CN108757450B - 一种采用滑动轴承的螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，包括阴、阳转子，所述阳转子的吸气端面、阴转子的吸、排气端面上分别设置有凹孔，凹孔内设置有与嵌入阴、阳转子上的凹孔内的吸、排气侧伸出轴配合的径向滑动轴承，吸气侧伸出轴的端面上设置有止推滑动轴承，阴、阳转子在轴心方向上开设与凹孔连通的通道，在径向上开设与所述轴心方向的通道连通并延伸至转子腔的通道。通过采用位于转子内部的滑动轴承，简化了压缩机的结构，减少了压缩机的占用空间以及成本。此外，在阳、阴转子内设置的通道简化了滑动轴承的回液结构，同时可以对转子起到冷却作用，减少转子由温度引起的形变量，提高螺杆压缩机的可靠性和性能。

Description

一种采用滑动轴承的螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及螺杆压缩机领域，特别涉及一种采用滑动轴承的螺杆压缩机。

背景技术

螺杆压缩机一般具有机体，以及在机体中平行配置着的相互啮合的螺旋形阳转子和阴转子，即螺杆转子。阳转子和阴转子需要由安装在机体内的轴承支承着旋转，因此一般在阴、阳转子两侧设置有伸出轴并与轴承嵌合。

目前还存在另一种不同结构的螺杆压缩机，该螺杆压缩机并不是在阴、阳转子端面设置伸出轴来安装轴承，而是在阳转子和阴转子的吸气端面和排气端面分别设置凹孔作为轴承室并在轴承室内设置滚动轴承以支承螺杆转子。例如，参考专利文献1：日本特开平7-279868号公报。专利文献1中记载的螺杆压缩机的结构，采用构成机体的一部分的吸气侧伸出轴和排气侧伸出轴分别进入阳转子和阴转子的凹孔轴承室中支承着的滚动轴承中，并以这些滚动轴承支承着阳转子和阴转子。

螺杆压缩机广泛应用于制冷、动力、化工、机械等各种工业部门，在市场中的占有率很高，但螺杆压缩机的造价较高，限制了螺杆压缩机市场占有率的扩大。螺杆压缩机一般采用滚动轴承以支承螺杆转子，但滚动轴承的造价较高，而且不适用于轴承润滑剂与压缩机喷液介质为同一种液体的螺杆压缩机。此外，在螺杆压缩机中螺杆转子温度高的场合，如水蒸气螺杆压缩机，螺杆转子的形变量较大，容易造成阴、阳转子卡死。为了防止阴、阳转子卡死，一般设置较大的啮合间隙以及排气端面间隙，从而导致螺杆压缩机性能降低。因此，需要降低螺杆转子的温度和螺杆转子的形变量，从而减少螺杆压缩机性能的降低。

发明内容

为了降低压缩机生产成本并解决高温场合下螺杆转子的形变量大的问题，本发明提供一种采用滑动轴承的螺杆压缩机。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该压缩机包括机体、螺杆转子以及用于将螺杆转子支撑于机体内的滑动支承结构，所述螺杆转子的吸气端面或/和排气端面上设置有凹孔，滑动支承结构包括设置于所述凹孔内的与螺杆转子同轴转动的径向滑动轴承，或者，所述滑动支承结构包括以所述凹孔作为轴瓦的径向滑动轴承；机体吸气侧或/和排气侧上设置有与对应径向滑动轴承嵌合的机体伸出轴，机体伸出轴和径向滑动轴承之间于嵌合位置处留有径向间隙，该径向间隙与设置于机体上的润滑剂进口相连通；螺杆转子内部设置有通道，机体与螺杆转子之间的转子腔通过该通道与凹孔相连通，润滑过轴承的润滑剂通过该通道进入转子腔。

