[发明专利]螺杆压缩机元件和机器

说明书

一种设置有壳体的螺杆压缩机元件，其中转子通过两个轴承可旋转地布置，所述两个轴承分别是圆柱轴承(3)和球轴承(4)，每个轴承设置有分别由圆柱形或球形的滚子元件(9、10)分开的内环(5、6)和外环(7、8)，所述滚子元件(9、10)在滚道(11a、11b、12a、12b)的位置处接触所述内环(5、6)和所述外环(7、8)，其特征在于，邻近所述相应的滚道(11a、12a)，前述轴承(3、4)的内环(5、6)在面对另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、12a)小的外径(B)，并且邻近相应的滚道(11a、12a)，轴承的内环(5、6)在远离另一轴承(3、4)的一侧上具有比相应的滚道(11a、11b)大的外径(C、D)。

相关申请的交叉参考

本发明涉及螺杆压缩机元件。

更具体地，本发明涉及设置有壳体的螺杆压缩机元件，其中转子通过两个轴承(分别是圆柱轴承和球轴承)可旋转地布置。圆柱轴承也称为滚子轴承。

背景技术

优选地，螺杆压缩机的旋转速度尽可能高，以允许产生尽可能多的压缩气体。对于喷油螺杆压缩机，旋转速度仍然受到所谓的液压损失的限制，但是在无油螺杆压缩机中，没有液体进入压缩室，因此不存在液压损失，并且为了产生最大输出，期望最大可能的旋转速度。这同样适用于无油螺杆或罗茨鼓风机、无油螺杆或罗茨真空泵、无油齿式压缩机和齿式真空泵。

在压缩气体期间，所谓的“气体力”将在径向方向以及轴向方向上对转子以及因此对轴承施加相当大的力。

对用于螺杆压缩机中的轴承的一个要求是，它们必须具有相当大的负荷承载能力，并且此外，它们还必须适用于非常高的旋转速度，特别是在无油螺杆压缩机的情况下。

然而，为了使负荷承载能力尽可能高，轴承优选地被制造得尽可能大并且包括最大可能的滚子元件，而对于高速应用，轴承应该尽可能地小并且包括最小可能的滚子元件。

在较高的速度下，更难的是将油供应到轴承以及将油从轴承中排出，特别是并且大部分朝向滚道(在所述滚道处，油旨在用于提供润滑和冷却)并且尤其是朝向内环上的滚道。旋转的滚子或球本身，无论是否装在轴承罩中，都持续地中断供油，并且因此产生旋涡运动到了油几乎不能到达轴承的程度。因此，在非常高的旋转速度下，轴承的润滑不佳，导致负荷承载能力下降。

众所周知，每个转子在轴的每一端处都需要一组轴承，其中一个“固定”轴承组吸收全部轴向载荷和径向载荷的一部分，并且一个“自由”轴承组吸收径向载荷的其余部分但除此以外在轴向上自由。

由于气体的压缩产生大量的热量，因此一组轴承必须是自由的，以吸收转子的不可避免的热膨胀。

这意味着固定轴承组必须支撑高的轴向载荷和径向载荷。由于轴承通常适合于主要支撑径向载荷或主要支撑轴向载荷，因此固定轴承组通常将最少由两个轴承组成。

第一种可能性是由优选地轴向自由的用于径向载荷的一个轴承和优选地径向自由的用于轴向载荷的一个轴承组成的一组轴承。

第二种可能性是由两个轴承组成的一组轴承，每个轴承都能够支撑径向载荷的一部分和轴向载荷的一部分。在这种情况下，由于轴向载荷分布在两个轴承上，因此两个轴承可以都不是轴向自由的。

也可以使用由三个或更多个轴承组成的一组轴承，但是这种轴承组通常更昂贵且更复杂，并且它们如今仅倾向于在诸如用于高压或非常高的压力的螺杆压缩机的特定情况下使用。

存在这种固定轴承组的两个已知的实施例：

a)圆柱轴承(通常为NU或N型的单排圆柱轴承)和四点轴承的组合；

b)两个角接触球轴承，其背对背定位，即呈所谓的O形构型，或者其背部彼此远离，即呈所谓的X形构型。