CN202789551U - 喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气压缩机技术领域的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件。本实用新型转动调节环、内部圆锥滚子轴承、外部圆锥滚子轴承、螺母调节环由内至外依次套设于转子的轴颈上，内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承设置于压缩机机壳的轴承孔内，锁紧螺母套设于螺母调节环外且与转子的轴颈紧固连接，所述弹簧套设于锁紧螺母外部且设置于外部圆锥滚子轴承与压缩机机壳之间。本实用新型能够准确地计算排气端轴承的预负荷，以达到主机合理运转，降低轴承耗功，优化主机能效等级，且能延长轴承使用寿命的目的。

Description

喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机技术领域，具体涉及一种喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件。

背景技术

螺杆压缩机系高速旋转机械，稳定运转时，可认为其阴阳转子均处于所有外力及其力矩的平衡状态之下。这些力和力矩分别为气体作用力、轴承内力矩、转子自重、齿轮作用力、平衡活塞推力和输入力矩、摩擦阻力矩等。

作用在转子上的轴向力主要由气体压力产生，其中包括气体压力作用于转子螺旋齿面上所产生的轴向分力，气体压力作用于转子排气和吸气端面上所产生的轴向力。作用于转子上的轴向力通常被设置在转子排气端的止推轴承所承受，因此排气端轴承的设置和其预负荷的计算显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的首要目的就在于克服现有排气端轴承所存在的不足，从而提供一种喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件。

本实用新型的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，包括弹簧、锁紧螺母、螺母调节环、外部圆锥滚子轴承、内部圆锥滚子轴承、转动调节环和转子，转动调节环、内部圆锥滚子轴承、外部圆锥滚子轴承、螺母调节环由内至外依次套设于转子的轴颈上，内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承设置于压缩机机壳的轴承孔内，锁紧螺母套设于螺母调节环外且与转子的轴颈紧固连接，所述弹簧套设于锁紧螺母外部且设置于外部圆锥滚子轴承与压缩机机壳之间。

所述弹簧为波形弹簧。

所述内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承以面对面的方式设置。

所述内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承的外圈均贴住压缩机机壳的内壁。

所述外部圆锥滚子轴承的内圈的锁紧力矩T：

$T=1/2*Q_P*[d_2*\mathrm{tg}(\mathrm{\ψ}+\mathrm{\φv})+2/3*\mathrm{fc}*(D_0^3-d_0^3)/(D_0^2-d_0^2)]\};$

所述外部圆锥滚子轴承的内圈锁紧力Q_P＝C0/4,所述C0为圆锥滚子轴承的静态额定载荷，查轴承手册；

所述转子排气端螺纹中径d₂=d-0.6495*P，所述d为转子排气端螺纹大径；所述P为转子排气端螺纹线数；

所述螺旋升角ψ=arctg(n*P/π/d₂),所述n为排气端螺纹螺距；

所述当量摩擦角φv≈arctg1.155f，所述f=0.15；

所述锁紧螺母与支撑面间的摩擦系数fc=0.15；

所述螺母调节环环形支撑面的外径D₀≈1.5d；

所述螺栓孔直径：d₀≈1.1d。

所述外部圆锥滚子轴承的外圈的夹紧力Fa：

所述外圈的夹紧力为Fa=0.5*Fr/Y，所述Y为计算系数，查询轴承手册；

所述最小径向负荷为Fr=0.02*C，所述C为基本额定负载，查询轴承手册。

压缩机主机运行时，轴向力方向自排气端传递至进气端。在锁紧螺母上施加夹紧力，传递到螺母调节环，由螺母调节环传递到外部圆锥滚子轴承的内圈上，再由外部圆锥滚子轴承的内圈传递到内部圆锥滚子轴承的内圈上，内部圆锥滚子轴承受到的力一部分传递到它的外圈，用以控制轴承的运行游隙，另一部分力通过调节环传递到转子上；

压缩机停机时，受到气体的反冲力，轴向力自进气端传递至排气端，为防止转子与机壳发生撞击，此时在排气端轴承的外圈安装一波形弹簧。作用一：防止转子与机壳撞击；作用二：控制外部轴承的游隙，保证轴承与主机正常运行。

本实用新型能够准确地计算排气端轴承的预负荷，以达到主机合理运转，降低轴承耗功，优化主机能效等级，且能延长轴承使用寿命的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的一种喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，包括：弹簧1、锁紧螺母2、螺母调节环3、外部圆锥滚子轴承4、内部圆锥滚子轴承5、转动调节环6和转子7，转动调节环6、内部圆锥滚子轴承5、外部圆锥滚子轴承4、螺母调节环3由内至外依次套设于转子7的轴颈上，内部圆锥滚子轴承5和外部圆锥滚子轴承4设置于压缩机机壳的轴承孔内，锁紧螺母2套设于螺母调节环3外且与转子7的轴颈紧固连接，所述弹簧1套设于锁紧螺母2外部且设置于外部圆锥滚子轴承4与压缩机机壳之间。

