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一种水润滑螺杆压缩机轴承结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水润滑螺杆压缩机轴承结构，主要包括阴转子、阳转子、四个水润滑径向滑动轴承和位于压缩机吸气侧阴、阳转子轴端的推力滑动轴承。前述推力滑动轴承位于压缩机吸气侧，由于在整个压缩过程近似为等温压缩，压缩机吸排气温度相差在10℃以内，因此，将推力滑动轴承安装在压缩机吸气侧而不影响转子排气端面间隙，同时，可以大幅度增加推力滑动轴承的受力接触面积，减小推力承载面比压，显著提高水润滑推力滑动轴承的使用寿命与可靠性。方便调整阴、阳转子的安装间隙，改善推力滑动轴承的冷却和润滑条件，可提高压缩机的整体装配和后期维修工作效率。

Description

一种水润滑螺杆压缩机轴承结构
技术领域
本发明涉及一种水润滑螺杆压缩机轴承结构。
背景技术
目前，喷油螺杆压缩机广泛应用于空气动力、制冷空调等领域，无油螺杆压缩机广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域。无油螺杆压缩机的市场需求越来越迫切，而水润滑螺杆压缩机作为一种全无油压缩机，符合市场的发展趋势。
在多种类型的空压机中水润滑螺杆压缩机有一个突出的优点是可以实现等温压缩。工程热力学计算表明，等温压缩要比等熵压缩节能，以8bar(a)压缩空气为例，大约节能30％，尤其与干式螺杆压缩机相比。需要对比说明的是，喷油螺杆压缩机通过调节油温也能实现等温压缩，但是，喷油螺杆排气温度受压缩空气中水蒸气压力露点的约束，如果排气温度太低会导致油气分离筒中的润滑油的含水量增加导致润滑油乳化失去良好的润滑特性，这是由于润滑油本身的物理特性所决定的。因此，喷油螺杆压缩机不适合进行等温压缩，而水润滑螺杆压缩机却不受这个限制。
水润滑螺杆压缩机工作过程由于是等温压缩，压缩机出口的温度只比环境温度高10℃左右，机体由于热膨胀产生的应力也要比其它机型小得多，此外后部冷却器的负荷也要小很多。因此，喷油压缩机转子的热膨胀长度是水润滑压缩机转子热膨胀的40几倍。
当前市场上的机型必须将推力轴承设置在排气端，是因为排气温升很高，转子热胀明显，为了保证排气量，要严格控制排气端面间隙，就只能使排气端轴向定位，吸气端轴向自由，排气温升引起的热胀在往吸气端释放，从而可以保证压缩机转子排气端面间隙不受热膨胀的影响，从而能保证压缩机的容积效率。并且，在大压缩机中推力轴承的锁紧圆螺母容易损坏，排气端推力轴承锁紧机构不可靠。
除转子材料外，轴承特别是推力轴承的可靠性是决定水润滑螺杆压缩机成败的最关键因素；水润滑压缩机近似等温压缩，转子热胀可忽略不计，没必要受现有技术中推力轴承必须设置在排气端的限制，这种限制很不合理。另外一个限制因素是推力轴承设置在排气端由于受到两根螺杆转子中心距的限制，推力承载面非常有限，推力承载面的比压高，使用寿命不长。
综上所述，现有技术存在的问题是推力轴承的安装位置只适合喷油螺杆压缩机，而水润滑螺杆压缩机中轴承全部采用滑动轴承结构，如果按照现有布置方案，会使压缩机安装与维护保养繁琐等一系列问题，对于水润滑螺杆压缩机亟待有一种新的推力轴承结构以解决上述问题。
发明内容
为了解决现有螺杆压缩机转子推力轴承存在的一系列的问题，本发明现提供一种水润滑螺杆压缩机轴承结构。具体技术方案如下：
一种水润滑螺杆压缩机轴承结构，包括阳转子、阴转子、阳转子吸气侧水润滑径向滑动轴承、阳转子排气侧水润滑径向滑动轴承、阴转子吸气侧水润滑径向滑动轴承、阴转子排气侧水润滑径向滑动轴承和位于压缩机吸气侧阳转子轴端的推力滑动轴承、阴转子轴端的推力滑动轴承，所述推力滑动轴承位于压缩机吸气侧，前述推力滑动轴承安装位置不同于现有任何压缩机推力轴承的安装位置。
进一步的是，所述水润滑螺杆压缩机在整个工作过程中近似为等温压缩，压缩机吸排气温度相差约10℃，故前述推力滑动轴承按装在压缩机吸气侧而不影响转子排气端面间隙。
