用于离心式空气压缩机的冷却板及离心式空气压缩机的制作方法

1.本技术涉及一种离心式空气压缩机，尤其涉及用于离心式空气压缩机的冷却板。


背景技术：

2.电动空气压缩机在各行各业都得到了非常广泛的应用，尤其是离心式空气压缩机，不仅适于低、中压力和大流量的场合，而且随着油封技术的提高，使其应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机而大大地扩大了应用范围。在现有的离心式空气压缩机中，转动部件的冷却是通过冷却空气的流动来实现的，在离心式空气压缩机中，在转轴的飞盘的两侧，分别设置有推力轴承，以支承转轴进行正常旋转，为了对旋转部件进行冷却，通常，会将冷却空气通入转轴处，空气流过推力轴承与转轴的飞盘之间，从而带走推力轴承和飞盘处所产生的热量，但是，受流动路径的影响，这种冷却往往不够高效，使得在推力轴承和飞盘之间的空气温度升高，导致推力轴承的涂层会发生融化，进而导致整个压缩机的失效。
3.因此，需要对现有离心式空气压缩机的冷却结构进行改进，从而提供一种能减小推力轴承周围的温度从而防止推力轴承的涂层发生融化的离心式空气压缩机。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种对可用于离心式空气压缩机的转轴的飞盘以及相配合的推力轴承进行有效冷却的结构。
5.为此，本技术提供一种用于离心式空气压缩机的冷却板，所述离心式空气压缩机包括转轴和安装至转轴的叶轮，所述转轴具有沿径向延伸出的飞盘，在飞盘的轴向两侧分别安装有推力轴承，所述冷却板待安装至飞盘和推力轴承的周向外侧，其中，所述冷却板为具有中心孔的圆环形状，并具有顶面、与所述顶面相反且平行的底面、连接所述顶面和所述底面的侧面以及限定出所述中心孔的内周面，其中所述顶面具有从顶面凹入且从侧面贯穿至内周面的多个顶面凹槽，冷却介质穿过所述顶面凹槽进入飞盘和位于飞盘一侧的推力轴承之间，所述底面具有从底面凹入且从侧面贯穿至内周面的多个底面凹槽，冷却介质穿过所述底面凹槽进入飞盘和位于飞盘另一侧的推力轴承之间，所述冷却板的侧面设置有从侧面延伸到内周面的多个通气孔，冷却介质穿过所述通气孔引导至飞盘的外周面，并且在所述冷却板被安装后冷却板的内周面与飞盘的外周面彼此靠近且冷却板的内周面与飞盘的外周面之间的距离为1mm～1.5mm。
6.或者，所述冷却板的内周面由从冷却板的内周延伸的凸缘形成。
7.可选地，所述冷却板具有从顶面延伸到底面的安装孔。
8.可选地，所述冷却板具有设置在顶面和/或底面上的定位孔。
9.其中所述顶面凹槽沿周向均匀分布，且所述底面凹槽沿周向均匀分布。
10.其中所述顶面凹槽的每个沿轴向与底面凹槽中的任何一个不重叠。
11.可选地，所述顶面凹槽和所述底面凹槽在圆周面上的横截面形状为矩形、三角形、
弧形或椭圆形。
12.可选地，所述顶面凹槽和所述底面凹槽的数量和形状相同或不同。
13.可选地，所述冷却板由不锈钢制成
14.本技术还涉及一种离心式空气压缩机，其包括如前所述的冷却板。
15.本技术中采用具有上述结构的冷却板，通过在安装后使冷却板的内周靠近飞盘的外周，从而降低了进入飞盘两侧的两个流动路径的冷却介质的互相干扰，提高了冷却效率，从而避免了轴承的失效，提高了整个离心式空气压缩机的使用寿命。
附图说明
16.从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本技术的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本技术的理解。在附图中：
17.图1为根据本技术的离心式空气压缩机的示意性局部剖视图；
18.图2为图1所示离心式空气压缩机中的冷却板的侧视图；
19.图3为图1所示离心式空气压缩机中的冷却板的透视图；以及
20.图4为图1所示离心式空气压缩机中的冷却板的俯视图。
具体实施方式
21.在本技术的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示，附图并非严格按比例绘制，而是为了清楚起见有所夸大。
22.图1示意性地示出了本技术的离心式空气压缩机的局部剖视图，所述离心式空气压缩机具有转轴1和安装于转轴1一端的叶轮2，所述叶轮2被容纳于具有后盖板3的叶轮壳体中。转轴1具有本体和沿径向垂直于本体延伸出的飞盘5，所述转轴1的本体部分地容纳于具有端盖6的电机壳体中，在转轴1和端盖6之间绕转轴1布置有径向轴承9。在组装好离心式空气压缩机时，转轴1的飞盘5位于后盖板3和端盖6之间形成的空间中，在飞盘5的两侧(例如图1中的左侧和右侧)分别布置有一个推力轴承，例如箔片空气推力轴承，在图1中示出了位于飞盘5左侧的第一推力轴承7和位于飞盘5右侧的第二推力轴承8。叶轮2和转轴1的台阶部分之间还设置有垫片4。
23.在离心式空气压缩机的工作过程中，转轴1要带动叶轮2进行旋转，于是在飞盘5与第一、第二推力轴承7、8之间会产生比较多的热量，如果此热量不能及时排出的话，可能会导致第一、第二推力轴承7、8的失效，从而导致整个离心式空气压缩机的停用。
