CN2059697U - 一种压缩机减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于V、L型压缩机的外置平衡减振装置，其传动部分由皮带轮、同步皮带构成，而平衡部分则由平衡轴及设置于其上的齿轮、偏心块构成。利用偏心块旋转的离心力来平衡往复惯心力，以达到减振的目的。本实用新型在采用内、外平衡法平衡旋转和一阶往复惯性力的基础上，可平衡二阶往复惯性力，使机器的振动级别提高一个等级，因而可把压缩机设计成无基础型。本实用新型结构简单且不需改变曲轴箱或中体的结构，适用性强。

Description

本实用新型涉及一种压缩机减振装置，用来抑制往复惯性不平衡力所致的机械振动。

活塞式压缩机具有曲柄连杆机构，其部件的不等速往复、旋转运动会产生往复惯性力、旋转惯性力，正是这种惯性力导致机器发生剧烈振动。在实际工作中，通常将往复惯性力大致分为一阶和二阶往复惯性力。对于多列压缩机特别是V、L型压缩机来说，旋转惯性力和一阶往复惯性力可以简单地采用加平衡重（内、外平衡法）予以平衡，减少部分振动。而二阶往复惯性力则因其合力始终作用于水平方向，且随两倍曲轴旋转角速度变化，较难予以平衡。故在设计、制造压缩机时往往简单地将其忽略，不予考虑。

然而，发明人在《压缩机技术》1986年第2期上曾发表了一篇题为“夹角为90°的V型压缩机往复惯性力平衡的探讨”论文，指出二阶与一阶往复惯性力最大值之比值P＝0.24～0.4，认为二阶往复惯性力对机器的基础设计和振动影响较大，应考虑予以平衡。文中介绍了几种目的在于平衡一阶和二阶往复惯性力的方法：

（1）偏心回转质量法是利用5个齿轮和2个不平衡块所组成的减振机构来平衡一阶和二阶往复惯性力的。

（2）对置平衡滑块法是在各活塞相对位置上装配对置平衡滑块，利用该滑块的往复运动质量去平衡二阶往复惯性力。

（3）完全平衡法则是通过与上活塞杆相连接的齿条、齿轮和平衡重等的相对运动作用对一阶和二阶甚至更高阶的往复惯性力进行平衡。

上述方法虽能在某种程度上取得一定的减振效果，尤其是方法（3） 的减振效果特别好，但均属内置平衡装置，结构复杂、需要改变和增大曲轴箱体或中体，对部件的加工、安装都有较高的技术要求，并有可能对曲柄连杆机构发生干涉作用，系统的能量损失也会有所增加。

此外，中国专利局公开过一篇目的在于平衡一阶和二阶往复惯性力名为“一种曲柄连杆机构的全平衡方法”（申请号86105524，申请日86.7.25）的申请文件，其结构特征是在曲柄连杆机构的连杆盖上附加一块平衡重，能减少振动10～30％。它仍属内平衡法的范畴，其结构虽然简单，但只适用于较小缸径的机型，减振效果亦不够满意。特别是对于二阶往复惯性力不能充分地予以平衡，水平方向的振动仍较明显。同时，该法使连杆螺栓的负荷有所增加，对其强度要求更高了。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种结构简单、不需改变机器内部结构、减振效果明显又可改善供油润滑系统的外置平衡减振装置。

本实用新型的目的可以通过下列措施来达到：首先，采用更换压缩机活塞，使一、二级活塞组件的往复质量相等以及在曲轴、联轴器或风扇皮带轮上加装平衡重的方法，完全平衡一阶往复和旋转惯性力。然后，以平衡箱形式在曲轴箱外与曲轴平行、等距地装设两根平衡轴，通过皮带轮、同步皮带所构成的传动部分将动力从曲轴传送至一根平衡轴上，再通过齿轮啮合将动力传递给另一根平衡轴。两根平衡轴上分别设有参数相同的齿轮、偏心块，由此构成平衡部分以平衡活塞质量产生的二阶往复惯性力。其作用原理是通过设定两平衡轴与曲轴转速之比为2，使偏心块旋转时的离心力随两倍曲轴旋转角速度变化。同时，因为两个啮合齿轮的参数相同，两平衡轴上的偏心块旋转时速度相同、方向相反，所以，偏心块旋转时离心力的垂直分量相互抵消， 而水平分量又正好与活塞产生的二阶往复惯性力大小相等、方向相反，完全予以平衡。由惯性力引起的机器振动随之消失而减除了。

