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CN221591565U - 用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器及组件 - Google Patents

用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器及组件 Download PDF

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CN221591565U
CN221591565U CN202322668160.0U CN202322668160U CN221591565U CN 221591565 U CN221591565 U CN 221591565U CN 202322668160 U CN202322668160 U CN 202322668160U CN 221591565 U CN221591565 U CN 221591565U
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CN
China
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adapter
rotatable member
torque
torque transfer
assembly
Prior art date
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Application number
CN202322668160.0U
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English (en)
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凯尔·理查德·博伊德
罗丝·摩根·斯奈德
杰弗里·拉塞尔·怀特豪斯
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Atlas Copco Comptec LLC
Original Assignee
Atlas Copco Comptec LLC
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Abstract

本实用新型公开了一种用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器及组件。该适配器包括被配置为在适配器和第一可旋转部件之间传递扭矩的第一扭矩传递形态,以及配置为在适配器和第二可旋转部件之间传递扭矩的第二扭矩传递形态,第二扭矩传递形态不同于第一扭矩传递形态。

Description

用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适 配器及组件
技术领域
下文涉及用于可旋转部件之间的扭矩传递的适配器的实施例,更具体地涉及用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器、包括该适配器的组件的实施例。
背景技术
叶轮机械的可旋转部件之间的常规扭矩传递是通过可旋转部件之间的直接精密摩擦连接或径向齿接头完成。
实用新型内容
本实用新型的一个方面涉及一种用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器,该适配器包括:第一扭矩传递形态,其被配置为在适配器和第一可旋转部件之间传递扭矩;以及第二扭矩传递形态,其被配置为在适配器和第二可旋转部件之间传递扭矩,第二扭矩传递形态不同于第一扭矩传递形态。
在一个示例性实施例中,第一扭矩传递形态是精密摩擦连接。在其他实施例中,第一扭矩传递形态是键连接、轴向花键、一个或多个销、锥形或多边形连接。第一扭矩传递形态位于适配器的在组装配置中靠近第一可旋转部件的第一端。
在一个示例性实施例中,第二扭矩传递形态是径向齿接头,在本领域中被称为赫斯(Hirth)接头。第二扭矩传递形态位于适配器的在组装配置中靠近第二可旋转部件的第二端。
在一个示例性实施例中,所述第一可旋转部件是叶轮,所述第二可旋转部件是轴。
