用於壓縮機擴壓器組件的驅動環承載件的製作方法

2023-07-27 05:24:56

專利名稱：用於壓縮機擴壓器組件的驅動環承載件的製作方法
技術領域：
本申請涉及用於將驅動環支承在壓縮機擴壓器組件的護罩的外周表面上的驅動環承載件。
背景技術：
已公知的壓縮機常常包括離心轉子，所述離心轉子受到驅動而使來自軸向向內延伸入口的空氣進行旋轉並且朝向徑向向外方向壓縮來自軸向向內延伸入口的空氣。所述空氣常常被導引進入擴壓器部段，所述擴壓器部段用於在所述空氣向外且遠離所述轉子進行移動時對壓縮空氣進行擴壓。所述擴壓器部段常常部分地由環繞所述轉子的外殼護罩設置。另外，可變量葉片可以被定位在所述擴壓器部段內並且可得到調節以改變用於控制壓縮空氣流量的入射角。 葉片的入射角是通過旋轉驅動環而進行控制的。在現有技術中，驅動環通過較大的滾珠軸承已被支承在所述護罩上面。

發明內容
一種驅動環承載件包括具有大體上呈圓柱形的外周表面的本體、和在所述本體的周向部分上大體上呈U形的剖面。腹板(web)限定出所述外周表面。徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出U形形狀。多個沿周向隔開的腳部從所述本體的外周表面延伸至所述本體的內周表面。另外，本申請還披露且要求保護包括所述驅動環承載件的擴壓器組件、包括所述擴壓器組件的壓縮機組件、以及裝配所述驅動環承載件的方法。通過下文中對本發明具體實施方式
的詳細說明並結合附圖將會更好地理解本發明的這些和其它特徵。


圖1是包含驅動環承載件的壓縮機的組裝視圖； 圖2是驅動環承載件的部分剖切側視圖3是沿圖1中的線3 — 3截取得到的剖視圖； 圖4是圖2中的圓圈4所標識的部分的放大視圖；和圖5是沿圖2中的線5 — 5截取得到的剖視圖。
具體實施例方式圖1示出了包括支承轉子M的軸123的壓縮機組件20。系杆22約束轉子對。空氣在入口 23處進入轉子並且朝向擴壓器部段中的出口通路沈受到導引。該擴壓器部段被限定在部分地由護罩限定出的外殼部分27和四之間。葉片28被定位在擴壓器通路沈中，並且以入射角進行定位，可通過旋轉驅動環30改變所述入射角。用於改變葉片28的角度的驅動環30的連接可以是已公知。驅動環30具有外環200和連接到內環204上的多個腹板202。內環204呈U形形狀並且設有在側腿部33之間延伸的內支承腹板31。扣環36將驅動環30裝配到護罩四的外周表面；34上面。驅動環承載件32被裝配在腹板31與外周表面34之間。圖中示出銷38 (同樣參見圖3)延伸進入驅動環承載件32中的槽口 104中，同樣也延伸進入到護罩四中。銷38用於防止在驅動環承載件32與護罩四之間產生相對旋轉。在壓縮機20的運行過程中，驅動環30可進行旋轉以改變葉片觀的入射角。當發生這種情況時，在驅動環承載件32與驅動環30的部分31和33之間會存在相對旋轉。驅動環承載件32支承驅動環30用於該有限旋轉。一般來說，該旋轉可能會小於驅動環30的 10°的旋轉量。如圖2中所示，驅動環承載件32包括具有多個腳部40、41和42的周向本體。一個腳部41包括如上文中所述的接收銷38的槽口 104。其中的一個腳部42實際上由驅動環承載件32的兩個分開的端部形成。八個腿部46用於將驅動環承載件32設置在護罩四的外周表面；34上的中心位置處。驅動環承載件32設有在腳部40、41和42之間的周向部位處包括腹板44和腿部 46的剖面。腹板或部段44為驅動環30提供了徑向支承，且腿部46提供了軸向支承。腳部 40,41和42中的每一個沿著位於內周邊的周向距離dl進行延伸。在一個實施例中，dl為 0.820，，(2. 08 釐米)。如圖中所示，腳部40的側部以半徑進行延伸，直至到達槽口 44的切線位置。在多個實施例中，該半徑的大小可在0.74』』 (1.88釐米)與0.76，，(1.93釐米)之間。圖3是穿過其中的一個腳部41的剖視圖。如圖中所示，半徑Rl被限定到承載件 32的內周邊60，且半徑R2被限定到外周邊61。厚度d2被限定在表面60與61之間。在一個實施例中，d2為0.396，，(1.01釐米)。