 

14      销钉 

15      圆盘的孔眼 

16      入口 

17      出口 

18、18′输送腔 

19      出流口 

20、21  对重 

22      半壳体1b的壁 

23      驱动轮 

23a     驱动轮的轮毂 

24      第三轴承 

24a     外环 

24b     内环 

25      支柱部分 

26       安全环 

27       间隔套筒 

28       凸肩 

29       螺纹 

30       螺母 

31       支柱部分中的出流口 

32       迷宫式密封件 

33、34   节流点 

35       密封机构 

36       凹槽 

37       连接管道 

38       连接管道 

39       环形密封件 

46       固定部分 

47       质量件 

48a、48b 轴承座、托架 

e        偏心距 

D        质量件的内径 

R        圆盘的轮毂的径向尺寸 

Claims (3)

1.一种挤压机，用于压缩介质，所述挤压机具有至少一个设置在由两个半壳体(1a、1b)组成的、固定的壳体(1)中的螺旋状的输送腔(18、18′)；具有配设给螺旋状的输送腔(18、18′)的挤压体(2)，所述挤压体基本上由支承圆盘(3)和从所述支承圆盘两侧伸出的螺旋状支架(4、5)组成，其中所述挤压体借助于轴承(10)支承在偏心轮(9)上，所述偏心轮与可实施驱动的驱动轴(6)相连，所述驱动轴在偏心轮(9)的两侧借助于第一轴承和第二轴承(7、8)可旋转地支承在壳体(1)中；所述挤压机还具有在偏心轮(9)的两侧安装在驱动轴(6)上的对重(20、21)，所述对重分别设置在偏心轮(9)和驱动轴(6)的两个轴承(7、8)中的一个轴承之间，其中，驱动轴(6)在驱动一侧穿过壳体壁(22)延伸并且在其驱动一侧的端部上承载驱动装置(23)，其特征在于，每个半壳体(1a、1b)都具有轴承座(48a、48b)，所述轴承座卡入各个输送腔(18、18′)中，其中，两个轴承(7、8)的中心点都位于各输送腔(18、18′)内部的竖直平面中。

2.按照权利要求1所述的挤压机，其特征在于，每个对重(20、21)具有与驱动轴(6)的转动轴线(6a)以一定间隔设置的质量件(47)，所述质量件与旋转固定地与驱动轴(6)连接的固定部分(46)相连，所述固定部分的轴向尺寸在驱动轴(6)的转动轴线(6a)的方向上小于质量件(47)的相应的轴向尺寸，并且所述质量件(47)在其轴向延伸上至少部分地在侧部遮盖轮毂(11)和各个轴承座(48a、48b)。

3.按照权利要求1或2所述的挤压机，其特征在于，设置有在驱动轴(6)的纵向轴线(6a)的方向上从壳体(1)伸出的、与壳体相连的支柱部分(25)，所述支柱部分被驱动轴(6)贯穿并且在所述支柱部分中支撑第三轴承(24)。 

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