在一个示例性实施例中,在组装配置中,所述第一扭矩传递形态位于所述适配器的靠近所述第一可旋转部件的第一端,所述第二扭矩传递形态位于所述适配器的靠近所述第二可旋转部件的与所述第一端相对的第二端。
在一个示例性实施例中,所述第一扭矩传递形态与放置在所述适配器和所述第一可旋转部件之间的垫片配合。
在一个示例性实施例中,所述适配器还包括延伸穿过所述适配器的中心轴向开口,所述中心轴向开口被配置为接收用于将所述适配器固定在适当位置的系紧螺栓。
在一个示例性实施例中,适配器包括第一环形主体部分以及第二环形主体部分,第一环形主体部分具有直径并且包括在轴向上延伸的外表面以及面向第一可旋转部件的在径向上延伸的端面,其中第一扭矩传递形态位于该端面上,第二环形主体部分具有与第一环形主体部分的直径不同的直径,并且包括在轴向上延伸的外表面以及面向第二可旋转部件的在径向上延伸的端面,其中第二扭矩传递形态部位于该端面上。
在一个示例性实施例中,所述适配器还包括在所述第一环形主体部分的所述外表面中的凹槽,所述凹槽被配置为接收密封件,用于密封所述第一可旋转部件的表面。
本实用新型的另一个方面涉及一种组件,该组件包括第一可旋转部件、可操作地连接至第一可旋转部件的第二可旋转部件以及设置在第一可旋转部件和第二可旋转部件之间以在它们之间传递扭矩的适配器,该适配器具有位于适配器的靠近第一可旋转部件的第一端的第一扭矩传递形态,以及位于适配器的靠近第二可旋转部件的第二端的第二扭矩传递形态,其中第一扭矩传递形态不同于第二扭矩传递形态。该组件包括可插入地通过第一可旋转部件的系紧螺栓,以将适配器固定在第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的适当位置。
在组件的一些配置中,垫片设置在适配器的第一端和第一可旋转部件之间,该垫片被配置为与第一扭矩传递形态配合,以将扭矩从适配器传递到第一可旋转部件。在组件的进一步配置中,额外的可旋转部件在第二可旋转部件的远离第一可旋转部件的远端处可操作地连接到第二可旋转部件。在组件的进一步配置中,额外的适配器被布置在第二可旋转部件的远端和该额外的可旋转部件之间。
在一个示例性实施例中,所述组件还包括可插入地通过所述第一可旋转部件以将所述适配器固定在所述第一可旋转部件和所述第二可旋转部件之间的适当位置的系紧螺栓。
在一个示例性实施例中,所述第一扭矩传递形态是摩擦连接。
在一个示例性实施例中,所述第二扭矩传递形态是径向齿接头。
另一个方面涉及一种方法,该方法包括在第一可旋转部件和第二可旋转部件之间设置适配器用于在第一可旋转部件和第二可旋转部件之间传递扭矩,该适配器包括位于适配器的靠近第一可旋转部件的第一端的第一扭矩传递形态,以及位于适配器的靠近第二可旋转部件的第二端的第二扭矩传递形态,其中第一扭矩传递形态不同于第二扭矩传递形态。
通过以下结合附图的详细公开,将更容易理解和充分领会结构和操作的上述和其他的特征。
附图说明
参考以下附图详细描述了一些实施例,其中相类似的附图标记表示相类型的构件,其中:
图1示出了一种轴和叶轮之间直接精密摩擦连接的已知技术;
图2示出了垫片结合图1的精密摩擦连接的使用;
图3示出了一种轴和叶轮之间直接径向齿接头的已知技术;
图4示出了根据本实用新型的实施例的一种具有可旋转部件的转子组件的示意图;
图5示出了根据本实用新型的实施例的转子组件的第一可旋转部件的示意图;
图6A示出了根据本实用新型的实施例的转子组件的第二可旋转部件的示意图;
图6B示出了根据本实用新型的实施例的第二可旋转部件的剖视图;
图7A示出了根据本实用新型的实施例的转子组件的适配器的示意图;
图7B示出了根据本实用新型的实施例的适配器的剖视图;
图8A示出了根据本实用新型的实施例的适配器的末端视图,其中示出了第一扭矩传递形态的一个实施例;
图8B示出了根据本实用新型的实施例的图7B中所示的适配器的末端视图,其中示出了第一扭矩传递形态的第一实施例;
图9A示出了根据本实用新型的实施例的适配器的末端视图,其中示出了第二扭矩传递形态;
图9B示出了根据本实用新型的实施例的图7B中所示的适配器的末端视图,其中示出了第二扭矩传递形态;
图10示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器的压缩机组件的剖视图;
图11示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器和垫片的转子组件的示意图;
