本發(fā)明涉及一種預(yù)緊裝置，更具體地本發(fā)明涉及用于徑向軸承的預(yù)緊裝置、特別地為用于螺桿壓縮機(jī)的懸臂結(jié)構(gòu)中的徑向軸承的預(yù)緊裝置。本發(fā)明還涉及包括該預(yù)緊裝置的懸臂軸安裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的螺桿壓縮機(jī)中，應(yīng)用并列地布置的徑向軸承配置(如圖1中的徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)40)以使得螺桿壓縮機(jī)中的陽(yáng)轉(zhuǎn)子的吸氣側(cè)的懸臂軸的剛性更高而不易撓曲。

圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)(螺桿壓縮機(jī))的徑向軸承安裝結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，在螺桿壓縮機(jī)中，電機(jī)10通過(guò)懸臂軸50與陽(yáng)轉(zhuǎn)子20連接，而陽(yáng)轉(zhuǎn)子20與陰轉(zhuǎn)子30之間實(shí)現(xiàn)螺紋嚙合，陽(yáng)轉(zhuǎn)子20和陰轉(zhuǎn)子30還與壓縮機(jī)(未示出)進(jìn)行連接。在懸臂軸50上配置徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)40以加強(qiáng)該懸臂軸50的剛性。該徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)40包括：兩個(gè)徑向軸承401，該兩個(gè)徑向軸承401并列地布置在懸臂軸50上且具有相同的尺寸和結(jié)構(gòu)；套筒402，其配置在兩個(gè)徑向軸承401之間、作為在懸臂軸50的軸向上對(duì)兩個(gè)徑向軸承401進(jìn)行軸向定位的定位部件；以及座403，其配置在兩個(gè)徑向軸承401的徑向外側(cè)并與兩個(gè)徑向軸承401抵接，該座403用于在徑向上對(duì)徑向軸承401進(jìn)行限位。

在圖1中所示的螺桿壓縮機(jī)處于低載荷作業(yè)條件時(shí)，由于尺寸通常大的徑向軸承401優(yōu)選要實(shí)現(xiàn)高剛性，因此并列地布置的徑向軸承401存在打滑的風(fēng)險(xiǎn)。而且由于軸承制造公差(主要指軸承與懸臂軸之間的安裝后過(guò)盈度可能不同)和軸撓度的影響使得徑向載荷不均勻地分布到并列地布置的徑向軸承401。在極端的情形中，甚至兩個(gè)徑向軸承401中的僅一個(gè)徑向軸承承受徑 向載荷而另一個(gè)徑向軸承被完全卸載。最終，不僅懸臂軸50的剛性未如期望地被增強(qiáng)，而且還增加了徑向軸承401的打滑的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供一種避免徑向軸承打滑并且優(yōu)化徑向軸承中的載荷分布的用于徑向軸承的預(yù)緊裝置及包括該預(yù)緊裝置的懸臂軸安裝結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明可以采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明提供了一種用于徑向軸承的預(yù)緊裝置，預(yù)緊裝置裝配于徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)，徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)包括：懸臂軸；安裝于懸臂軸的一個(gè)徑向軸承或在懸臂軸的軸向上并列地安裝于懸臂軸的至少兩個(gè)徑向軸承；以及座，其從徑向外側(cè)抵接于徑向軸承并在徑向上對(duì)徑向軸承進(jìn)行限位，該預(yù)緊裝置與徑向軸承并列地布置于懸臂軸，并且該預(yù)緊裝置沿懸臂軸的徑向?qū)冶圯S產(chǎn)生預(yù)緊力，該預(yù)緊力使得徑向軸承壓靠座并被預(yù)緊。

優(yōu)選地，該預(yù)緊裝置包括：預(yù)緊力產(chǎn)生部件，其設(shè)置在座的孔中并用于產(chǎn)生預(yù)緊力；以及連接部件，其安裝于懸臂軸且預(yù)緊力產(chǎn)生部件的一端壓靠于連接部件，使得連接部件受到預(yù)緊力產(chǎn)生部件的預(yù)緊力并將預(yù)緊力傳遞到懸臂軸。

更優(yōu)選地，該預(yù)緊裝置還包括調(diào)節(jié)部件，調(diào)節(jié)部件安裝于孔，并且調(diào)節(jié)部件抵接于預(yù)緊力產(chǎn)生部件的另一端，使得通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)部件的位置來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)緊力產(chǎn)生部件產(chǎn)生的預(yù)緊力的大小。

