專利名稱：帶有外部軸承所支承的電動機的機車空氣壓縮機的制作方法
技術領域：
總體上說，本發明涉及一種用于鐵路機車的空冷、多汽缸、兩段的空氣壓縮機及其與電機的結合。特別的，本發明涉及一種由電機驅動的前述空氣壓縮機的機軸，所說電機通過外部的軸承支承。
背景技術：
眾所周知，多汽缸空氣壓縮機通常用于貨運及客運機車以提供壓縮空氣用于鐵路氣剎系統中的操作及控制設備。許多現有技術中的空氣壓縮機都有一對低壓汽缸和一個高壓汽缸，這些氣缸按照常用的方式安裝在曲柄軸箱上并由其支承。壓縮機中還含有由與之相連的致動棒驅動的活塞，所說致動棒由旋轉機軸驅動。機軸的一端設置有適宜的可旋轉的主動力機，如電動機，并由其驅動。機軸的另一端通過防松螺母與制冷風扇裝置的輪轂相連接。
通過壓縮機直接驅動制冷風扇有其有利的一面。當空氣壓縮機的速度增加時，風扇的速度及制冷能力將成比例地增加。風扇只有在壓縮機停止工作或停止轉動的情況下才會停止轉動。同時，人們也發現使用單獨的電機驅動制冷風扇是不可靠的，因為電機的故障將導致制冷效果的喪失，這樣會使得旋轉壓縮機的溫度上升至較危險的高度，這可能會引起潤滑油的失效，導致空氣壓縮機的故障。
在現有技術中，由電機驅動的機軸在電機端沒有任何的支撐。所說的電機端也就是遠離風扇的一端。這樣，當機軸旋轉時，它可能會振動甚至搖晃。除設計要求的旋轉運動之外，機軸的任何移動，都可能會導致電機的故障。
正常的運轉要求在電機的定子與轉子之間存在一定的空隙。該空隙是必須保持的。如果轉子與定子接觸或磨擦，該電機將會發生故障。另一方面，使定子與轉子的空隙保持最小也很重要，因為空隙的增大將導致電機效力和動力的降低。因而，該空隙是必要的，但必須盡可能地保持在最小。當機軸搖擺或晃動時，將會引起轉子與定子之間的磨擦，這樣會給電機帶來負面的影響。
發明內容
本發明提供了一種用于支撐由電機驅動的旋轉機軸的外部固定組件。該外部固定組件包括一個安置在一個垂直板上的帶有環狀突起的軸承支撐件，以及一個固定在軸承支撐件上的軸承。該軸承設置在旋轉機軸的一端，即旋轉機軸和制冷風扇的輪轂相連接端的相對端。其中軸承用于支撐所說的旋轉機軸，從而減少所述旋轉機軸在進行自由旋轉時垂直及水平方向上的移動。
本發明另一具體方案提供了一種與所述的采用電機驅動旋轉機軸的多汽缸，兩級空氣壓縮機相結合的用于支撐旋轉機軸的外部固定件。所述的外部固定件包含一個帶有環狀突起的軸承支撐件，安裝在垂直的板上，另外還包括一個固定在軸承支撐件上的軸承。該軸承安裝在旋轉機軸的一端，也就是與旋轉機軸同所說空氣壓縮機的輪轂連接處相對應的一端。其中的軸承用于固定旋轉機軸以降低在旋轉機軸進行自由旋轉時的在垂直及水平方向上的移動。
發明目的因而，本發明的一個基本目的在于提供一種用于空氣壓縮機/電機組合體內，電機室外部的機軸的支撐，以降低機軸的搖晃。
本發明的另一個目的在于提供一種空氣壓縮機/電機組合體內機軸的外部支撐，以降低轉子與定子磨擦的可能性。
本發明的一個附加的目的在于提供一種用于空氣壓縮機/電機組合體，安裝在電機室上的機軸的支撐。
在仔細閱讀了本發明隨后的詳細描述，特別是結合下述附圖及權利要求進行閱讀后，本發明的上述目的以及其它各種目的和效果將會更加明顯。
