CN1138071C - 具有双圆锥度的旋转压缩机轴承 - Google Patents
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Abstract
一种特别用于涡旋压缩机的独特的轴承系统包括一对间隔开的锥形部分。当该轴不对中时,诸锥形部分接触于该轴承并提供在轴与该轴承之间的表面接触。这样,在轴不对中期间,可使该轴承较易于分配施加在该轴承上的负荷。
Description
本发明涉及对一旋转压缩机轴的改进,以当该轴变成不对中时支撑该轴。
压缩机通常具有一电动机或其他驱动一轴的装置。该轴又驱动一压缩泵设备。其他的旋转装置也将采用这基本的结构以驱动一旋转装置。
在许多这样的用途中,该轴变得不对中了。在多数的用途中该轴支撑在一系列的轴承上。当该轴变成不对中后,它在诸多线接触部位贴紧于诸轴承的诸表面。这将导致轴承或轴的磨损。另外,在这些表面上施加了重负荷,这是所不希望的。
具有这个问题的一种特殊类型的压缩机是一涡旋压缩机。图1所示的一涡旋压缩机20包括一泵装置22。一轴30驱动一回转涡卷(orbitingscroll)26。该回转涡卷相对于一第二涡卷24绕轨道运行。这两涡卷(scroll)的每一个具有一底板(base),该底板带有一从该底板延伸的总的呈螺旋形的涡圈(wrap)。回转涡卷26由电动机36驱动,以相对于另一涡卷24绕轨道运行,随着这一绕轨道运动发生,诸压缩腔的大小就缩小了。这样就压缩了被截留的流体。
轴30驱动一偏心段28使回转涡卷26转动。一曲轴箱座32支承了回转涡卷26和轴30。在该曲轴箱32里安装了一轴承34。
由被截留的流体产生的一力施加于回转涡卷26,该回转涡卷将该力通过一轴承27传递给偏心段28。轴30就由于通过轴承34里的间隙的移动和响应于该力的弹性绕曲或弯曲,沿着该力的方向发生偏移。一旦一个涡旋压缩机被加载,该轴就不对中。
如图2所示,该轴30在轴承34里变成不对中。当发生这问题时,在该轴承的极端部在部位38和40就产生了线接触。这一线接触是所不希望的,它将导致轴承或轴的损坏。
在这一发明揭示的实施例中,一旋转机械的一轴有一对在一过渡表面之上方和下方延伸的锥形表面。该两锥形表面位于该轴上,以致当该轴不对中时它两接触于支撑表面。锥形表面被如此设计以当该轴不对中时与该轴承相接触。一锥形表面接触于该轴承的一端,另一锥形表面接触于该轴承的另一端。该两锥形表面提供在该轴承与轴之间的接触区,而不是线接触。
在一实施例中,靠近被动件的锥形表面比远离被动件的锥形表面长。这两锥形表面通常有相同的锥角,以致当一个锥形表面紧靠该轴承的一侧时,另一锥形表面将紧靠该轴承的另一侧。
在本发明的另一实施例中,该过渡表面实际上包括一对不同半径的弯曲表面(即,变化的锥度)。最好是,过渡表面相对于锥形表面充分地延伸,使在不对中发生之前那些表面确实在该轴承内提供支撑。
上面揭示的发明在一涡旋压缩机里是特别有利的。一旦一涡旋压缩机满负荷时其轴多少有点不对中,这样从其设计可获得好处。
下面将参阅下述诸附图详细描述本发明:
图1是已有技术的压缩机的一视图;
图2表示了已有技术压缩机遇到的一问题;
图3表示了第一实施例轴;
图4表示了第二实施例轴;
图5表示了第三实施例轴;
图6表示了第四实施例轴。
图3表示了轴51的一发明实施例50。如图所示,锥形表面52和54被沿着一圆弧形成的一过渡表面56隔开。该两锥形表面52和54在一表面区域接触于轴承40,而并不是线接触。一旦在该压缩机设计好之后确定了轴51的加载位置,就选定表面52和54的尺寸和角度。实施例50从图1所示的已有技术取代了轴30,并被优先地采用在一涡旋压缩机中。但是,可以理解的是:这种轴的设置在其他旋转装置和其他类压缩机中是有利的。在设定涡旋压缩机通常被预料在一满负荷情况下发生不对中的情况下,本发明尤其可用于涡旋压缩机环境。还能看到的是:轴部分53和55从锥形表面52和54延伸并分别连接于回转涡卷和电动机。
