CN112424476A - 螺杆压缩机元件和机器 - Google Patents
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Abstract
一种设置有壳体的螺杆压缩机元件,其中转子通过两个轴承可旋转地布置,所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4),每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8),所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8),其特征在于,邻近所述相应的滚道(11a、12a),前述轴承(3、4)的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、12a)小的外径(B),并且邻近相应的滚道(11a、12a),轴承的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。
Description
相关申请的交叉参考
本发明涉及螺杆压缩机元件。
更具体地,本发明涉及设置有壳体的螺杆压缩机元件,其中转子通过两个轴承(分别是圆柱轴承和球轴承)可旋转地布置。圆柱轴承也称为滚子轴承。
背景技术
优选地,螺杆压缩机的旋转速度尽可能高,以允许产生尽可能多的压缩气体。对于喷油螺杆压缩机,旋转速度仍然受到所谓的液压损失的限制,但是在无油螺杆压缩机中,没有液体进入压缩室,因此不存在液压损失,并且为了产生最大输出,期望最大可能的旋转速度。这同样适用于无油螺杆或罗茨鼓风机、无油螺杆或罗茨真空泵、无油齿式压缩机和齿式真空泵。
在压缩气体期间,所谓的“气体力”将在径向方向以及轴向方向上对转子以及因此对轴承施加相当大的力。
对用于螺杆压缩机中的轴承的一个要求是,它们必须具有相当大的负荷承载能力,并且此外,它们还必须适用于非常高的旋转速度,特别是在无油螺杆压缩机的情况下。
然而,为了使负荷承载能力尽可能高,轴承优选地被制造得尽可能大并且包括最大可能的滚子元件,而对于高速应用,轴承应该尽可能地小并且包括最小可能的滚子元件。
在较高的速度下,更难的是将油供应到轴承以及将油从轴承中排出,特别是并且大部分朝向滚道(在所述滚道处,油旨在用于提供润滑和冷却)并且尤其是朝向内环上的滚道。旋转的滚子或球本身,无论是否装在轴承罩中,都持续地中断供油,并且因此产生旋涡运动到了油几乎不能到达轴承的程度。因此,在非常高的旋转速度下,轴承的润滑不佳,导致负荷承载能力下降。
众所周知,每个转子在轴的每一端处都需要一组轴承,其中一个“固定”轴承组吸收全部轴向载荷和径向载荷的一部分,并且一个“自由”轴承组吸收径向载荷的其余部分但除此以外在轴向上自由。
由于气体的压缩产生大量的热量,因此一组轴承必须是自由的,以吸收转子的不可避免的热膨胀。
这意味着固定轴承组必须支撑高的轴向载荷和径向载荷。由于轴承通常适合于主要支撑径向载荷或主要支撑轴向载荷,因此固定轴承组通常将最少由两个轴承组成。
第一种可能性是由优选地轴向自由的用于径向载荷的一个轴承和优选地径向自由的用于轴向载荷的一个轴承组成的一组轴承。
第二种可能性是由两个轴承组成的一组轴承,每个轴承都能够支撑径向载荷的一部分和轴向载荷的一部分。在这种情况下,由于轴向载荷分布在两个轴承上,因此两个轴承可以都不是轴向自由的。
也可以使用由三个或更多个轴承组成的一组轴承,但是这种轴承组通常更昂贵且更复杂,并且它们如今仅倾向于在诸如用于高压或非常高的压力的螺杆压缩机的特定情况下使用。
存在这种固定轴承组的两个已知的实施例:
a)圆柱轴承(通常为NU或N型的单排圆柱轴承)和四点轴承的组合;
b)两个角接触球轴承,其背对背定位,即呈所谓的O形构型,或者其背部彼此远离,即呈所谓的X形构型。
NU型轴承在外环上具有两个固定轴环,并且内环没有轴环。N型轴承在内环上具有两个固定轴环,并且外环没有轴环。
固定轴承组的已知实施例a)和b)均具有缺点。
虽然在实施例a)中,NU轴承能够承受大的径向载荷并且能够得到很好的润滑,但是四点轴承更难在高速下润滑,因为内环设置有两个“边缘”。这些“边缘”阻止润滑流体轻松注入轴承中。
