CN101560982B - 环形平衡活塞 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于喷油螺杆压缩机排气端轴承座内的环形平衡活塞，在所述活塞的外圆周上设置有环形凹槽，环形凹槽内活动装置有活塞环，活塞环的外径大于活塞的外径。本发明在活塞的外圆周面上设置有环形凹槽，环形凹槽内活动装置有活塞环，因此环形凹槽与活塞环之间存在间隙，使用时活塞环与转子轴承座内腔之间紧配合，可消除活塞与轴承座之间的径向间隙，压力油通过环形凹槽与活塞环之间的间隙流出，轴承座压力腔内的压力容易保证。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种环形平衡活塞，具体为一种用于喷油螺杆压缩机排气端轴承座内的平衡活塞。
(二)背景技术
喷油螺杆压缩机在负载运行时，因转子螺旋形的结构特点，在啮合压缩的过程中，在转子的轴向会产生推力。为了减小这种轴向推力对轴承的影响，提高轴承的使用寿命，一般在压缩机的排气端轴承座里加设平衡活塞。
现有的喷油螺杆压缩机的平衡活塞结构如图1所示，由转子轴承座4、平衡活塞3以及平衡活塞3两边的压力油腔A和低压轴承腔B组成。图中，1为角接触球轴承，2为圆柱滚子轴承，5为压缩机转子。当压力油注入压力油腔A中时形成一定的压力，然后压力油通过平衡活塞3和转子轴承座4之间的间隙流入低压轴承腔B。由于A、B两个腔之间有一定的压力差，形成了与转子轴向推力方向相反的平衡力，从而减小了压缩机轴向推力轴承的受力，提高了推力轴承的寿命。
上述平衡活塞结构存在以下问题：
1、平衡活塞3与转子轴承座4之间的径向间隙较大，大量的压力油通过该间隙流失，使平衡活塞3两边的压差提不高，平衡力小。
2、转子轴承座4的内孔与平衡活塞3的外圆的制造公差对它们之间形成的环形的面积影响较大，使得流过轴承的油量变化较大，并很难控制。
(三)发明内容
本发明针对上述问题，提供一种环形平衡活塞，该活塞用于喷油螺杆压缩机的排气端轴承座后，可增大其平衡力。
本发明的技术方案是这样的：一种环形平衡活塞，其特征在于：所述活塞的外圆周上设置有环形凹槽，环形凹槽内活动装置有活塞环，活塞环的外径大于活塞的外径。
本发明进一步的技术方案为：所述环形凹槽两侧的活塞外径不相等，为台阶形；所述活塞环上设置有开口；所述活塞环两侧的平面上设置有契槽；所述活塞环两侧的契槽的位置相对应；所述活塞环每一侧的契槽的数量为四个；所述契槽在活塞环两侧的平面上均布；所述契槽的截面为V形。
本发明在活塞的外圆周面上设置有环形凹槽，环形凹槽内活动装置有活塞环，因此环形凹槽与活塞环之间存在间隙，使用时活塞环与转子轴承座内腔之间紧配合，可消除活塞与轴承座之间的径向间隙，压力油通过环形凹槽与活塞环之间的间隙流出，轴承座压力腔内的压力容易保证，平衡力比现有技术中的平衡结构大。
本发明在活塞环上设置有契槽及开口，契槽及开口的尺寸均容易控制，因此通过轴承的油量容易控制。
(四)附图说明
图1为现有的平衡活塞结构的示意图；
图2为使用本发明的压缩机的局部结构剖视图；
图3为本发明中的活塞的剖视图；
图4为本发明中的活塞环的主视图；
图5为图4中的C-C剖视图；
图6为图5中的D处放大图。
(五)具体实施方式
见图2，是使用本发明的一种喷油螺杆压缩机的局部结构。压缩机转子5装配在转子轴承座4上，压缩机转子5的轴头上并列装配有承受径向力的圆柱滚子轴承2及承受轴向推力的角接触球轴承1。在圆柱滚子轴承2与转子轴承座4侧壁之间的压缩机转子5的轴身上装配有平衡活塞3。平衡活塞3将圆柱滚子轴承2与转子轴承座4侧壁之间的空间分成两个腔，分别为压力油腔A及低压轴承腔B。
本发明是对上述平衡活塞3的结构的改进。在活塞3的外圆周上设置有环形凹槽8，环形凹槽8内活动装置有活塞环6，也就是说环形凹槽8与活塞环6之间存在间隙，活塞环6与活塞3之间有相对滑动。活塞环6的外径大于活塞3的外径，工作时，活塞环6在弹力和摩擦力的作用下与转子轴承座4内腔贴合而不转。活塞环6填充了活塞3与轴承座4之间的径向间隙，压力油通过环形凹槽8与活塞环6之间的间隙流出，轴承座压力腔A内的压力容易保证，平衡力比现有技术中的平衡结构大。
如图3所示，环形凹槽8两侧的活塞3外径可以设置成不相等，为台阶形。安装时，大外径7在低压侧，邻近低压轴承腔B，可增加活塞3与活塞环6的接触面积，减小活塞3与活塞环6的接触比压；小外径9在高压侧，邻近压力油腔A，有利于活塞环6的安装，活塞环6只要很小的变形量就能套在活塞3上。
如图4～图6所示，活塞环6上设置有开口11；活塞环6两侧的平面上位置相对应处设置有契槽10。契槽10在活塞环6两侧的平面上均布；每一侧的契槽10的数量为四个或其他数量；契槽10的截面形状可以为圆弧形、U形，但最好为V形。由于在活塞环6上开有V形契槽10，类似平面推力轴承的契油槽，使活塞3与活塞环6之间形成油膜，压力油腔A内的压力油只能通过活塞环6上的契槽10和开口11流向低压轴承腔B。契槽10及开口11的尺寸均容易控制，因此从压力油腔A进入低压轴承腔B的油量容易控制。
本发明的工作原理是：压力油腔A与低压轴承腔B的压力差作用在活塞3与活塞环6上，形成的轴向力F1的方向与转子5所受的轴向力F2的方向相反，轴向力F1起到了平衡部分轴向力F2的作用。
Claims (4)
1.一种环形平衡活塞，其特征在于：所述活塞的外圆周上设置有环形凹槽，环形凹槽内活动装置有活塞环，活塞环的外径大于活塞的外径；所述环形凹槽两侧的活塞外径不相等，为台阶形；所述活塞环上设置有开口；所述活塞环两侧的平面上设置有契槽；所述活塞环两侧的契槽的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的环形平衡活塞，其特征在于：所述活塞环每一侧的契槽的数量为四个。
3.根据权利要求1所述的环形平衡活塞，其特征在于：所述契槽在活塞环两侧的平面上均布。
4.根据权利要求1所述的环形平衡活塞，其特征在于：所述契槽的截面为V形。
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