CN1496448A - 喷水螺旋型压缩器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种喷水螺旋型压缩器部件，其包括一个限定了一个转子腔室(2)的壳体(1)，在转子腔室中，设有两个相配合的转子(3，4)，通过轴端(5)，这两个转子以两个末端支承在水润滑轴承(6)中，这些轴承设置在壳体(1)中且设有衬套(7)，所述轴承衬套(7)固定设置在轴端(5)上，并且可直接在形成于所述壳体(1)的轴承套(8)中转动。

Description

喷水螺旋型压缩器
技术领域
本发明涉及一种喷水螺旋型压缩器部件，其包括一个限定了一个转子腔室的壳体，在所述转子腔室中，设有两个相配合的转子，通过轴端，这两个转子以两个末端支承在设置于壳体中并设有轴承衬套的水润滑滑动轴承中。
背景技术
这种喷水螺旋型压缩器部件可以输送无油压缩空气。为了冷却、润滑以及密封，应将水喷射至转子腔室内。
滑动轴承也由水润滑，以便避免螺旋型压缩器部件使用油或润滑脂，并且避免为了使油或润滑脂与喷射的水分离所采用的复杂密封。
但是，与油润滑的滑动轴承相比，由于水粘度较低，因此限制了水润滑滑动轴承的承载能力。
滑动轴承可采用流体静力式以及流体动力式。
为了均衡径向力，在一种螺旋式压缩器中首先采用了流体动力式滑动轴承。在这种应用中，考虑到径向力的方向可能会随螺旋式压缩器的载荷以及工作条件变化而改变的实际情况，流体静力式滑动轴承并不是太适合的。另外，由于用于流体静压力的腔室以及设置在该处的送料腔室必须均绕轴承设置，因此，径向流体静力式滑动轴承结构相当复杂。
通过流体静力式以及流体动力式滑动轴承可均衡轴向力。
利用流体动力式滑动轴承，轴承的承载能力由轴承中轴的圆周速度、其尺寸和间隙以及润滑剂(在此情况下，为水)的粘度确定。
考虑到以下事实，即利用轴承的规定尺寸以及压缩器的规定工作压力(通常在7～13巴之间或更大)，该轴承的承载能力尤其能够确定压缩器的最小转数以及可输送的空气的最小量，因此，该轴承的承载能力是重要的。
圆周速度越大，轴承中的有效液体压力就越大。利用规定的转动速度，越大的直径会产生越大的圆周速度，同时，会产生更大的有效表面。因此，增大直径有助于以两种方式提高轴承的承载能力。
但是，经验证明：轴承的宽度大致受到直径的限制。较大的直径会造成倾斜定位，其反而会对轴承的承载力造成负面影响。
轴承中的间隙例如为直径的0.001倍，同时其公差为直径的0.0002倍。过小的间隙会造成堵塞，从而可能会破坏液膜，从而增大摩擦并造成升温。而过大的间隙又会导致难以形成液膜。
因此，设计间隙的公差必须较小，最好为直径的0.0002倍。
在轴承开始时的加速以及轴承结束时，可以发生滑动轴承的转动部分与固定部分之间的偶然接触。由于水具有较小的粘度，因此，必须将自润滑材料(例如合成材料)引入轴承内，或由这种材料制造整个轴承。
在已知的螺旋型压缩器部件中，为了形成滑动轴承，应将衬套压入壳体中的钻孔内。这些衬套或由在其上设有一合成材料层的金属构成，或由一薄壁合成材料层构成。
这两种类型的衬套的缺点在于衬套上的公差相当大，通常为大约10倍，由于过大，以致不采用特殊的措施，轴承的间隙就不会在控制范围之下，并且轴承不能以流体动力方式工作。
为了避免这些较大的公差，已知采用了碳衬套。
碳衬套具有较小的公差，另外与金属相比，其还具有优良的应急运转特性。这些碳衬套还具有较小的伸缩率并且不会吸收水，因此它们的尺寸稳定。这些碳衬套还具有化学惰性。
但是，碳衬套的壁必须较厚，并且不能承受拉伸应力。因此，通常将碳衬套压入轴承的钻孔内。
但是，其缺点在于：由于碳衬套必须具有较厚的壁并且在凸形转子和凹形转子之间的中央间距确定了轴承的最大可能半径，因此限制了有效的轴承直径。
另外，由于在轴承壳体中的钻孔处偏差的共同影响，在碳衬套的外径和钻孔处，相对于标称直径，轴承的最终钻孔直径可显示出非常大的偏差。虽然利用厚壁碳衬套，这一问题本身将不会太明显地表现出来，但是，由于厚壁将大大限制有效轴承直径，从而会限制轴承的承载能力，因此并不希望压入这种碳衬套。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷水螺旋型压缩器部件，其不存在上述缺陷，因此滑动轴承的结构筒单，并且使轴承的间隙和承载能力达到最佳。
