具有兩側支承結構的按照螺旋原理的擠壓機的製作方法

2023-04-25 21:11:06 3

專利名稱：具有兩側支承結構的按照螺旋原理的擠壓機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的用於壓縮介質的擠壓機。
背景技術：
這種類型的擠壓機比如從DE-A-3313000和EP-A-0371305中公開並且具有由兩個 半殼體組成的殼體，其中設置有擠壓體。擠壓體藉助於軸承支承在偏心輪上，偏心輪與可實 施驅動的驅動軸相連。驅動軸藉助於兩個關於偏心輪相對立的軸承支承在殼體中。在每個 軸承和偏心輪之間分別設置有與驅動軸相連的對重。在其驅動一側上穿過殼體壁延伸的驅 動軸在其驅動一側的端部上承載驅動輪，驅動輪與驅動裝置相連。 在這種擠壓機運行期間，在螺旋狀設計的擠壓體和兩個圓周壁之間的擠壓腔或輸 送腔中包含了多個大致弧形的工作腔，所述工作腔從入口穿過輸送腔延伸到出口 ，其中，工 作腔容積不斷減小並且工作介質的壓力相應地升高。按照該原理工作的壓縮機由於氣態工 作介質、比如空氣的缺少脈動的輸送而顯得尤為出色且因此還可以有利地在內燃機中用作 填料的目的。 為了避免驅動軸在運行中、特別是在較高的轉數下發生彎曲，在前面提到的已知的 擠壓機中將對重與偏心軸非常靠近地設置。鑑於軸承的布置，相對於偏心軸位於驅動輪一側 上的軸承和該偏心輪之間的間隔不允許太大，否則會出現在運行中驅動軸發生彎曲的危險。

發明內容
因此本發明的目的在於，提供一種文章開頭所述形式的擠壓機，其中，位於殼體外
部的驅動機構也可以與殼體按照比例相對較遠地設置，即使在較高的轉數下也不會出現驅
動軸在運行中發生嚴重彎曲。 該目的通過權利要求1的特徵解決。 第一軸承與第二軸承之間的較小的間隔以及驅動軸在其從殼體突出的、驅動一側 的端部上的支撐藉助於另一個軸承實現，驅動機構與在殼體內部的、相對於偏心軸位於驅 動機構一側上的軸承的間隔可以自由選擇。 根據本發明的擠壓機的優選的改進方案形成從屬權利要求的主題。


下面參照附圖詳細描述本發明的主題的實施例。其中
圖1是擠壓機的驅動一側的殼體部分的前視圖；
圖2是根據圖1的擠壓機沿圖1中的直線II-II的縱截面圖；
圖3是沿圖2中的直線V-V的截面圖。
具體實施例方式
在圖1和2中分別以前視圖和截面圖的方式展示了擠壓機，該擠壓機具有由兩個半殼體la、lb組成的殼體1，其中支承有擠壓體2。兩個半殼體la、lb以未詳細示出的方式 相互螺栓連接。在圖1的視圖中拆去了一個半殼體la(圖2)。 擠壓機2具有圓盤3，該圓盤在每個面上都承載螺旋狀延伸的擠壓件4、5。擠壓件 4、5被設計成從圓盤3伸出的支架。為了支承圓盤3設置有驅動軸6，其轉動軸線用6a表 示。驅動軸6在半殼體la、 lb中藉助於第一軸承7和第二軸承8支承並且具有偏心輪9，其 對稱軸線用9a表示。驅動軸6的轉動軸線6a與偏心輪9的對稱軸線9a之間的間隔(偏 心距)在圖1中用e表示。 在偏心輪9上藉助於輪轂軸承10、在所示的情況下為輥軸承來支承圓盤3的輪轂 11。通過驅動軸6和偏心輪9驅動圓盤3以及由此驅動擠壓體2。此外，驅動力通過輪轂軸 承10傳遞到圓盤3的輪轂11上。擠壓體2通過在一個端部上可旋轉地支承在軸13上的 搖臂12(圖1)引導。搖臂12在另一個端部上承載銷釘14，該銷釘可旋轉地支承在圓盤3 的孔眼15中。 