所述弹簧1为波形弹簧。

所述内部圆锥滚子轴承5和外部圆锥滚子轴承4以面对面的方式设置。

所述内部圆锥滚子轴承5和外部圆锥滚子轴承4的外圈均贴住压缩机机壳的内壁。

所述外部圆锥滚子轴承4的内圈的锁紧力矩T：

$T=1/2*Q_P*[d_2*\mathrm{tg}(\mathrm{\ψ}+\mathrm{\φv})+2/3*\mathrm{fc}*(D_0^3-d_0^3)/(D_0^2-d_0^2)]\};$

所述外部圆锥滚子轴承4的内圈锁紧力Q_P＝C0/4,所述C0为圆锥滚子轴承的静态额定载荷，查轴承手册；

所述转子7排气端螺纹中径d₂=d-0.6495*P，所述d为转子7排气端螺纹大径；所述P为转子7排气端螺纹线数；

所述螺旋升角ψ=arctg(n*P/π/d₂),所述n为排气端螺纹螺距；

所述当量摩擦角φv≈arctg1.155f，所述f=0.15；

所述锁紧螺母2与支撑面间的摩擦系数fc=0.15；

所述螺母调节环3环形支撑面的外径D₀≈1.5d；

所述螺栓孔直径：d₀≈1.1d。

所述外部圆锥滚子轴承4的外圈的夹紧力Fa：

所述外圈的夹紧力为Fa=0.5*Fr/Y，所述Y为计算系数，查询轴承手册；

所述最小径向负荷为Fr=0.02*C，所述C为基本额定负载，查询轴承手册。

所述转子7的下部为进气端，所述弹簧1的上部为排气端。

压缩机主机运行时，轴向力方向自排气端传递至进气端。在锁紧螺母2上施加夹紧力，传递到螺母调节环3，由螺母调节环3传递到外部圆锥滚子轴承4的内圈上，再由外部圆锥滚子轴承4的内圈传递到内部圆锥滚子轴承5的内圈上，内部圆锥滚子轴承5受到的力一部分传递到它的外圈，用以控制轴承的运行游隙，另一部分力通过调节环传递到转子7上；

压缩机停机时，受到气体的反冲力，轴向力自进气端传递至排气端，为防止转子7与机壳发生撞击，此时在排气端轴承的外圈安装一波形弹簧1。作用一：防止转子7与机壳撞击；作用二：控制外部轴承的游隙，保证轴承与主机正常运行。

本实用新型能够准确地计算排气端轴承的预负荷，以达到主机合理运转，降低轴承耗功，优化主机能效等级，且能延长轴承使用寿命的目的。

Claims (6)

1.一种喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，包括弹簧、锁紧螺母、螺母调节环、外部圆锥滚子轴承、内部圆锥滚子轴承、转动调节环和转子，转动调节环、内部圆锥滚子轴承、外部圆锥滚子轴承、螺母调节环由内至外依次套设于转子的轴颈上，内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承设置于压缩机机壳的轴承孔内，锁紧螺母套设于螺母调节环外且与转子的轴颈紧固连接，所述弹簧套设于锁紧螺母外部且设置于外部圆锥滚子轴承与压缩机机壳之间。

2.如权利要求1所述的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，所述弹簧为波形弹簧。

3.如权利要求1所述的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，所述内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承以面对面的方式设置。

4.如权利要求1所述的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，所述内部圆锥滚子轴承和外部圆锥滚子轴承的外圈均贴住压缩机机壳的内壁。

5.如权利要求1所述的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，所述外部圆锥滚子轴承的内圈的锁紧力矩T：

$T=1/2*Q_P*[d_2*\mathrm{tg}(\mathrm{\ψ}+\mathrm{\φv})+2/3*\mathrm{fc}*(D_0^3-d_0^3)/(D_0^2-d_0^2)]\};$

所述外部圆锥滚子轴承内圈的锁紧力Q_P＝C0/4,所述C0为圆锥滚子轴承的静态额定载荷，查轴承手册；

所述转子排气端螺纹中径d₂=d-0.6495*P，所述d为转子排气端螺纹大径；所述P为转子排气端螺纹线数；

所述螺旋升角ψ=arctg(n*P/π/d₂),所述n为排气端螺纹螺距；

所述当量摩擦角φv≈arctg1.155f，所述f=0.15；

所述锁紧螺母与支撑面间的摩擦系数fc=0.15；

所述螺母调节环环形支撑面的外径D₀≈1.5d；

所述螺栓孔直径：d₀≈1.1d。

6.如权利要求1所述的喷油螺杆压缩机的排气端轴承组件，其特征在于，所述外部圆锥滚子轴承的外圈的夹紧力Fa：

所述外圈的夹紧力为Fa=0.5*Fr/Y，所述Y为计算系数，查询轴承手册；

所述最小径向负荷为Fr=0.02*C，所述C为基本额定负载，查询轴承手册。