專利名稱：往復(fù)式密封壓縮機的懸掛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于往復(fù)式密封壓縮機的懸掛系統(tǒng)，其中電動泵是通過彈簧裝配到壓縮機殼體上的。
通常，往復(fù)式密封壓縮機都配備有一種使用彈簧的懸掛系統(tǒng)，以隔離電動泵對壓縮機殼體造成的振動。
在已知的一種結(jié)構(gòu)中，電動泵通過金屬的懸掛彈簧在拉力作用下與壓縮機殼體相連。然而，這些金屬懸簧由于存在著振動沿其縱向傳播的現(xiàn)象，對高頻振動不具備良好的絕緣性，使這種振動能傳到殼體上部不太堅固的部位，而產(chǎn)生起因于此殼體在高頻振動下的噪音。
現(xiàn)有技術(shù)中從結(jié)構(gòu)上解決上述問題的方案如附
圖1中示意。
在最近設(shè)計出的往復(fù)式密封壓縮機中，傳統(tǒng)的采用金屬懸簧在拉力狀態(tài)下工作的懸掛系統(tǒng)，已改為采用金屬彈簧支承的在壓力狀態(tài)下工作的懸掛系統(tǒng)，這時的彈簧安裝在電機泵的支承點下，相應(yīng)結(jié)構(gòu)如附圖2示意。在這種現(xiàn)有技術(shù)的裝配中，金屬彈簧安裝在殼體的下部，使給出的動態(tài)剛度通常都遠比上部高，而得以大大減少高頻振動波的傳播。
盡管于壓力下使用支承式金屬彈簧能大幅度減少傳輸給殼體的高頻振動，且在設(shè)計新產(chǎn)品中易于實現(xiàn)。但要使這種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)裝配到既有產(chǎn)品上去就難以實現(xiàn)了。這里所謂新產(chǎn)品即是在拉力下應(yīng)用懸簧系統(tǒng)的壓縮機;是難以與壓力下的支承式彈簧適配的。把拉力下的彈簧系統(tǒng)改為在壓力下應(yīng)用彈簧需要對制造過程作重大的改變，并且需要對作用在電動泵上的慣性力的平衡進行新的研究。要想在保持電機泵和殼體的基本尺寸和特點不變的情況下建立這種新的平衡，有時是不現(xiàn)實的。
除了上述的不便以外，我們還注意到即使是這種在壓力下工作的彈簧支承系統(tǒng)，金屬彈簧是除了放電管外處于電動泵和殼體之間唯一的連接裝置，它不能避免高頻振動在電動泵和殼體之間的傳播。因此，要減少這些高頻振動只有靠把彈簧安裝在殼體的更堅固的部位來解決。
本發(fā)明的一般目的就是通過懸簧為往復(fù)式密封壓縮機提供一種可大幅度減少高頻振動傳播的懸掛系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)易于制造和組裝，即使對現(xiàn)有的壓縮機也不需要研究電動泵內(nèi)的新平衡或?qū)ιa(chǎn)程序作較大的改動。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種如上所述的，無論彈簧在拉力或壓力作用下工作均能有效地減少高頻振動通過其傳遞的懸掛系統(tǒng)。
本發(fā)明的上述目的和其它目的與優(yōu)點，是通過一種應(yīng)用于往復(fù)式密封壓縮機的懸掛系統(tǒng)來體現(xiàn)的，該壓縮機包括一個殼體，殼體內(nèi)安裝有一臺電動泵，該泵是通過一端與殼體相連，另一端與此泵身相連的一批螺旋彈簧而固定在殼體內(nèi)的。
根據(jù)本發(fā)明，至少提供了一種吸收高頻振動能量的元件，該元件沿著彈簧鋼絲伸長的方向與彈簧的表面緊密接觸而固定到每一個這樣的螺旋彈簧上，以吸收和衰減壓縮機工作時沿彈簧縱向的共振波的傳播，而不改變彈簧的彈性。
實施本發(fā)明的一種方法是，通過彈簧鋼絲對吸振元件接觸面作部分配合和此接觸面對彈簧鋼絲施加一定壓力的共同作用，將減振元件固定在此彈簧鋼絲的表面上，以保證此吸振元件和彈簧鋼絲作緊密接觸。
另一種實施本發(fā)明的方法是通過彈簧鋼絲和吸振元件之間的摩擦力而將減振元件固定在彈簧鋼絲上，這種摩擦力是減振元件對彈簧線圈施加徑向壓力而產(chǎn)生的。
再一種實施本發(fā)明的方法是，在彈簧線圈上敷上一層連續(xù)的涂層作為減振元件。