图12示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器和垫片的压缩机组件的剖视图;
图13示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器的转子组件的示意图,其中转子组件具有额外的可旋转部件;
图14示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器的转子组件的示意图,其中转子组件具有额外的可旋转部件和在转子组件的一侧上的垫片;
图15示出了根据本实用新型的实施例的包括两个适配器的转子组件的示意图,其中转子组件的每侧上一个适配器;
图16示出了根据本实用新型的实施例的转子组件的示意图,其中转子组件包括两个适配器、和在组件的一侧上的垫片,组件的每侧上一个适配器;
图17示出了根据本实用新型的实施例的一种具有适配器的转子组件的示意图;及
图18示出了根据本实用新型的实施例的一种包括适配器的压缩机组件的剖视图。
具体实施方式
本文中以举例的方式呈现了所公开的装置和方法的在下文中描述的实施例的详细描述,但不限于附图。虽然对某些实施例进行了详细的展示和描述,但应当理解的是,在不脱离所附权利要求范围的前提下,可以进行各种变更和修改。本公开的范围绝不会仅限于构成部件的数量、构成部件的材料、构成部件的形状、构成部件的相对布置等,而仅作为本公开的实施例的示例予以披露。
作为具体实施方式的前言,应该指出的是,正如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数形式“一”和“该”包括复数指称,除非上下文清楚地规定了其他情况。
在简要概述中,从运动流体中传递或提取能量的机器,诸如叶轮机械,利用驱动另一个可旋转部件或由另一个旋转部件驱动的可旋转部件。叶轮机械的示例包括压缩机、膨胀机、涡轮机、泵和这些机器的各种子类别。可旋转部件被机械地连接以在它们之间传递扭矩。本实用新型的实施例涉及改进两个可旋转部件之间的机械连接。
图1示出了一种两个可旋转部件之间的已知机械连接。在所示实施例中,该两个可旋转部件是离心式压缩机5的叶轮1和轴2。叶轮1安装在轴2上,以将气体吸入压缩机中进行气体压缩。轴2的高速旋转致使叶轮1的高速旋转,以增加流过叶轮1进入压缩机5的气体的速度。叶轮1和轴2之间的机械连接确保了从轴2到叶轮1的适当扭矩传递。将扭矩从轴2传递到叶轮1的第一种已知扭矩传递形态是精密摩擦连接。精密摩擦连接是在轴2和叶轮1之间的使用轴2上的与叶轮1上的表面特征适配和/或紧密配合的表面特征的直接接合。精密摩擦配合/连接的示例是微型花键。将扭矩从轴2传递到叶轮1的第二种已知扭矩传递形态是传统的机械连接,诸如轴向花键、键、销等,它们彼此机械接合以在轴2和叶轮1之间直接传递扭矩。
图1示出了一种轴2和叶轮1之间的已知的直接精密摩擦连接。叶轮1直接接合轴2,并且在摩擦面位置利用微型花键来建立精密摩擦连接6。图2示出了垫片7结合图1的精密摩擦连接的使用。精密摩擦连接允许在叶轮1处使用垫片7以实现期望的叶轮间隙(例如,在叶轮的表面和空气动力学形状的部件诸如护罩之间)。在这个理想位置使用垫片7消除了为了间隙调整而移除壳体(例如压缩机壳体)的需要。此外,如果旋转叶轮1与护罩硬接触,则压缩机损坏是有限的;摩擦连接不会产生轴向力,并且如果发生这种接触,典型地只有叶轮1和护罩会受到严重损坏。
然而,微型花键需要的轴直径通常太大,无法与最佳尺寸的轴封一起使用,从而使用更昂贵、效率更低的气体密封,有时还需要更大的齿轮箱。例如,微型花键连接通常排除了筒式干气密封的使用,这是因为密封固定螺母必须小于干气密封的液压直径。在需要较小轴直径的情况下,第二种已知的扭矩传递形态,径向齿接头,被用于将扭矩从轴传递到叶轮。利用径向齿接头,或赫斯接头,是因为与具有相同承载能力的微型花键相比,其直径较小。图3示出了一种轴2和叶轮1之间的直接径向齿接头8的已知技术。叶轮1包括径向齿状锯齿构造,其与轴2上的相应径向齿状锯齿构造接合以在轴2和叶轮1之间直接建立径向齿接头8。
虽然径向齿接头适用于确保两个可旋转部件之间的适当扭矩传递,但径向齿接头的使用带来了组装上的挑战,例如,当需要双端转子时。转子一侧的叶轮间隙能够使用轴承垫片进行调整;但是,转子另一侧的间隙只能通过对压缩机壳体填隙进行调整。在某些情况下,两个压缩机壳体都可以通过轴向固定的轴承进行填隙。由于壳体的物理尺寸,这增加了组装时间,并且增加了组装人员的安全风险。换言之,在轴和叶轮之间直接使用径向齿接头不能在理想位置(例如,直接在轴的表面和叶轮的表面之间)使用垫片,从而允许方便地调节转子的轴向长度。
