CN216554938U - 一种转子轴用陶瓷轴承结构及水润滑螺杆压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转子轴用陶瓷轴承结构及水润滑螺杆压缩机，转子轴用陶瓷轴承结构包括陶瓷材质的滑动轴承、轴瓦、推力轴承，滑动轴承和推力轴承的内侧均设置有用于与转子轴进行键连接的键槽，滑动轴承用于径向支承转子轴，轴瓦间隙配合在滑动轴承的外侧壁上，轴瓦的外侧壁上设置有至少一条定位槽，轴瓦的内侧壁上设置有若干条导水槽，轴瓦的端面上设置有若干条与导水槽连通的引水槽，推力轴承的端面与轴瓦的端面接触，推力轴承用于轴向支承转子轴并对轴瓦进行轴向限位。水润滑螺杆压缩机采用本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构，能控制高速旋转的转子轴发生轴向和径向的移动，而且装配或拆卸的工序简单，能大幅提高装配效率。

Description

一种转子轴用陶瓷轴承结构及水润滑螺杆压缩机

技术领域

本实用新型涉及无油压缩机的技术领域，更确切地说涉及一种转子轴用陶瓷轴承结构及水润滑螺杆压缩机。

背景技术

无油螺杆压缩机广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域，市场需求越来越迫切，水润滑螺杆压缩机作为一种全无油压缩机，符合市场的发展趋势，目前应用在螺杆转子上的水润滑轴承普遍采用的是陶瓷轴承，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、高转速等特性，水润滑的陶瓷轴承与转子轴的装配基本是采用锥度配合或者过盈配合，且装配时需要先加热轴承，轴向还要依靠锁紧螺母、压紧端盖及螺钉或用胀套锁紧，这样不仅装配效率低，将水润滑轴承安装在螺杆转子上时，还会使得转子上有相当长的一段会被占用，导致水润滑螺杆压缩机的主机长度较长，而且，在锁紧水润滑轴承的时候需要一直固定住螺杆转子，无论装配还是拆卸都具有一定的难度，装配工人也不容易控制锁紧需要施加的力矩。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种转子轴用陶瓷轴承结构，能对转子轴的轴向和径向均进行支承，控制高速旋转的转子轴发生轴向和径向的移动，而且装配或拆卸的工序简单，能大幅提高装配效率。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种转子轴用陶瓷轴承结构，包括陶瓷材质的滑动轴承、轴瓦、推力轴承，滑动轴承和推力轴承的内侧均设置有用于与转子轴进行键连接的键槽，滑动轴承用于径向支承转子轴，轴瓦间隙配合在滑动轴承的外侧壁上，轴瓦的外侧壁上设置有至少一条定位槽，轴瓦的内侧壁上设置有若干条导水槽，轴瓦的端面上设置有若干条与导水槽连通的引水槽，推力轴承的端面与轴瓦的端面接触，推力轴承用于轴向支承转子轴并对轴瓦进行轴向限位。

与现有技术相比，本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构有以下优点：采用陶瓷材质的滑动轴承和推力轴承分别对转子轴进行径向支承和轴向支承，轴瓦间隙配合在滑动轴承的外侧壁上，推力轴承的端面与轴瓦的端面接触，转子轴的径向受力转换成轴瓦的内侧壁对滑动轴承的外侧壁的作用力，转子轴的轴向受力转换成轴瓦的端面对推力轴承的端面的作用力，能够控制高速旋转的转子轴发生轴向和径向的移动；滑动轴承和推力轴承的内侧均设置有用于与转子轴进行键连接的键槽，使得滑动轴承和推力轴承均可以用键连接在转子轴上，避免锥度配合或者过盈配合，不需要热装配，轴瓦的外侧壁上设置有定位槽，可以采用螺钉或螺杆与定位槽抵触的方式将轴瓦装配在轴承孔内，装配或拆卸的工序简单，能大幅提高装配效率；键连接也使得滑动轴承和推力轴承与转子轴之间均存在间隙，轴瓦上设置的引水槽和导水槽可以将润滑液导入轴瓦与滑动轴承之间、滑动轴承与转子轴之间、推力轴承与转子轴之间，润滑效果好。

