旋轉式壓氣機的降噪的製作方法

2023-09-09 17:42:30 2

專利名稱：旋轉式壓氣機的降噪的製作方法
在一種高側固定葉片或旋轉活塞壓氣機中，葉片在缸體內製出的葉片槽內往復運動，就好象葉片相對於偏心活塞起一個凸輪隨動件那樣的作用。葉片將由活塞和缸體形成的新月形腔室分成為一吸入室和一排出室。被壓縮熱了的氣體以一種脈動氣流的形式從排出室流出，經過一消音器，進入殼體或箱體的內部。脈動氣流會引起振動。常規的作法是，將曲軸箱以一個間隙設置在殼體內，然後在幾個離散的點上塞焊固定。其結果是，殼體有相當大的面積受到脈動氣流的壓力脈衝的作用而具有很強的噪聲輻射特性。
曲軸箱，或泵組件是通過紅套配合緊固於旋轉式壓氣機的殼體內的。這使殼體在其整個圓周上與曲軸箱緊密接觸，並使殼體在建立紅套配合中處於受力狀態下。結果是以使殼體不易振動的緊密接觸加強了殼體的剛性和降低了其振動。此外，通過增加緊密接觸的面積/部位，改變了殼體的易於發出噪聲輻射的部分的尺寸，以及響應頻率。
曲軸箱或泵組件的缸體基本上是一個為部分球面的圓周表面，殼體是紅套配合於球形表面，隨著殼體貼合於球形表面，球形表面就使殼體內有效地成形一圓周環槽而產生緊密接觸。
此外，因為球形表面是接觸/連接部位，曲軸箱或缸體可被相對於其鏜孔等取向而不影響紅套配合連接。
為充分理解本發明，現結合附圖對其進行下列詳細描述。其中