在实施例b)中,必须以正确的预装非常小心地安装角接触球轴承,这使得组装非常复杂。此外,径向承载能力小于圆柱轴承。对于X型构型,润滑更费力,因为润滑流体优选地注射在内环没有“边缘”的一侧上,使得在轴承组的两侧上需要两个喷嘴。
另一个缺点是,对于两个实施例,轴向负荷承载能力在两个方向上都是相同的。在操作过程中,气体力仅在一个方向上起作用,但是在某些条件下,例如在启动过程中,也可以在相反的方向上施加力。然而,这种反向力小得多,并且其仅在非常短的时段内存在。这意味着在两个实施例中,轴向负荷承载能力根据气体力来选择,并且因此对于上述反向力是超尺寸的。
这样的结果不仅浪费容量,并且因此浪费金钱,而且也不必要地限制最大可能的旋转速度或轴承的速度。
US 4,465,446描述常规的实施例a)。
US 5,273,413描述根据实施例b)的固定轴承组的变型,其中角接触轴承具有不同的接触角。虽然这相对于传统实施例是一种改进,但是该变型不能克服所有上述缺点。
发明内容
本发明的目的是提供对上述和/或其他缺点中的至少一个的解决方案。
为此,本发明的主题是设置有壳体的螺杆压缩机,转子通过两个轴承可旋转地布置在所述壳体中,所述两个轴承分别是圆柱轴承和球轴承,每个轴承设置有内环和外环,在它们之间分别具有圆柱形、球形的滚子元件,所述滚子元件在滚道的位置处接触内环和外环,特别是其特征在于,邻近相应的滚道,在面向另一轴承的一侧上,轴承的内环具有比相应的滚道小的外径,并且邻近相应的滚道,在远离另一轴承的一侧上,前述轴承的内环具有比相应的滚道大的外径。
滚道,也称为“跑道”,是指滚子元件与轴承环之间的接触表面。
一个优点是,这种轴承构型具有令人满意的高径向负荷承载能力和不对称的轴向负荷承载能力。圆柱轴承提供相对较大的径向负荷承载能力,球轴承能够吸收在从球轴承朝向圆柱轴承的轴向方向上起作用的相对较大的轴向力,并且圆柱轴承能够吸收在从圆柱轴承朝向球轴承的轴向方向上起作用的相对较小的轴向力。
这样,根据本发明的轴承的构型能够提供螺杆压缩机中的转子的固定轴承所需的精确的负荷承载能力,这使得这种轴承构型特别适合于高速应用。
由于在彼此面对的轴承的侧面上的内轴承环上,邻近滚道不存在轴环或“边缘”,因此这将简化良好润滑的实现。
由于两个轴承之间不存在轴环或“边缘”,滚道易于接近,因此滚道可以得到很好的润滑,并且用过的润滑流体可以轻松排出,这即使在高速下也允许轴承组的最佳冷却。
邻近相应的滚道,轴承的外环优选在面对另一轴承的一侧上以及在远离另一轴承的一侧上都具有比相应的滚道小的内径。
换句话说:外环设置有轴环或“边缘”。
这些将引导滚子元件穿过轴承的外环。
在圆柱轴承中,这通过圆柱形滚子元件的两侧上的两个轴环实现。
在球轴承的情况下,外环将在前述两个边缘的位置处具有滚道,以使得在高速下,这些滚道中的一个滚道将限制球形滚子元件的轴向位移。
外环上的两个轴环的附加优点是,油浴或储油器形成在两个轴环之间的外环中。当启动螺杆压缩机元件时,将通过前述油浴中存在的油立即提供球的润滑。这种油浴或储油器在角接触轴承的情况下不存在或几乎不存在,因为其外环只有一个轴环。因此,在启动机器时,轴承的润滑不会立即经由油浴开始,而是仅在经由一个或多个喷嘴供油之后才开始。
根据本发明的优选特征,至少一个喷嘴布置在圆柱轴承与球轴承之间,以使得喷嘴适合于将流体的一股或多股射流引导到圆柱轴承和/或球轴承中。
由于在彼此面对的轴承的侧面上的内轴承环上,不存在邻近滚道的轴环或“边缘”,因此流体的射流将直接终止在轴承中。
这意味着滚道将得到很好的润滑。
在一个实际的实施例中,圆柱轴承的滚子元件的直径与球轴承的滚子元件的直径之间的差不大于20%,优选不大于10%,并且还优选不大于5%。
对于高速度,滚子元件最好具有相同的尺寸,因为否则,轴承中的一个轴承可能比另一轴承更大程度地经受离心力,使得因此,第一轴承将减小最大速度。
显然,这仅在两种类型的滚子元件由相同材料或具有相同比重的材料制成时可适用。如果一种类型的滚子元件由较轻的材料制成,则优选的是其较大。
在优选的实施例中,圆柱轴承和/或球轴承的滚子元件中的至少一个滚子元件由陶瓷材料制成,诸如像氮化硅、氧化锆、氧化铝或碳化钨。
显然并非不可能的是,圆柱轴承和/或球轴承的所有滚子元件都由陶瓷材料制成。
陶瓷滚子元件会在沿着滚道滚动时对滚道进行修整或“修复”,并且其可能会抚平对滚道的轻微损坏。
这导致轴承的使用寿命更长,负荷承载能力更高,并且其增加轴承的最大速度。
