转子和螺杆式压缩机

申请号 CN200880122898.2 申请日 2008-12-25 公开(公告)号 CN101918716A 公开(公告)日 2010-12-15
申请人 大金工业株式会社; 发明人 M·A·侯赛因; 增田正典; 冈田忠司;
摘要 本 发明 提供一种闸 转子 和螺杆式 压缩机 ,在压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的 温度 差造成闸转子的弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的磨损量,防止压缩机的能 力 降低的螺杆式压缩机。闸转子(3)包括闸转子主体(30)、和安装该闸转子主体(30)的 转轴 部(40)。转轴部(40)的轴部(41)和闸转子主体(30)的孔部(32)之间(S)配置弹性体(5)。
权利要求

1.一种闸转子,其特征在于,包括:
闸转子主体(30);和
安装该闸转子主体(30)的转轴部(40),
所述闸转子主体(30)包括多个齿部(31)和位于中央的孔部(32),
所述转轴部(40)包括台部(43)和轴部(41),所述台部(43)在其一面(43a)上支撑所述闸转子主体(30),所述轴部(41)设置在所述台部(43)的所述一面(43a)上并且插入到所述孔部(32),
在所述转轴部(40)的轴部(41)和所述闸转子主体(30)的孔部(32)之间配置有弹性体(5,5A)。
2.如权利要求1所述的闸转子,其特征在于:
所述弹性体(5)为板弹簧
3.如权利要求2所述的闸转子,其特征在于:
所述板弹簧为环状的波形弹簧或涡卷弹簧。
4.如权利要求1所述的闸转子,其特征在于:
所述弹性体(5A)为环状的橡胶
5.一种螺杆式压缩机,其特征在于,包括:
具有缸体(10)的壳体(1);
与该缸体(10)嵌合的圆筒状的螺杆转子(2);和
与该螺杆转子(2)啮合的权利要求1~4中任一项所述的闸转子(3,3A),
所述闸转子(3,3A)的所述闸转子主体(30)的齿部与所述螺杆转子(2)啮合,
所述闸转子(3,3A)的所述转轴部(40)被所述壳体(1)支撑。
6.一种螺杆式压缩机(101),其特征在于,包括:
螺杆转子(102),其在外周面具有多个螺旋状的槽(111)且能够自由旋转;
闸转子(105、106),其在中央形成有开口(121),并且在所述开口(121)的周围放射状地配置有多个与所述螺杆转子(102)的槽(111)啮合的齿(112);
闸转子转轴(108、109),其以具有缝隙(122)的状态被插入到所述闸转子(105、106)的开口(121);和
弹性体(128、129),其被配置在所述闸转子(105、106)的开口(121)与所述闸转子转轴(108、109)之间的缝隙(122)中,和/或被配置在用于停止所述闸转子(105、106)绕所述闸转子转轴(108、109)的旋转的多个止转销中的至少一个的周围。
7.如权利要求6所述的螺杆式压缩机(101),其特征在于:
在所述缝隙(122)配置的弹性体(128),相对于所述闸转子(105、106)向着多个所述止转销中的1个施加向所述闸转子(105、106)的半径方向的弹性
8.如权利要求6所述的螺杆式压缩机(101),其特征在于:
配置在所述缝隙(122)中的弹性体为环状,该弹性体填充整个所述缝隙(122)。
9.如权利要求6~8中任一项所述的螺杆式压缩机(101),其特征在于:
多个所述止转销中的1个为浮动销,所述浮动销为在与其它止转销相比以具有游隙的状态连结在所述闸转子转轴与所述闸转子之间。
10.如权利要求9所述的螺杆式压缩机(101),其特征在于:
所述弹性体(129)为环状,被配置在作为所述浮动销的所述止转销的周围。

说明书全文

技术领域

发明涉及闸转子以及使用该闸转子的螺杆式压缩机

背景技术

现有技术中,作为螺杆式压缩机,如图16的扩大截面图所示,在壳体201的缸体210内,收纳螺杆转子202,该螺杆转子202与闸转子203啮合,由上述螺杆转子202和上述闸转子203的相互啮合形成的压缩室,用于压缩气体(参照日本专利第3731399号公报:专利文献1)。
即,上述螺杆转子202的槽部221和上述闸转子203的齿部231啮合,形成上述压缩室。向上述压缩机,从上述螺杆转子202的轴202a方向的一端侧,吸入低压的气体,在上述压缩室压缩该低压气体,将该被压缩的高压气体从上述螺杆转子202的轴202a方向的另一端侧喷出。
上述闸转子203包括:具有上述齿部231的闸转子主体230和固定该闸转子主体230的轴部240。上述轴部240被支撑在上述壳体201上。
在此,压缩机的运转中,通过上述压缩室压缩气体,上述螺杆转子202为高温,上述螺杆转子202的热膨胀变大。另一方面,上述壳体201中收纳上述闸转子203的闸转子室L为低压,处于该闸转子室L的气体为相对的低温,因此,上述壳体201的上述闸转子室L周围部分的热膨胀小。该壳体201的闸转子室L周围的部分,为决定上述螺杆转子202的轴202a和上述闸转子203的轴203a之间的距离的部分。
专利文献1:日本专利第3731399号公报
但是,上述现有的螺杆式压缩机,上述闸转子203支撑在上述壳体201上,压缩机的运转中,上述螺杆转子202的热膨胀大,另一方面上述壳体201的热膨胀小,会产生上述螺杆转子202的轴202a和上述闸转子203的轴203a之间的距离变化的问题。即,压缩机的运转中,上述壳体201和上述螺杆转子202的温度差会带来上述闸转子203弯曲的问题。
此时,上述闸转子主体230固定在上述轴部240上,因此上述闸转子主体230的齿部231侵入上述螺杆转子202的槽部221,上述齿部231的损耗量变大。
该结果,上述闸转子主体230的齿部231和上述螺杆转子202的槽部221的缝隙变大,压缩机的性能降低。
此外,上述现有的螺杆式压缩机,上述壳体201中的上述缸体210周围的部分设置高压室,上述壳体201和上述螺杆转子202的温度差变小,上述壳体201的上述闸转子室L周围的部分不设置高压室,不能消除上述闸转子203的弯曲。