根据本发明，该目的是这样实现的，即，所述轴承衬套固定设置在轴端上，并且可直接在形成于所述壳体中的轴承套中转动。
由于根本不存那些一起作用而可能引起较大尺寸偏差的公差，因此轴承的间隙是最佳的。另外，可尽可能大地选择轴承的直径，以便能够获得最佳的承载能力。
另外，可以使这些轴承衬套形成不带有用于供水的槽或通道的圆柱体，而对于传统的水润滑滑动轴承而言常常需要如此，从而，使它们的制造更加容易。
由于没有槽或通道，从而也不必考虑轴承衬套的径向位置，因此，与传统的水润滑滑动轴承相比，还可筒化安装。
所述轴承衬套最好由碳制成。
在其它型式的实施例中，轴承衬套由其它材料(如其它合成材料或陶瓷材料)制成。
在另一种型式的实施例中，轴承衬套的制造材料与同它们相配合的转子的材料相同。在这种情况下，转子可与对应的轴承衬套形成一体件。
通过加压、粘附或轴向卡紧固定或者这些技术中的两种或更多的组合，将轴承衬套固定在轴端。
附图说明
附图示意性地说明了本发明的喷水螺旋型压缩器部件。
具体实施方式
为更好地给出本发明特征，下面，参照附图，说明作为一种本发明的喷水螺旋型压缩器部件的最佳型式的实施例，该附图示意性地说明了这种喷水螺旋型压缩器部件。
如图所示，本发明的喷水螺旋型压缩器部件实质上由一个限定了转子腔室2的壳体1构成。在该转子腔室2中，设有一个凸形转子3以及一个凹形转子4，这些转子在其每一末端均设有轴端5，这些轴端支承在滑动轴承6上。
每一滑动轴承6均包括一个由碳制成的轴承衬套7，该衬套被牢固地压在对应的轴端5上并且可在轴承套8中转动，所述轴承壳由压缩器部件的壳体1的一部分构成。
在壳体1中，与每一个轴承衬套7相对设有一个或多个喷水点9。
轴承衬套7不是必须被压在轴端5上。可以将它们粘附或沿轴向卡紧固定在轴端5上，或者通过两种或更多种前述技术(压紧、粘附以及卡紧固定)的组合将它们固定在轴端5上。
必须使径向卡紧固定或径向压入配合降至最小，以防止碳制轴承衬套7受到张力的作用，并且防止碳制轴承衬套7的外径产生过大变化。
轴承衬套7不是必须由碳制成。它们也可由合成材料或陶瓷材料制成。
轴承衬套7也可由与轴端5以及转子3和4相同的材料制成。在这种情况下，例如可以通过注模，将轴承衬套7与转子3和4制成一体件。
使水的吸管、加压管以及喷射管与压缩器部件相连，这些管将水分配至转子腔室2内。转子3和4由一台附图中未示出的马达驱动。
本发明决不应局限于上面描述以及附图中显示的实施例，相反，在不脱离本发明范围的情况下，可以以不同的变形实现这种喷水螺旋型压缩器部件。

Claims (7)

1.一种喷水螺旋型压缩器部件，其包括：一个限定了一个转子腔室(2)的壳体(1)，在所述转子腔室中设有两个相配合的转子(3，4)，通过轴端(5)，这两个转子以两个末端支承在水润滑滑动轴承(6)中，这些轴承设置在壳体(1)中且设有轴承衬套(7)，其特征在于：所述轴承衬套(7)固定设置在轴端(5)上，并且可直接在形成于所述壳体(1)的轴承套(8)中转动。
2.根据权利要求1所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：所述轴承衬套(7)由碳制成。
3.根据权利要求1所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：所述轴承衬套(7)由合成材料制成。
4.根据权利要求1所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：所述轴承衬套(7)由陶瓷材料制成。
5.根据权利要求1所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：所述轴承衬套(7)的制造材料与同它们相配合的转子(3，4)的材料相同。
6.根据权利要求1所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：所述转子(3，4)与对应的轴承衬套(7)形成一体件。
7.根据权利要求1～5中任意一项所述的喷水螺旋型压缩器部件，其特征在于：通过加压、粘附或轴向卡紧固定或者这些技术的两种或更多种的组合，将轴承衬套(7)固定在轴端(5)上。
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