CN113446227B - 一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，包括机壳连接面和管路连接法兰，在机壳连接面上开设有凹槽，所述凹槽将排气轴承座流道隔离成缓冲腔和排放腔两部分；在机壳连接面的凹槽上开设有贯通的排油孔、降噪孔和通流孔，连通缓冲腔和排放腔，形成畅通的流道；排油孔位于缓冲腔的竖直方向最下方，用于及时排出缓冲腔的润滑油，通流孔用于增加通流面积，降低流速，减小流体流动诱发的气动噪声，降噪孔基于共振腔原理，利用插入管的长度构建插管式降噪孔，用于降低气流脉动诱发的气动噪声。

Description

一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座

技术领域

本发明属于流体机械降噪领域，具体涉及一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座。

背景技术

螺杆压缩机在吸气、压缩和排气的工作过程中不可避免会产生周期性的压力波动，诱发气动噪声，通过结构和空气向外辐射噪声。

螺杆压缩机作为一种用于提高气体压力和输送气体的通用设备，广泛应用在石油、天然气、化工、冶金等工业领域。螺杆压缩机是一种回转式容积压缩机，电机驱动阴、阳转子相互啮合，形成工作腔的容积变化，实现螺杆压缩机周期性的吸气、压缩、排气的工作过程，伴随着吸排气过程中气体压力和流量的周期性波动，产生气流脉动。在压缩过程中，随着封闭容积的减小，压力逐渐升高，气流脉动逐渐增大。当压缩终了时，封闭容积最小，流体压力最大，气流脉动急剧增大，诱发气动噪声，通过结构和空气向外辐射噪声，是螺杆压缩机噪声的主要激励源。由于排气压力高，压力波动大，产生的气动噪声突出，迫切需要改善控制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，以解决现有技术中螺杆压缩机噪声太大的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，包括本体，本体的下部开设有排放腔，排放腔的外端部设置有管路连接法兰，本体的一侧外壁面上设置有机壳连接面，所述机壳连接面平行于排放腔的轴线；

机壳连接面的下部开设有通槽，通槽内设置有消声腔，消声腔的外表面相对于机壳连接面凹陷，凹陷的部分为缓冲腔；

消声腔中开设有连通缓冲腔和排放腔的通流孔、排油孔和降噪孔。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述降噪孔包括连通的外通孔和内通孔，所述外通孔和内通孔之间通过隔板隔离；所述隔板内插入有插入管。

优选的，插入管向外凸出隔板的长度为外通孔宽度的10％～90％；

插入管向内突出隔板的长度为内通孔宽度的10％～90％。

优选的，所述外通孔和内通孔分别与降噪孔竖直方向的底部相切；所述外通孔和内通孔的轴线在同一个竖直平面内平行。

优选的，所述降噪孔中设置有降噪腔，所述降噪腔包括同轴线的内管和外管，内管套装在外管中；

内管和外管的内端部共同连接有挡板二，内管和外管的外端部共同连接有挡板一。

优选的，所述挡板一和挡板二之间设置有中间挡板；

所述挡板一的外部向外延伸有连接部，连接部和消声腔的外端面通过螺纹连接。

优选的，所述排油孔设置在消声腔底部。

优选的，所述排油孔、降噪孔和通流孔的等效通流面积总和为管路连接法兰流通面积的70％～200％。

优选的，所述缓冲腔的厚度为5mm～50mm，所述消声腔厚度为30mm～300mm。

优选的，所述通流孔的截面形状为圆形、弧形、扇形或者矩形。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提出了一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，包括机壳连接面和管路连接法兰，在机壳连接面上开设有凹槽，所述凹槽将排气轴承座流道隔离成缓冲腔和排放腔两部分；在机壳连接面的凹槽上开设有贯通的排油孔、降噪孔和通流孔，连通缓冲腔和排放腔，形成畅通的流道；排油孔位于缓冲腔的底部，用于及时排出缓冲腔的润滑油，通流孔用于增加通流面积，降低流速，减小流体流动诱发的气动噪声，降噪孔基于共振腔原理，利用插入管的长度构建插管式共振腔，用于降低气流脉动诱发的气动噪声，外通孔和内通孔分别与降噪孔竖直方向的底部相切，便于及时排出降噪孔的润滑油。本发明通过设计一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，用于从噪声源头上降低螺杆压缩机排气气流脉动诱发的气动噪声，降噪效果显著，是解决螺杆压缩机流体噪声的最佳选择。