圖1是現有技術的多汽缸、兩級空氣壓縮機的軸測圖；圖2是一種結合了向內突起的環狀軸承支撐件的，如圖1所示的多汽缸、兩級空氣壓縮機的本發明具體實施方案的示意圖；圖3是一種結合了向外突起的環狀軸承支撐件的，如圖1所示的多汽缸、兩級空氣壓縮機的本發明具體實施方案的示意圖；圖4是根據本發明的一種對開軸承的軸測圖。
具體實施例方式
在對本發明進行詳細的描述前，我們首先應當明確，為了更清楚起見，對于附圖中各視圖內具有相同功能的相同組成，均采用相同的附圖標記加以標示。
現在參照圖2及圖3，描述了一種多汽缸、兩級空氣壓縮機，通常標記為10，以及預定的電機，通常標記為20，的本發明的塊狀示意圖。這樣多汽缸、兩段空氣壓縮機10包含了一個通過旋轉機軸2所驅動的連接柱來致動的活塞。該機軸2的一端連接到致冷風扇組件16的輪轂上。機軸2的另一端由預定的電機20驅動。在機軸2旋轉了一段時間后將會發生搖擺或晃動。機軸2的任何非預期的旋轉運動之外的移動都將會導致發生故障。
電機正常的運轉要求定子4和轉子6之間存在一定空隙，該空隙即為電機旋轉的空間。該空隙是必須要保留的。如果轉子6與定子4相接觸或發生磨擦，在電機20內就會發生故障。同樣重要的是，該空隙應當足夠的小，因為隨著空隙的增加電機的效率及動力將會發生損失。
圖2中清楚顯示出，其中包括一個具有向內的突起的環狀軸承支撐組件12，該組件支撐著軸承14。同樣，由圖3可清楚的看出，其中包括了一個向外突起的環狀支撐組件18，由其支撐著軸承14。如圖2及圖3所示，帶有環狀突起的軸承支撐件可以向內突出也可向外突出；然而，在這里優選的環狀突起是向內的。而且，可以看出無論是環狀突起的軸承支承件12還是18其中都有空隙，以允許在該機軸2的末端需要延伸時可以得以伸出。事實上，或者將軸承支撐部件作為一個改進的蓋，或者將其作為一個替代部分代替目前的蓋。所述的縫隙設置在環狀突起的軸承支撐件緊臨中心處。本發明提供了一種外部支撐，標記為30，以支撐機軸2，用于阻止或至少減少機軸2在垂直和水平方向上的任何移動。有一種垂直的軸承支撐組件12。軸承組件14安置在這樣垂直的環狀突起的軸承支撐件12或18上。軸承組件14與機軸2的一端相連，所說的相連端與機軸和空氣壓縮機10的制冷風扇的中心及輪相連端相對。這樣的軸承組件14及這樣的垂直環狀突出的承軸支撐組件12或18支撐著機軸，從而降低機軸2任何的外部移動。由于軸承組件14可自由地旋轉，因而不會阻止機軸2的任何旋轉運動。在本發明的一個實施方案中這樣的軸承組件14是一種對開軸承。本發明的另一個實施方式是這樣的軸承組件14與機軸2的外端相連。
垂直的環狀突起的軸承支撐組件12或18與用于裝入電機20的電機室相連。連接方式可以是通過修飾這樣的電機室的頂部，以使得軸承組件14可以進入電機室，與機軸2連接并固定在其上。然而，用所說垂直環狀突出軸承支撐組件12或18，替換現有的預置的電機20的電機室的頂蓋部分也在本發明的范圍之內。所說的外部固定件30可以包含在新的壓縮機裝備上，而且空氣壓縮機單元也可與目前使用的不同。
本發明詳細地描述了目前優選的方案以及許多可替換的實施方式，基于此，應當可以理解，各種其它的對本發明的修改和限制，對于空氣壓縮機相關領域內的普通技術人員來說都是可以想象得到的，而沒有脫離本發明的精神和后附的權利要求所限定的范圍。
權利要求
