一种陶瓷推力轴承组件及水润滑螺杆压缩机的制作方法

1.本发明涉及无油压缩机的技术领域，更确切地说涉及一种陶瓷推力轴承组件及水润滑螺杆压缩机。


背景技术：

2.水润滑螺杆压缩机作为一种全无油压缩机，广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域，符合市场的发展趋势，目前应用在螺杆转子上的水润滑轴承普遍采用的是陶瓷轴承，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、高转速等特性，但是陶瓷轴承的脆性大，应用的时候如果受力不均匀就会使得局部应力过于集中而导致破损、断裂，而且陶瓷轴承材料价格昂贵，一旦破损会造成较大的经济损失。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是，提供一种陶瓷推力轴承组件，能较好的保护陶瓷推力轴承，降低破损风险，有效提高陶瓷推力轴承的使用寿命，降低生产成本。
4.本发明的技术解决方案是，提供一种陶瓷推力轴承组件，包括推力轴承座和陶瓷推力轴承，推力轴承座和陶瓷推力轴承均为环形结构，推力轴承座上设置有用于安装陶瓷推力轴承的环形槽，陶瓷推力轴承被限位在环形槽的内圈侧壁和外圈侧壁之间，陶瓷推力轴承的一个端面和两个环形侧壁均被包在环形槽内，陶瓷推力轴承的另一个端面凸出环形槽外，推力轴承座和陶瓷推力轴承采用可拆卸连接。
5.与现有技术相比，本发明的陶瓷推力轴承组件有以下优点：陶瓷推力轴承安装在推力轴承座的环形槽内，陶瓷推力轴承的一个端面和两个环形侧壁均被环形槽包裹保护，只有陶瓷推力轴承的工作端面凸出环形槽外，能较好的保护陶瓷推力轴承，降低破损风险，有效提高陶瓷推力轴承的使用寿命，降低生产成本；推力轴承座和陶瓷推力轴承采用可拆卸连接，使得陶瓷推力轴承组件便于装配和拆卸，提高了装配效率。
6.优选的，陶瓷推力轴承的内圈与环形槽的内圈侧壁之间的距离为0.1毫米至0.8毫米。采用此结构，使润滑液流入陶瓷推力轴承的内圈与环形槽的内圈侧壁之间的间隙形成润滑膜，有利于对陶瓷推力轴承进行润滑和降温。
7.优选的，还包括至少两个推力轴承定位销，推力轴承座的周面上和陶瓷推力轴承的周面上设置有对应的插销孔，推力轴承定位销插接在推力轴承座和陶瓷推力轴承上的插销孔内，推力轴承定位销用于使推力轴承座和陶瓷推力轴承插销连接。采用此结构，推力轴承座和陶瓷推力轴承插销连接，使得推力轴承座和陶瓷推力轴承之间连接牢固，定位精准，也使得陶瓷推力轴承组件便于装配和拆卸，提高了装配效率。
8.优选的，推力轴承座的内圈上设置有第一键槽。采用此结构，推力轴承座的内圈上设置键槽，使得本发明的陶瓷推力轴承组件与转子轴之间可以通过键连接，装配和拆卸方便，提高了装配效率。
9.本发明要解决的技术问题是，提供一种水润滑螺杆压缩机，螺杆转子上的轴承不
仅能控制高速旋转的螺杆转子发生轴向和径向的移动，而且能采用水润滑，装配或拆卸的工序也简单，能大幅提高装配效率。
10.本发明的技术解决方案是，提供一种水润滑螺杆压缩机，包括压缩机主机，压缩机主机的气缸内设置有螺杆转子，压缩机主机的壳体上设置有轴承孔，轴承孔内设置有如上所述的陶瓷推力轴承组件，轴承孔内还设置有陶瓷轴瓦和陶瓷轴套，陶瓷轴套和陶瓷推力轴承组件均与螺杆转子键连接，陶瓷轴瓦被径向定位在所述的轴承孔内并与陶瓷轴套的外侧壁间隙配合，螺杆转子上还设置有锁紧件，锁紧件锁紧在推力轴承座的外侧并与推力轴承座抵触压紧，陶瓷推力轴承的端面与陶瓷轴瓦的端面抵触压紧，陶瓷轴套用于径向支承螺杆转子，陶瓷推力轴承用于轴向支承螺杆转子。
