平衡花键及压缩系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种平衡花键及压缩系统，其与压缩机一起使用。该平衡花键具有圆柱形本体，该圆柱形本体具有中心轴线和围绕中心轴线布置的多个齿。该平衡花键还具有围绕圆柱形本体的中心轴线的一部分布置的配重。本实用新型专利技术的技术方案能够减轻压缩系统运行期间发生的不平衡现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及一种花键，更具体地说，涉及一种用于驱动轴的不平衡花键。
技术介绍
内燃机（例如，柴油发动机、汽油发动机或气体燃料驱动的发动机）进行运转以产生动力输出。在很多系统中，该动力输出驱动用于下游应用的压缩机。例如，压缩机可具有由发动机旋转以产生压缩空气流的驱动轴。压缩机可包括一或多个由驱动轴提供动力以压缩进入流体的活塞。在单缸压缩机中可能存在例如在运行期间仅有一个气缸运动所导致的扭力不平衡。在一些压缩机装置中，空间约束以及实现终端用户操作灵活性的期望导致设计上的选择，进一步加剧固有不平衡。1985年4月9日授予布朗的美国专利4,509,378（下称“’378专利”）中描述了一种处理单缸压缩机中存在的不平衡的方法。该’378专利描述了一种具有用于平衡单缸系统中存在的惯性力的配重和对重的往复机械。例如，两个配重附接到系统的曲轴并配置成与曲轴一同转动。往复机械也包括两个以与曲轴相同的速度沿与曲轴相反的方向转动的对重。在运行期间，配重和对重将各力结合起来以便平衡与单缸相关的主要往复运动惯性力。尽管’378专利的系统可以有助于减少往复机械中存在的不平衡，但是配重在旋转轴上的位置可使该方案对于存在空间约束限制了配重的布置的应用不可行或不理想。进一步地说，由于在一些教导中配重与旋转轴集成，因此用户改变部件的布置或组合的灵活性受到了限制。另外，由于配重与轴集成，因此用户可能不能够针对用户特定应用定制不平衡校正。所公开的系统涉及克服上文提到的一个或多个问题。
技术实现思路
一方面，本技术涉及一种平衡花键，其包括具有中心轴线和围绕中心轴线布置的多个齿的大致圆柱形本体。该平衡花键还包括围绕大致圆柱形本体的中心轴线的一部分布置的配重。所述配重配置成围绕所述大致圆柱形本体的第一端布置，并且所述多个齿围绕与所述第一端相对的所述大致圆柱形本体的第二端布置。所述大致圆柱形本体和所述配重形成单件式组件。所述配重围绕布置的所述中心轴线的所述一部分由角度限定；并且所述配重的厚度和所述角度之间的比率为0.16-0.24毫米/度。所述大致圆柱形本体包括对齐机构，通过所述对齐机构使所述大致圆柱形本体与轴轴向对齐，所述轴以可拆卸方式接纳所述大致圆柱形本体和所述配重。所述对齐机构包括孔，所述孔配置成接纳布置在所述轴上的销。所述配重和所述销布置在贯穿所述大致圆柱形本体的中心轴线的相对两侧。所述配重具有围绕所述配重的圆周布置的一个或多个平衡孔。所述配重围绕其布置的所述中心轴线的所述一部分由角度限定，并且所述角度介于168度和172度之间。另一方面，本技术涉及一种压缩系统，其包括流体压缩机，该流体压缩机具有驱动轴和配置成与驱动轴的端部配合的外花键。该压缩系统还包括配置成围绕外花键的一部分布置的配重。又一方面，本技术涉及一种动力系统，其包括发动机，该发动机具有带有内花键的曲轴。该动力系统还包括具有驱动轴和往复式连接到驱动轴的单个活塞的流体压缩机。外花键配置成与内花键配合，并且包括配置成可拆卸地接纳驱动轴的端部的内孔。该动力系统还包括配重，该配重与外花键集成，并配置成围绕由角度限定的外花键的中心轴线的一部分布置。配重的厚度与该角度的比率约为0.16-0.24毫米/度。本技术所公开的技术方案能够减轻压缩系统运行期间发生的不平衡现象。附图说明图1为示例性动力系统的剖面图解示意图；图2为可在图1中的动力系统中使用的示例性压缩机的分解透视示意图；图3为可与图2中的压缩机一起使用的示例性外花键的透视示意图；图4为图3中的外花键的主视示意图；以及图5为图3和图4中的外花键的截面侧视示意图。具体实施方式图1示出了具有压缩机8和可操作地连接到压缩机8的动力源10的动力系统5。动力源10可包括发动机12，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料驱动的发动机（例如，天然气发动机）或对于本领域技术人员显而易见的任何其他类型的内燃机。