本实用新型要解决的另一个技术问题是，提供一种水润滑螺杆压缩机，螺杆转子上的轴承不仅能控制高速旋转的螺杆转子发生轴向和径向的移动，而且能采用水润滑，装配或拆卸的工序也简单，能大幅提高装配效率。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种水润滑螺杆压缩机，包括压缩机主机，压缩机主机的气缸内设置有螺杆转子，压缩机主机的壳体上设置有轴承孔，所述的轴承孔内设置有如上所述的转子轴用陶瓷轴承结构，所述的转子轴用陶瓷轴承结构用于对螺杆转子进行径向支承和轴向支承，所述的轴承孔的侧壁上设置有定位螺丝，定位螺丝与轴瓦的定位槽槽底抵触并压紧，轴瓦被定位螺丝径向定位在所述的轴承孔内，螺杆转子上设置有平键，平键与滑动轴承和推力轴承上的键槽均连接，平键用于对滑动轴承和推力轴承进行径向定位，螺杆转子上设置有锁紧螺母，锁紧螺母用于轴向锁紧推力轴承，推力轴承对轴瓦轴向抵触压紧。

与现有技术相比，本实用新型的水润滑螺杆压缩机有以下优点：采用如上所述的转子轴用陶瓷轴承结构，可以先用定位螺丝将轴瓦径向定位在轴承孔内，然后用平键将滑动轴承和推力轴承径向定位螺杆转子上，再用锁紧螺母轴向锁紧推力轴承和轴瓦，使得滑动轴承也被轴向限位，如此，能控制高速旋转的螺杆转子发生轴向和径向的移动，而且装配或拆卸的工序简单，能大幅提高装配效率；滑动轴承、轴瓦、推力轴承均为陶瓷材质的，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、高转速等特性，能适应水润滑的应用场景，键连接使得滑动轴承和推力轴承与转子轴之间均存在间隙，轴瓦与滑动轴承也是间隙配合，轴瓦上设置的引水槽和导水槽可以将水导入轴瓦与滑动轴承之间、滑动轴承与转子轴之间、推力轴承与转子轴之间，润滑效果好。

优选的，还包括推力轴承座，推力轴承固定连接在推力轴承座内，推力轴承座的内侧也设置有用于与螺杆转子进行键连接的键槽，锁紧螺母与推力轴承座抵触压紧。采用此结构，推力轴承座可以保护轴承座，避免轴承座与锁紧螺母直接接触，避免锁紧螺母对轴承座的作用力导致轴承座上应力集中而使轴承座受损；推力轴承座也可以采用键连接在螺杆转子上，装配或拆卸的工序简单，装配效率高。

优选的，平键与推力轴承座上的键槽也连接。采用此结构，采用一个平键就可以使滑动轴承、推力轴承和推力轴承座均径向定位螺杆转子上，装配简单高效。

优选的，轴承孔内还设置有弹性预紧件，轴瓦对弹性预紧件轴向抵触压紧，弹性预紧件用于调整推力轴承与轴瓦之间的轴向预紧力。采用此结构，可以通过调整锁紧螺母的位置来控制推力轴承与轴瓦之间的轴向预紧力，保护推力轴承与轴瓦。

优选的，弹性预紧件包括波形弹簧和弹簧座，波形弹簧设置在弹簧座内，弹簧座被限位在轴承孔内，波形弹簧的自由端与轴瓦抵触压紧。采用此结构，结构简单，装配方便。

优选的，弹簧座内还设置有轴套，波形弹簧被限位在轴套的外侧壁和弹簧座的内侧壁之间，轴套套接在螺杆转子上，轴套与推力轴承分别位于滑动轴承的两侧并对滑动轴承进行轴向限位。采用此结构，方便对滑动轴承进行轴向限位，防止滑动轴承在随螺杆转子高速旋转时发生轴向移位，也起到保护滑动轴承和螺杆转子的作用。