图4表示了另一实施例,其中的过渡表面74和76有两个不同的部分形成。再形成锥形部分64和70并通常具有相等的锥角,使当它们与轴承40接触时,将在两个位置产生面接触。还能看到的是:在全偏移时,面接触的区域最好设计得平行于支撑表面。
部分70比部分64长得多。该部分70较靠近于该涡旋压缩机,通常比部分64承受一大得多的力。
过渡表面74和76相切于与每个锥形部分关联的锥形的端部,并在一点78彼此相切。另外,许多表面的形状和设计是由具体的涡旋压缩机和对于轴承40的有用的轴向空间限定的。倾斜部分68和62将锥形部分70和64分别连接于轴部分72和66。
图5表示一轴部分80,其中,诸表面的角度差值被夸大了,以显示出该过渡部分的诸单个部分。特别是,两截头圆锥锥状部分82和84结合进入锥状截头圆锥部分86和88,并结合进入一平行部分90。除了86和88外还可有诸锥状部分作为过渡部分的一部分。
图6表示一轴实施例,其中,锥状部分94与96通过一过渡部分98相连,该过渡部分98由一恒定直径的直圆柱部分形成。
图5和图6实施例比起以前的诸实施例较易于机加工,因此,它们对此是有利的。
实质上,诸实施例中的诸锥形部分是削头圆锥体,并形成在大致相等但相反的角度上。这样一来,将能达到上述好处。
已揭示了这一发明的一最佳实施例,但是,熟悉该领域的普通技术人员将会认识到所作的某些修改将在本发明的范围内。为此,应当研究下面的诸权利要求,以确定这一发明的真正的范围和这一发明的内容。
Claims (10)
1.一种旋转机械,它包括:
一轴,该轴被驱动以作旋转;
一轴承座,该轴承座包括一支撑所述轴的一长轴承;
一从动件,该从动件可操作地连接于所述轴并被该轴所驱动;以及
所述轴的一部分,该部分被收置在所述轴承内,并在两轴向间隔开的位置具有诸锥形部分,诸所述锥形部分总的位于诸相等的相反的角度上,以致如果所述轴在所述轴承里不对中的话,诸所述锥形表面在轴向间隔开的诸位置在一表面区域上接触于所述轴承。
2.按照权利要求1的机械,其特征在于,所述从动件是设置在一涡旋压缩机里的一涡卷。
3.按照权利要求2的机械,其特征在于,所述涡卷包括一由所述轴驱动的回转涡卷和一第二涡卷,所述回转涡卷相对于所述第二涡卷绕轨道运行。
4.按照权利要求1,2或3的机械,其特征在于,在诸所述的锥形部分之间形成一过渡部分。
5.按照权利要求4的机械,其特征在于,诸所述锥形部分为截头圆锥状,所述过渡部分呈弯曲形。
6.按照权利要求4的机械,其特征在于,诸所述锥形部分为截头圆锥状,所述过渡部分由多个具有不同的角度的短锥形部分组成,这些角度被选择得可在将它们组合后接近于一弯曲部分。
7.按照权利要求4的机械,其特征在于,诸所述锥形部分为截头圆锥状,所述过渡部分由一圆柱形部分组成,该圆柱形部分定中心在所述轴的一旋转轴线上并具有一通常恒等的直径。
8.按照权利要求1,2或3的机械,其特征在于,靠近于诸所述从动件的所述锥形部分比其他所述锥形部分延伸一更长的轴向距离。
9.按照权利要求1,2或3的机械,其特征在于,一电动机驱动所述轴。
10.一种涡旋压缩机,它包括:
一轴,该轴被一电动机驱动以作旋转;
一涡旋泵装置,该装置包括一由所述轴驱动的回转涡卷和一第二涡卷,所述回转涡卷相对于所述第二涡卷绕轨道运行;
一轴承座,该轴承座包括一支撑所述轴的一长轴承;以及
所述轴被收置在所述轴承内并在两轴向间隔开的位置具有诸锥形部分,诸所述锥形部分呈截头圆锥形并总的位于相等的相反的角度上,以致当所述轴在所述轴承里不对中时诸所述锥形部分在轴向间隔开的诸位置在一表面区域上接触于所述轴承,所述轴承被安装得邻接于一与所述轴相连并连接于所述回转涡卷的偏心段,诸所述锥形部分包括靠近于所述回转涡卷的一部分和与所述回转涡卷间隔开的另一部分,靠近于所述回转涡卷的所述锥形部分比另一所述锥形部分延伸一更长的轴向距离。
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