殼體1具有用於輸送介質的入口 16和出口 17以及兩個輸送腔18、18'。在圓盤 3中具有一個出流口 19(或多個出流口 )，輸送介質可以通過出流口從輸送腔18到達輸送 腔18'。 為了平衡在擠壓體2的偏心驅動中產生的慣性力，在驅動軸6上設置兩個對重20、 21，它們儘可能靠近地壓緊到偏心輪9上，由此在運行中使驅動軸6的彎曲保持得儘可能小 或者甚至阻止其彎曲。軸承7、8與各個相鄰的對重20、21之間的間隔以及由此軸承7、8和 偏心輪9之間的間隔同樣地保持得儘可能小，這進一步有助於將驅動軸6在運行中的彎曲 保持得儘可能小或阻止其彎曲。 極小的軸承間隔如此實現，即半殼體la和lb具有的軸承座(Lageraufnahme) 48a 和48b卡入殼體內部的輸送腔18和18'中。這與已知的解決方案不同，在已知的解決方案 中軸承座要麼分別位於殼體壁的平面中要麼甚至位於殼體壁之外。 驅動軸6相對於偏心輪9在第二軸承8 —側穿過殼體部分lb的壁22延伸並且在 其從殼體1突出的端部承載驅動輪23。在殼體1的外側面上設置的驅動輪23以未詳細示 出的方式、比如藉助於傳動皮帶與未示出的驅動裝置相連。 在所示的例子中驅動軸6在其驅動一側、承載驅動輪23的端部上藉助於第三軸承 24支撐，第三軸承優選為輥軸承、特別是滾珠軸承。第三軸承24在驅動輪23的區域中、優 選大致在驅動盤23的中面中安裝在驅動軸6上，用以減小或限制通過驅動輪23引導的傳 動皮帶(未示出)的壓緊力對於驅動軸6的彎曲的影響。第三軸承24保持在驅動軸6的 軸線6a的方向上從殼體1伸出的支柱部分25中，該支柱部分在所示的實施例中與殼體部 分lb整合成一體。支柱部分25也可以被設計成與殼體1分開的構件並固定在殼體1上。
第三軸承24在所示的實施例中被設計成軸向軸承，其用作在殼體1中軸向地對齊 驅動軸6。第三軸承24的外環24a在軸向上支撐在支柱部分25中並且藉助於安全環26保 護。第三軸承24的內環24b位於推到驅動軸6上的間隔套筒27和驅動盤23的輪轂23a 之間，所述間隔套筒貼靠在在驅動軸6上形成的凸肩28上。間隔套筒27、第三軸承24的內 環24b和驅動輪23的輪轂23a藉助於在驅動軸6的端部上的螺紋29上擰緊的螺母30向 凸肩28壓緊。 如在圖2中所示，第三軸承24用油脂潤滑。為了防止第三軸承24在運行期間變幹，利用結構上的設計使得在第三軸承24的兩側上存在相同的壓力、即大氣壓力。為此在 支柱部分25中設計出流口 31，其將內腔在第三軸承24的轉向間隔套筒27的面上與大氣相 連。由此在大氣中產生的壓力不僅作用在轉向間隔套筒27的第一面上，還作用在與第一面 在軸向上相對立的第三軸承24的第二面上。 與所示的設置在驅動輪23的平面中的第三軸承不同，也可以使用"間接"的第三 軸承。即在偏心軸上在其驅動一側的端部上旋轉固定地插入電磁聯軸器。之後，電磁聯軸 器的軸通過軸承支撐在電磁聯軸器的外殼中。該外殼在其一側支撐在擠壓機的半殼體la 上。該軸僅藉助於兩個軸承7、8支承在殼體1內部，而"第三"軸承部分是共軸地、旋轉固 定地與偏心軸相連的驅動軸。 驅動軸6在其驅動一側上藉助於"直接"還是"間接"的第三軸承的額外的支撐實 現了自由地選擇第二軸承8和驅動輪23 —方面在驅動軸6上的或另一方面在電磁聯軸器 上的固定位置之間的間隔，而不必考慮驅動軸6發生彎曲的危險。 