進(jìn)一步，優(yōu)選地，預(yù)緊力產(chǎn)生部件為壓縮彈簧，調(diào)節(jié)部件為預(yù)緊螺栓，通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)緊螺栓伸入孔的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)壓縮彈簧產(chǎn)生的預(yù)緊力的大小。

另外，優(yōu)選地，連接部件為滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的徑向尺寸小于徑向軸承的徑向尺寸。

優(yōu)選地，多個(gè)預(yù)緊裝置沿著懸臂軸的周向配置。

此外，優(yōu)選地，在懸臂軸上并列地安裝至少兩個(gè)徑向軸承，在相鄰的兩個(gè)徑向軸承之間設(shè)置有用于在懸臂軸的軸向上對(duì)徑向軸承進(jìn)行定位的定位部件。

進(jìn)一步，優(yōu)選地，預(yù)緊裝置設(shè)置于相鄰的兩個(gè)徑向軸承之間且與定位部件鄰接地設(shè)置，預(yù)緊裝置還包括附加定位部件，附加定位部件與定位部件在軸向上抵接且預(yù)緊力經(jīng)由附加定位部件傳遞到懸臂軸。

更進(jìn)一步，優(yōu)選地，定位部件和/或附加定位部件包括套筒或隔圈。

此外，本發(fā)明還提供了一種懸臂軸安裝結(jié)構(gòu)，其包括懸臂軸；安裝于懸臂軸的一個(gè)徑向軸承或在懸臂軸的軸向上并列地安裝于懸臂軸的至少兩個(gè)徑向軸承；以及座，該座從徑向外側(cè)抵接于徑向軸承并在徑向上對(duì)徑向軸承進(jìn)行限位，懸臂軸安裝結(jié)構(gòu)還包括采用上述技術(shù)方案的任一項(xiàng)技術(shù)方案的預(yù)緊裝置。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種避免徑向軸承打滑并且優(yōu)化徑向軸承中的載荷分布的用于徑向軸承的預(yù)緊裝置及包括該預(yù)緊裝置的懸臂軸安裝結(jié)構(gòu)。這樣，可以采用該預(yù)緊裝置對(duì)徑向軸承進(jìn)行徑向預(yù)緊。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)的徑向軸承的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是示出了安裝有本發(fā)明的預(yù)緊裝置的徑向軸承的安裝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是示出了圖2中的區(qū)域A的放大示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10 電機(jī) 20 陽(yáng)轉(zhuǎn)子 30 陰轉(zhuǎn)子 40 徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)

401 徑向軸承 402 套筒 403 座 50 懸臂軸

1 電機(jī) 2 陽(yáng)轉(zhuǎn)子 3 陰轉(zhuǎn)子 4 徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)

41 第一徑向軸承 42 第二徑向軸承 43A 第一內(nèi)套筒

43B 第一外套筒 44A 第二內(nèi)套筒 44B 第二外套筒

45 座 46 軸承 47 預(yù)緊彈簧 48 預(yù)緊螺栓

49 第三套筒 5懸臂軸

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的附圖是示意性的，并且各附圖中相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。在本發(fā)明中，如無(wú)特殊說(shuō)明，所使用的術(shù)語(yǔ)“軸向”、“徑向”均是指懸臂軸的“軸向”、“徑向”。