附图说明

图1为本发明的实施例一的三维结构示意图。

图2为本发明的实施例一三维结构剖面图。

图3为本发明实施案例2的一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座的三维结构示意图。

图4为本发明实施案例2中螺杆压缩机排气轴承座的三维结构剖面图。

图5为本发明实施案例2中降噪孔的三维结构图。

图中：1.机壳连接面、2.管路连接法兰、3.轴承孔、4.消声腔、401.螺纹孔、402.定位沉台、5.排油孔、6.降噪孔、601.外通孔、602.插入管、603.隔板、604.内通孔、7.通流孔、8.降噪腔、10.通槽、11.缓冲腔、12.排放腔、13.本体、14孔洞、81.挡板一、82.中间挡板、83.挡板二、84.内管、85.外管、86.连接部、87.连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明全面考虑了螺杆压缩机的噪声诱发机理和排气轴承座的降噪原理，结合图1～图5，进一步阐述其结构和工作原理。

参见图1，一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座包括机壳连接面1和本体13，本体13的下部开设有通孔为排放腔12，排放腔12的外端部设置有同轴线的管路连接法兰2，本体13的一侧上设置有机壳连接面1，机壳连接面1平行于排放腔12的轴线。

所述机壳连接面1上开设有轴承孔3和通槽10，通槽10内装载有消声腔4，消声腔4的外表面相对于机壳连接面1向内，使得在消声腔4的外部形成缓冲腔11；所述消声腔4中开设有贯通的排油孔5、降噪孔6和通流孔7，用于连通缓冲腔11和排放腔12，形成畅通的流道。

所述降噪孔6贯通于消声腔4，消声腔4上设置有若干个降噪孔6，降噪孔6将缓冲腔11内的流体导流到排放腔12。消声器中的每一个插入管对应有一个降噪孔6，能够插入至降噪孔6中。

所述排油孔5和通流孔7贯通于消声腔4，连通缓冲腔11和排放腔12，排油孔5位于消声腔4竖直方向的底部，用于及时排出缓冲腔11内的积存的润滑油，通流孔7用于增加流体的通流面积，降低流速，减小流体流动诱发的气动噪声。通流孔7根据需求能够设置有多个，优选的，设置有两个，两个通流孔7相对于消声腔4竖直方向的中心线对称。

优选的，所述排油孔5和通流孔7贯通于消声腔4，连通缓冲腔11和排放腔12，排油孔5位于缓冲腔11竖直方向的底部。

优选的，所述排油孔5的数量可以是一个或者多个，所述通流孔7的数量可以是一个或者多个；

优选的，所述排油孔5、降噪孔6和通流孔7的等效通流面积总和为管路连接法兰2的通流面积的70％～200％；

通流孔7的数量根据需求进行设定，能够为一个或多个，通流孔7的截面形状为圆形、弧形、扇形或者矩形。

优选的，所述轴承孔3用于定位螺杆压缩机转子，所述机壳连接面1用于机壳连接密封，管路连接法兰2用于管路系统连接密封。螺杆压缩机应用所述具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座后，可以有效降低螺杆压缩机的噪声。

实施例一

参见图2，所述降噪孔6贯通于消声腔4，将缓冲腔11内流体导流到排放腔12，所述降噪孔6由消声腔4、外通孔601、隔板603、插入管602和内通孔604组成，更为具体的，沿着降噪孔6的长度方向，其内部包括两个轴线平行的通孔，为外通孔601和内通孔604，外通孔601和内通孔604的轴线能够平行也可相互重合。外通孔601和内通孔604之间通过隔板603隔离，优选的，被隔板603隔开的外通孔601和内通孔604的宽度相等，隔板603上设置有插入管602，所述插入管602的轴线为整个降噪孔6的轴线。所述外通孔601和内通孔604分别与降噪孔6竖直方向的底部相切，用于及时排出降噪孔6内积存的润滑油；所述隔板603外圈与消声腔4连接，所述隔板603内圈与插入管602连接，所述插入管602沿着降噪孔6轴向方向向隔板603的两端延伸，用于构建插管式消声器，降低气流脉动诱发的气动噪声。