直接在叶轮机械的两个可旋转部件诸如轴和叶轮之间的径向齿接头具有额外的缺点。如果旋转的叶轮与护罩发生硬接触,则由于径向齿接头的锯齿状齿的几何形状会产生显著的轴向力。这可能导致齿轮装置严重损坏,以及在壳体和/或护罩螺栓失效时的高能量抛射的释放。在此类事件中,潜在的损坏会使运行的压缩机附近的操作员面临更大的受伤风险。
本实用新型的实施例提供了对两个可旋转部件之间的精密摩擦连接和径向齿接头的缺点的解决方案。代替可旋转部件之间的直接接合,将适配器布置在它们之间。在某些情况下,扭矩在可旋转部件之间从轴传递到适配器和从适配器传递到叶轮,在其他情况下从叶轮传递到适配器和从适配器传递到轴。适配器利用一侧上适配器和轴之间的径向齿锯齿构造连接(例如较小直径)的优点,并且利用相对侧上的适配器和叶轮之间的精密摩擦连接的优点(例如,在不需要对叶轮壳体进行填隙或移除壳体的情况下对轴向调整进行填隙的能力)。适配器的另外的优点包括减少了组装期间的劳动时间,并且由于减少了对非常大和沉重的部件的处理而增加了安全性。根据叶轮和适配器之间的扭矩传递方法,如果旋转的叶轮与护罩发生硬接触,则可能会出现破坏性较小的故障模式。适配器能够作为扭矩限制联轴器,极大地限制压缩机损坏,并且在此类故障期间提高压缩机附近操作员的安全性。此外,适配器能够仅使用传统的系紧螺栓附接;不需要其他螺钉或螺栓。与其他联轴器相比,减少的硬件提供了更好的高速平衡和简化的安装/设计。在某些情况下,适配器能够被改装到现场现有的叶轮机械上,和/或能够挽救具有不正确径向齿制造的部件。
图4示出了根据本实用新型的实施例的一种具有适配器30的转子组件100的示意图。转子组件100是用于压缩气体或液体的叶轮机械的一部分。如图所示,转子组件100包括第一可旋转部件10、系紧螺栓18、第二可旋转部件20和适配器30。第一可旋转部件10经由适配器30和系紧螺栓18被可操作地连接到第二可旋转部件20,使得一个可旋转部件10或20的旋转引起另一个可旋转部件20或10的旋转。对于压缩机组件,适配器30被布置在第一可旋转部件10(即叶轮)和第二可旋转部件20(即轴)之间,使得扭矩从第二可旋转部件20传递到适配器30,并且从适配器30传递到第一可旋转部件10。对于膨胀机组件,适配器30被布置在第一可旋转部件10(即叶轮)和第二可旋转部件20(即轴)之间,使得扭矩从第一可旋转部件10传递到适配器30,并且从适配器30传递到第二可旋转部件10。转子组件100的实施例还可以包括两个以上的可旋转部件,例如被可操作地连接到旋转轴两端的叶轮。
图5示出了根据本实用新型的实施例的转子组件100的第一可旋转部件10的示意图。第一可旋转部件10包括容纳适配器30的凹部13。凹部13由径向表面15和轴向表面16定义。径向表面15从转子组件100的中心轴线9径向向外延伸,而轴向表面15沿转子组件100中心轴线9轴向延伸。第一可旋转部件10包括沿着转子组件100的中心轴线9延伸穿过第一可旋转部件11的中心轴向开口11。开口11的尺寸和大小被设定为接收系紧螺栓18,用于将第一可旋转部件10、适配器30和第二可旋转部件20固定在一起以形成转子组件100。在一个示例性实施例中,第一可旋转部件10是叶轮;叶轮包括刀片或叶片,并且可以是开放型叶轮或封闭型叶轮。
图6A示出了根据本实用新型的实施例的转子组件100的第二可旋转部件20的示意图。第二可旋转部件20包括第一端21和第二端22,第二端22是远离第一端21的远端。凹部23位于第一端21,其被配置为接收系紧螺栓18的延伸穿出第一可旋转部件10和适配器30的部分以将第一可旋转部件10、适配器30和第二可旋转部件20固定在一起以形成转子组件100。第二可旋转部件20包括面向适配器30的端面26。端面26包括齿25,齿25形成径向齿接头的一部分。齿25从端面26轴向延伸,并且被配置为与适配器30的齿啮合以在第二可旋转部件20和适配器30之间传递扭矩。此外,图6A中所示的第二可旋转部件20示出了第二端22处的端面27,该端面上没有安装可旋转部件(例如叶轮),也没有用于接收系紧螺栓的一部分的凹部。然而,在下文更详细描述的其他实施例中,额外的可旋转部件能够在第二端22处安装在第二可旋转部件20上,并且端面27可以具有用于接收系紧螺栓的凹部,并且可以被配置为通过任一前述方法在它们之间传递扭矩。在一个示例性实施例中,第二可旋转部件20是轴;轴能够是与整体齿轮压缩机一起使用的小齿轮轴,其中一个或多个小齿轮形成在轴上用于与压缩机的其他小齿轮啮合。