1.一種用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，所述組件包括a)一個固定在電機室上的軸承支撐組件，所述支撐組件與壓縮機旋轉機軸的縱向軸垂直安裝，所說的軸承支撐組件包括一個環狀突起的部分；以及b)一個軸承組件，由所述的軸承支撐組件的環狀突起部分支撐，而且該軸承與壓縮機的所述旋轉機軸的一端相連，以用于支撐旋轉機軸，使得旋轉機軸在進行自由旋轉的同時減少不必要的水平及垂直方向上的移動，所說的軸承組件與旋轉機軸的一端，也就是旋轉機軸與空氣壓縮機的制冷風扇輪轂相連處的相對端，相連。
2.按照權利要求1所述的用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，其中所說的軸承是一種對開軸承。
3.按照權利要求2所述的用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，其中所說的軸承與壓縮機旋轉機軸的一端相連，相連端為與旋轉機軸和空氣壓縮機的制冷風扇輪轂相連處的對應端。
4.按照權利要求1所述的用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，其中所說的組件安裝在所說的電機室的外部。
5.按照權利要求1所述的用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，其中所說的軸承還包括一個孔，用于所說的旋轉機軸的一端進行延伸。
6.按照權利要求1所述的用于支撐由電機驅動的旋轉機軸一端的組件，其中所述的環狀突起部分向內突出。
7.一種與內部裝有電機驅動的旋轉機軸的多汽缸、兩級空氣壓縮機相結合的組合裝置，改進之處在于包括一個外部安裝組件用于支撐所述空氣壓縮機旋轉機軸的一端，所述的外部支撐組件包括a)一個固定在電機室上的軸承支撐組件，所述支撐組件與壓縮機旋轉機軸的縱向軸垂直安裝，所說的軸承支撐組件包括一個環狀突起的部分；以及b)一個軸承組件，由所述的軸承支撐組件的環狀突起部分支撐，而且該軸承與壓縮機的所述旋轉機軸的一端相連，用于支撐旋轉機軸，使旋轉機軸進行自由旋轉的同時減少不必要的水平及垂直方向上的移動，所說的軸承組件與旋轉機軸的一端相連，也就是與旋轉機軸和空氣壓縮機的制冷風扇輪轂相連處的相對端。
8.按照權利要求7所述的，由多汽缸、兩級空氣壓縮機和支撐由電機驅動的旋轉軸的外部安裝組件所構成的組合裝置，其中的所說的軸承是一種對開軸承。
9.按照權利要求8所述的，由多汽缸、兩級空氣壓縮機和支撐由電機驅動的旋轉軸的外部安裝組件所構成的組合裝置，其中所說的軸承支撐組件還包括一個孔，用于所說的旋轉機軸的一端進行延伸。
10.按照權利要求8所述的，由多汽缸、兩級空氣壓縮機和支撐由電機驅動的旋轉軸的外部安裝組件所構成的組合裝置，其中所說的環狀突起部分向內突出。
全文摘要
本發明提供了一種用于支撐由電機驅動的旋轉機軸的外部固定組件。該外部固定組件包括一個環狀突起的軸承支撐組件，該組件安裝在一個充分垂直的板上；另外還包括一個安裝在該軸承支撐組件上的軸承。所述軸承與旋轉機軸支撐，以降低旋轉機軸自由進行旋轉時在垂直或水平方向上的移動。
文檔編號F04B41/00GK1487192SQ0315619
公開日2004年4月7日 申請日期2003年9月4日 優先權日2002年9月6日
發明者詹姆士·M·瓦爾內, 布賴恩·L·卡開姆, 沃爾特·E·哥特爾, E 哥特爾, L 卡開姆, 詹姆士 M 瓦爾內 申請人:西屋氣動剎車技術公司