為了能夠阻止在運行期間輸送介質從輸送腔1S、18'向外排出到大氣中，在驅動 軸6的出流口的區域中通過殼體1的壁22設置迷宮式密封件32。其由兩個在驅動軸6的 縱向上先後設置的節流點33、34組成。每個節流點33、34具有位置固定的密封機構35，其 咬入與驅動軸6 —起旋轉的間隔套筒27中的凹槽36中。密封機構35優選通過活塞環形 成並且在預緊力下保持在支柱部分25中。連接管道37通到節流點33、34之間的空腔中， 該連接管道在另一個端部上通到入口 16中。由此連接管道37將入口 16與節流點33、34 之間的空腔連接起來。這表示，在運行中在節流點33、34之間存在一個壓力，該壓力大致與 入口 16的壓力一致且小於大氣壓力。穿過第一節流點33排出的輸送介質通過連接管道37 輸回到入口 16中並且不會在驅動軸6的縱向上向外排出。 用於驅動軸6的第二軸承8同樣用油脂潤滑，以防止第二軸承8在運行期間變幹。 為此採取適當的設計上的措施，由此在第二軸承8的兩側上存在相同的壓力。第二軸承8 轉向對重21的第一側通過輸送腔18中的壓力加載。為了在第二軸承8的另一個、即第二 側上產生相同的壓力，設置有連接管道38，其將輸送腔18與第二軸承8的另一個、即第二側 相連。 用於驅動軸6的第一軸承7和用於偏心輪9的輪轂軸承10均以未詳細示出的方 式用液態的潤滑劑、優選潤滑油進行潤滑。軸承7和10藉助於環形密封件39相對於輸送 腔18、18'密封。 如從圖2和3中可見，每個對重20、21通過與驅動軸6旋轉固定地相連的固定部
分46以及質量件47形成，該質量件與固定部分46由一體組成。從軸向上看，每個對重20、
21的固定部分46具有儘可能小的尺寸，其實現了第一和第二軸承7、8儘可能靠近地壓緊到
偏心輪9上。利用這種措施可以幾乎阻止在運行期間驅動軸6發生彎曲。 固定部分46 (圖3)的內徑如此確定，即其大於在圖2中用D表示的圓盤3的輪轂
11的徑向尺寸並且也大於軸承座48a、48b的外徑。這使得可以將質量件47在徑向上設置
在輪轂11的外部，如從圖2中可見。因此在軸向上看，每個對重20、21的質量件47的尺寸
可以選擇為大於固定部分46的軸向尺寸。這使得可以將固定部分46儘可能靠近地設置在
偏心輪9和輪轂11上並且仍然能夠具有質量件47的設計上的一定的自由度。 通過對重20、21引起的質量平衡的值可以通過質量件47的適當的尺寸設計來確定。在所示的例子中對重具有T形橫截面，其中，橫梁表示特有的質量件47並且如此設計，
即其從一側上遮蓋、至少部分地遮蓋輪轂11和軸承座48a、48b。 在附圖中展示和上面描述的擠壓機特別適合用於內燃機的填料單元。附圖標記
1殼體la、lb半殼體2擠壓體3圓盤4、5擠壓件6驅動軸6a轉動軸線7第一軸承8第二軸承9偏心輪9c對稱軸線10輪轂軸承11圓盤的輪轂12搖臂13軸14銷釘15圓盤的孔眼16入口17出口18、18'輸送腔19出流口20、21對重22半殼體lb的壁23驅動輪23a驅動輪的輪轂24第三軸承24a外環24b內環25支柱部分26安全環27間隔套筒28凸肩29螺紋30螺母31支柱部分中的
632迷宮式密封件33、34節流點35密封機構36凹槽37連接管道38連接管道39環形密封件46固定部分47質量件48a、48b軸承座、託架6偏心距D質量件的內徑R圓盤的輪轂的徑l
說明書