图6B示出了根据本实用新型的实施例的第二可旋转部件20的剖视图。图6B示出了第二可旋转部件20的第一端21。凹部23位于第一端21,其被配置为接收系紧螺栓18的延伸穿出第一可旋转部件10和适配器30的部分以将第一可旋转部件10、适配器30和第二可旋转部件20固定在一起以形成转子组件100。端面26面向适配器30并且包括齿25,齿25形成径向齿接头并且与适配器30的径向齿啮合以在第二可旋转部件20和适配器30之间传递扭矩。
继续参考附图,图7A示出了根据本实用新型实施例的转子组件100的适配器30的示意图。适配器30在第一可旋转部件10和第二可旋转部件20之间传递扭矩。适配器30包括第一扭矩传递形态,其被配置为在适配器30和第一可旋转部件10之间传递扭矩。在组装配置中,第一扭矩传递形态位于适配器30的靠近第一可旋转部件10的第一端31处。例如,适配器30的第一扭矩传递形态被配置为接合第一可旋转部件10的表面,诸如第一可旋转部件10的轴向表面15和/或第一可旋转部件10的径向表面16。在使用垫片的实施例中,在下面更详细的解释中,第一扭矩传递形态被配置为结合放置在适配器30和第一可旋转部件10之间的垫片。第一扭矩传递形态能够是适配器30的端部与第一可旋转部件10的径向表面16和/或轴向表面15之间的精密摩擦连接。第一扭矩传递形态也可以是机械连接,诸如键连接、轴向花键、一个或多个销、锥形或多边形连接。
适配器30还包括第二扭矩传递形态,其被配置为在适配器30和第二可旋转部件20之间传递扭矩。在组装配置中,第二扭矩传递形态位于适配器30的靠近第二可旋转部件20的第二端32处。例如,适配器30的第二扭矩传递形态被配置为接合第二可旋转部件20的表面,诸如第二可旋转部件20的端面26。第二扭矩传递形态不同于第一扭矩传递形态。在一个示例性实施例中,第二扭矩传递形态是适配器30的第二端32和第二可旋转部件20的端面26之间的径向齿接头。
图7B示出了根据本实用新型的实施例的适配器的剖视图。在组装配置中,适配器30包括位于适配器30的靠近第一可旋转部件10的第一端31处的第一扭矩传递形态;图7B所示实施例中的第一扭矩传递形态是精密摩擦连接。在组装配置中,适配器30还包括位于适配器30的靠近第二可旋转部件20的第二端32处的第二扭矩传递形态。第二扭矩传递形态是适配器30的第二端32和第二可旋转部件20的端面26之间的径向齿接头。
如图7A和图7B所示,适配器30包括第一环形主体部分40,其具有直径并且包括在轴向上延伸的外表面41以及面向第一可旋转部件10的在径向上延伸的端面34。端面34包括表面特征,诸如微型花键,以实现第一扭矩传递形态。
图8A示出了根据本实用新型的实施例的图7A中所示的适配器的端视图,其中示出了第一扭矩传递形态的第一实施例。第一扭矩传递形态能够是微型花键或类似的精密摩擦配合,由此已知的材料和精密表面光洁度产生已知的和可重复的摩擦系数,该摩擦系数与精确的预载荷相结合产生已知量的扭矩承载能力。图8B示出了根据本实用新型的实施例的图7B中所示的适配器的末端视图,其中示出了第一扭矩传递形态的第一实施例。第一扭矩传递形态能够是微型花键或类似的精密摩擦配合,由此已知的材料和精密表面光洁度产生已知的和可重复的摩擦系数,该摩擦系数与精确的预载荷相结合产生已知量的扭矩承载能力。
适配器30还包括在结构上与第一环形主体部分40成一体的第二环形主体部分45。在所示的实施例中,第二环形主体部分45具有比第一环形主体部分40的直径小的直径,并且包括在轴向方向上延伸的外表面46和面向轴20的在径向上延伸的端面47。在其他实施例中,第二环形主体部分45的直径大于第一环形主体部分40的直径,或者主体部分40、45的直径能够相同。端面47包括径向齿接头的一部分,径向齿接头包括与位于第二可旋转部件20的端面26上的齿25啮合的齿35,以实现第二扭矩传递形态。图9A示出了根据本实用新型的实施例的图7A中所示的适配器30的末端视图,其中示出了第二扭矩传递形态。齿35是从适配器30的端面37突出的锥形齿,并且被精确地加工成与第二可旋转部件20的端面26上的相应锥形齿25啮合。由于齿25、35啮合,当第二可旋转部件20旋转时,适配器30同样旋转,并且因此扭矩在第二可旋转部件20至适配器30之间传递。图9B示出了根据本实用新型的实施例的图7B中所示的适配器30的端视图,其中示出了第二扭矩传递形态。齿35是从适配器30的端面37突出的锥形齿,并且被精确地加工成与第二可旋转部件20的端面26上的相应锥形齿25啮合。由于齿25、35啮合,当第二可旋转部件20旋转时,适配器30同样旋转,并且因此扭矩在第二可旋转部件20和适配器30之间传递。