进一步的是，所述推力滑动轴承按装在压缩机吸气侧大幅度增加推力滑动轴承的受力接触面积，减小推力承载面比压，显著提高水润滑推力滑动轴承的使用寿命与可靠性。
本发明的有益效果是：本发明的由动推力盘和静推力盘组成的推力滑动轴承位于压缩机吸气侧，由于水润滑螺杆压缩机在整个压缩过程近似为等温压缩，压缩机吸排气温度相差约10℃，故将推力滑动轴承安装在压缩机吸气侧不会影响转子排气端面间隙。本发明的推力滑动轴承安装位置不同于现有压缩机推力轴承的安装位置。本发明的突出优点是增大推力滑动轴承的受力接触面积，减小承载面比压，改善推力滑动轴承的冷却和润滑条件，显著提高轴承的使用寿命与可靠性。同时，可以方便调整阴、阳螺杆转子的安装间隙，操作简单，可提高压缩机的整体装配和后期维修工作效率。
与现有技术相比，本发明所述的水润滑螺杆压缩机轴承结构，可实现水润滑螺杆压缩机转子良好的轴向定位，既可以减少推力滑动轴承布置在压缩机排气侧引起安装调试与维修的麻烦，又可以大幅度增加推力滑动轴承的受力接触面积，减小推力承载面比压，从而可以简化水润滑螺杆压缩机安装调试的时间，同时降低压缩机售后服务的难度。本发明的轴承结构较现有轴承结构效果好，安装调试简单，可提高压缩机的生产效率。
附图说明
图1为本发明的轴承结构的结构图；
图中标记为：阳转子1，排气侧轴承座2，阳转子排气侧水润滑径向滑动轴承3，排气侧轴承盖4，轴套5，轴承压盖6，阴转子排气侧水润滑径向滑动轴承7，螺钉8，阴转子9，阴转子吸气侧水润滑径向滑动轴承10，阴转子推力轴承调整垫11，阴转子动推力盘12，第二锁紧螺钉13，阴转子静推力盘14，阳转子动推力盘15，第一锁紧螺钉16，阳转子静推力盘17，吸气侧端盖18，阳转子推力轴承调整垫19，吸气侧轴承座20，阳转子吸气侧水润滑径向滑动轴承21，中间机壳22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为采用本发明制造的螺杆压缩机结构图，本发明的轴封结构主要由阳转子1吸气侧的阳转子动推力盘15、阳转子静推力盘17和阴转子9吸气侧的阴转子动推力盘12、阴转子静推力盘14构成，所述由动推力盘和静推力盘组成的推力滑动轴承位于压缩机吸气侧，前述推力滑动轴承安装位置不同于现有任何压缩机推力轴承的安装位置。
拆开吸气侧端盖18，通过调整阳转子动推力盘15和阳转子推力轴承调整垫19厚度，可实现调整阳转子1在压缩机中的轴向位置；同样，通过调整阴转子动推力盘12和阴转子推力轴承调整垫11厚度，可实现调整阴转子9在压缩机中的轴向位置。
本发明实施例公开的本发明的水润滑螺杆压缩机轴承结构大幅度增加推力滑动轴承的受力接触面积，减小推力承载面比压。同样，轴承结构简单、安装调试方便，从而可以整体提高螺杆压缩机的生产效率，同时降低售后维修难度。本发明的推力轴承布置结构不同于现有压缩机轴承结构。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种水润滑螺杆压缩机轴承结构，包括阳转子(1)、阴转子(9)、阳转子吸气侧水润滑径向滑动轴承(21)、阳转子排气侧水润滑径向滑动轴承(3)、阴转子吸气侧水润滑径向滑动轴承(10)、阴转子排气侧水润滑径向滑动轴承(7)和位于压缩机吸气侧阳转子(1)轴端的推力滑动轴承、阴转子(9)轴端的推力滑动轴承，其特征在于，所述推力滑动轴承位于压缩机吸气侧，所述推力滑动轴承同时集成了排气侧指向吸气侧的推力及反向止推功能，所述位于压缩机吸气侧阳转子(1)轴端和位于阴转子(9)轴端的推力滑动轴承都包括动推力盘和静推力盘，所述动推力盘包括位于阳转子(1)轴端的阳转子动推力盘(15)和位于阴转子(9)轴端的阴转子动推力盘(12)，所述静推力盘包括位于阳转子(1)轴端的阳转子静推力盘(17)和位于阴转子(9)轴端的阴转子静推力盘(14)，所述阳转子动推力盘(15)能够调整所述阳转子(1)的轴向位置，所述阴转子动推力盘(12)能够调整所述阴转子(9)的轴向位置。
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