槽口 104被成形在腳部41的一個端部處。驅動環承載件32沿著軸向長度d3進行延伸。在一個實施例中，d3為0.991，』(2. 52釐米)。在一個實施例中，Rl為4. 99，，( 12. 7釐米)且R2為5. 39，，(13. 7釐米)。在多個實施例中，Rl與R2的比值在0. 90和0. 95之間，更窄範圍在0. 923和0. 930 之間。在多個實施例中，d3與d2的比值在2. 49和2. 51之間。在多個實施例中，dl與d2的比值在1. 50和2. 70之間，更窄範圍在1. 63和2. 50 之間。圖4示出了驅動環承載件32和由分開的端部101和100形成的腳部42的詳細示圖。如圖中所示，角度B是沿端部101與100之間的間隙43進行定義的。在一個實施例中， 角度B為45°且角度B可以在30°與60°之間，且角度B的更窄範圍是在40°與50°之間。圖5示出了驅動環承載件32，特別是腹板44和腿部46，的另一詳圖。如圖中所示，腹板44沿著徑向尺寸d4進行延伸。(！4與d2的比值在0. 400和0. 450 之間，更窄範圍在0. 409和0. 439之間。驅動環承載件32最初被放置在驅動環30上面，並且預組裝的單元隨後被裝配到護罩四上面，且銷38移動進入槽口 104。如圖4所示的位於端部100與101之間的切口或間隙43有利於將驅動環承載件32插入到驅動環30中。驅動環承載件32可被包裝成具有比其在自由狀態下更小的直徑，並且允許其通過驅動環30的腿部33的內側。切口或間隙43用於兩個目的。首先，切口或間隙43允許承載件滾到其自身上面， 如上文中所述用於絕緣。其次，切口或間隙43 「打破環圈」，從而使得所述承載件的直徑在其溫度發生變化時不會經受較大的改變。驅動環承載件32可由填充有樹脂材料的碳增強石墨或者由能夠提供較高的剛硬度且摩擦係數較低的其它材料製成。驅動環承載件32可採用注射成型技術成形。在將纖維增強材料輸送進入到模具中時，與材料生產商所預期的情況相比，纖維排列(定向)可發生變化。同樣，與生產商所預期的技術規格相比，摩擦係數可以發生變化，並且如在最終產品中所存在的那樣。應該對最終產品的摩擦係數進行研究從而理解其完整的反應。雖然上文中已結合本發明的實施例對本發明進行了描述，但是本領域的技術人員將會意識到一些改進將會落入到本發明的保護範圍內。為此，應研究下面所附的權利要求書從而確定本發明的真實保護範圍和內容。
權利要求
1.一種驅動環承載件，所述承載件包括承載件本體，所述承載件本體具有大體上呈圓柱形的外周表面，和在所述承載件本體的周向部分上大體上呈U形的剖面，腹板限定出所述外周表面，且徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出所述U形形狀；和從所述本體的所述外周表面延伸至所述本體的內周表面的多個沿周向隔開的腳部。
2.根據權利要求1所述的承載件，其中所述腳部的位於內周表面處的周向距離與所述本體的徑向厚度的比值在1. 50和2. 70之間。
3.根據權利要求1所述的承載件，其中所述腳部中的至少一個具有用於接收銷以將所述承載件鎖定到壓縮機結構上的槽口。
4.根據權利要求1所述的承載件，其中所述腳部中的一個由隔開的端部進行限定，具有中間間隙，間隙角度沿著所述間隙進行限定，所述角度在30°與60°之間。
5.根據權利要求1所述的承載件，其中所述本體的內周表面的半徑與所述本體的外周表面的半徑的比值在0. 900和0. 950之間。
6.根據權利要求1所述的承載件，其中所述腹板的厚度與所述內周表面與所述外周表面之間的厚度的比值在0. 400和0. 450之間。
7.根據權利要求1所述的承載件，其中所述本體的軸向長度與所述內周表面與所述外周表面之間的所述本體的厚度的比值在2. 250和2. 750之間。
