本發(fā)明涉及大型壓縮機(jī)的動力傳動領(lǐng)域，尤其涉及一種皮帶消振裝置。

背景技術(shù)：
在通用機(jī)械領(lǐng)域，大型中高壓壓縮機(jī)的動力傳動中，常用皮帶傳動與直聯(lián)驅(qū)動的兩種型式，這兩種驅(qū)動方式各有優(yōu)缺點(diǎn)與適用場合。直聯(lián)驅(qū)動效率高（效率系數(shù)約為99%），其應(yīng)用范圍廣，特別在大功率（如1000KW級)領(lǐng)域中非它莫屬。大型壓縮機(jī)由于作用在曲柄銷上的作用力有脈動性，直聯(lián)驅(qū)動不允許采用柔性聯(lián)軸節(jié)，以避免引發(fā)扭轉(zhuǎn)振動，必須采用剛性聯(lián)軸節(jié)。因此要求電機(jī)軸與被驅(qū)動的壓縮機(jī)主軸有很高精度的同軸度，否則會出現(xiàn)徑向附加力，使磨損加速，降低傳動效率。主機(jī)和電動機(jī)直聯(lián)驅(qū)動使得壓縮機(jī)機(jī)組寬度加大，外形超寬，運(yùn)輸困難。為解決運(yùn)輸?shù)膯栴}，多采用分開運(yùn)輸?shù)接脩衄F(xiàn)場進(jìn)行組裝。安裝成本高，對安裝地基礎(chǔ)要求很高，還要定期檢查校正，確保上述的同軸度在允許范圍內(nèi)。此外直聯(lián)驅(qū)動只能依靠改變電動機(jī)極數(shù)來適應(yīng)主機(jī)轉(zhuǎn)速，變化轉(zhuǎn)速比較困難。皮帶驅(qū)動，是應(yīng)用很廣的驅(qū)動方式，效率系數(shù)為97%，改變轉(zhuǎn)速很方便，便于撬架整體運(yùn)輸與安裝，基礎(chǔ)少量變形，對傳動不構(gòu)成影響，皮帶驅(qū)動對主軸產(chǎn)生的徑向力，可以增加主軸軸承來承受，應(yīng)用很廣。但是，對于大型壓縮機(jī)，如M型機(jī)型等，電機(jī)軸與壓縮機(jī)主軸（曲軸的主軸）中心距往往較長，使皮帶的長度增大，自振頻率下降，當(dāng)皮帶的自振頻率與主機(jī)的轉(zhuǎn)速接近或相等時會產(chǎn)生共振。一旦產(chǎn)生共振，皮帶劇烈跳動，振幅很大。皮帶的振動（跳動）僅發(fā)生在皮帶與兩輪相切接觸點(diǎn)之間的那一段，其自振頻率與該段的長度成反比，與皮帶的質(zhì)量成反比，與該段皮帶的內(nèi)應(yīng)力（拉力）成正比。皮帶的自振頻不是固定不變的，而是在一定范圍內(nèi)掃描。當(dāng)壓縮機(jī)加載或提速時，驅(qū)動側(cè)的皮帶內(nèi)拉力上升，自振頻上升，而從動側(cè)的皮帶內(nèi)張力下降，自振頻下降；當(dāng)壓縮機(jī)卸載或減速時，情況正好相反。因此常常出現(xiàn)驅(qū)動側(cè)皮帶和從動側(cè)皮帶交替跳動的情況。在變頻驅(qū)動的大型壓縮機(jī)上，這種情況尤為突出。皮帶因共振產(chǎn)生的跳動很強(qiáng)烈，振幅很大，能將皮帶打翻，高速運(yùn)動的皮帶由于跳動幅度大與防護(hù)罩摩擦，導(dǎo)致皮帶燃燒，皮帶與電機(jī)輪打滑摩擦發(fā)熱燒壞電機(jī)。即使不產(chǎn)生如此嚴(yán)重事故，皮帶共振跳動也會大大縮短皮帶的工作壽命，增加能耗，使壓縮機(jī)不能正常工作。進(jìn)入中國市場的某外國品牌為解決此難題，采用多聯(lián)皮帶。由于多聯(lián)皮帶質(zhì)量大，自振頻率較底，消除了共振現(xiàn)象。但多聯(lián)皮帶，價(jià)格昂貴，安裝困難，且常常為了滿足驅(qū)動功率需要，附加單根皮帶，振動依然存在，且用戶不接受。在無法徹底解決此問題的情況下，該廠商改用直聯(lián)驅(qū)動。但由于壓縮機(jī)已定型其轉(zhuǎn)速不能隨意改變，只能增設(shè)變速箱來解決。此舉使壓縮機(jī)成本上升，能耗增加，雖然壓縮機(jī)能正常工作，但非佳策。