通过使所有滚子元件都由陶瓷材料制成,离心力被减小到最小,因为陶瓷材料通常比钢轻得多。
为了使轴承尽可能地轻,圆柱轴承和/或球轴承设置有由聚合物制成的罩。
该聚合物例如可以是PEEK(聚醚醚酮)、聚酰胺(例如聚酰胺66或聚酰胺4,6)或酚醛树脂。
该聚合物优选是纤维增强聚合物,例如用玻璃纤维或碳纤维增强。
这将不仅确保轴承更轻,因为聚合物比用于轴承罩的传统材料更轻,而且罩还将提供一定的阻尼,所述阻尼在吸收在高速下可能产生的振动方面是有利的。
本发明还涉及根据权利要求15至28中一项所述的螺杆压缩机元件,其具有与上述优点相似的优点。
本发明还涉及根据权利要求29至36中一项所述的机器。
该机器可以是压缩机、膨胀机或真空泵。
该机器还可以是无油螺杆、齿、或罗茨式压缩机或无油鼓风机。
在这种情况下,轴承优选安装在压缩机或鼓风机的出口侧上的转子轴上。
附图说明
为了更好地展示本发明的特征,以下参考附图以示例性的方式并且在没有任何限制的特性的情况下描述根据本发明的螺杆压缩机元件和机器的一些优选实施例,其中
图1是根据现有技术的螺杆压缩机元件的一部分的示意图;
图2是根据本发明的螺杆压缩机的示意图;并且
图3是在图2中用附图标记F3标记的零件的示意图。
具体实施方式
如图1所示,根据现有技术的螺杆压缩机元件中的轴承组1涉及安装在轴2上的固定轴承组1。轴承组1包含两个轴承3、4:圆柱轴承3和球轴承4。
每个轴承3、4具有内环5、6和外环7、8,在它们之间分别具有圆柱状的滚子元件9或球形的滚子元件10。
滚子元件9、10在滚道11a、11b、12a、12b的位置处接触内环5、6和外环7、8。
如图1所示,内环5、6的标称内径A相等。这意味着内环5、6的“钻孔”(即用于将轴承3、4布置在轴2上的开口)是相同的。
圆柱轴承3是NJ型轴承:外环7设置有两个轴环13;内环5设置有一个轴环14。
如图1所示,内环5上的轴环14背离球轴承4。
通过使用NJ轴承,内环5在面对球轴承4的一侧上邻近滚道11a具有较小的外径B,并且在另一侧上邻近滚道11a具有较大的外径C。
邻近滚道11b,因为外环7设置有两个轴环13,所以圆柱轴承3的外环7在滚道11b的两侧上也都具有比滚道11b小的内径D。
在这种情况下,球轴承4是角接触轴承,其中邻近滚道12a,在面对圆柱轴承3的一侧上,内环6具有比内环6上的滚道12a小的外径B。
换句话说:球轴承4的内环6在圆柱轴承3的一侧上没有“边缘”。
邻近滚道12a,在背离圆柱轴承3的一侧上,内环6具有比内环6上的滚道12a大的外径G。
图2是根据本发明的螺杆压缩机元件15的示意图。
螺杆压缩机元件15设置有壳体16,转子17可旋转地布置在所述壳体16中。在这种情况下,布置了两个这种转子17,但是就本发明而言这不是必需的。
转子17通过其轴18由轴承3、4支撑在壳体16中。
虽然在所示的示例中,两个转子17的轴18的两端通过两个轴承3、4支撑在壳体16中,但是也可以轴18的仅一端或两个转子17中的仅一个转子通过两个轴承3、4支撑在壳体16中。
图3示出图2的根据本发明的螺杆压缩机元件15的一部分,并且更具体地示出具有两个轴承3、4的转子17中的一个转子的轴18的端部。如在该详细图中清楚可见的那样,一个轴承3是圆柱轴承,并且另一个轴承4是球轴承。
在所示的示例中,圆柱轴承3与图1的相同,但是对于该圆柱轴承3,例如,可以使用以下类型:
-如图1所示的NJ轴承,其中圆柱轴承3在外环7上具有两个固定轴环13,并且在内环5上具有一个固定轴环14;
-NJP轴承,其中圆柱轴承3在外环7上具有两个固定轴环13,并且在内环5上具有一个松轴环14;或者
-带有角环的NU轴承,其中圆柱轴承3在外环7上具有两个固定轴环13,并且在内环5上具有角环。
球轴承4与呈图1所示的构型的球轴承不同。在这种情况下,球轴承4是三点轴承,更具体地是在外环8上具有两个滚道12b和12c并且在内环6上具有一个滚道12a的球轴承。因此,球轴承4不是角接触球轴承。
合适的球轴承4的示例例如在以Aktiebolaget SKF的名义的US 2016/0312823 A1中描述。根据US 2016/0312823 A1的段落[0022]至[0038]的该美国专利申请的描述通过引用整体结合在本申请中。
可替代地,球轴承4可以由四点轴承组成,其内环6以及外环8具有两个滚道12a、12b、12c。
