一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，属于压缩机振动控制技术领域。


背景技术：

2.压缩机被广泛运用于石油化工行业，但在开采过程中曲轴需要承受气体力、往复惯性力和旋转离心力的作用，且曲轴的回转中心不再同一条直线上，导致曲轴会因为连杆和活塞的惯性质量失去平衡，加之开采过程中，压缩机要满足多井次、变井况等增压工况，导致曲轴的受载情况复杂，从而引发曲轴的弯曲和扭转变形，因此平衡块起到了抵消不平衡力和降低振动幅值的作用。
3.但传统的平衡块结构只能抵消特定工况下的不平衡力，无法快速调整平衡块重量以抵消多井次、变井况下连杆和活塞所产生的不平衡力，使得曲轴无法维持动态平衡，可能带来烧瓦和断轴等现象，进而引发安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于克服现有存在的上述缺点，提供一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，便于快速增减不同数量的平衡块，从而产生不同的离心力，以抵消多井次、变井况下连杆和活塞所产生的不平衡力，保证了曲轴的动平衡性能，同时采用螺栓连接将多个平衡块固定在曲轴光轴段的凸台上，可以避免传统平衡块结构安装需要在曲轴上开孔的弊端，从而保证曲轴的强度。
5.为实现其目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，包括平衡块和平衡块连接螺栓，所述的平衡块呈半圆形且设有对称的2个圆弧形楔形槽和台阶，所述的平衡块在对称的2个圆弧形台阶中间设有等间距的3个螺纹孔，所述的平衡块连接螺栓通过螺纹孔将平衡块固定于曲轴光轴段凸台，所述的凸台为圆弧形且设有等间距螺纹孔和圆弧形台阶，所述的凸台可利用铸造的方式与曲轴一起加工成形。
6.进一步，平衡块呈圆弧形，每个平衡块的厚度相等，且设有对称的2个圆弧形楔形槽和凸阶，同时所述的平衡块在两个圆弧形台阶中间设有3个等间距螺纹孔。
7.进一步，平衡块可通过圆弧形楔形槽和台阶相互卡紧的方式进行初步固定。
8.进一步，平衡块连接螺栓可通过螺纹孔将多个平衡块联接为一个整体，并固定于曲轴光轴段的凸台上。
9.进一步，曲轴光轴段凸台包括为驱动端凸台和自由端凸台，其中驱动端凸台中心线与第一列曲柄夹角为135
°
，自由端凸台中心线与第四列曲柄夹角为225
°
，且驱动端光轴段凸台与自由端光轴段凸台呈对称镜像分布。
10.进一步，曲轴光轴段凸台的厚度为5mm，呈圆弧形，且两个凸台设有与平衡块相对应的等间距螺纹孔以及圆弧形台阶。
11.与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：
12.1、本实用新型提供一种可调节式压缩机曲轴平衡块，其结构简单，可以根据多井次、变井况下压缩机曲轴产生的不平衡力，快速添加不同数量的平衡块进行抵消，使曲轴保持动平衡状态。
13.2、根据工况添加不同数量的平衡块，可以在既满足曲轴动平衡条件下，又减轻了曲轴的重量，降低了曲轴的制造成本。
14.3、不同平衡块之间、平衡块与曲轴光轴段凸台之间既有圆弧楔形槽与台阶的相互配合卡紧，又有螺栓连接，这种方式不仅方便拆卸，而且增加了不同平衡块之间的固定效果。
15.4、在光轴段设置凸台用于固定平衡块，可以避免传统平衡块结构安装需要在曲轴上开孔的弊端，从而防止曲轴应力集中现象，保证了曲轴的强度。
附图说明
16.图1是本实用新型一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构的锁紧前状态图。
17.图2是本实用新型一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构的固联状态图。
18.图3是本实用新型一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构的总体示意图。
19.图中：1.驱动端光轴段凸台，2.平衡块，3.第一列曲柄销，4.第二列曲柄销，5.主轴颈，6.第三列曲柄销，7.第四列曲柄销，8.自由端光轴段凸台，9.第1平衡块，10.第2平衡块，11.第3 平衡块，12.第4平衡块，13.平衡块连接螺栓。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
21.如图1
‑