优选的，所述机体伸出轴上设置有与所述径向间隙以及润滑剂进口分别连通的供液槽。

优选的，所述滑动支承结构包括阳转子吸气侧径向滑动轴承、阴转子吸气侧径向滑动轴承以及阴转子排气侧径向滑动轴承，所述压缩机的阳转子吸气端面、压缩机的阴转子吸气端面以及排气端面上分别设置有用于固定对应径向滑动轴承的凹孔，或者，所述压缩机的阳转子吸气端面、压缩机的阴转子吸气端面以及排气端面上分别设置有作为对应径向滑动轴承的轴瓦的凹孔，机体的吸气侧及排气侧上分别设置有与对应径向滑动轴承配合的机体伸出轴。

优选的，所述滑动支承结构还包括设置于螺杆转子(阴转子以及阳转子)吸气端面的凹孔内的止推滑动轴承(阳转子吸气侧止推滑动轴承以及阴转子吸气侧止推滑动轴承)，止推滑动轴承与其所在凹孔的底部设置的止推面相配合，止推面与止推滑动轴承一起承受螺杆转子轴向力。

优选的，所述止推滑动轴承与其所在凹孔内的机体伸出轴的端面相连，或者所述止推滑动轴承直接加工于该端面上。

优选的，所述通道包括设置于压缩机的阳转子和阴转子内的与对应端面的凹孔相连的轴向通道，以及设置于压缩机的阳转子和阴转子内的径向通道，径向通道的一端与轴向通道相连，另一端与转子腔相连通。

优选的，所述径向通道的数量根据转子腔内的润滑和密封要求设置，径向通道根据所需喷液流量设置喷向转子腔内对应压力的位置；所述轴向通道与凹孔的底部相连，轴向通道沿阴、阳转子轴心方向延伸。

优选的，所述滑动支承结构还包括与压缩机的阳转子伸出机体的一端(例如，位于排气侧的阳转子伸出轴)相配合的阳转子排气侧径向滑动轴承，阳转子排气侧径向滑动轴承固定在机体的排气侧上。

本发明的有益效果体现在：

本发明通过在螺杆转子端面的凹孔内设置径向滑动轴承或者以凹孔直接作为径向滑动轴承的轴瓦，既简化了螺杆压缩机的结构，又降低了螺杆压缩机制造成本。本发明通过设置位于螺杆转子内的通道结构，即可以作为螺杆转子的冷却管道，同时可以作为滑动轴承的润滑剂返回通道，还可以作为转子腔的喷液管道，将降温、润滑、密封及降噪等多种功能有机结合，不仅避免了较大的啮合间隙以及排气端面间隙，而且提高了压缩机的性能。

进一步的，本发明由于在阳转子和阴转子端面设置凹孔，与径向滑动轴承的轴瓦嵌合在一起或设置凹孔直接作为径向滑动轴承的轴瓦，并使机体的吸气侧上设置的伸出轴与止推滑动轴承相连或在端面直接加工止推滑动轴承，无需使用滚动轴承支承转子，显著简化了压缩机的结构，提高了轴承承载能力，减少了压缩机的占用空间以及成本，尤为适合对占地空间有限制的场合。

进一步的，本发明通过在阳转子和阴转子内设置位于轴心和径向的通道作为滑动轴承润滑剂的返回通道，简化了滑动轴承的回液结构。同时可以对转子起到冷却作用，减少转子由温度引起的形变量，防止转子在给定间隙内卡死，提高螺杆压缩机的可靠性。

进一步的，本发明在阳转子和阴转子内设置的径向通道相当于转子腔的喷液管道，可以起到冷却压缩介质、润滑转子和密封转子腔的作用，提高螺杆压缩机的性能。

附图说明

图1为实施例1中采用滑动轴承的螺杆压缩机结构示意图；

图2为实施例2中采用滑动轴承的螺杆压缩机结构示意图；

图中：1-吸气端盖；2-气缸体；3-阳转子吸气侧径向滑动轴承；4-阳转子吸气侧止推滑动轴承；5-阳转子；6-排气端盖；7-阳转子排气侧径向滑动轴承；8-密封；9-阴转子；10-阴转子排气侧径向滑动轴承；11-转子内径向通道；12-转子内轴向通道；13-转子内止推面；14-阴转子吸气侧止推滑动轴承；15-阴转子吸气侧径向滑动轴承；16-机体吸气端轴向通道；17-机体吸气端径向通道；18-滑动轴承供液槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。以下实施例仅用于对本发明进行解释说明，而非对本发明的限定。