在这种情况下,尽管不是必须的,两个滚道12b和12c的接触角是不同的。
每当速度增加时,滚子元件10将经受向外的径向离心力。这将涉及一定的轴向位移。
由于第二滚道12c的存在,滚子元件10将在第二滚道12c上高速滚动,并且上述轴向位移将减小到最小。
这将确保轴承组1即使在高速下也可以最佳运行。此外,轴承组1作为固定轴承定位在其上的转子的轴向位移将受到限制,使得在末端处将没有或几乎没有游隙的增加,并且因此在螺杆压缩机中没有或者几乎没有由于泄漏导致的额外损失。
此外,邻近滚道12b、12c,在面对圆柱轴承3的一侧上以及在背离圆柱轴承3的一侧上,球轴承4的外环8都具有比滚道12b、12c小的内径G。
在这种情况下,圆柱形滚子元件9的直径E等于球形滚子元件10的直径F。
因为两种类型的滚子元件9、10由相同的材料制成,所以离心力将具有相似的大小。
然而,不能排除两个轴承3、4的滚子元件9、10之间的直径E、F的差。该差优选小于20%,更优选小于10%,并且最优选不大于5%,以使得可以尽可能地限制离心力的差。
虽然图3未示出轴承罩,显然也不能排除两个轴承3、4中的一个或两个具有轴承罩。
如图3所示,喷嘴19布置在球轴承4与圆柱轴承3之间。
该喷嘴19可以将润滑流体的射流20引导到圆柱轴承3和/或球轴承4中。
在这种情况下,喷嘴19将分别引导流体的两股射流20,引到圆柱轴承3的一股射流和引到球轴承4的一股射流。
为此,喷嘴19具有两个开口21。
显然也可以设置两个喷嘴19:用于圆柱轴承3的一个和用于球轴承4的一个。然而,在这种情况下,一个喷嘴19就足够了。
在这种情况下,喷嘴19将油的射流20引到轴承3、4。显然不能排除使用另一种液体,例如水。
如果一个或两个轴承3、4设置有轴承罩,则优选地,至少一个喷嘴19布置在圆柱轴承3与球轴承4之间,其中喷嘴19适于将润滑流体的射流20对准在圆柱轴承3的罩与内环5之间,和/或在球轴承4的罩与内环6之间,使得润滑流体的大部分终止在滚道上,优选地终止在内环5、6的滚道11a、12a上。
图3的轴承3和4以及推而广之根据本发明的任何轴承组1适用于以高于1*106ndm[毫米x每分钟转数],优选地高于1.25*106ndm,并且更优选地高于1.5*106ndm的速度使用。
由于根据本发明的轴承组1的特定特征,不会出现已知轴承组在高速下的缺点,从而可以以这种高速使用轴承组1。
为了进一步说明:下面给出可以用作螺杆压缩机元件15中或根据本发明的另一个机器中的球轴承4的轴承类型的一些附加说明。该说明取自US 2016/0312823 A1,以便使得可能包括诸如本文在本专利申请的权利要求中描述的特征,达到根据申请人目前仍不知道的先前申请,这应当被认为必要的程度。毕竟,已经证明,如US 2016/0312823 A1中所述的三点轴承的特定应用在螺杆压缩机元件15的特定应用中产生令人惊讶的良好结果。
明显的是,本发明的保护范围不限于该特定构型,而其应该被认为是优选实施例。
优选的滚动轴承4包括外环和内环。在内环与外环之间布置有多个滚子元件。外环比内环更多地包含用于滚子元件的至少一个滚道。滚子元件被布置成单排,它们被实施为球并且优选地封装在罩中。在一个实施例中,外环在第一滚道也布置在其上的径向面向内的表面上包含附加和/或第二滚道。外环的两个滚道优选地相对于彼此对称。外环可以实施为四点轴承的常规外环或类似设计的外环。在优选实施例中,内环恰好包括一个滚道。内环的滚道优选地相对于外环的第一滚道对角地布置。内环同心地布置在外环内。
外环可以在其径向面向内的表面上设置有两个圆弧段,这些弧段中的每一个包括外环的滚道中的一个滚道。圆弧段的曲率半径可以例如比滚子元件的射流大系数1.01;1.02;1.03;1.04;1.05;1.06;1.07;1.08;1.09或1.20。在某一点上,前述径向面向内的表面可以具有弯曲部或不连续部,使得在操作期间,滚子元件仅在两个滚道上运行,并且与该表面没有进一步的接触。该点可以例如在径向最外面的位置处。
外环上的两个滚道可以轴向彼此间隔开一定距离,该距离大于零。滚道优选地在圆周方向上沿整个外环延伸。
虽然以上示出和描述的本发明的所有变型以压缩机元件15为特征,但是也不排除本发明涉及不同的机器,其中该机器设置有转子通过两个轴承3、4(分别是圆柱轴承3和球轴承4)可旋转地布置在其中的壳体。
该机器可以是无油螺杆压缩机、鼓风机、膨胀机或真空泵。