與實施本發(fā)明的最佳方式無關(guān)，在各個彈簧中提供吸振元件是為了吸收高頻振動能量，這種能量取波沿彈簧縱向傳播的共振形式，而彈簧則負責向與其接觸的構(gòu)件傳遞絕大部分這種能量。
本發(fā)明主要是提供一種使通常的懸簧系統(tǒng)也能具備高頻隔振特性的吸振元件，減少到達壓縮機殼體的振動以及由此引起的噪聲。
下面，本發(fā)明將參照以下附圖進行說明。
圖1是往復(fù)式密封壓縮機的正視圖，其中電動泵通過在拉力狀態(tài)下的金屬懸簧與殼體連接。
圖2與圖1類似，但其中的電動泵是通過在壓力狀態(tài)下的金屬支承式彈簧與殼體連接。
圖3是懸掛式或支承式彈簧沿徑向的縱剖面圖，在它的簧圈外共同繞裝有管狀吸振元件。
圖3a是圖3中吸振元件的透視圖。
圖4是懸掛式或支承式螺旋金屬彈簧沿徑向的縱剖面圖，在其所有簧圈內(nèi)部裝有適合裝配于彈簧內(nèi)部的大致圓柱形的吸振元件。
圖5是懸掛式或支承式螺旋形金屬彈簧沿徑向的縱剖面圖，安裝有圖3和圖4所示的兩種吸振元件。
圖6是一種開筒式的吸振元件的部分剖面?zhèn)纫晥D，此開筒壓圍在以虛線所示的懸掛式或支承式彈簧的外周。
圖7是圖6中吸振元件沿Ⅶ-Ⅶ線截取的橫剖面圖。
圖8是另一種吸振元件沿徑向的縱剖面圖，該元件為柱塞形，通過沿徑向壓迫彈簧線圈，使之壓配合入懸掛式或支承式彈簧內(nèi)。
圖8a是圖8中擴張器的底視圖。
圖9和圖10示明了這樣的彈簧件，分別以其各個線圈取涂層形式和取覆蓋件形式來作為連續(xù)的吸振元件。
圖11是懸掛式螺旋彈簧裝配在壓縮機殼體上的徑向縱剖面圖。
如發(fā)明背景中所述，圖1和圖2說明了兩種已知的用螺旋金屬彈簧3將電動泵1安裝在壓縮機殼體2內(nèi)的方式，此彈簧可以處在拉力狀態(tài)下(圖1)或壓力狀態(tài)下(圖2)。
由于上述金屬彈簧的兩端分別與電動泵1和殼體2相連，它們就不以任何方式約束電動泵1振動產(chǎn)生的高頻波的傳播，這種振動波是經(jīng)彈簧共振放大傳到殼體，引起不希望有的噪音，特別是在如圖1所示安裝形式的情況下。
本發(fā)明給彈簧3提供了一種減少電動泵1對殼體2傳遞這種高頻振動能量的本領(lǐng)。這種對沿彈簧3傳遞的高頻振動的阻滯效應(yīng)是由于在彈簧上組裝了吸收高頻振動能量的減振元件而獲得的，這種減振元件將高頻振動能轉(zhuǎn)換成熱能而在殼體內(nèi)逸散開。
在圖3所示的實施方式中，吸振元件10采用套筒形式，其縱向延伸度相當于彈簧的自由長度，而其內(nèi)徑略小于彈簧的外徑。在這種裝置中，彈簧3的簧圈被吸振元件部分覆蓋，因而能更有效地將高頻振動能量從彈簧傳遞給吸振元件。
套筒10的材料可選用任何粘彈性物質(zhì)，例如軟橡膠(多孔的或非多孔的)，它能吸收波在高頻下沿彈簧傳播的能量，并將之轉(zhuǎn)換成熱能。套筒10的材料應(yīng)具有足夠的柔軟性，加上前述的與彈簧的直徑差異，以使它的與彈簧簧圈接觸的內(nèi)表面可因此線圈而發(fā)生彈性變形，結(jié)果可使彈簧能與套筒內(nèi)表面中部分彈性較低的部位部分緊密觸合。
套筒10可在縱向開一個槽12，以便對它圍繞在業(yè)已安裝于電動泵1與殼體2之間的彈簧3進行調(diào)節(jié)。
套筒10的縱向長度尺寸，可取定為只圍繞彈簧的部分長度，以確保它對振動能量的適當吸收。然而，我們應(yīng)注意到，吸振元件10與彈簧的接觸面積越大，它就能吸收更多的振動能量。
同樣的原理可應(yīng)用于精確確定材料和吸振元件10的壁厚。材料的選擇應(yīng)保證在一定的壁厚標準下適當?shù)匚照駝幽芰浚@種厚度標準應(yīng)與小型致冷機中往復(fù)式壓縮機密封室的內(nèi)部空間相適應(yīng)。
當彈簧3為圓錐形線圈時，套筒10的內(nèi)壁應(yīng)具有可以從外部包卷住彈簧的形狀。
關(guān)于已知的螺旋狀彈簧，實踐證明，當套筒10的長度比彈簧的自由長度略短，約為26mm，且壁厚為8.5mm，材質(zhì)為硬度大約25IRHD(國際橡膠硬度標準)的海綿狀橡膠時，能吸收4.0dB(分貝)的傳遞過彈簧的高頻振動能量。
