应用案例Case
制氧机(无油空压机)

一、无油空压机(制氧机)工作特点:


1、电机


压缩机的结构原理如图所示,连杆通过轴承与偏心压装在一起,偏心轮锁紧在电机轴上,由于转轴的旋转,带动连杆往复运动,从而实现空气的的吸入、压缩和排出过程。F1主要受空压机输出气压和偏心能偏心量e影响 ;Fr主要受转子重力及磁力和磁力大小不对称的非对称力及转子动不平衡量影响。因此,工况及制造误差决定压缩机电机轴承寿命将离散较大,因此电机轴承慎选!


2、曲柄连杆轴承


曲柄连杆轴承受力如下:


偏心轮轴承内圈旋转,外圈承受往复载荷。该轴承载荷F1主要受空压机输出气压和偏心能偏心量e及偏心轮势能影响 。

其载荷有如下特点:


因此,正玄波波动的载荷对曲柄连杆轴承的寿命造成很大的影响,特别对油膜的形成和保持及轴承受力结构造成致命的影响,具体影响如下:


二、无油空压机(制氧机)轴承的选择:


1、油脂的选择:由于无油机工作过程中冲击载荷对轴承寿命影响的严重性及油膜形成不稳定影响。因此对油脂有如下要求:

1.1 需要油膜具有较强的保持能力和耐剪切能力,即使在冲击载荷下也不易破坏;

1.2 需要有较好的低温启动性和承受高温的能力;

1.3 需要有较好的油膜厚度,以防止金属与金属的粘着磨损。


2.轴承内部结构的设计

无油空压机偏心轮轴承由于承受较大的交变冲击载荷,其主要的失效模式为轴承卡死和保持器散架。金属保持器工作过程中,保持器局部应力高达近60MPa,传统的金属保持器不足以承受该应力。改进对策:金属保持器进行氮化处理和铆钉直径加大。但无油机曲柄轴承属薄壁轴承,氮化处理将导致保持器变形,加工难度较大,铆钉直径的较大受空间限制,几乎无可能。现代材料学和自动化加工的发展为塑料保持器的对金属保持器的弊端的解决变为了现实。


各种滚动轴承大都采用塑料保持器替代金属保持器,塑料保持器的优点如下:
1、由于质量轻,适用于高速运转;
2、有自润滑特性,且磨损少,不易产生磨削,易保持轴承内部洁净;
3、低噪音,适用于宁静场合;
4、耐蚀性能好,不会生锈;

5、耐冲击性强。经得起很大的力矩载荷;

6、易加工成型,提高保持器性能而选型的自由度很大。



3.合适的工作游隙,轴承工作游隙对寿命的影响如下:



为实现恰当的工作游隙,需按我司提供的公差配合,对轴承进行配合,具体推荐请咨询我司。


4、无油空压机偏心轮轴承密封要求


4.1 铁盖具有低噪音,便于散热的有点,但密封性能较差,需对安装及使用现场要求较高;

4.2 RZ密封性能好于铁盖产品;

4.3 对有密封要求的地方建议选用DDU结构,即RS密封结构。


5、安装配件精度对选择


现有连杆轴承室靠加紧螺栓预紧的方式,会造成轴承变形卡滞或松动,轴承早期失效。