专利名称：带有外部轴承所支承的电动机的机车空气压缩机的制作方法
技术领域：
总体上说，本发明涉及一种用于铁路机车的空冷、多汽缸、两段的空气压缩机及其与电机的结合。特别的，本发明涉及一种由电机驱动的前述空气压缩机的机轴，所说电机通过外部的轴承支承。
背景技术：
众所周知，多汽缸空气压缩机通常用于货运及客运机车以提供压缩空气用于铁路气刹系统中的操作及控制设备。许多现有技术中的空气压缩机都有一对低压汽缸和一个高压汽缸，这些气缸按照常用的方式安装在曲柄轴箱上并由其支承。压缩机中还含有由与之相连的致动棒驱动的活塞，所说致动棒由旋转机轴驱动。机轴的一端设置有适宜的可旋转的主动力机，如电动机，并由其驱动。机轴的另一端通过防松螺母与制冷风扇装置的轮毂相连接。
通过压缩机直接驱动制冷风扇有其有利的一面。当空气压缩机的速度增加时，风扇的速度及制冷能力将成比例地增加。风扇只有在压缩机停止工作或停止转动的情况下才会停止转动。同时，人们也发现使用单独的电机驱动制冷风扇是不可靠的，因为电机的故障将导致制冷效果的丧失，这样会使得旋转压缩机的温度上升至较危险的高度，这可能会引起润滑油的失效，导致空气压缩机的故障。
在现有技术中，由电机驱动的机轴在电机端没有任何的支撑。所说的电机端也就是远离风扇的一端。这样，当机轴旋转时，它可能会振动甚至摇晃。除设计要求的旋转运动之外，机轴的任何移动，都可能会导致电机的故障。
正常的运转要求在电机的定子与转子之间存在一定的空隙。该空隙是必须保持的。如果转子与定子接触或磨擦，该电机将会发生故障。另一方面，使定子与转子的空隙保持最小也很重要，因为空隙的增大将导致电机效力和动力的降低。因而，该空隙是必要的，但必须尽可能地保持在最小。当机轴摇摆或晃动时，将会引起转子与定子之间的磨擦，这样会给电机带来负面的影响。
发明内容
本发明提供了一种用于支撑由电机驱动的旋转机轴的外部固定组件。该外部固定组件包括一个安置在一个垂直板上的带有环状突起的轴承支撑件，以及一个固定在轴承支撑件上的轴承。该轴承设置在旋转机轴的一端，即旋转机轴和制冷风扇的轮毂相连接端的相对端。其中轴承用于支撑所说的旋转机轴，从而减少所述旋转机轴在进行自由旋转时垂直及水平方向上的移动。
本发明另一具体方案提供了一种与所述的采用电机驱动旋转机轴的多汽缸，两级空气压缩机相结合的用于支撑旋转机轴的外部固定件。所述的外部固定件包含一个带有环状突起的轴承支撑件，安装在垂直的板上，另外还包括一个固定在轴承支撑件上的轴承。该轴承安装在旋转机轴的一端，也就是与旋转机轴同所说空气压缩机的轮毂连接处相对应的一端。其中的轴承用于固定旋转机轴以降低在旋转机轴进行自由旋转时的在垂直及水平方向上的移动。
发明目的因而，本发明的一个基本目的在于提供一种用于空气压缩机/电机组合体内，电机室外部的机轴的支撑，以降低机轴的摇晃。
本发明的另一个目的在于提供一种空气压缩机/电机组合体内机轴的外部支撑，以降低转子与定子磨擦的可能性。
本发明的一个附加的目的在于提供一种用于空气压缩机/电机组合体，安装在电机室上的机轴的支撑。
在仔细阅读了本发明随后的详细描述，特别是结合下述附图及权利要求进行阅读后，本发明的上述目的以及其它各种目的和效果将会更加明显。
图1是现有技术的多汽缸、两级空气压缩机的轴测图；图2是一种结合了向内突起的环状轴承支撑件的，如图1所示的多汽缸、两级空气压缩机的本发明具体实施方案的示意图；图3是一种结合了向外突起的环状轴承支撑件的，如图1所示的多汽缸、两级空气压缩机的本发明具体实施方案的示意图；图4是根据本发明的一种对开轴承的轴测图。
具体实施例方式
在对本发明进行详细的描述前，我们首先应当明确，为了更清楚起见，对于附图中各视图内具有相同功能的相同组成，均采用相同的附图标记加以标示。
现在参照图2及图3，描述了一种多汽缸、两级空气压缩机，通常标记为10，以及预定的电机，通常标记为20，的本发明的块状示意图。这样多汽缸、两段空气压缩机10包含了一个通过旋转机轴2所驱动的连接柱来致动的活塞。该机轴2的一端连接到致冷风扇组件16的轮毂上。机轴2的另一端由预定的电机20驱动。在机轴2旋转了一段时间后将会发生摇摆或晃动。机轴2的任何非预期的旋转运动之外的移动都将会导致发生故障。
电机正常的运转要求定子4和转子6之间存在一定空隙，该空隙即为电机旋转的空间。该空隙是必须要保留的。如果转子6与定子4相接触或发生磨擦，在电机20内就会发生故障。同样重要的是，该空隙应当足够的小，因为随着空隙的增加电机的效率及动力将会发生损失。