前述无油螺杆压缩机包括以上示出和描述的压缩机元件15中的一个或多个压缩机元件。
可能的是,在以上示出和描述的所有变型中,轴承3、4具有相互切换的位置,使得轴环或“边缘”现在邻近轴承3、4的面向内侧上的内轴承环5、6上的滚道11a、12a定位。
这意味着,轴承3、4邻近内轴承环5、6上的滚道11a、12a具有彼此面对的轴环或“边缘”,使得邻近相应的滚道11a、12a,前述轴承3、4的内环5、6在背离另一轴承3、4的一侧上具有比相应的滚道11a、12a小的外径B,并且邻近相应的滚道11a、12a,轴承的内环5、6在面对另一轴承3、4的一侧上具有比相应的滚道11a、11b大的外径C、D。
因此,轴承将“背对背”定位,而不是如图3所示“面对面”定位。
在轴承3、4的这种“背对背”构型中,优选地,在轴承组1的任一侧上使用两个喷嘴19。
因此,喷嘴19可以在轴承3、4的在其上内环5、6没有轴环或“边缘”的一侧上注入流体,。
本发明决不限于在示例中描述并在附图中示出的实施例,但是根据本发明的机器和/或螺杆压缩机元件可以以各种形式和尺寸实现,而不超出本发明的范围。
Claims (36)
1.一种设置有壳体的螺杆压缩机元件,其中转子通过两个轴承可旋转地布置,所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4),每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8),所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8),其特征在于,邻近相应的滚道(11a、12a),前述轴承(3、4)的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比所述相应的滚道(11a、12a)小的外径(B),并且邻近相应的滚道(11a、12a),轴承的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。
2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,邻近相应的滚道(11b、12b),所述轴承(3、4)的外环(7、8)在面对另一轴承(3、4)的一侧上以及在远离另一轴承(3、4)的一侧上都具有比相应的滚道(11b、12b)小的内径(D、G)。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和所述球轴承(4)的内环(5、6)的内径(A)相同。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,至少一个喷嘴(19)布置在所述圆柱轴承(3)与所述球轴承(4)之间,该喷嘴(19)适合于将流体喷射到所述圆柱轴承(3)中和/或所述球轴承(4)中。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,至少一个喷嘴(19)布置在所述圆柱轴承(3)与所述球轴承(4)之间,该喷嘴(19)适合于将流体喷射在所述圆柱轴承(3)的篮与所述内环(5)之间和/或所述球轴承(4)的篮与所述内环(6)之间。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(5)上设置有一个固定轴环(14),或者所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(7)上设置有一个松轴环(14),或者所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(5)上设置有一个钩环。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)的滚子元件(9)的直径(E)与所述球轴承(4)的滚子元件(10)的直径(F)之间的差不大于20%,优选不大于10%,并且还优选不大于5%。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或所述球轴承(4)的滚子元件(9、10)中的至少一个滚子元件由陶瓷材料制成。