附图说明

图1为本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构的剖面结构示意图。

图2为本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构中推力轴承的正视图。

图3为本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构中滑动轴承的正视图。

图4为本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构中轴瓦的正视图。

图5为本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构装配在螺杆转子上的剖面结构示意图。

如图中所示：1、滑动轴承，1-1、第一键槽，2、轴瓦，2-1、导水槽，2-2、定位槽，3、推力轴承，3-1、第二键槽，4、推力轴承座，4-1、第三键槽，5、锁紧螺母，6、螺杆转子，7、平键，8、定位螺丝，9、波形弹簧，10、弹簧座。

具体实施方式

为了更好得理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“…至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。

实施例1：

如图1至图4中所示，本实用新型的转子轴用陶瓷轴承结构包括滑动轴承1、轴瓦2、推力轴承3、推力轴承座4，推力轴承3固定连接在推力轴承座4内，滑动轴承1、推力轴承3和推力轴承座4上均设置有用于套接转子轴的内孔，滑动轴承1、推力轴承3和推力轴承座4的内孔侧壁上分别设置有用于与转子轴进行键连接的第一键槽1-1、第二键槽3-1、第三键槽4-1，第一键槽1-1、第二键槽3-1、第三键槽4-1可以首尾连接成一个大键槽，滑动轴承1、轴瓦2、推力轴承3均采用陶瓷材质，本实施例中采用碳化硅材料，也可以选用氧化锆材料，推力轴承座4采用不锈钢材料。轴瓦2上设置有用于套接滑动轴承1的内孔，轴瓦2的内孔侧壁间隙配合在滑动轴承1的外侧壁上，轴瓦2的内孔侧壁上设置有6条导水槽2-1，轴瓦2的端面上设置有6条与导水槽2-1一一对应连通的引水槽，轴瓦2的外侧壁上设置有至少一条定位槽2-2，滑动轴承1用于径向支承转子轴，推力轴承3的端面与轴瓦2的端面接触，推力轴承3用于轴向支承转子轴并对轴瓦2进行轴向限位。

实施例2：

如图5中所示，本实用新型的水润滑螺杆压缩机，包括压缩机主机，压缩机主机的气缸内设置有螺杆转子6，压缩机主机的壳体上设置有轴承孔，所述的轴承孔内设置有如实施例1中所述的转子轴用陶瓷轴承结构和弹性预紧件，弹性预紧件包括波形弹簧9和弹簧座10，波形弹簧9设置在弹簧座10内，弹簧座10内还设置有轴套，波形弹簧9被限位在轴套的外侧壁和弹簧座10的内侧壁之间，轴套套接在螺杆转子6上，弹簧座10被限位在轴承孔内，轴承孔的侧壁上设置有定位螺丝8，定位螺丝8与轴瓦2的定位槽2-2槽底抵触并压紧，轴瓦2被定位螺丝8径向定位在所述的轴承孔内，螺杆转子6上设置有平键7，平键7与滑动轴承1上的第一键槽1-1、推力轴承3上的第二键槽3-1及推力轴承座4上的第三键槽4-1均连接，使得滑动轴承1、推力轴承3、推力轴承座4均被径向定位，此时轴瓦2的两端分别与波形弹簧9的自由端及推力轴承3的端面相对，滑动轴承1的两端分别与轴套的端面及推力轴承3的端面相对，螺杆转子6的端部上设置有锁紧螺母5，拧紧锁紧螺母5使锁紧螺母5对推力轴承座4抵触压紧，则推力轴承3对轴瓦2轴向抵触压紧，轴瓦2与波形弹簧9抵触压紧，滑动轴承1也被限位在轴套与推力轴承3之间，可以通过调节锁紧螺母5的松紧程度来调整推力轴承3与轴瓦2之间的轴向预紧力。