3所示，本实施例提供一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，包括驱动端光轴段凸台1、平衡块2、第一列曲柄销3、第二列曲柄销4、主轴颈5、第三列曲柄销6、第四列曲柄销7、自由端光轴段凸台8、第1平衡块9、第2平衡块10、第3平衡块11、第4平衡块12、平衡块连接螺栓13。该结构的第1平衡块9通过楔形槽与曲轴光轴段的圆弧形台阶相互配合，使第1平衡块9初步固定在曲轴光轴段凸台上，第2平衡块10通过楔形槽与第1平衡块9的圆弧形台阶相互配合，使得自身与第1平衡块9初步固联在一起，同理，便可将第1平衡块9、第2平衡块10、第3平衡块11、第4平衡块12相互连接在一起，并初步固定在曲轴驱动端光轴段凸台1和自由端光轴段凸台8，然后通过平衡块连接螺栓13固联到曲轴光轴段凸台上。其中驱动端凸台中心线与第一列曲柄夹角为135
°
，自由端凸台中心线与第四列曲柄夹角为 225
°
，且曲轴光轴段凸台的厚度为5mm，呈圆弧形，底部与光轴段存在半径为4
‑
6mm的过渡圆角，其中驱动端光轴段凸台与自由端光轴段凸台呈对称镜像分布，且两个凸台设有与平衡块相对应的等间距螺纹孔以及圆弧形台阶。
22.本实用新型一种可调式压缩机曲轴结构，其工作原理是：
23.根据不同压缩工况下活塞和连杆产生的不平衡力，调整驱动端光轴段凸台1和自由端光轴段凸台8上的平衡块数量以产生对应的离心力，达到抵消不同压缩工况下的不平衡力，例如当压缩机处于第3种压缩工况时，此时可将第1平衡块9、第2平衡块10、第3平衡块11通过平衡块连接螺栓13固联在驱动端光轴段凸台1和自由端光轴段凸台8上，便可产生对
应的离心力，从而到达抵消对应不平衡力的目的。
24.如上所述，本实用新型提出了一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，可以抵消压缩机不同压缩工况下产生的不平衡力，保证曲轴的动平衡，本领域技术人员基于本实用新型的所做的许多修改和变化都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，包括驱动端光轴段凸台(1)、平衡块(2)、第一列曲柄销(3)、第二列曲柄销(4)、主轴颈(5)、第三列曲柄销(6)、第四列曲柄销(7)、自由端光轴段凸台(8)、第1平衡块(9)、第2平衡块(10)、第3平衡块(11)、第4平衡块(12)、平衡块连接螺栓(13)；其特征在于：该结构的第1平衡块(9)通过楔形槽与曲轴光轴段的圆弧形台阶相互配合，使第1平衡块(9)初步固定在曲轴光轴段凸台上，然后第2平衡块(10)通过楔形槽与第1平衡块(9)的圆弧形台阶相互配合，使得自身与第1平衡块(9)初步固联在一起，同理，便可将第1平衡块(9)、第2平衡块(10)、第3平衡块(11)、第4平衡块(12)相互连接在一起，并初步固定在驱动端光轴段凸台(1)和自由端光轴段凸台(8)，然后通过平衡块连接螺栓(13)固联到曲轴光轴段凸台上。2.根据权利要求1所述的一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，其特征在于：所述的平衡块设有对称的圆弧形楔形槽和圆弧形台阶以及等间距螺纹孔。3.根据权利要求1所述的一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，其特征在于：所述的平衡块可通过圆弧形楔形槽和台阶相互卡紧的方式进行初步固定。4.根据权利要求1所述的一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，其特征在于：所述的平衡块连接螺栓可通过螺纹孔将多个平衡块联接为一个整体，并固定于曲轴光轴段的凸台上。5.根据权利要求1所述的一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，其特征在于：所述的曲轴光轴段凸台包括为驱动端凸台和自由端凸台，其中驱动端凸台中心线与第一列曲柄夹角为135
°
，自由端凸台中心线与第四列曲柄夹角为225
°
。6.根据权利要求1所述的一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，其特征在于：所述的曲轴光轴段凸台的厚度为5mm，呈圆弧形，底部与光轴段存在半径为4
‑
6mm的过渡圆角，其中驱动端光轴段凸台与自由端光轴段凸台呈对称镜像分布，且两个凸台设有与平衡块相对应的等间距螺纹孔以及圆弧形台阶。

技术总结
本实用新型涉及一种可调节式压缩机曲轴平衡块结构，包括平衡块、平衡块连接螺栓和曲轴本体。平衡块为圆弧形，且设有等间距螺纹孔，可通过平衡块连接螺栓将多个平衡块联接为一个整体，并固定在曲轴光轴段的凸台上。该结构可以快速更换不同质量的平衡块，从而产生不同的离心力，抵消多种压缩工况中连杆和活塞所产生的不平衡力，保证了曲轴的动平衡性能，同时采用螺栓连接将上下平衡块固定在曲轴光轴段的凸台上，可以避免开用于安装平衡块的曲轴孔，保证了曲轴的强度。保证了曲轴的强度。保证了曲轴的强度。


技术研发人员：陈振 李涛 秦飞虎 黄志强 黄琴 李强 杨金 肖强 黄开华
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021/10/15