皮帶的跳動只發(fā)生在驅(qū)動邊和從動邊兩側(cè)皮帶與兩帶輪相切接觸點(diǎn)之間的一段皮帶，如圖1中的ab、cd段；顯然，與兩帶輪相接觸的包角范圍內(nèi)的皮帶是不會跳動的，但會產(chǎn)生蠕變。驅(qū)動邊和從動邊的皮帶與兩帶輪相切接觸點(diǎn)之間的一段皮帶，其自振頻率與各自內(nèi)部張力（拉力）成正比，與自身的質(zhì)量和長度（即兩接觸切點(diǎn)之間的長度）成反比。雖然，其長度和質(zhì)量近似恒定，但其內(nèi)部的張力（拉力）是變化的。當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速提升或加載時，驅(qū)動邊的皮帶張力增大，使其自振頻率上升，從動邊由于包角范圍內(nèi)皮帶的蠕變使其張力下降，其自振頻率下降。因此壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中，皮帶的驅(qū)動邊和從動邊的頻率也隨之變化。當(dāng)皮帶的頻率(不論驅(qū)動邊和從動邊)的變化，一旦與主軸轉(zhuǎn)速相近或一致時就會出現(xiàn)共振。共振發(fā)生時皮帶劇烈跳動，這對于輸出氣量（負(fù)載）變化較大的或者是變頻驅(qū)動的壓縮機(jī)尤其嚴(yán)重。大型壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速（以M型為例）通常在每分鐘500轉(zhuǎn)～980轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，其頻率為8.3Hz～16.3Hz范圍內(nèi)。M型壓縮機(jī)由于列數(shù)較多（如4列、6列），電機(jī)輪軸與主軸之間距離較長，因此，皮帶驅(qū)動邊和從動邊與兩帶輪相切接觸點(diǎn)之間距離較長，降低了驅(qū)動邊和從動邊皮帶的自振頻率，使皮帶的自振頻率范圍與主軸轉(zhuǎn)速（頻率）范圍相重合或部分重疊。此外，也不允許過度拉緊或放松皮帶使內(nèi)張力提高或降低，從而避免共振；有人設(shè)計(jì)將主機(jī)抬高，電動機(jī)安置在主機(jī)輪的斜下方，縮小兩帶輪中心距，雖然能有效消除皮帶共振，但對于大型壓縮機(jī)來說，這會帶來重心抬高，裝、拆、維修困難、制造成本上升等缺點(diǎn)，顯然欠妥，因此很少有人采用。這樣，M型大型壓縮采用皮帶驅(qū)動時，由于中心距較長，其驅(qū)動邊和從動邊的皮帶自振頻率范圍正好與主機(jī)轉(zhuǎn)速頻率范圍部分重疊。例如，M型四列對置平衡無油壓縮機(jī)，主電機(jī)功率260KW,轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分（即10HZ),采用進(jìn)口V型三角皮帶，中心距A為2585mm,在規(guī)定的拉緊狀態(tài)下，實(shí)測自振頻率為11～12Hz。可見，皮帶的自振頻率與主機(jī)的轉(zhuǎn)速（頻率）很接近。當(dāng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)載變化時，皮帶的自振頻率隨之變化，一旦出現(xiàn)皮帶(不論是驅(qū)動邊還是從動邊)的自振頻率掃描到主機(jī)頻率時，共振發(fā)生，皮帶激烈跳動，幅度與能量均很大，且無法停息。這時只有停機(jī)降速使皮帶的頻率遠(yuǎn)離共振點(diǎn)，才能使振幅降下來消除共振現(xiàn)象。對壓縮機(jī)而言屬故障停機(jī)，這是不允許的。