圖4說明了另一種取細長形狀的吸振元件20，當這種形狀為圓柱形時，它和螺旋彈簧3的長度相同，且最好是用諸如軟橡膠(多孔的或非多孔的)之類的粘彈性材料構(gòu)成。此圓柱狀吸振元件20的外徑比螺旋彈簧線圈的內(nèi)徑略大，以使它與裝入其內(nèi)部的這一彈簧成緊配合。至于這種吸振元件的材料選擇和直徑選擇與吸振元件10相同。
圖5顯示了一種彈簧中同時使用上述兩種吸振元件的情況，套筒10安置在彈簧3外圍，而圓柱件20則安裝在此彈簧內(nèi)。
在高頻振動比較高需要一個強的吸收振動的情況下，這種結(jié)構(gòu)是有用的。
需要說明的是，當彈簧線圈為圓錐形時，圓柱體20也可以改變成圓錐形。
在圖3、4和5中所示的吸振元件與彈簧的裝配系統(tǒng)中，吸振元件和彈簧之間的保持力是由于它們的緊配合，使吸振元件能接收和轉(zhuǎn)換彈簧高頻振動能量而獲得的，沿彈簧傳播的高頻振動波從彈簧線圈傳遞給吸振元件側(cè)面上彈性較低的部位，在那里被吸收并將振動能量轉(zhuǎn)換成熱能。在這種解決辦法中，需要使吸振元件的側(cè)壁面部分緊圍彈簧線圈，對其上施加一定的壓力，以保證此種高頻振動在實際上傳遞給吸振元件。套筒10外面還可再裝一個保持夾(圖中未顯示)，以使吸振元件能對彈簧3產(chǎn)生適當?shù)膲毫Α?br>
圖6和7顯示了和圖3和3a不同的另一種結(jié)構(gòu)。在這一不同的結(jié)構(gòu)中，吸振元件取為套筒30的形式，材料為粘彈性材料，例如軟橡膠或多孔橡膠。此套筒沿縱向開有一個槽32，套筒的尺寸選定為可從外面緊緊環(huán)繞住彈簧3，并對線圈施加一定的徑向壓力以在二者之間產(chǎn)生摩擦力。
套筒30對彈簧3的徑向壓力是通過它本身的彈性變形或借助它外壁上的夾子35而獲得的。夾子35和套筒30之間的固定有不同的方法，其中包括使套筒直接在金屬壓力夾子35的內(nèi)面進行硫化處理以使它們成為統(tǒng)一的整體。
圖8闡明了一種形狀為長柱塞40的吸振元件，材料為軟橡膠，在本例中，此長柱塞為一圓柱體并以一定尺寸安裝在懸掛式或支承式彈簧內(nèi)部，使它的側(cè)壁對此種彈簧的線圈施加一定的徑向壓力。這種壓力可由柱塞40自身的彈性獲得，也可由在從柱塞40至少一端上開的軸向槽43中將一擴充器45插入其間的程度來調(diào)節(jié)施加給彈簧的壓力。對于圖6和7中的套筒30和圖8中的柱塞40，將高頻振動有效地從彈簧傳至吸振元件是通過彈簧和吸振元件接觸面之間的摩擦力實現(xiàn)的。這種摩擦力是彈簧材料、吸振元件以及它們之間的徑向壓力作用的結(jié)果。
前面對于吸振元件10和20的在材料、尺寸和形狀上的種種說明，同樣適用于吸振元件30和40，但應(yīng)指出的是，在套筒30和柱塞40的情形中，這種粘彈性材料不足以軟到可使彈簧鋼絲能部分地貼合那種接觸面，就象圖3、3a、4和5所示那樣。
圖9為吸振元件的另一種結(jié)構(gòu)實施例，在這一實施例中，吸振元件取涂層50的形式，該涂層最好為連續(xù)的，裹住彈簧線圈的，此種涂層由在彈簧鋼絲上經(jīng)或未經(jīng)硫化處理的橡膠、鋁合金、或任何其它可以適當吸收高頻振動而又不影響彈簧在低頻下之彈性的材料制成。
圖10為圖9所示實施例的一種變更形式，其中的吸振元件取金屬絲60的形式，例如是一種絲徑小的多的彈簧，螺旋式地環(huán)繞在所述懸掛式或支承式的彈簧上。
與圖6和7中實施例相似，圖9所示實施例中的吸振效應(yīng)也是通過涂層材料與彈簧的緊密觸合而達到的。
圖10所示的結(jié)構(gòu)中，吸振作用是通過懸掛式彈簧和覆蓋其上的彈簧絲之間有金屬摩擦力，將振動能量轉(zhuǎn)換成熱而實現(xiàn)的，這種熱量則逸散到周圍環(huán)境中。