图2中清楚显示出，其中包括一个具有向内的突起的环状轴承支撑组件12，该组件支撑着轴承14。同样，由图3可清楚的看出，其中包括了一个向外突起的环状支撑组件18，由其支撑着轴承14。如图2及图3所示，带有环状突起的轴承支撑件可以向内突出也可向外突出；然而，在这里优选的环状突起是向内的。而且，可以看出无论是环状突起的轴承支承件12还是18其中都有空隙，以允许在该机轴2的末端需要延伸时可以得以伸出。事实上，或者将轴承支撑部件作为一个改进的盖，或者将其作为一个替代部分代替目前的盖。所述的缝隙设置在环状突起的轴承支撑件紧临中心处。本发明提供了一种外部支撑，标记为30，以支撑机轴2，用于阻止或至少减少机轴2在垂直和水平方向上的任何移动。有一种垂直的轴承支撑组件12。轴承组件14安置在这样垂直的环状突起的轴承支撑件12或18上。轴承组件14与机轴2的一端相连，所说的相连端与机轴和空气压缩机10的制冷风扇的中心及轮相连端相对。这样的轴承组件14及这样的垂直环状突出的承轴支撑组件12或18支撑着机轴，从而降低机轴2任何的外部移动。由于轴承组件14可自由地旋转，因而不会阻止机轴2的任何旋转运动。在本发明的一个实施方案中这样的轴承组件14是一种对开轴承。本发明的另一个实施方式是这样的轴承组件14与机轴2的外端相连。
垂直的环状突起的轴承支撑组件12或18与用于装入电机20的电机室相连。连接方式可以是通过修饰这样的电机室的顶部，以使得轴承组件14可以进入电机室，与机轴2连接并固定在其上。然而，用所说垂直环状突出轴承支撑组件12或18，替换现有的预置的电机20的电机室的顶盖部分也在本发明的范围之内。所说的外部固定件30可以包含在新的压缩机装备上，而且空气压缩机单元也可与目前使用的不同。
本发明详细地描述了目前优选的方案以及许多可替换的实施方式，基于此，应当可以理解，各种其它的对本发明的修改和限制，对于空气压缩机相关领域内的普通技术人员来说都是可以想象得到的，而没有脱离本发明的精神和后附的权利要求所限定的范围。
权利要求
1.一种用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，所述组件包括a)一个固定在电机室上的轴承支撑组件，所述支撑组件与压缩机旋转机轴的纵向轴垂直安装，所说的轴承支撑组件包括一个环状突起的部分；以及b)一个轴承组件，由所述的轴承支撑组件的环状突起部分支撑，而且该轴承与压缩机的所述旋转机轴的一端相连，以用于支撑旋转机轴，使得旋转机轴在进行自由旋转的同时减少不必要的水平及垂直方向上的移动，所说的轴承组件与旋转机轴的一端，也就是旋转机轴与空气压缩机的制冷风扇轮毂相连处的相对端，相连。
2.按照权利要求1所述的用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，其中所说的轴承是一种对开轴承。
3.按照权利要求2所述的用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，其中所说的轴承与压缩机旋转机轴的一端相连，相连端为与旋转机轴和空气压缩机的制冷风扇轮毂相连处的对应端。
4.按照权利要求1所述的用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，其中所说的组件安装在所说的电机室的外部。
5.按照权利要求1所述的用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，其中所说的轴承还包括一个孔，用于所说的旋转机轴的一端进行延伸。
6.按照权利要求1所述的用于支撑由电机驱动的旋转机轴一端的组件，其中所述的环状突起部分向内突出。
7.一种与内部装有电机驱动的旋转机轴的多汽缸、两级空气压缩机相结合的组合装置，改进之处在于包括一个外部安装组件用于支撑所述空气压缩机旋转机轴的一端，所述的外部支撑组件包括a)一个固定在电机室上的轴承支撑组件，所述支撑组件与压缩机旋转机轴的纵向轴垂直安装，所说的轴承支撑组件包括一个环状突起的部分；以及b)一个轴承组件，由所述的轴承支撑组件的环状突起部分支撑，而且该轴承与压缩机的所述旋转机轴的一端相连，用于支撑旋转机轴，使旋转机轴进行自由旋转的同时减少不必要的水平及垂直方向上的移动，所说的轴承组件与旋转机轴的一端相连，也就是与旋转机轴和空气压缩机的制冷风扇轮毂相连处的相对端。
8.按照权利要求7所述的，由多汽缸、两级空气压缩机和支撑由电机驱动的旋转轴的外部安装组件所构成的组合装置，其中的所说的轴承是一种对开轴承。
9.按照权利要求8所述的，由多汽缸、两级空气压缩机和支撑由电机驱动的旋转轴的外部安装组件所构成的组合装置，其中所说的轴承支撑组件还包括一个孔，用于所说的旋转机轴的一端进行延伸。
10.按照权利要求8所述的，由多汽缸、两级空气压缩机和支撑由电机驱动的旋转轴的外部安装组件所构成的组合装置，其中所说的环状突起部分向内突出。
全文摘要
本发明提供了一种用于支撑由电机驱动的旋转机轴的外部固定组件。该外部固定组件包括一个环状突起的轴承支撑组件，该组件安装在一个充分垂直的板上；另外还包括一个安装在该轴承支撑组件上的轴承。所述轴承与旋转机轴支撑，以降低旋转机轴自由进行旋转时在垂直或水平方向上的移动。
文档编号F04B41/00GK1487192SQ0315619
公开日2004年4月7日 申请日期2003年9月4日 优先权日2002年9月6日
发明者詹姆士·M·瓦尔内, 布赖恩·L·卡开姆, 沃尔特·E·哥特尔, E 哥特尔, L 卡开姆, 詹姆士 M 瓦尔内 申请人:西屋气动刹车技术公司