圖1是一旋轉活塞壓氣機的曲軸箱的剖視圖;
圖2是沿圖1中線2-2的剖視圖，但僅示出了曲軸箱;
圖3是對應於圖2的剖視圖，其示出了紅套配合的中間階段;
圖4是對應於圖2和圖3的示出了紅套配合的剖視圖。
圖1中，數字10總地表示一具有一殼體或箱體12和吸入管路14的固定葉片或旋轉活塞式壓氣機。曲軸箱16緊固於殼體12內並有製成於其內的軸向延伸的圓柱形活塞孔16-1。曲軸箱16內還成形有徑向孔16-2，它提供了吸入管路14和活塞孔16-1之間的流體連通。活塞20位於偏心軸18的偏心軸段上，並沿圓柱形活塞孔16-1的內壁滾動，而且與活塞孔16-1共同形成一新月形的腔室。如圖所示，該腔室由葉片22分成為吸入室S和壓縮室C。
圖1中表現為點A的軸A-A是殼體12和孔16-1的中心線，也是偏心軸18的旋轉軸線。彈簧24偏壓葉片22使其與活塞20接觸。運行中，在活塞20繞孔16-1之內壁滾動時，葉片22保持與活塞20接觸。活塞20和孔16-1之內壁的接觸線在排氣衝程結束時刻會變到葉片22處，它的槽16-3是開向孔16-1的。壓縮熱了的氣體從壓縮室C以脈動氣流的形式排出，依次通過一排氣口、消音器、殼體12的內部而排至排氣管路(圖中未示)，如普通高側旋轉壓氣機那樣。這一脈動氣流會引起殼體12的振動和噪音輻射。
本發明通過採用紅套配合將曲軸箱16緊固在殼體12內，造成360°全圓周的緊密接觸，增加殼體的合成剛性，從而改變響應頻率，來降低隨脈動排氣而產生的振動和噪音。球形表面16-4的重要性在於，它能在軸A-A的一很寬的取向範圍內提供穩定的接觸表面。相反，如果表面16-4是一圓柱形表面的一部分，那麼，殼體12、表面16-4和孔16-1都必須同心並均以軸A-A為中心線。因此，如果殼體12是被紅套配合在一圓柱形表面上，那麼，應力將會使圓柱形表面和殼體的內側對中，這將導致轉子和靜子之間的氣隙不均勻和/或活塞和偏心軸的不同心。曲軸箱16應固定在一夾具(未示出)上或可以是一裝配好的泵座的一部分。
先參看圖2，可以看到，單獨的或作為一泵組件的一部分的曲軸箱16的外表面16-4並不是通常的圓柱形表面，而是一個球面的一部分，其中心B在中心線A-A上，或位於靠近曲軸箱16的中點。現參看圖3，殼體12已被加熱至可以有一定間隙地將曲軸箱16放入殼體12中或者將殼體12套裝到曲軸箱16上。另外，還可以冷卻曲軸箱16以增大間隙。由於表面16-4是球面，所以，即使軸A-A有一明顯的角位移的運動，它仍能提供一球形表面給殼體12的內側。其結果是，曲軸箱16，或者，具體地說是孔16-1和軸A-A能藉助於夾具被正確地定位在加熱了的殼體12內，而無需擔心表面16-4與殼體12內側表面的適應。現參看圖4，溫度平衡將使殼體12收縮。由於是球形表面16-4，收縮量可能不均勻，但不會產生會使表面16-4相對於殼體12內表面重新定向的力。相應地，殼體12貼合於表面16-4，表面16-4有使殼體12內表面上形成一環形槽12-1而加強定位的作用。
如上所述，軸A-A可以在較大的角度範圍內定位，與製造誤差相比，在紅套時，不會幹涉殼體12和曲軸箱16在紅套過程中的共同作用。換言之，紅套配合在力圖平衡各個力中不會像曲軸箱表面由於不同的或不一致的斜度等而與殼體的表面不匹配那種情況那樣使曲軸箱16改變位置。結果，曲軸箱16可以作為一組件的一部分紅套入殼體12內，或者，可用一夾具整體地定位曲軸箱，以便定位電動機並控制其氣隙。
儘管已圖示和描述了本發明的一個最佳實施例，但本技術領域之熟練人員可以作出其它的改變。比如，儘管表面16-4被描述成一球面的一部分，但重要的是表面16-4應是圓的，而不是球面弓形。所以如圖1所示，比如，曲軸箱16，在本發明的創意範圍內，可以是橢園形的。此時殼體12也將必須是橢園形的。因此，想說明的是，本發明的範圍只由所附權利要求書的範圍來限定。
權利要求
1.一種高側密封式壓氣機裝置，它包括一具有一內壁的殼體(12)和一曲軸箱(16)，其特徵在於所述曲軸箱具有一大體呈球形表面之一部分的圓周表面，所述殼體紅套配合於所述曲軸箱上，以使所述內壁上成形一圓周槽(12-1)來適應所述大體呈球形的表面，從而在所述內壁和所述曲軸箱之間產生360°的緊密接觸，以此將所述曲軸箱緊固就位並改變所述殼體的振動和噪聲輻射特性。
2.一種將曲軸箱(16)緊固於殼體(12)內的方法，它包括以下步驟提供一有一圓周表面(16-4)的曲軸箱，這一圓周表面為一大體為球形的表面的一部分;提供一有一內壁的殼體，在常溫下該內壁與所述曲軸箱為過盈配合;使所述曲軸箱和所述殼體之間產生溫度差，從而使所述過盈配合變成為一種間隙狀態;在所述間隙狀態下將所述曲軸箱定位於所述殼體內;使所述曲軸箱和殼體的溫度達到平衡，以使所述殼體紅套配合在所述曲軸箱上，從而在所述內壁上成形一適應所述大體為球形表面的圓周槽，使得所述內壁和所述曲軸箱之間產生360°的緊密接觸，從而將所述曲軸箱緊固就位並改變所述殼體的振動和噪聲輻射特性。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於將所述曲軸箱固定於所述殼體中的步驟包括將所述曲軸箱正確地定位在所述殼體內，並且這種正確定位在溫度平衡開始使所述殼體和所述曲軸箱的所述球形表面的最大圓周之間產生接觸過程中一直得到保持。
全文摘要
一種旋轉式壓氣機的曲軸箱或缸體通過紅套配合緊固在一殼體內，從而在其整個圓周上達到緊密接觸。為在紅套過程中保持曲軸箱的正確定位，曲軸箱的外表面製成為一球面的一部分，具體地說是球面的最大圓周部分。結果，球形表面在曲軸箱的一個定位範圍內能提供一種穩定的接觸表面，並且這種緊密接觸能改變殼體的響應頻率。
文檔編號F04C23/00GK1093978SQ9312014
公開日1994年10月26日 申請日期1993年12月10日 優先權日1992年12月10日
發明者託馬索·F·斯卡夫恩 申請人:運載器有限公司