插入管602两端凸出于隔板603，插入管602数量为N，形成N+1个共振腔消声单元，N为正整数。

优选的，所述消声腔4距离所述机壳连接面1的长度为5mm～50mm，即缓冲腔11的厚度为，5mm～50mm；

优选的，所述消声腔4厚度为30mm～300mm；

优选的，所述降噪孔6的外通孔601、内通孔604和插入管602的形状为圆形、椭圆形或者矩形，外通孔601和内通孔604分别与降噪孔6竖直方向的底部相切；

优选的，所述外通孔601的等效通流直径小于隔板603的外圈直径，大于或者等于插入管602的直径；

优选的，所述内通孔604的等效通流直径小于隔板603的外圈直径，大于或者等于插入管602的直径；

优选的，所述降噪孔6的插入管602在轴向上两端均能够凸出于隔板603，沿着降噪孔6轴线方向向隔板603的两端延伸，延伸距离为隔板603与消声腔4所围成的腔体长度的10％～90％，更为具体，向外延伸距离为隔板603的外端部和外通孔601外端部之间距离的10％～90％，向内延伸距离为隔板603的内端部和内通孔604外端部之间距离的10％～90％。

优选的，所述降噪孔6的所述插入管602和隔板603作为一个组合体使用。

优选的，所述降噪孔6的数量为一个或者多个。

实施例2

所述消声腔4开设有若干个孔洞14，孔洞14数量根据消声腔4的设计数量而定，孔洞14的轴线方向垂直于机壳连接面1，孔洞14内固定设置有降噪腔8。

参见图5，每一个孔洞14的外端面上沿其径向开设有若干个定位沉孔402，每一个定位沉孔402中设置有螺纹孔401。

参见图3和图4，所述降噪腔8主要包括挡板一81、中间挡板82、挡板二83、内管84和外管85；具体的降噪腔8的主体结构为由内管84和外管85同轴线组成的环状腔，内管84在外管85的内部；内管84和外管85的内端部被环形的挡板二83封堵，外端部被环形的挡板一81封堵，使得内管84和外管85组成的环状腔体为密封腔体。挡板一81的外部向外延伸有连接部86，每一个连接部86上开设连接孔87。每一个连接部86对应一个定位沉台402，连接部86的形状和定位沉台402相对应，连接孔87和螺纹孔401相对应。使得整个降噪腔8能够和消声腔4固定连接。

所述内管84中开设有通孔，用于插入管的插入，进而构建共振腔，降低气流脉动诱发的气动噪声。

优选的，所述消声腔4距离所述机壳连接面1的长度为5mm～50mm，即缓冲腔11的厚度为，5mm～50mm；

优选的，所述消声腔4厚度为30mm～300mm；

优选的，所述降噪腔8的内管84中通孔的总面积为内管总面积的2％～50％；

优选的，内管84和外管85之间设置有环形的中间挡板82，中间挡板82设置在挡板一81和挡板二83之间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，包括本体（13），本体（13）的下部开设有排放腔（12），排放腔（12）的外端部设置有管路连接法兰（2），本体（13）的一侧外壁面上设置有机壳连接面（1），所述机壳连接面（1）平行于排放腔（12）的轴线；

机壳连接面（1）的下部开设有通槽（10），通槽（10）内设置有消声腔（4），消声腔（4）的外表面相对于机壳连接面（1）凹陷，凹陷的部分为缓冲腔（11）；

消声腔（4）中开设有连通缓冲腔（11）和排放腔（12）的通流孔（7）、排油孔（5）和降噪孔（6）；

所述排油孔（5）、降噪孔（6）和通流孔（7）的等效通流面积总和为管路连接法兰（2）流通面积的70%~200%；

所述缓冲腔（11）的厚度为5mm~50mm，所述消声腔（4）厚度为30mm~300mm；

所述降噪孔（6）包括连通的外通孔（601）和内通孔（604），所述外通孔（601）和内通孔（604）之间通过隔板（603）隔离；所述隔板（603）内插入有插入管（602）；

或，所述降噪孔（6）中设置有降噪腔（8），所述降噪腔（8）包括同轴线的内管（84）和外管（85），内管（84）套装在外管（85）中；

内管（84）和外管（85）的内端部共同连接有挡板二（83），内管（84）和外管（85）的外端部共同连接有挡板一（81）。

2.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，插入管（602）向外凸出隔板（603）的长度为外通孔（601）宽度的10%~90%；

插入管（602）向内突出隔板（603）的长度为内通孔（604）宽度的10%~90%。

3.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，所述外通孔（601）和内通孔（604）分别与降噪孔（6）竖直方向的底部相切；所述外通孔（601）和内通孔（604）的轴线在同一个竖直平面内平行。

4.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，所述挡板一（81）和挡板二（83）之间设置有中间挡板（82）；

所述挡板一（81）的外部向外延伸有连接部（86），连接部（86）和消声腔（4）的外端面通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，所述排油孔（5）设置在消声腔（4）底部。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的具有降噪功能的螺杆压缩机排气轴承座，其特征在于，所述通流孔（7）的截面形状为圆形、弧形、扇形或者矩形。

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