本实用新型还可通过以下措施获得更好的降噪、减振和润滑效果：

（1）使用塑料来加工制做两平衡轴上的齿轮。

（2）两平衡轴上的偏心块可视具体情况装设2、4、6、8块。

（3）利用偏心块驱动柱塞泵向压缩机的一些部件供给润滑油。

附图1是本实用新型的结构简图。

本实用新型下面将结合（附图）实施例作进一步描述：首先，将2V－6／8型空压机的一级活塞换成铝活塞，使一、二级活塞总成质量相等。同时，在联轴器及风扇皮带轮上加装平衡重，使其离心力的合力正好等于曲轴的旋转惯性力与活塞的一阶往复惯性力之和，相互平衡。然后，在曲轴1的远端装设皮带轮2，在曲轴箱外以平衡箱形式设置两根与曲轴1平行、等距的平衡轴4、7，平衡轴4上装有皮带轮5，皮带轮2、5用同步皮带3联接，平衡轴4的转速设定为曲轴1转速的两倍。平衡轴4、7上分别装有等齿数、同模数、相互啮合的夹布胶木齿轮6、8和等偏心矩的偏心轮9、10，偏心轮9、10以两齿轮啮合点的切线为对称轴对称装配。此外，将两只柱塞泵分别装于偏心轮9、10的一侧，并使其活塞杆11、12分别与偏心轮9、10的外缘相接触，用以驱动柱塞泵分别向压缩机的活塞部件和曲柄连杆部件泵送润滑油，从而改善原有的供油润滑系统。

本实用新型与现有的减振方案相比，具有下列明显的特点：

（1）结构简单，适用性强。由于采用了外置平衡箱形式，结构简化，特别是不需改变曲轴箱或中体的体积、结构，使各部件的加工、安装更为简便，适合新机型设计和老机型改造。

（2）机器噪声得以降低。由于采用同步皮带和塑料齿轮传动，缓 冲了各部件间的碰撞和摩擦，不会因此增加新的噪音。而机器本身的振动被减除之后，其噪音也随之下降。

（3）润滑系统得到改善。利用偏心轮驱动柱塞泵向压缩机的活塞部件和曲柄连杆部件供给润滑油，可取代打油杆，降低功耗和油耗，提高了机器的润滑性能和安全性，延长了使用寿命。

（4）减振效果比较明显。在采用内、外平衡法平衡旋转和一阶往复惯性力的基础上，可以完全平衡二阶往复惯性力，使机器的振动大为改善（参见下表）。因而，可将V、L型压缩机设计成无基础型，并可提高转速或缩小外型尺寸。

本实用新型的减振效果可根据严济宽教授在《机械振动隔离技术》一书中提出的“测量和评定机械设备的振动方法”进行评价。该法是由国际标准化组织制定的ISO2372－1974（E）标准扩展得出的，可根据测试数据计算出振动烈度，并按振动烈度的大小划分为四个等级：

A级为良好；B级为许可；C级为可容忍；D级为不允许。

在下表所列的三种情况下，以同样的负载（一级排气压力2Ba，二级排气压力8Ba）进行测量、计算，其结果列于下表。

不同减振方案的效果对比表

减振方案	外平衡铁	外平衡铁、更换铝活塞	外平衡铁、更换铝活塞本实用新型
				平衡效果	平衡旋转和部分一阶往复惯性力	平衡旋转和一阶往复惯性力	平衡旋转和一、二阶往复惯性力
振动烈度	19.01mm/s	16.70mm/s	13.07mm/s
				振动等级	D级上段	C级下段	C级上限

Claims (4)

1、一种用于V、L型压缩机的外置减振装置，由传动、平衡两部分构成，本实用新型的特征在于传动部分由设于曲轴1上的皮带轮2、设于平衡轴4上的皮带轮5和同步皮带3组成，外置的平衡部分由置于平衡轴4上的齿轮6、偏心块9和置于平衡轴7上的齿轮8、偏心块10组成，偏心块9、10等偏心矩，平衡轴4、7的转速是曲轴1转速的两倍。

2、根据权利要求1所述的外置减振装置，其特征在于齿轮6、8是塑料的。

3、根据权利要求1或2所述的外置减振装置，其特征在于偏心块的数量可以是2、4、6、8块。

4、根据权利要求1或2所述的外置减振装置，其特征在于偏心块9、10的外缘分别与柱塞泵活塞杆11、12相接触。