[发明专利]隔列对置X型往复式压缩机惯性力矩平衡机构

说明书

本发明公开一种隔列对置X型往复式压缩机惯性力矩平衡机构，包括曲轴；曲轴的两曲柄反方向的主轴颈分别上设置第一平衡重和第二平衡重，第一平衡重和第二平衡重的质量均为M₁、回转半径均为r₁；M₁r₁＝m_sr；在曲轴的主轴颈上设置一个驱动齿轮；驱动齿轮的径向设置一个第一从动齿轮，第一从动齿轮与驱动齿轮啮合；第一从动齿轮的轴两端轴向距离L处，设置一对轴对称的，对角布置的，回转半径都为r₀的第三质量和第四质量，第三质量和第四质量的质量大小均为m₀，各自对称地处在第一从动齿轮的轴两侧：Lr₀m₀＝erm_s。本发明实现了隔列对置式X型往复式压缩机的一阶惯性力矩和二阶惯性力矩为零；实现X型多列高往复式压缩机的振动速度和振动加速度达到极小值。

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，特别涉及一种隔列对置X型往复式压缩机惯性力矩平衡机构。

背景技术

X型往复式压缩机，就是四列气缸轴线呈十字形在水平面或者垂直面中布置，直立的电机驱动直立的曲轴，从而带动连杆和活塞在气缸中往复运动，如图1所示。从往复式压缩机的动力学分析得出，这种结构形式对于舰船用的多列高压小型往复式压缩机来说，是往复惯性力及其力矩平衡状态最好的机型之一。减小或者消除振动的最理想条件是往复式压缩机的曲柄连杆传动机构的一阶惯性力、一阶惯性力矩，二阶往复惯性力、二阶往复惯性力矩都为零。我国最新研发的X型往复式压缩机，其振动烈度和振动加速度等关键性能比传统的两列V型高压往复式压缩机低许多，已经广泛用于我国新造的许多舰船上。但是，还不能满足要求越来越高的技术指标。

X型往复式压缩机的连杆有若干种排列方式，其中图2(c)所示的连杆从上部到下部的排列顺序也是一种可行的结构。它被称为隔列对置式X型结构，其一阶往复惯性力和二阶往复惯性力通过平衡重和四列列线的错角都能平衡。但是一阶往复惯性力矩和二阶往复惯性力矩不能平衡，致使往复式压缩机的振动烈度和振动加速度较大。需求新的解决方案。

发明内容：

本发明的目的在于公开一种隔列对置X型往复式压缩机惯性力矩平衡机构，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

隔列对置X型往复式压缩机惯性力矩平衡机构，包括曲轴；曲轴的两曲柄反方向的主轴颈分别上设置第一平衡重和第二平衡重，第一平衡重和第二平衡重的质量均为M₁、回转半径均为r₁；

M₁r₁＝m_sr

在曲轴的主轴颈上设置一个驱动齿轮；驱动齿轮的径向设置一个第一从动齿轮，第一从动齿轮与驱动齿轮啮合；第一从动齿轮的轴两端轴向距离L处，设置一对轴对称的，对角布置的，回转半径都为r₀的第三质量和第四质量，第三质量和第四质量的质量大小均为m₀，各自对称地处在第一从动齿轮的轴两侧：

Lr₀m₀＝erm_s

式中，m_s——某一列的往复质量，kg；

r——往复式压缩机曲轴的曲柄半径，m；

e——两相邻连杆之间的距离。

进一步的，第三质量和第四质量方位的确定方法：将往复式压缩机的曲拐转到第四气缸的上止点位置，调整第一从动齿轮在曲拐的反向位置，此时第三质量也调整至与曲拐相同的方位，也即第四质量在相反的位置，第三质量与第一平衡重方向一致；第三质量和第四质量形成的离心力矩矢量大小不变，但其旋转方向与曲轴旋转方向相反。