本实用新型的水润滑螺杆压缩机的轴承孔内，滑动轴承1与螺杆转子之间、推力轴承3与螺杆转子之间、轴瓦2与滑动轴承1之间、轴瓦2与所述的轴承孔的孔壁之间均为间隙配合，压缩机运行时，滑动轴承1、推力轴承3、推力轴承座4均随螺杆转子6转动，轴瓦2则在轴承孔内固定不动，水流可以通过轴瓦2端面上的引水槽流入轴瓦2的内孔侧壁上的导水槽2-1中，随着滑动轴承1相对轴瓦2高速转动，造成滑动轴承1与轴瓦2之间的压力变小，水流可以源源不断流入，从而使滑动轴承1与轴瓦2之间得到充分的润滑及降温，推力轴承3相对轴瓦2高速转动，也使得水流可以一直流入推力轴承3与轴瓦2之间，使推力轴承3与轴瓦2的接触面也得到充分的润滑及降温，水流还可以进入滑动轴承1与螺杆转子之间的间隙以及推力轴承3与螺杆转子之间的间隙进行润滑并带走热量。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种转子轴用陶瓷轴承结构，其特征在于，包括陶瓷材质的滑动轴承(1)、轴瓦(2)、推力轴承(3)，滑动轴承(1)和推力轴承(3)的内侧均设置有用于与转子轴进行键连接的键槽，滑动轴承(1)用于径向支承转子轴，轴瓦(2)间隙配合在滑动轴承(1)的外侧壁上，轴瓦(2)的外侧壁上设置有至少一条定位槽(2-2)，轴瓦(2)的内侧壁上设置有若干条导水槽(2-1)，轴瓦(2)的端面上设置有若干条与导水槽(2-1)连通的引水槽，推力轴承(3)的端面与轴瓦(2)的端面接触，推力轴承(3)用于轴向支承转子轴并对轴瓦(2)进行轴向限位。

2.一种水润滑螺杆压缩机，包括压缩机主机，压缩机主机的气缸内设置有螺杆转子，压缩机主机的壳体上设置有轴承孔，其特征在于，所述的轴承孔内设置有如权利要求1所述的转子轴用陶瓷轴承结构，所述的转子轴用陶瓷轴承结构用于对螺杆转子进行径向支承和轴向支承，所述的轴承孔的侧壁上设置有定位螺丝(8)，定位螺丝(8)与轴瓦(2)的定位槽(2-2)槽底抵触并压紧，轴瓦(2)被定位螺丝(8)径向定位在所述的轴承孔内，螺杆转子上设置有平键(7)，平键(7)与滑动轴承(1)和推力轴承(3)上的键槽均连接，平键(7)用于对滑动轴承(1)和推力轴承(3)进行径向定位，螺杆转子上设置有锁紧螺母(5)，锁紧螺母(5)用于轴向锁紧推力轴承(3)，推力轴承(3)对轴瓦(2)轴向抵触压紧。

3.根据权利要求2所述的水润滑螺杆压缩机，其特征在于，还包括推力轴承座(4)，推力轴承(3)固定连接在推力轴承座(4)内，推力轴承座(4)的内侧也设置有用于与螺杆转子进行键连接的键槽，锁紧螺母(5)与推力轴承座(4)抵触压紧。

4.根据权利要求3所述的水润滑螺杆压缩机，其特征在于，平键(7)与推力轴承座(4)上的键槽也连接。

5.根据权利要求2所述的水润滑螺杆压缩机，其特征在于，轴承孔内还设置有弹性预紧件，轴瓦(2)对弹性预紧件轴向抵触压紧，弹性预紧件用于调整推力轴承(3)与轴瓦(2)之间的轴向预紧力。

6.根据权利要求5所述的水润滑螺杆压缩机，其特征在于，弹性预紧件包括波形弹簧(9)和弹簧座(10)，波形弹簧(9)设置在弹簧座(10)内，弹簧座(10)被限位在轴承孔内，波形弹簧(9)的自由端与轴瓦(2)抵触压紧。

7.根据权利要求6所述的水润滑螺杆压缩机，其特征在于，弹簧座(10)内还设置有轴套，波形弹簧(9)被限位在轴套的外侧壁和弹簧座(10)的内侧壁之间，轴套套接在螺杆转子上，轴套与推力轴承(3)分别位于滑动轴承(1)的两侧并对滑动轴承(1)进行轴向限位。

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