9.根据权利要求8所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或球轴承(4)的所有滚子元件(9、10)由陶瓷材料制成。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或所述球轴承(4)设置有由聚合物制成的篮。
11.根据权利要求10所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述聚合物是纤维增强聚合物。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述球轴承(4)的外环(8)设置有两个滚道(12b、12c)。
13.根据权利要求12所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述球轴承(4)的外环(8)的两个滚道(12b、12c)上的接触角不同。
14.根据前述权利要求中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述轴承(3、4)适合于以高于1*106ndm[毫米x每分钟转数]、优选地高于1.25*106ndm、并且还优选地高于1.5*106ndm的速度使用。
15.一种设置有壳体的螺杆压缩机元件,其中转子通过两个轴承可旋转地布置,所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4),每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8),所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8),其特征在于,邻近相应的滚道(11a、12a),前述轴承(3、4)的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、12a)小的外径(B),并且邻近所述相应的滚道(11a、12a),轴承的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。
16.根据权利要求15所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,邻近相应的滚道(11b、12b),轴承(3、4)的外环(7、8)在面对另一轴承(3、4)的一侧上以及在远离另一轴承(3、4)的一侧上都具有比相应的滚道(11b、12b)小的内径(D、G)。
17.根据权利要求15或16所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和所述球轴承(4)的内环(5、6)的内径(A)相同。
18.根据权利要求15至17中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,至少一个喷嘴(19)布置在所述圆柱轴承(3)与所述球轴承(4)之间,该喷嘴(19)适合于将流体喷射到所述圆柱轴承(3)中和/或所述球轴承(4)中。
19.根据权利要求15至18中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,至少一个喷嘴(19)布置在所述圆柱轴承(3)与所述球轴承(4)之间,该喷嘴(19)适合于将流体喷射在所述圆柱轴承(3)的篮与所述内环(5)之间和/或所述球轴承(4)的篮与所述内环(6)之间。
20.根据权利要求15至19中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(5)上设置有一个固定轴环(14),或者所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(7)上设置有一个松轴环(14),或者所述圆柱轴承(3)在所述外环(7)上设置有两个固定轴环(13)并且在所述内环(5)上设置有一个钩环。
21.根据权利要求15至20中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)的滚子元件(9)的直径(E)与所述球轴承(4)的滚子元件(10)的直径(F)之间的差不大于20%,优选不大于10%,并且还优选不大于5%。
