CN201723447U - 一种回转式螺杆压缩机主轴支承装置 - Google Patents
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Abstract
一种回转式螺杆压缩机主轴支承装置，包括壳体及一对相互啮合的转子，其中一个转子构成主轴，它的后端设置有两个不同直径的轴颈支承面，其中大直径轴颈支承面上依次排列配置有重型径向滚柱轴承与四点接触球轴承，它们外径固定在壳体配合孔中，小直径轴颈支承面上配置有角接触球轴承，四点接触球轴承外径外侧设置有隔离套，它的外侧设置有碟形弹簧，角接触球轴承安装在碟形弹簧的外侧，并通过第二紧定螺母与螺杆压缩机主轴相连接；本实用新型的优点是具有良好的结构刚度与运动刚度，因而具有较高的径向与轴向的综合承载能力，又工作稳定性好；其次是运行效率较高，且可显著提高运行精度及其工作寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压缩机主轴结构技术领域，特别是涉及一种回转式螺杆压缩机主轴支承装置。
背景技术
当前，国内外回转式螺杆压缩机多数采用安装在一个壳体中的一对具有特殊螺杆线型的相互啮合的转子的结构；其中，一个转子的前端由驱动机带动，从而构成螺杆压缩机主轴，该螺杆压缩机主轴的后端设置有主轴支承装置；该主轴支承装置用于承受螺杆压缩机主轴运行工况下的径向作用力与轴向作用力；所以，螺杆压缩机主轴支承装置的结构将直接影响到所述螺杆压缩机的运行精度及其工作寿命。
例如，德国GHH公司生产的CF1000型回转式螺杆压缩机的主轴支承装置是采用在主轴的后端设置一对反向排列的圆锥滚柱轴承，该圆锥滚柱轴承的内径与所述主轴相配合，该圆锥滚柱轴承的内圈端面则通过一平衡盘与所述主轴端面相抵，以承受该主轴主要径向与轴向作用力；反向排列的另一个圆锥滚柱轴承的内圈端面通过锁紧螺母定位在所述主轴的端部，辅助承受该主轴的径向与轴向作用力；所述圆锥滚柱轴承的外圈是固定在所述壳体的一端，并通过多层波形弹簧与压环实现轴向间隙的调节与固定，如图2所示。
上述CF1000型回转式螺杆压缩机的主轴支承装置的优点是结构较为简单、安装与调整比较方便；然而，它的不足之处是圆锥滚柱轴承的承载能力较低、运动刚度较差，从而影响其运行精度与使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种承载能力较大、使用寿命较长的回转式螺杆压缩机主轴支承装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种回转式螺杆压缩机主轴支承装置，包括一壳体，该壳体中配置一对相互啮合的转子，其中一个转子的前端由驱动机带动，从而构成所述螺杆压缩机主轴，该主轴后端设置一平衡盘，其特征在于：
所述螺杆压缩机主轴的后端设置有两个不同直径的轴颈支承面，其中大直径的轴颈支承面上依次排列配置有重型径向滚柱轴承与四点接触球轴承，而小直径轴颈支撑面上配置有角接触球轴承；
所述重型径向滚柱轴承的外径固定在所述壳体的配合孔中，该重型径向滚柱轴承的内侧端面与所述平衡盘端面相抵。
本实用新型采用以上结构配置，使得螺杆压缩机运行中的径向作用力由重型径向滚柱轴承单独承受，而螺杆压缩机运行中的轴向作用力则由四点接触球轴承和角接触球轴承单独承受；从而提高螺杆压缩机的径向与轴向的综合承载能力与运动刚度，即实现了进一步提升螺杆压缩机的运行精度及其工作寿命。
通过所述四点接触球轴承后部再配置一角接触球轴承的目的是为了分担一部分四点接触球轴承的轴向承载力，以确保该四点接触球轴承在高速与高载荷运行工况下具有持久的工作精度寿命。
所述四点接触球轴承的内径外侧设置有与所述螺杆压缩机主轴相连接的第一紧定螺母；所述四点接触球轴承的外径外侧设置有隔离套，该隔离套的外径与所述壳体配合孔之间设置为滑动配合。第一紧定螺母的功能是用于调整与正确定位依次排列配置的重型径向滚柱轴承与四点接触球轴承的工作间隙，尤其是四点接触球轴承作为承受螺杆压缩机运行中的轴向作用力的推力轴承，其内外圈之间应具有一定的工作间隙，以防止轴承内外圈之间因螺杆压缩机主轴工作中的热膨胀而发生不正常磨损甚至停机故障。
所述隔离套外侧设置有碟形弹簧；所述角接触球轴承安装在所述碟形弹簧的外侧，并通过第二紧定螺母与所述螺杆压缩机主轴相连接。