如圖2和圖3所示，以用于螺桿壓縮機(jī)中的徑向軸承的預(yù)緊裝置為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的以下具體實(shí)施方式。在圖2和圖3中示出的螺桿壓縮機(jī)中，在陽(yáng)轉(zhuǎn)子2的一側(cè)，電機(jī)1通過(guò)懸臂軸5與陽(yáng)轉(zhuǎn)子2連接；而陽(yáng)轉(zhuǎn)子2與陰轉(zhuǎn)子3之間實(shí)現(xiàn)螺紋嚙合；在陽(yáng)轉(zhuǎn)子2的另一側(cè)，陽(yáng)轉(zhuǎn)子2和陰轉(zhuǎn)子3與壓縮機(jī)(未示出)實(shí)現(xiàn)連接。在陽(yáng)轉(zhuǎn)子2的一側(cè)的懸臂軸5上配置徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)4，該徑向軸承安裝機(jī)構(gòu)4包括：懸臂軸5；第一徑向軸承41和第二徑向軸承42，兩個(gè)徑向軸承41、42均為滾動(dòng)軸承、彼此間隔開(kāi)地且并列地布置在懸臂軸5上且具有相同的尺寸和結(jié)構(gòu)；第一套筒組件和第二套筒組件，該第一套筒組件和第二套筒組件均配置在懸臂軸5上、位于兩個(gè)徑向軸承41之間(具體地，第一套筒組件配置在第一徑向軸承41和以下說(shuō)明的預(yù)緊裝置之間，而第二套筒組件配置在預(yù)緊裝置和第二徑向軸承42之間)、并且作為在懸臂軸5的軸向上對(duì)兩個(gè)徑向軸承41和42進(jìn)行定位的定位部件，第一套筒組件包括第一內(nèi)套筒43A和位于第一內(nèi)套筒43A的徑向外側(cè)的第一外套筒43B，第二套筒組件包括第二內(nèi)套筒44A和位于第二內(nèi)套筒44A的徑向外側(cè)的第二外套筒44B；以及座 45，其配置在兩個(gè)徑向軸承41、42的徑向外側(cè)并與兩個(gè)徑向軸承41、42抵接，該座45用于在徑向上對(duì)徑向軸承41、42進(jìn)行限位。

在第一套筒組件和第二套筒組件之間設(shè)置有預(yù)緊裝置，該預(yù)緊裝置包括：軸承46，其設(shè)置在懸臂軸5上且位于第一內(nèi)套筒43A和第二內(nèi)套筒44A之間、與第一內(nèi)套筒43A和第二內(nèi)套筒44A在軸向上抵接，該軸承46用作連接部件、用于接收稍后說(shuō)明的預(yù)緊彈簧47的作用力(預(yù)緊力)，在本實(shí)施方式中該軸承46的徑向尺寸小于兩個(gè)徑向軸承41、42的徑向尺寸；第三套筒49，其從軸承46的徑向外側(cè)抵接于軸承46并且在軸向上與第一外套筒43B和第二外套筒44B抵接，在本實(shí)施方式中第三套筒49與第一外套筒43B和第二外套筒44B一起起到在軸向上對(duì)第一徑向軸承41和第二徑向軸承42進(jìn)行定位的作用；預(yù)緊彈簧(壓縮彈簧)47，其用作預(yù)緊力產(chǎn)生部件、設(shè)置在座45的孔中并且該預(yù)緊彈簧47的一端壓抵于第三套筒49上；以及預(yù)緊螺栓48，其作為用于調(diào)節(jié)預(yù)緊力大小的調(diào)節(jié)部件也設(shè)置于座45的上述孔中并且壓抵于預(yù)緊彈簧47的另一端。

以下將參照上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的預(yù)緊裝置起作用的過(guò)程。

在螺桿壓縮機(jī)的上述懸臂軸5上安裝有具有上述結(jié)構(gòu)的預(yù)緊裝置之后，通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)緊螺栓48伸入座45的孔中的深度來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)緊彈簧47受到壓縮的程度，預(yù)緊螺栓48對(duì)預(yù)緊彈簧47加壓使得預(yù)緊彈簧47壓縮；該預(yù)緊彈簧47壓縮之后會(huì)對(duì)第三套筒49、進(jìn)而對(duì)軸承46產(chǎn)生作用力，軸承46進(jìn)一步對(duì)懸臂軸5產(chǎn)生沿該懸臂軸5的徑向的作用力；進(jìn)而，第一徑向軸承41和第二徑向軸承42受到懸臂軸5沿徑向的作用力，該作用力導(dǎo)致兩個(gè)徑向軸承41、42壓靠座45并對(duì)座45產(chǎn)生作用力；在座45的與預(yù)緊裝置徑向相反的部位產(chǎn)生的反作用力的作用下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該徑向軸承41、42預(yù)緊效果。

一般地，在徑向軸承41、42工作過(guò)程中，徑向軸承41、42僅在周向上的 一定區(qū)域內(nèi)受到徑向作用力，在該區(qū)域內(nèi)的最大載荷方向和最小載荷方向在周向上具有一定角度，而本實(shí)施方式中的預(yù)緊彈簧47的作用力的方向優(yōu)選地沿著最小載荷方向。這樣，能夠增大最小載荷方向的作用力，使得整個(gè)徑向軸承41、42在上述一定區(qū)域內(nèi)的載荷趨于平均，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的。