动力源10还可包括可操作地连接到另一个装置（例如压缩机8）以驱动该连接的装置的曲轴14。在所示实施例中，压缩机8为流体压缩机，其包括用于接纳待活塞18压缩的流体（例如，气体，例如空气）的流体进入口16。活塞杆20将活塞18连接到驱动轴22。例如，驱动轴22可与动力源10的曲轴14连接，使得曲轴14的旋转传动驱动轴22相应的旋转。例如，在图1的实施例中，驱动轴22通过可经由内花键与外花键24接合连接到动力源10的曲轴14。压缩机8进一步包括配重26，其配置成围绕外花键24和/或驱动轴22布置，以减轻压缩机8运行期间发生的不平衡。例如，在一个实施例中，压缩机8是仅有一个活塞18的单缸压缩机，且配重26抵消因仅有的单个活塞18运行而出现的固有不平衡。又例如，在一些实施例中，驱动轴22可具有部分地抵消因单个活塞18而出现的固有不平衡的反向摆度，且配重26可提供完全抵消固有不平衡所需的额外偏移。也就是说，在一些实施例中，空间约束可限制驱动轴22的反向摆度，且平衡压缩机8所需的剩余偏移可由配重26提供。根据特定实施方式的考虑，外花键24、配重26和驱动轴22可通过多种适当方式形成或连接。例如，在一个实施例中，外花键24、配重26和驱动轴22形成为分离件，且通过任何适当连接方式（例如，螺栓、螺钉、过盈配合等）连接在一起以便用于运行。在一些实施例中，驱动轴22可配置成在其上可拆卸地接纳外花键24以及配重26。此外，在一些实施例中，螺栓可穿过外花键24，以将外花键24以及配重26可拆卸地连接到驱动轴22。如本文所用，术语“可拆卸地”是指一个部件可由另一部件接纳并从该部件拆除，而其中任一部件没有发生变形或受损。在其他实施例中，外花键24和配重26形成为单件式组件（即，集成为一体件）。在此类实施例中，单件式组件（包括外花键24和配重26）可通过任何适当方式连接到驱动轴22，例如通过使用螺栓将单件式组件固定至驱动轴22和/或通过在驱动轴22的外径50（如图2所示）与外花键24的内径49（如图5所示）之间形成过盈配合。此外，在其他实施例中，驱动轴22、外花键24和配重26形成为单件式组件（即，集成为一体件）。在此类实施例中，单件式组件（包括驱动轴22、外花键24和配重26）可配置成通过任何适当方式（例如，通过螺栓、螺钉、过盈配合等）连接到压缩机8以便用于运行。另外，在驱动轴22、外花键24和配重26中的一个或多个形成为单件式组件的实施例中，部件可由单件材料形成，或可利用一种或多种技术将部件集成在一起以形成一体件，包括但不限于焊接、在单一模具中形成部件、在热处理工艺中将部件彼此熔结等。应该注意的是，在一些实施例中，压缩机8可包括图1中未示出或描述的一个或多个附加部件，该附加部件可以促进对通过流体进入口16接纳的流体的压缩。虽然基于特定实施方式的考虑选用任意给定系统中的部件，但在一些实施例中，压缩机8可进一步包括冷却剂口28、冷却板30、卸载器盖32、卸载器活塞34、一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡花键，其特征在于包括：圆柱形本体，其具有中心轴线和围绕所述中心轴线布置的多个齿；以及配重，其围绕所述圆柱形本体的中心轴线的一部分布置。

【技术特征摘要】
2015.01.28 US 14/6080251.一种平衡花键，其特征在于包括：
圆柱形本体，其具有中心轴线和围绕所述中心轴线布置的多个齿；以及
配重，其围绕所述圆柱形本体的中心轴线的一部分布置。
2.根据权利要求1所述的平衡花键，其特征在于，所述配重配置成围绕所述圆柱形本体的第一端布置，并且所述多个齿围绕与所述第一端相对的所述圆柱形本体的第二端布置。
3.根据权利要求1所述的平衡花键，其特征在于，所述圆柱形本体和所述配重形成单件式组件。
4.根据权利要求1所述的平衡花键，其特征在于，所述配重围绕布置的所述中心轴线的所述一部分由角度限定；并且所述配重的厚度和所述角度之间的比率为0.16-0.24毫米/度。
5.根据权利要求1所述的平衡花键，其特征在于，所述圆柱形本体包括对...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·F·希尔顿，G·D·施罗德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国;US