可选地,适配器30包括在第一环形主体部分40的外表面41中的环形槽43。环形槽被配置为接收密封件,诸如O形圈,用于密封叶轮10的表面以密封腐蚀性工艺气体。
虽然适配器能够被用于不同类型叶轮机械、泵等的转子组件,但图10示出了一个根据本实用新型实施例的具有适配器的离心式压缩机转子组件的实施例。具体地,图10示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器30的压缩机组件101的剖视图。压缩机组件101包括经由适配器30可操作地连接到旋转轴220的叶轮210。适配器布置在叶轮210和轴220之间以便于扭矩从轴220传递到叶轮210。适配器30通过机械连接或精密配合连接206机械地接合叶轮210,并且通过径向齿接头208机械地接合轴220。系紧螺栓218穿过叶轮210、适配器30和轴220的至少一部分插入,以将部件固定在一起,从而形成压缩机组件101的转子组件。在压缩机组件101的运行期间,轴220由驱动单元和/或齿轮系驱动,以使适配器30旋转,这又引起叶轮210的旋转。对于具有与压缩机组件101类似的转子组件的膨胀机,叶轮210使适配器30旋转,这又引起轴220的旋转。
图11示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器30和垫片50的转子组件102的示意图。垫片50用于调节第一可旋转部件10(例如叶轮)的轴向位置,例如用于压缩机壳体内部的间隙。垫片50放置在适配器30和第一可旋转部件10之间,其调节第一可旋转部件10的轴向位置。垫片50与第一可旋转部件10和适配器之间的摩擦配合连接相配合。例如,垫片50可以具有摩擦面面积,该摩擦面面积等于适配器30的面对第一可旋转部件10的摩擦面面积。
虽然适配器能够用于不同类型叶轮机械、泵等的转子组件,但图12示出了一个根据本实用新型实施例的具有适配器和垫片的离心式压缩机转子组件的实施例。具体地,图12示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器30和垫片250的压缩机组件103的剖视图。压缩机组件103与图11的压缩机组件102具有相同的结构配置,不同之处在于垫片250位于适配器30和叶轮210之间。
图13示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器30的转子组件104的示意图,其中转子组件104具有额外的可旋转部件。转子组件104与图4的转子组件100具有相同的结构配置,不同之处在于额外的可旋转部件10'可操作地连接至第二可旋转部件20。转子组件104包括在第一可旋转部件10和第二可旋转部件20之间的适配器30,而转子组件104的相对侧包括根据常规方法可操作地连接到第二可旋转部件20的额外的可旋转部件10'。
图14示出了根据本实用新型的实施例的包括适配器30的转子组件105的示意图,其中转子组件105具有额外的可旋转部件10'和在转子组件105的一侧上的垫片50。转子组件105与图13的转子组件104具有相同的结构配置,不同之处在于垫片50布置在适配器30和第一可旋转部件10之间以调节第一可旋转部件10的轴向位置。转子组件104的相对侧包括根据常规方法可操作地连接到第二可旋转部件20的额外的可旋转部件10'。
图15示出了根据本实用新型的实施例的包括两个适配器的转子组件的示意图,其中转子组件106的每侧上一个适配器。转子组件106与图13的转子组件104具有相同的结构配置,不同之处在于额外的适配器30'布置在额外的可旋转部件10'和第二可旋转部件20之间。转子组件106包括在转子组件106两侧上的两个适配器30、30'。
图16示出了根据本实用新型的实施例的转子组件107的示意图,其中转子组件107包括两个适配器30、30'和在组件107的一侧上的垫片50,组件107的每侧上一个适配器。转子组件107与图15的转子组件106具有相同的结构配置,不同之处在于垫片50布置在适配器30和第一可旋转部件10之间以调节第一可旋转部件10的轴向位置。转子组件104的相对侧包括可操作地连接到第二可旋转部件20的额外的可旋转部件10'和额外的适配器30',而没有垫片50。此外,转子组件107的实施例可以包括在该组件两侧上的垫片50。