24.为此，在转轴1的飞盘5与第一、第二推力轴承7、8的径向外侧，沿周向设置有冷却板10，以将空气引导到第一和第二推力轴承7、8与飞盘5之间，对第一和第二推力轴承7、8进行冷却。
25.图2、3、4分别以侧视图、透视图和俯视图示意性地示出了本技术的离心式空气压缩机中的冷却板10的构造。
26.所述冷却板10为具有中心孔11的大体圆环形，具有两个相反的端面即顶面21和底面22，以及连接顶面21和底面22的侧面23，在冷却板10的顶面21上设置有多个顶面凹槽12，在底面22上设置有多个底面凹槽13，图3和4中示出冷却板10的每个端面上分别具有四个凹
槽12、13，且顶面凹槽12和底面凹槽13均沿着顶面21和底面22在周向上均匀分布。然而，顶面21和底面22上的凹槽12、13的数量并不限于图中所示的四个，而是可以根据冷却板10的大小和具体需要而设置成其他数量，例如3个、5个、6个等等。
27.顶面凹槽12也可以不沿顶面21均匀分布，同样，底面凹槽13也可以不沿底面22均匀分布。
28.本技术中，顶面凹槽12和底面凹槽13被布置成沿着冷却板10的圆周彼此错开，形成相互错位的布置，即每个顶面凹槽12沿着与冷却板10所在平面垂直的轴向(即沿冷却板10的厚度方向上)看不与任何底面凹槽13重叠，这是由于受到冷却板的厚度所限而导致的。
29.可选地，如果冷却板10比较厚的话，也可以设置成顶面凹槽12和底面凹槽13不彼此错开，而是可以相互重叠。
30.本技术中，顶面凹槽12和底面凹槽13设置为从顶面21和底面22凹入的切口，且切口沿圆周面上的横截面为矩形，当然，顶面凹槽和底面凹槽的截面可以不限于矩形，而是可以根据需要设置成其他形状，例如半圆形，v形，弧形等。
31.图中所示顶面凹槽12和底面凹槽13具有相同的形状和尺寸，但是，也可以根据需要设置成使得顶面凹槽12和底面凹槽13具有不同的形状和尺寸。
32.在冷却板10上还设置有从顶面21延伸到底面22的若干安装孔15，用于容纳紧固件，以将冷却板10固定至后盖板3或端盖6，所述安装孔15沿圆周方向均匀分布。虽然图中所示设有四个安装孔15，但也可以根据需要设置不同于四个的安装孔15。
33.在顶面21和底面22上除安装孔15之外的位置处，还设置有多个定位孔16，以根据不同的安装应用环境，基于安装位置进行定位。
34.在所述冷却板10的侧面23上，设置有多个从侧面23沿着径向延伸到内周面17的贯穿的通气孔14，供冷却介质进入，以冷却飞盘5的外周面。
35.所述冷却板10在本技术中可由金属材料例如不锈钢制成。
36.所述冷却板10的内周面17的内径稍大于飞盘5的外径，从而在冷却板10安装于飞盘5外侧时，冷却板10的内周面17和飞盘5的外周面之间的距离例如可为1mm～1.5mm，使得内周面17接近飞盘5的外周面，但不与飞盘5的外周面接触从而不妨碍飞盘5的转动。
37.为了节省材料，可以将冷却板10修改成使得飞盘5的内周面17的直径扩大，即减小顶面21和底面22沿径向的宽度，并从内周面17沿径向延伸出凸缘18，凸缘18的内径稍大于飞盘5的外径，从而在冷却板10安装于飞盘5外侧时，凸缘18的内周面和飞盘5的外周面之间的距离例如可为1mm～1.5mm，使得凸缘18接近飞盘5的外周面，但不与飞盘5的外周面接触从而不妨碍飞盘5的转动。凸缘18的厚度小于冷却板10的厚度，且在冷却板10的厚度方向(即轴向)上位于冷却板10的任何位置，可以根据冷却条件的需要而设置，例如位于靠近顶面21或靠近底面22处，或位于顶面21和底面22之间。图3中所示为靠近底面22而设，但不限于此。
38.冷却板10的内周面17或者凸缘18的内周面与飞盘5的外周面之间的上述距离只是示例性的，此距离可以根据实际需要进行设置，只需要使得冷却板或凸缘与飞盘5的外周面靠近从而不允许气流在其间的间隙中发生混合同时又不干涉飞盘5的旋转即可。
39.在如图1所示组装好离心式空气压缩机之后，冷却介质通过离心式空气压缩机的外部引入到冷却板10的侧面23，然后分别通过顶面凹槽12被引入到第二推力轴承8和飞盘5
之间，通过底面凹槽13被引入到第一推力轴承7和飞盘5之间，以及通过侧面的通气孔14被引入到飞盘5的侧表面。
40.因为冷却板10的内周面17的直径或从内周面17延伸出的凸缘18的直径稍大于飞盘5的外径，使得内周面17或凸缘18与飞盘5的外周面靠近，从而在其间的空间很小，这样，从顶面凹槽12和底面凹槽13引入的冷却介质就不会在此空间中进行混合进而妨碍流体流入飞盘5和位于其两侧的第一、第二推力轴承7、8之间，因而不会对飞盘5和第一、第二推力轴承7、8之间的冷却造成负面影响。
41.也就是说，通过本技术冷却板10的上述设置，可以实现第一推力轴承7与飞盘5之间，以及第二推力轴承8与飞盘5之间的冷却通道的独立作用，使他们并不互相干扰，提高了冷却效率，使得离心式空气压缩机能更好地工作。
42.尽管这里详细描述了本技术的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本技术的范围构成限制。在不脱离本技术精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。