实施例1

参见图1，一种螺杆压缩机，包括机体、螺杆转子(包括平行设置于机体内的相啮合的阴转子9和阳转子5)、阳转子吸气侧径向滑动轴承3、阳转子吸气侧止推滑动轴承4、阳转子排气侧径向滑动轴承7、阴转子吸气侧径向滑动轴承15、阴转子吸气侧止推滑动轴承14以及阴转子排气侧径向滑动轴承10。所述机体包括气缸体2以及与气缸体2分别相连的位于吸、排气侧的吸气端盖1、排气端盖6，阳转子5的排气端面具有伸出机体的阳转子伸出轴。所述阳转子5的吸气端面、阴转子9的吸气端面和排气端面上分别设置有用于固定对应径向滑动轴承(阳转子吸气侧径向滑动轴承3、阴转子吸气侧径向滑动轴承15和阴转子排气侧径向滑动轴承10)的凹孔，所述吸气端盖1、排气端盖6内侧表面上固定有与对应凹孔内的径向滑动轴承配合的吸气侧、排气侧机体伸出轴，吸气侧机体伸出轴的端面设置有与对应凹孔底部处的止推面(即转子内止推面13)配合的止推滑动轴承(阳转子吸气侧止推滑动轴承4和阴转子吸气侧止推滑动轴承14，不与同一凹孔内的径向滑动轴承接触)。所述阴转子9、阳转子5内分别在轴心方向上开设与凹孔连通的转子内轴向通道12，在径向上开设转子内径向通道11，转子内径向通道11与转子内轴向通道12连通并延伸至转子腔。

各机体伸出轴上设置有滑动轴承供液槽18，机体伸出轴在滑动轴承供液槽18位置处开设有机体吸气端径向通道17，并从吸、排气端盖外侧表面向内开设机体吸气端轴向通道16与机体吸气端径向通道17连通。滑动轴承供液槽18、机体吸气端径向通道17和轴向通道整体作为滑动轴承的润滑剂供给管路。洁净的、较高压且较低温的润滑剂通过供给管路进入对应径向滑动轴承间隙(即轴瓦与机体伸出轴之间的径向间隙)，润滑过径向滑动轴承之后，一部分通过转子吸、排气端面间隙进入转子腔内，另一部分流经止推滑动轴承之后(或直接)经止推面进入转子内轴向通道12和转子内径向通道11，最后进入转子腔内。所有润滑剂最后随压缩介质从排气孔口排出压缩机。

排气端盖6上设置有轴承室，阳转子伸出轴与设置于轴承室内的阳转子排气侧径向滑动轴承7相配合，轴承室上开设有进液孔(润滑剂进口)，润滑剂通过进液孔进入阳转子排气侧径向滑动轴承7的轴承室，于轴承室密封8与阳转子排气侧径向滑动轴承7的轴瓦之间的空隙进入该径向滑动轴承间隙，润滑过该径向滑动轴承后通过阳转子排气端面间隙或另设管路进入转子腔内。

实施例2

参见图2，一种螺杆压缩机，与实施例1相比，取消了阳转子吸气侧径向滑动轴承3、阳转子吸气侧止推滑动轴承4、阴转子排气侧径向滑动轴承10、阴转子吸气侧止推滑动轴承14，以及阴转子吸气侧径向滑动轴承15。在本实施例中，阴、阳转子吸气端面的凹孔直接作为径向滑动轴承的轴瓦与吸气侧机体伸出轴配合，吸气侧机体伸出轴端面上直接加工出与凹孔底面(止推面)一起发挥作用的止推滑动轴承，阴转子排气端面的凹孔也是直接作为径向滑动轴承的轴瓦与排气侧机体伸出轴配合。