22.根据权利要求15至21中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或所述球轴承(4)的滚子元件(9、10)中的至少一个滚子元件由陶瓷材料制成。
23.根据权利要求22所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或球轴承(4)的所有滚子元件(9、10)由陶瓷材料制成。
24.根据权利要求15至23中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述圆柱轴承(3)和/或所述球轴承(4)设置有由聚合物制成的篮。
25.根据权利要求24所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述聚合物是纤维增强聚合物。
26.根据权利要求15至25中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述球轴承(4)的外环(8)设置有两个滚道(12b、12c)。
27.根据权利要求26所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述球轴承(4)的外环(8)的所述两个滚道(12b、12c)上的接触角不同。
28.根据权利要求15至27中一项或多项所述的螺杆压缩机元件,其特征在于,所述轴承(3、4)适合于以高于1*106ndm[毫米x每分钟转数]、优选地高于1.25*106ndm、并且还优选地高于1.5*106ndm的速度使用。
29.一种设置有壳体的机器,其中转子通过两个轴承可旋转地布置,所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4),每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8),所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8),其特征在于,邻近相应的滚道(11a、12a),前述轴承(3、4)的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比所述相应的滚道(11a、12a)小的外径(B),并且邻近所述相应的滚道(11a、12a),轴承的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。
30.根据权利要求29所述的机器,其特征在于,所述机器是压缩机、鼓风机、膨胀机或真空泵。
31.根据权利要求30所述的机器,其特征在于,所述机器是无油螺杆压缩机、无油鼓风机、无油膨胀机或无油真空泵。
32.根据权利要求31所述的机器,其特征在于,所述机器是无油压缩机,所述无油压缩机包括根据前述权利要求1至28中一项或多项所述的螺杆压缩机元件15。
33.一种设置有壳体的机器,其中转子通过两个轴承可旋转地布置,所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4),每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8),所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8),其特征在于,邻近相应的滚道(11a、12a),前述轴承(3、4)的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比所述相应的滚道(11a、12a)小的外径(B),并且邻近所述相应的滚道(11a、12a),轴承的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。
34.根据权利要求33所述的机器,其特征在于,所述机器是压缩机、鼓风机、膨胀机或真空泵。
35.根据权利要求34所述的机器,其特征在于,所述机器是无油螺杆压缩机、无油鼓风机、无油膨胀机或无油真空泵。
36.根据权利要求35所述的机器,其特征在于,所述机器是无油压缩机,所述无油压缩机包括根据前述权利要求1至28中一项或多项所述的螺杆压缩机元件15。
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