11.与现有技术相比，本发明的陶瓷推力轴承组件有以下优点：采用如上所述的陶瓷推力轴承组件，既能使陶瓷推力轴承可以得到较好的保护，又方便陶瓷推力轴承组件与螺杆转子键连接；螺杆转子上还键连接了陶瓷轴套，轴承孔内还设置有陶瓷轴瓦，陶瓷轴瓦与陶瓷轴套的外侧壁间隙配合，锁紧件使得陶瓷推力轴承的端面与陶瓷轴瓦的端面抵触压紧，陶瓷轴套也被轴向限位，如此，螺杆转子的径向受力转换成陶瓷轴瓦的内侧壁对陶瓷轴套的外侧壁的作用力，螺杆转子的轴向受力转换成陶瓷轴瓦的端面对陶瓷推力轴承的端面的作用力，能控制高速旋转的螺杆转子发生轴向和径向的移动，而且装配或拆卸的工序简单，能大幅提高装配效率；陶瓷轴套、陶瓷推力轴承、陶瓷轴瓦具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、无油自润滑、高转速等特性，能适应水润滑的应用场景，键连接使得陶瓷轴套与螺杆转子之间、推力轴承座与螺杆转子之间均存在间隙，陶瓷轴瓦与陶瓷轴套的外侧壁也是间隙配合，陶瓷推力轴承的内圈与推力轴承座的内圈之间也是间隙配合，有利于水导入各个间隙形成润滑膜，对轴承孔内的各个部件均有较好的润滑效果。
12.优选的，轴承孔内还设置有弹簧安装座，弹簧安装座内设置有波形弹簧，波形弹簧的自由端与陶瓷轴瓦的端部抵触压紧，波形弹簧同时套接在陶瓷轴套的一端，弹簧安装座与陶瓷轴套均对波形弹簧径向限位。采用此结构，波形弹簧的自由端与陶瓷轴瓦的端部抵触压紧，可以通过调整锁紧件的位置来控制陶瓷推力轴承与陶瓷轴瓦之间的轴向预紧力，保护陶瓷推力轴承与陶瓷轴瓦。
13.优选的，陶瓷轴套的长度大于陶瓷轴瓦的长度，弹簧安装座和陶瓷推力轴承组件分别位于陶瓷轴套的两侧并对陶瓷轴套进行轴向限位。采用此结构，方便对陶瓷轴套进行轴向限位，防止陶瓷轴套在随螺杆转子高速旋转时发生轴向移位，也起到保护陶瓷轴套和螺杆转子的作用。
14.优选的，陶瓷轴瓦的内侧壁上设置有若干条导水槽，陶瓷轴瓦的端面上设置有若干条与导水槽连通的引水槽。采用此结构，陶瓷轴瓦上设置的引水槽和导水槽可以将水导入陶瓷轴瓦、陶瓷轴套、陶瓷推力轴承、推力轴承座以及螺杆转子之间的各个间隙中，润滑效果好。
15.优选的，陶瓷轴瓦的外侧壁上设置有至少一条定位槽，所述的轴承孔的侧壁上设置有轴瓦定位销，轴瓦定位销与陶瓷轴瓦的定位槽的槽底抵触并压紧，轴瓦定位销用于对陶瓷轴瓦进行径向定位。采用此结构，方便将陶瓷轴瓦径向定位在所述的轴承孔内，装卸方便。
附图说明
16.图1为本发明的陶瓷推力轴承组件的结构示意图。
17.图2为图1的爆炸图。
18.图3为本发明的水润滑螺杆压缩机的剖面结构示意图。
19.如图中所示：1、推力轴承座，1-1、第一键槽，2、陶瓷推力轴承，3、陶瓷轴瓦，4、锁紧螺母，5、陶瓷轴套，6、弹簧安装座，7、推力轴承定位销，8、轴瓦定位销，9、平键。
具体实施方式
20.为了更好得理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
21.在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。
22.还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如
“…
至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。