為了進一步提高彈簧對壓縮機殼體的減振作用，可如圖11在彈簧3與殼體2或電動泵1連接處安裝墊片70，墊片是用機械阻抗頗不同于(低于)彈簧3的材料(阻抗失配)，例如低阻抗的塑料或橡膠做成。墊片70有減少高頻振動能向壓縮機殼體傳遞的作用。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式密封壓縮機的懸掛系統(tǒng)，包括一個殼體(2)和支承在其內(nèi)的電動泵(1)，該泵由一端與殼體(2)連接而另一端與電動泵(1)連接的螺旋彈簧懸掛在殼體(2)內(nèi)。其特征在于提供了至少一種與至少是上述彈簧的鋼絲的至少一部分表面緊密接觸的吸收高頻振動能量的元件(10、20、30、40、50、60)，該元件沿此彈簧鋼絲縱向與之接觸，以便吸收和減弱當壓縮機工作時通過此螺旋彈簧的縱向傳播波在共振時的振動能量，而不改變彈簧在低頻下的彈性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸振元件(10、20)是通過使此彈簧(3)的鋼絲與此吸振元件(10、20)的接觸面作部分配合，并將此接觸面以一定壓力壓貼到此彈簧的鋼絲上，才附到此彈簧的鋼絲的表面上，上述壓力要足以保證彈簧和吸振元件的緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸振元件(10、20)的接觸面和彈簧(3)鋼絲的表面的部分配合，是通過吸振元件對彈簧(3)以鋼絲施加壓力造成接觸表面部位彈性變形而獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的懸掛系統(tǒng)，其中將上述接觸表面壓到所述彈簧鋼絲上，是發(fā)生在相對于彈簧(3)的軸線向內(nèi)或向外的大致徑向方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸掛系統(tǒng)，其中的吸振元件為套筒(10)狀，其內(nèi)表面為與彈簧(3)鋼絲的接觸表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸掛系統(tǒng)，其中的套筒(10)的內(nèi)徑比彈簧(3)的外徑略小，以使吸振元件(10)的接觸面能對此彈簧的鋼絲產(chǎn)生一個向內(nèi)的徑向壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(10)在縱向有一個槽口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(10)外可圍裝上一個保持夾。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(10)的內(nèi)表面和彈簧(3)的外表面輪廓相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(10)的長度和彈簧(3)的自由長度基本上相等。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸掛系統(tǒng)，其中懸掛系統(tǒng)吸振元件的形狀為細長體(20)，其外側(cè)的旋轉(zhuǎn)表面為與彈簧(3)的鋼絲的接觸表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的懸掛系統(tǒng)，其中細長體吸振元件(20)的外表面與彈簧(3)的內(nèi)表面輪廓相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的懸掛系統(tǒng)，其中細長體吸振元件(20)的直徑比彈簧(3)的內(nèi)徑略大，以使此吸振元體的接觸外表面對彈簧鋼絲產(chǎn)生一個向外的徑向壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的懸掛系統(tǒng)，其中細長體吸振元件(20)的長度與彈簧的長度基本上相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸振元件(10、20)是由粘彈性材料構(gòu)成，后者要柔軟到足以使它在與彈簧(3)鋼絲壓貼的接觸表面區(qū)能產(chǎn)生彈性變形。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中的吸振元件(30、40)是靠此彈簧(3)的鋼絲和吸振元件之間的摩擦力而與此彈簧鋼絲的表面按附的，這種摩擦力是由吸振元件(30、40)壓向彈簧(3)之線圈的壓力而取得的，這種吸振元件是由粘彈性材料構(gòu)成的，后者具有足夠的剛度以避免在吸振元件(30、40)和彈簧(3)的鋼絲的壓觸表面區(qū)產(chǎn)生彈性變形。