另外，除了參見(jiàn)附圖說(shuō)明的上述具體實(shí)施方式的技術(shù)方案之外，還需要進(jìn)一步說(shuō)明的是：

(1)雖然在上述具體實(shí)施方式中僅以螺桿壓縮機(jī)中的徑向軸承為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的預(yù)緊裝置，但是本發(fā)明不限于此。只要系統(tǒng)或設(shè)備等采用了類似于上述說(shuō)明的徑向軸承的安裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的預(yù)緊裝置就可以應(yīng)用于這些系統(tǒng)或設(shè)備中對(duì)徑向軸承進(jìn)行預(yù)緊。

(2)雖然在上述具體實(shí)施方式中僅說(shuō)明了將本發(fā)明的預(yù)緊裝置應(yīng)用于并列地布置的兩個(gè)徑向軸承的情況，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的預(yù)緊裝置可以應(yīng)用于只采用一個(gè)徑向軸承的場(chǎng)合，也可以應(yīng)用于采用三個(gè)或更多個(gè)徑向軸承的場(chǎng)合。

(3)雖然在上述具體實(shí)施方式中作為定位部件的套筒組件分別具有兩個(gè)套筒，但是本發(fā)明不限于此?？梢愿鶕?jù)需要使套筒組件為具有內(nèi)圈部分和外圈部分的一個(gè)套筒。另外，本發(fā)明的定位部件和連接部件也不限于在上述具體實(shí)施方式中說(shuō)明的套筒和軸承，例如定位部件還可以是隔圈等。而且，雖然上述具體實(shí)施方式中的預(yù)緊裝置設(shè)置于兩個(gè)套筒組件之間，但是本發(fā)明不限于此?？梢詢H設(shè)置一個(gè)套筒組件，并將預(yù)緊裝置設(shè)置在該一個(gè)套筒組件的一側(cè)。

(4)此外，在上述實(shí)施方式中設(shè)置的第三套筒不是必要的，可以在需要的情況下使預(yù)緊彈簧直接作用于作為連接部件的軸承上。

(5)雖然在上述具體實(shí)施方式中僅說(shuō)明了預(yù)緊裝置采用一組預(yù)緊螺栓和預(yù)緊彈簧的情況，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明可以包括在懸臂軸的周向 上布置多組預(yù)緊螺栓和預(yù)緊彈簧的情況，只要該多組預(yù)緊螺栓和預(yù)緊彈簧在懸臂軸的徑向上能夠產(chǎn)生需要大小和方向的預(yù)緊力即可。

(6)另外，通過(guò)將預(yù)緊彈簧定位在不同的周向位置且通過(guò)使用不同數(shù)量的預(yù)緊彈簧、使用具有不同彈簧比率的預(yù)緊彈簧和通過(guò)擰緊和擰松預(yù)緊螺栓而使不同預(yù)緊彈簧的壓縮等級(jí)不同來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)緊力的方向。例如，可以采用在懸臂軸的周向上間隔一定角度的方式設(shè)置兩組預(yù)緊螺栓和預(yù)緊彈簧、使這兩個(gè)預(yù)緊彈簧的彈簧比率不同等方式來(lái)設(shè)定預(yù)緊裝置。

(7)本發(fā)明的具體實(shí)施方式中公開(kāi)了采用預(yù)緊彈簧作為預(yù)緊力產(chǎn)生部件并且公開(kāi)了用于對(duì)預(yù)緊彈簧的壓縮程度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置為預(yù)緊螺栓，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以使用除彈簧之外的適當(dāng)?shù)膹椥泽w(例如，彈簧墊圈、橡膠等)來(lái)代替預(yù)緊彈簧，可以采用塞子、銷等來(lái)固定預(yù)緊彈簧。

在采用本發(fā)明的技術(shù)的情況下，能夠有效地避免在作業(yè)過(guò)程中由于打滑導(dǎo)致徑向軸承出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)；能夠改善并列地布置的徑向軸承之間的載荷分布；能夠提高懸臂軸結(jié)構(gòu)的剛性。并且由于軸承最小載荷要求不再是在系統(tǒng)或設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中軸承選擇的限制參數(shù)，因此通過(guò)在該位置采用較大的軸承能夠進(jìn)一步提高懸臂軸結(jié)構(gòu)的剛性。

本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述具體實(shí)施方式，而是只要滿足本發(fā)明的權(quán)利要求的特征的組合就落入了本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。