8.一種擴壓器組件，所述組件包括限定接收活動葉片的擴壓器部段的護罩；用於調節所述活動葉片的驅動環，所述驅動環被定位在所述護罩上的圓柱形外表面的外面，且所述驅動環承載件被定位在所述驅動環與所述護罩的外表面之間，所述驅動環承載件包括具有大體上呈圓柱形的外周表面的承載件本體，和在所述承載件本體的周向上大體上呈U形形狀的剖面，腹板限定出所述外周表面，且徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出所述U形形狀。
9.根據權利要求8所述的組件，其中所述本體還具有從所述本體的外周表面延伸至所述本體的內周表面的多個沿周向隔開的腳部。
10.根據權利要求9所述的組件，其中所述腳部的位於內周表面處的周向距離與所述本體的徑向厚度的比值在1. 50和2. 70之間。
11.根據權利要求9所述的組件，其中所述腳部中的至少一個具有用於銷以將所述承載件鎖定到所述護罩上的槽口。
12.根據權利要求9所述的組件，其中所述腳部中的一個由隔開的端部進行限定，具有中間間隙，間隙角度沿著所述間隙進行限定，所述角度在30°與60°之間。
13.根據權利要求8所述的組件，其中所述本體的內周表面的半徑與所述本體的外周表面的半徑的比值在0. 900和0. 950之間。
14.一種壓縮機組件，所述組件包括壓縮機轉子，所述壓縮機轉子被定位在接收活動葉片且限定出所述轉子的擴壓器的護罩內；用於調節所述活動葉片的驅動環，所述驅動環被定位在所述護罩上的圓柱形外表面的外面，且驅動環承載件被定位在所述驅動環與所述護罩的外表面之間，所述驅動環承載件包括具有大體上呈圓柱形的外周表面的承載件本體，和在所述本體的周向上大體上呈U形形狀的剖面，腹板限定出所述外周表面，且徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出所述U形形狀。
15.根據權利要求15所述的組件，其中所述本體還具有從所述本體的外周表面延伸至所述本體的內周表面的多個沿周向隔開的腳部。
16.根據權利要求15所述的組件，其中所述腳部的位於內周表面處的周向距離與所述本體的徑向厚度的比值在1. 50和2. 70之間。
17.根據權利要求15所述的組件，其中所述腳部中的至少一個具有用於接收銷以將所述承載件鎖定到所述護罩上的槽口。
18.根據權利要求15所述的組件，其中所述腳部中的一個由隔開的端部進行限定，具有中間間隙，間隙角度沿著所述間隙進行限定，所述角度在30°與60°之間。
19.根據權利要求14所述的組件，其中所述本體的內周表面的半徑與所述本體的外周表面的半徑的比值在0. 900和0. 950之間。
20.一種將驅動環承載件裝設到擴壓器組件內的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供驅動環承載件，所述承載件包括大體上呈圓柱形的外周表面，和在所述承載件的周向部分上大體上呈U形形狀的剖面，腹板限定出所述外周表面，且徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出所述U形形狀，從所述本體的外周表面延伸至所述本體的內周表面的多個沿周向隔開的腳部；(b)將所述承載件裝配到用於驅動擴壓器組件中的至少一個葉片的驅動環上；以及(c)將銷插入穿過所述驅動環承載件中的槽口，所述銷將所述驅動環承載件鎖定到護罩上，所述護罩限定出所述擴壓器組件的一部分。
全文摘要
本發明涉及用於壓縮機擴壓器組件的驅動環承載件。一種驅動環承載件，所述驅動環承載件包括本體，所述本體具有大體上呈圓柱形的外周表面，和在所述本體的周向部分上大體上呈U形的剖面，腹板限定出所述外周表面。徑向向內延伸的腿部與所述腹板結合在一起限定出U形形狀。多個沿周向隔開的腳部從所述本體的外周表面延伸至所述本體的內周表面。另外，本申請還披露了包括所述驅動環承載件的擴壓器組件、包括所述擴壓器組件的壓縮機組件、以及裝配所述驅動環承載件的方法。
文檔編號F04D29/00GK102454624SQ20111034119
公開日2012年5月16日 申請日期2011年11月2日 優先權日2010年11月2日
發明者M. 貝克 J., 特拉科夫斯基 R. 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司