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權利要求
一種擠壓機，用於壓縮介質，所述擠壓機具有至少一個設置在固定的殼體(1)中的螺旋狀的輸送腔(18、18′)；具有配設給螺旋狀的輸送腔18、18′的擠壓體(2)，所述擠壓體藉助於軸承(10)支承在偏心輪(9)上，所述偏心輪與可實施驅動的驅動軸(6)相連，所述驅動軸在偏心輪(9)的兩側藉助於第一軸承和第二軸承(7、8)可旋轉地支承在殼體(1)中；所述擠壓機還具有在偏心輪(9)的兩側安裝在驅動軸(6)上的對重(20、21)，所述對重分別設置在偏心輪(9)和驅動軸(6)的兩個軸承(7、8)中的一個軸承之間，其中，驅動軸(6)在驅動一側穿過殼體壁(22)延伸並且在其驅動一側的端部上承載可連接驅動裝置的驅動機構(23)，其特徵在於，每個半殼體(1a、1b)都具有軸承座(48a、48b)，所述軸承座卡入各個輸送腔(18、18′)中。
2. 按照權利要求l所述的擠壓機，其特徵在於，每個對重(20、21)具有與驅動軸(6)的 轉動軸線(6a)以一定間隔設置的質量件(47)，所述質量件與旋轉固定地與驅動軸(6)連接 的固定部分(46)相連，所述固定部分的軸向尺寸在驅動軸(6)的轉動軸線(6a)的方向上 小於質量件(47)的相應的軸向尺寸，並且所述質量件(47)在其軸向延伸上至少部分地在 一側遮蓋輪轂(11)和各個軸承座(48a、48b)。
3. 按照權利要求1或2所述的擠壓機，其特徵在於，所述軸承座(48b)具有在輸送腔 (18)和軸承內腔之間的連接管道(38)，由此在第二軸承(8)的兩側存在相同的壓力。
4. 按照權利要求l-3中任一項所述的擠壓機，其特徵在於，設置有在驅動軸(6)的縱向 軸線(6a)的方向上從殼體(1)伸出的、與殼體相連的支柱部分(25)，所述支柱部分被驅動 軸(6)貫穿並且能夠在所述支柱部分中支撐第三軸承(24)。
5. 按照權利要求l-4中任一項所述的擠壓機，其特徵在於，在驅動軸(6)的出流口的 區域中通過殼體(1)在殼體和驅動軸(6)之間設置有迷宮式密封件(32)，所述迷宮式密封 件由至少兩個在驅動軸(6)的縱向上先後設置的節流點(33、34)組成，其中，連接管道(37) 通到兩個相鄰的節流點(33、34)之間的空腔中，所述連接管道(37)與擠壓機的入口 (16) 相連。
全文摘要
本發明涉及一種螺旋構造方式的擠壓機，該擠壓機的擠壓體(2)具有圓盤(3)，其在每個面上承載向外伸出的擠壓件(4、5)。圓盤(3)的輪轂(11)藉助於輪轂軸承(10)支承在偏心輪(9)上，偏心輪是被驅動的驅動軸(6)的一部分。該驅動軸(6)在殼體(1)內部藉助於第一和第二軸承(7、8)支承。兩個軸承(7、8)通過所述軸承在卡入殼體的輸送腔的軸承座(48a、48b)中的布置靠近地貼靠在偏心輪(9)上。驅動軸(6)穿過殼體(1)的壁(22)延伸並且在其位於殼體(1)的外部的自由端部上承載驅動輪(23)。在驅動輪(23)的區域中驅動軸(6)藉助於第三軸承(24)支撐，第三軸承保持在從殼體(1)伸出的支柱部分(23)中。
文檔編號F01C1/02GK101765700SQ200880100196
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月10日 優先權日2007年7月26日
發明者弗裡茨·斯賓勒 申請人:斯賓勒工程公司