因此，設(shè)計(jì)一種簡單可靠，能有效消除在大型壓縮機(jī)長中心距皮帶驅(qū)動中的共振，確保皮帶平穩(wěn)驅(qū)動的消振裝置顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種皮帶消振裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的共振問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的皮帶消振裝置包括兩組消振輪組件，所述消振輪組件包括消振輪和消振輪輪架；一組消振輪組件通過上支架安裝在皮帶從動邊的上方防護(hù)罩骨架角鋼的內(nèi)側(cè)；另一組消振輪組件通過下支架與機(jī)組撬架安裝防護(hù)罩的對應(yīng)槽鋼頂面相連接；所述消振輪和與其相鄰的一組皮帶的頂面保持δ的平行間隙；所述消振輪包括消振輪體、鎖緊防塵螺母、防塵套、深溝球軸承、輪軸和軸端螺栓；所述消振輪輪架包括兩件相同的輪架垂直板、輪架水平連接板和壓緊螺栓；所述消振輪體為中空圓柱體，消振輪體兩側(cè)內(nèi)腔設(shè)有軸承安裝孔安裝深溝球軸承,并套裝在輪軸的軸頸上；所述輪軸的軸頸安裝于兩端的深溝球軸承孔內(nèi)，所述防塵套套裝在輪軸兩端的外側(cè)軸頸上，其內(nèi)端面抵住深溝球軸承的內(nèi)環(huán)外端面，深溝球軸承的內(nèi)環(huán)內(nèi)端面借助壓緊螺栓、墊圈和防塵套壓緊在輪軸的肩臺上。在消振輪體兩側(cè)內(nèi)腔軸承安裝孔的外側(cè)設(shè)有同軸螺紋孔安裝鎖緊防塵螺母，其作用是將軸承的外環(huán)軸向固定壓緊在消振輪體軸承安裝孔的內(nèi)臺肩處；所述輪架垂直板設(shè)有同軸孔，輪軸兩端的防塵套的外圓安裝在垂直焊板的同軸孔內(nèi)。進(jìn)一步的，所述消振輪組件安裝在皮帶與電機(jī)皮帶輪及主機(jī)皮帶輪相切接觸點(diǎn)之間距離的中點(diǎn)處對應(yīng)的防護(hù)罩和撬架上。進(jìn)一步的，所述消振輪和與其相鄰一組的皮帶的頂面平行間隙δ為皮帶穩(wěn)定運(yùn)行時擾動平均幅度的1.5～2倍。進(jìn)一步的，所述消振輪體的軸向長度大于皮帶的寬度，且消振輪體兩側(cè)均超出皮帶，以確保皮帶跳動時必定碰擦消振輪。進(jìn)一步的，所述鎖緊防塵螺母的內(nèi)側(cè)端面壓住深溝球軸承外環(huán)的外端面，使外環(huán)內(nèi)端面緊貼消振輪體軸承安裝孔的內(nèi)側(cè)端面上。進(jìn)一步的，所述鎖緊防塵螺母的外圓上設(shè)有環(huán)形槽，并在環(huán)片端面上作有多個螺紋孔,擰緊內(nèi)六角螺釘，使螺母環(huán)片軸向產(chǎn)生微量形變從而夾住并鎖緊在消振輪體的內(nèi)螺牙上，亦可用螺紋防松膠代替螺釘鎖緊。進(jìn)一步的，所述鎖緊防塵螺母內(nèi)孔有階梯環(huán)槽，與防塵套外圓上的環(huán)槽凸凹對應(yīng)，徑向與軸向均設(shè)有均勻的間隙，形成迷宮結(jié)構(gòu)，可有效防止灰塵進(jìn)入軸承，而不增加旋轉(zhuǎn)阻力，使旋轉(zhuǎn)輕松。進(jìn)一步的，所述輪架水平連接板設(shè)有長腰形安裝孔，用于皮帶消振輪組件的安裝連接，長腰形孔滿足消振輪軸向位置的調(diào)節(jié)，使消振輪兩端伸出一組安裝皮帶兩側(cè)（寬度方向）的長度相等，并且，通過增減緊固螺栓的墊圈，使消振輪母線與一組皮帶頂面保持δ的平行間隙。進(jìn)一步的，所述消振輪體由輕質(zhì)材料制成，例如鋁材、尼龍等；所述鎖緊防塵螺母由輕質(zhì)材料制成，例如鋁等。進(jìn)一步的，所述深溝球軸承為全封閉脂潤滑軸承。進(jìn)一步的，輪架垂直板是焊接結(jié)構(gòu)，兩側(cè)垂直焊板的同軸孔沿水平中心線分開成兩部分，借助4個壓緊螺栓將防塵套壓緊。由于防塵套與垂直板安裝孔相配的軸套設(shè)計(jì)成薄壁，并且其外圓有一定過盈量，壓緊后產(chǎn)生變形將輪軸一起壓緊。因此，工作時輪軸不轉(zhuǎn)，消振輪體、深溝球軸承的外環(huán)、防塵套及鎖緊防塵螺母一起轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)動部分的零件均采用輕質(zhì)材料，迷宮間隙防塵，故旋轉(zhuǎn)輕松，轉(zhuǎn)動慣量小，啟動力矩微小。本發(fā)明的皮帶消振裝置...