23.实施例1：如图1和图2中所示，本发明的陶瓷推力轴承组件包括推力轴承座1、陶瓷推力轴承2和两个推力轴承定位销7，陶瓷推力轴承2为碳化硅，氧化锆，氮化硅等材料制成的陶瓷轴承，推力轴承座1为不锈钢等不易被水腐蚀的材料，推力轴承座1和陶瓷推力轴承2均为环形结构，推力轴承座1上设置有用于安装陶瓷推力轴承2的环形槽，陶瓷推力轴承2被限位在环形槽的内圈侧壁和外圈侧壁之间，陶瓷推力轴承2的一个端面和两个环形侧壁均被包在环形槽内，陶瓷推力轴承2的工作端面则凸出环形槽外，使得推力轴承座1能对陶瓷推力轴承形成较好的保护；陶瓷推力轴承2的内圈与环形槽的内圈侧壁之间的距离为0.1毫米至0.8毫米，有利于水进入这个间隙内形成润滑水膜；推力轴承座1的周面上和陶瓷推力轴承2的周面上设置有对应的插销孔，推力轴承定位销7插接在推力轴承座1和陶瓷推力轴承2上的插销孔内，使推力轴承座1和陶瓷推力轴承2可拆卸连接，装配或拆卸简单方便推力轴承座1的内圈上还设置有第一键槽1-1，方便与转子轴进行键连接。
24.实施例2：如图3中所示，本发明的水润滑螺杆压缩机，包括压缩机主机，压缩机主机的气缸内设置有螺杆转子，压缩机主机的壳体上设置有轴承孔，所述的轴承孔内设置有如实施例1中所述的陶瓷推力轴承组件，还有陶瓷轴瓦3、陶瓷轴套5和弹簧安装座6，弹簧安装座6内设置有波形弹簧，陶瓷轴套5、陶瓷轴瓦3、陶瓷推力轴承2均采用陶瓷材质，本实施例中采用碳化硅材料，也可以选用氧化锆材料；弹簧安装座6、陶瓷轴套5、推力轴承座1均套接在螺杆转子上，弹簧安装座6被限位在轴承孔的内侧，陶瓷轴套5的内侧也设置有键槽，螺杆转子上设置有平键9，平键9与陶瓷轴套5上的键槽和推力轴承座1上的第一键槽1-1均连接，使得陶瓷轴套5、陶瓷推力轴承2、推力轴承座1均被径向定位，陶瓷轴套5的一端伸入波形弹簧内，弹簧安装座6与陶瓷轴套5均对波形弹簧径向限位，陶瓷轴套5的两端分别与弹簧安装座6及陶
瓷推力轴承组件相对；陶瓷轴瓦3套接陶瓷轴套5的外侧，陶瓷轴套5的长度大于陶瓷轴瓦3的长度，陶瓷轴瓦3的外侧壁上设置有一条定位槽，轴承孔的侧壁上设置有轴瓦定位销8，轴瓦定位销8与陶瓷轴瓦3的定位槽槽底抵触并压紧，陶瓷轴瓦3被轴瓦定位销8径向定位在所述的轴承孔内，陶瓷轴瓦3的内侧壁与陶瓷轴套5的外侧壁间隙配合，陶瓷轴瓦3的两端分别与波形弹簧的自由端及陶瓷推力轴承2的工作端面相对；螺杆转子的端部上设置有锁紧件即锁紧螺母4，拧紧锁紧螺母4使锁紧螺母4对推力轴承座1抵触压紧，则陶瓷推力轴承2对陶瓷轴瓦3轴向抵触压紧，陶瓷轴瓦3与波形弹簧抵触压紧，陶瓷轴套5也被限位在弹簧安装座6和陶瓷推力轴承组件之间，陶瓷轴套5用于径向支承螺杆转子，陶瓷推力轴承2用于轴向支承螺杆转子，可以通过调节锁紧螺母4的松紧程度来调整陶瓷推力轴承2与陶瓷轴瓦3之间的轴向预紧力。
25.陶瓷轴瓦3的内孔侧壁上设置有6条导水槽，陶瓷轴瓦3的端面上设置有6条与导水槽一一对应连通的引水槽，由于采用键连接，陶瓷轴套5与螺杆转子之间、推力轴承座1与螺杆转子之间均为间隙配合，而陶瓷推力轴承2的内圈与推力轴承座1的内圈之间、陶瓷轴瓦3与陶瓷轴套5之间、陶瓷轴瓦3与所述的轴承孔的孔壁之间也均为间隙配合，压缩机运行时，陶瓷轴套5、陶瓷推力轴承2、推力轴承座1均随螺杆转子转动，陶瓷轴瓦3则在轴承孔内固定不动，水流可以通过陶瓷轴瓦3端面上的引水槽流入陶瓷轴瓦3的内孔侧壁上的导水槽中，随着陶瓷轴套5相对陶瓷轴瓦3高速转动，造成陶瓷轴套5与陶瓷轴瓦3之间的压力变小，水流可以源源不断流入引水槽，从而使陶瓷轴套5与陶瓷轴瓦3之间、陶瓷推力轴承2与陶瓷轴瓦3之间均得到充分的润滑及降温，水流还可以进入以上的所有间隙中形成水膜，形成良好的润滑和降温效果。
26.以上仅为本发明的具体实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。