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒狀吸振元件(30)的作為與彈簧(3)之鋼絲接觸面的表面，和彈簧(3)的外輪廓具有相同的形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒狀吸振元件(30)在縱向開有裂槽(32)，套筒內(nèi)徑比彈簧線圈的外徑略小，以使套筒(30)的內(nèi)表面能對彈簧圈(3)產(chǎn)生一個向內(nèi)的徑向壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(30)外圍安裝有一個壓力夾(35)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(30)作為一個單獨的元件和壓力夾(35)的內(nèi)表面結(jié)合在一起。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的懸掛系統(tǒng)，其中套筒(30)的長度和彈簧的自由長度基本相等。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸振元件的形狀為細長形的柱塞(40)，它的外旋轉(zhuǎn)面具有和彈簧內(nèi)部相同的輪廓。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的懸掛系統(tǒng)，其中柱塞(40)的直徑比彈簧的內(nèi)徑略大，以使吸振元件的接觸面能對彈簧產(chǎn)生一個向外的徑向壓力。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的懸掛系統(tǒng)，其中柱塞(40)的長度和彈簧的自由長度基本上相等。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的懸掛系統(tǒng)，其中柱塞(40)至少從其一端沿軸向開了一個槽口(43)，在此槽口內(nèi)安裝有一擴充器(45)，可用來調(diào)節(jié)柱塞的外徑尺寸，使后者在此槽口(43)處的外徑比彈簧(3)的內(nèi)徑略大。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸收元件為一環(huán)繞著彈簧線圈外表面上的涂層(50)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的懸掛系統(tǒng)，其中涂層(50)是連續(xù)式的。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的懸掛系統(tǒng)，其中涂層(50)是由聚集在彈簧(3)鋼絲上的橡膠構(gòu)成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中吸振元件為螺旋狀繞在彈簧(3)鋼絲上的細金屬絲(60)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸掛系統(tǒng)，其中在彈簧(3)和它與電動泵(1)和殼體(2)的連接點之間裝有一個機械阻抗比彈簧(3)的低得多的墊片(70)。
全文摘要
一種往復(fù)式密封壓縮機的懸掛系統(tǒng)，包括一個殼體和安裝在其內(nèi)的電動泵，該泵由兩端分別與殼體和電動泵連接的螺旋狀彈簧懸掛于殼體內(nèi)。本發(fā)明至少提供了一種在彈簧的縱向上與其表面至少一部分緊密接觸從而吸收高頻振動能量的吸振元件。這種吸振元件能夠吸收和衰減沿彈簧縱向上傳播的波的共振而不改變其在低頻時的彈性特征。
文檔編號F16F13/02GK1055801SQ9110217
公開日1991年10月30日 申請日期1991年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月6日
發(fā)明者羅杰里奧·桑格爾, 喬斯·萊諾·格列森, 迪特瑪·埃里奇·伯納 申請人:巴西船用壓縮機有限公司