该碟形弹簧的功能是用于将螺杆压缩机运行中的一部分轴向载荷分配传递给所述角接触球轴承，使得螺杆压缩机运行中的轴向载荷在四点接触球轴承和角接触球轴承之间合理地分配，以进一步提高其使用寿命。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：第一，具有较高的径向与轴向的综合承载能力及其运动刚度，工作稳定性好；第二，运行效率较高，且可显著提高运行精度及其工作寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为一种现有技术的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1示出本实用新型的一个实施例，它包括配置有一对相互啮合的转子的壳体1；其中一个转子的前端可以由电机或各种内燃机等驱动机带动，构成螺杆压缩机的主轴2，另一个转子构成螺杆压缩机的被动轴11。
主轴2的后端设置有两个不同直径的轴颈支承面，其中大直径的轴颈支承面上依次排列配置有重型径向滚柱轴承4与四点接触球轴承5，而小直径轴颈支承面上配置有角接触球轴承9；重型径向滚柱轴承4的外径固定在壳体1的配合孔中，该重型径向滚柱轴承的内侧端面与平衡盘3端面相抵。该平衡盘3的另一个端面抵靠在主轴2的一个中部端面上。这样，螺杆压缩机运行中的径向作用力与轴向作用力分别由重型径向滚柱轴承与四点接触球轴承、角接触球轴承承受；从而提高螺杆压缩机的径向与轴向的综合承载能力与运动刚度；这种结构可以进一步提升螺杆压缩机的运行精度及其工作寿命。
四点接触球轴承后部再配置一角接触球轴承是为了分担一部分四点接触球轴承的轴向承载力，以确保该四点接触球轴承在高速与高载荷运行工况下具有持久的工作精度寿命。
四点接触球轴承5的内径外侧设置有与主轴2相连接的第一紧定螺母8；该四点接触球轴承5的外径外侧设置有隔离套6，该隔离套的外径与壳体1配合孔之间设置为滑动配合。隔离套6可以在壳体1中滑移。
隔离套6外侧设置有碟形弹簧7。
角接触球轴承9安装在所述碟形弹簧7的外侧，并通过第二紧定螺母10与主轴2相连接。
第一紧定螺母是用于调整与正确定位重型径向滚柱轴承与四点接触球轴承的工作间隙；四点接触球轴承作为推力轴承功能，要求其球轴承内、外圈之间具有一定的工作间隙，以防止因螺杆压缩机主轴工作中的热膨胀而在轴承内、外圈之间发生非正常磨损甚至停机故障。
所述隔离套外侧设置有碟形弹簧；所述角接触球轴承安装在所述碟形弹簧的外侧，并通过第二紧定螺母与所述螺杆压缩机主轴相连接。
该碟形弹簧的功能是用于将螺杆压缩机运行中的一部分轴向载荷分配传递给所述角接触球轴承，使得螺杆压缩机运行中的轴向载荷在四点接触球轴承和角接触球轴承之间合理地分配，以进一步提高其使用寿命。
在壳体1的两端分别设置有前盖12与后盖13，前盖12中设置有用于支承主轴前端的圆柱滚动轴承14，该圆柱滚动轴承14的前端即连接电机或各种内燃机等驱动机的输出轴。后盖13的功能是对重型径向滚柱轴承4、四点接触球轴承5以及角接触球轴承9的润滑密封，以保证本实用新型始终具有良好的润滑条件与润滑状态；从而延长使用寿命。
本实用新型配套应用在吹瓶中压机的二级主机中，其工作压力为3.5Mpa、生产率为12m3/min、主机前后压差为≥2.1Mpa的工况下，其轴承的工作寿命可达到两万小时左右；而相同工况下的现有技术，经计算其轴承的工作寿命仅约8千小时。
由于本实用新型具有良好的结构刚度与运动刚度，因此，其使用寿命获得显著提高；并且它尤其适用于负载变动较大的工况下。
Claims (4)
1.一种回转式螺杆压缩机主轴支承装置，包括一壳体，该壳体中配置一对相互啮合的转子，其中一个转子的前端由驱动机带动，从而构成所述螺杆压缩机主轴，该主轴后端设置一平衡盘，其特征在于：
所述螺杆压缩机主轴(2)的后端设置有两个不同直径的轴颈支承面，其中大直径轴颈支承面上依次排列配置有重型径向滚柱轴承(4)与四点接触球轴承(5)，而小直径轴颈支承面上配置有角接触球轴承(9)；
所述重型径向滚柱轴承(4)的外径固定在所述壳体(1)配合孔中，该重型径向滚柱轴承(4)的内侧端面与所述平衡盘(3)端面相抵。
2.根据权利要求1所述的回转式螺杆压缩机主轴支承装置，其特征在于：所述四点接触球轴承(5)的内径外侧设置有与所述螺杆压缩机主轴(2)相连接的第一紧定螺母(8)；所述四点接触球轴承的外径外侧设置有隔离套(6)，该隔离套的外径与所述壳体(1)配合孔之间设置为滑动配合。
3.根据权利要求2所述的回转式螺杆压缩机主轴支承装置，其特征在于：所述隔离套(6)外侧设置有碟形弹簧(7)。
4.根据权利要求1所述的回转式螺杆压缩机主轴支承装置，其特征在于：所述角接触球轴承(9)安装在碟形弹簧(7)的外侧，并通过第二紧定螺母(10)与所述螺杆压缩机主轴(2)相连接。
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