图17示出了根据本实用新型的实施例的一种具有适配器330的转子组件108的示意图。适配器330在第一可旋转部件310和第二可旋转部件320之间传递扭矩。适配器330包括第一扭矩传递形态,其被配置为在适配器330和第一可旋转部件310之间传递扭矩。在组装配置中,第一扭矩传递形态靠近第一可旋转部件310。例如,适配器330的第一扭矩传递形态被配置为接合第一可旋转部件310的表面,诸如第一可旋转部件310的轴向表面315和/或第一可旋转部件310的径向表面316。第一扭矩传递形态能够是适配器30的端部与第一可旋转部件310的径向表面316和/或轴向表面315之间的精密摩擦连接。第一扭矩传递形态也可以是机械连接,诸如键连接、轴向花键、一个或多个销、锥形或多边形连接。
适配器330还包括第二扭矩传递形态,其被配置为在适配器330和第二可旋转部件320之间传递扭矩。在组装配置中,第二扭矩传递形态靠近第二可旋转部件320。例如,适配器330的第二扭矩传递形态被配置为接合第二可旋转部件320的表面,诸如第二可旋转部件320的端面。第二扭矩传递形态不同于第一扭矩传递形态。在一个示例性实施例中,第二扭矩传递形态是适配器330的第二端和第二可旋转部件320的端面之间的径向齿接头。如图17中所示,适配器330具有与适配器30相反的结构,在于适配器330包括凹部335。第一可旋转部件310具有相应的突出部317,该突出部317被配置为配合在适配器330的凹部335内。适配器330包括第一环形主体部分340,其具有直径并且包括在轴向上延伸的外表面以及面向第一可旋转部件310的在径向上延伸的端面。该端面包括表面特征,诸如微型花键,以实现第一扭矩传递形态。适配器330还包括在结构上与第一环形主体部分340成一体的第二环形主体部分345。在所示的实施例中,第二环形主体部分345的直径小于第一环形主体部分340的直径,并且包括在轴向方向上延伸的外表面46和面向第二可旋转部件320的在径向上延伸的端面。在其他实施例中,第二环形主体部分345的直径大于第一环形主体部分340的直径,或者主体部分340、345的直径能够相同。该端面包括径向齿接头的一部分,径向齿接头包括与位于第二可旋转部件320的端面上的齿啮合的齿,以实现第二扭矩传递形态。
虽然适配器330能够被用于不同类型叶轮机械、泵等的转子组件,但具体地,图18示出了一个根据本实用新型实施例的具有适配器330的压缩机组件109的剖视图。压缩机组件109包括经由适配器330可操作地连接到旋转轴320的叶轮310。适配器布置在叶轮310和轴320之间以便于扭矩从轴320传递到叶轮310。适配器330通过机械连接或精密配合连接306机械地接合叶轮310,并且通过径向齿接头308机械地接合轴320。系紧螺栓318穿过叶轮310、适配器330和轴320的至少一部分插入,以将部件固定在一起,从而形成压缩机组件109的转子组件。在压缩机组件109的运行期间,轴320由驱动单元和/或齿轮系驱动,以使适配器330旋转,这又引起叶轮310的旋转。对于具有与压缩机组件109类似的转子组件的膨胀机,叶轮310使适配器330旋转,这又引起轴320的旋转。
现在参考图1至图18,一种根据本实用新型的实施例的方法包括将适配器30、330布置在第一可旋转部件10、210、310和第二可旋转部件20、220、320之间用于在第一可旋转部件10、210、310和第二可旋转部件20、220、320之间传递扭矩,适配器30、330包括位于适配器30、330的靠近第一可旋转部件10、210、310的第一端的第一扭矩传递形态,以及位于适配器30、330的靠近第二可旋转部件20、220、320的第二端的第二扭矩传递形态,其中第一扭矩传递形态不同于第二扭矩传递形态。
虽然已经结合上述特定实施例描述了本公开内容,但显然,许多替代方案、修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,如上所述的本公开的优选实施例旨在是说明性的,而不是限制性的。在不脱离本实用新型的如以下权利要求所要求的精神和范围的情况下,可以进行各种改变。权利要求提供了本实用新型的覆盖范围,并且不应限于本文中提供的具体示例。

Claims (17)

1.一种用于第一可旋转部件和第二可旋转部件之间的扭矩传递的适配器,其特征在于,所述适配器包括:
第一扭矩传递形态,其被配置为在所述适配器和所述第一可旋转部件之间传递扭矩;及
第二扭矩传递形态,其被配置为在所述适配器和所述第二可旋转部件之间传递扭矩,所述第二扭矩传递形态不同于所述第一扭矩传递形态。
2.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述第一扭矩传递形态是精密摩擦连接。
3.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述第一扭矩传递形态是键连接、轴向花键、一个或多个销、锥形或多边形连接。
4.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述第二扭矩传递形态是径向齿接头。
5.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述第一可旋转部件是叶轮,所述第二可旋转部件是轴。
6.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,在组装配置中,所述第一扭矩传递形态位于所述适配器的靠近所述第一可旋转部件的第一端,所述第二扭矩传递形态位于所述适配器的靠近所述第二可旋转部件的与所述第一端相对的第二端。
7.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述第一扭矩传递形态与放置在所述适配器和所述第一可旋转部件之间的垫片配合。
8.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述适配器还包括延伸穿过所述适配器的中心轴向开口,所述中心轴向开口被配置为接收用于将所述适配器固定在适当位置的系紧螺栓。
9.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述适配器还包括:
第一环形主体部分,其具有直径并且包括在轴向上延伸的外表面以及面向所述第一可旋转部件的在径向上延伸的端面,其中所述第一扭矩传递形态位于所述端面上;及
第二环形主体部分,其具有与所述第一环形主体部分的直径不同的直径并且包括在轴向上延伸的外表面以及面向所述第二可旋转部件的在径向上延伸的端面,其中所述第二扭矩传递形态位于所述端面上。
10.根据权利要求9所述的适配器,其特征在于,所述适配器还包括在所述第一环形主体部分的所述外表面中的凹槽,所述凹槽被配置为接收密封件,用于密封所述第一可旋转部件的表面。
11.一种组件,其特征在于,所述组件包括:
第一可旋转部件;
第二可旋转部件,其可操作地连接至所述第一可旋转部件;及
适配器,其设置在所述第一可旋转部件和所述第二可旋转部件之间以在它们之间传递扭矩,所述适配器具有位于所述适配器的靠近所述第一可旋转部件的第一端的第一扭矩传递形态,以及位于所述适配器的靠近所述第二可旋转部件的第二端的第二扭矩传递形态,其中所述第一扭矩传递形态不同于所述第二扭矩传递形态。
12.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述组件还包括设置在所述适配器的所述第一端和所述第一可旋转部件之间的垫片,所述垫片被配置为与所述第一扭矩传递形态配合,以将扭矩从所述适配器传递到所述第一可旋转部件。
13.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述组件还包括在所述第二可旋转部件的远离所述第一可旋转部件的远端处可操作地连接至所述第二可旋转部件的额外的可旋转部件。
14.根据权利要求13所述的组件,其特征在于,所述组件还包括设置在所述第二可旋转部件的所述远端和所述额外的可旋转部件之间的额外的适配器。
15.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述组件还包括可插入地通过所述第一可旋转部件以将所述适配器固定在所述第一可旋转部件和所述第二可旋转部件之间的适当位置的系紧螺栓。
16.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述第一扭矩传递形态是摩擦连接。
17.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述第二扭矩传递形态是径向齿接头。
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