总之，本发明公开的螺杆压缩机，采用了位于阴、阳转子内的径向滑动轴承和止推滑动轴承结构，无需使用滚动轴承结构支撑转子，显著简化了压缩机的结构，减少了压缩机的占用空间以及成本，尤为适合对占地空间有限制的场合。此外，因为在阳转子和阴转子内设置了与滑动轴承润滑通道(即润滑剂供给管路)连接的冷却润滑管道(即转子内轴向通道和径向通道)，进一步简化了滑动轴承的回液结构。同时可以对转子起到冷却作用，减少转子由温度引起的形变量，防止转子在给定间隙内卡死，提高螺杆压缩机的可靠性。最后，在阳转子和阴转子内设置的冷却润滑管道还相当于增加了转子腔的喷液管道，可以起到冷却压缩介质、润滑转子和密封转子腔的作用，提高螺杆压缩机的性能。

本发明适用于轴承润滑剂与压缩机喷液介质为同一种液体的所有螺杆压缩机，如喷油螺杆压缩机、水润滑螺杆空压机、水润滑水蒸气螺杆压缩机、制冷剂润滑的制冷压缩机和液态工艺介质冷却润滑的工艺气体压缩机等。

Claims (6)

1.一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：该压缩机包括机体、螺杆转子以及用于将螺杆转子支撑于机体内的滑动支承结构，所述机体吸气侧或/和排气侧上设置有机体伸出轴，所述螺杆转子的吸气端面或/和排气端面上设置有凹孔，螺杆转子内部设置有通道，所述滑动支承结构包括设置于所述螺杆转子凹孔内的与螺杆转子同轴转动的径向滑动轴承，与所述机体伸出轴配合承受径向力，机体伸出轴和径向滑动轴承之间留有径向间隙，该径向间隙与设置于机体上的润滑剂进口相连通；所述滑动支承结构还包括设置于螺杆转子吸气端面的凹孔内的止推滑动轴承，止推滑动轴承与该止推滑动轴承所在凹孔的底部的止推面相配合承受轴向力，止推滑动轴承与该止推滑动轴承所在凹孔的底部的止推面之间留有轴向间隙，该轴向间隙与螺杆转子内部设置的通道相连通，而螺杆转子内部通道的另一端与转子腔相连通；所述滑动支承结构还包括与压缩机的阳转子伸出机体的一端相配合的径向滑动轴承，该径向滑动轴承固定在机体的排气侧上，且其润滑剂由远离转子腔的一侧供入，经由该径向滑动轴承的间隙后从阳转子排气端面流入转子腔。

2.根据权利要求1所述一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：所述径向滑动轴承包括阳转子吸气侧径向滑动轴承(3)、阴转子吸气侧径向滑动轴承(15)以及阴转子排气侧径向滑动轴承(10)，分别固定在所述压缩机的阳转子吸气端面、阴转子吸气端面以及排气端面上设置的凹孔内，或者，所述径向滑动轴承直接分别加工在所述压缩机的阳转子吸气端面、阴转子吸气端面以及排气端面上设置的凹孔圆柱表面上，与相应的机体伸出轴配合。

3.根据权利要求1所述一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：所述止推滑动轴承包括阳转子吸气侧止推滑动轴承(4)和阴转子吸气侧止推滑动轴承(14)，分别固定在所述压缩机的阳转子吸气侧机体伸出轴和阴转子吸气侧机体伸出轴的端面上，或者，所述止推滑动轴承直接加工于所述压缩机的阳转子吸气侧机体伸出轴和阴转子吸气侧机体伸出轴的端面上，与相应的凹孔底部的止推面相配合。

4.根据权利要求1所述一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：所述螺杆转子内部通道包括设置于压缩机的阳转子和阴转子内的与对应端面的凹孔相连的轴向通道，以及设置于压缩机的阳转子和阴转子内的径向通道，径向通道的一端与轴向通道相连，另一端与转子腔相连通。

5.根据权利要求4所述一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：所述径向通道的数量根据转子腔内的润滑和密封要求设置，径向通道的转子腔侧开口的位置根据径向通道的喷液流量和转子腔内的压力确定；所述轴向通道与凹孔的底部相连，并沿轴心方向延伸。

6.根据权利要求1所述一种采用滑动轴承的螺杆压缩机，其特征在于：所述机体伸出轴上设置有与所述径向间隙以及润滑剂进口分别连通的供液槽和通道。

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