发明内容

在此,本发明的课题在于提供一种压缩机,在压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的温度差产生闸转子弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的损耗量,防止压缩机的能降低,还提供该压缩机使用的螺杆转子。
为了解决上述课题,第一发明的闸转子,包括闸转子主体和安装该闸转子主体的转轴部,所述闸转子主体包括多个齿部和位于中央的孔部,所述转轴部包括台部和轴部,所述台部在其一面上支撑所述闸转子主体,所述轴部设置在该台部的所述一面上并且插入到所述孔部,在所述转轴部的轴部和所述闸转子主体的孔部之间配置有弹性体。
根据该发明的闸转子,上述转轴部的轴部和上述闸转子主体的孔部之间配置弹性体,因此上述闸转子主体在上述转轴部的上述台部能够滑动。
因此,在螺杆式压缩机中使用该闸转子,上述闸转子主体的齿部与螺杆转子啮合,并且上述转轴部支撑在壳体上的情况下,压缩机的运转中,上述螺杆转子的热膨胀大,另一方面,上述壳体的热膨胀小,即使上述螺杆转子的轴和上述闸转子的轴(即,上述转轴部的轴部)之间的距离变化,上述闸转子主体在上述转轴部的上述台部上滑动,上述螺杆转子和上述闸转子主体的位置关系维持适当的距离。
该结果,能够防止上述闸转子主体侵入上述螺杆转子,降低上述闸转子主体的损耗量,防止压缩机的能力降低。此外,会降低上述闸转子主体和上述螺杆转子相互按压带来的无效动力。此外,由上述弹性体,能够将上述闸转子主体和上述螺杆转子的压接力保持在气体不泄漏的程度。
因此,压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的温度差产生闸转子的弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的损耗量,防止压缩机的能力降低。
此外,第二发明的闸转子,上述弹性体为板弹簧
根据第二发明的闸转子,上述弹性体为板弹簧,上述弹性体能够简单构成。
此外,第三发明的闸转子,上述板弹簧为环状的波形弹簧或涡卷弹簧。
根据第三发明的闸转子,上述板弹簧为环状的波形弹簧或者涡卷弹簧,能够简单构成上述板弹簧。
此外,第四发明的闸转子,上述弹性体为环状的橡胶
根据第四发明的闸转子,上述弹性体为环状的橡胶,能够简单构成弹性体。
此外,第五发明的螺杆式压缩机的特征在于,包括:具有缸体的壳体;与该缸体嵌合的圆筒状的螺杆转子;和与该螺杆转子啮合的上述闸转子,所述闸转子的所述闸转子主体的齿部与所述螺杆转子啮合,所述闸转子的所述转轴部被所述壳体支撑。
根据第五发明的螺杆式压缩机,包括上述闸转子,因此在压缩机的运转中,上述螺杆转子的热膨胀变大,另一方面,上述壳体的热膨胀变小,上述螺杆转子的轴和上述闸转子的轴(即,上述转轴部的轴)之间的距离变化,即使这样,上述闸转子主体在上述转轴部的上述台部上滑动,上述螺杆转子和上述闸转子主体的位置关系也能够维持适当的距离。
该结果,能够防止上述闸转子主体侵入上述螺杆转子,降低上述闸转子主体的损耗量,防止压缩机的能力降低。此外,减少上述闸转子主体和上述螺杆转子相互强力按压带来的无用的动力。此外,利用上述弹性体,能够将上述闸转子主体和上述螺杆转子的压接力保持在不漏气的程度。
因此,压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的温度差产生闸转子的弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的损耗量,防止压缩机的能力降低。
第六发明的螺杆式压缩机,包括:螺杆转子、闸转子、闸转子转轴、弹性体。螺杆转子在外周面具有多个螺旋状的槽且能够自由旋转。闸转子在中央形成有开口。在闸转子的开口的周围放射状地配置有多个与螺杆转子的槽啮合的齿。闸转子转轴以具有缝隙的状态被插入到闸转子的开口。弹性体被配置在闸转子的开口与闸转子转轴之间的缝隙中,和/或被配置在用于停止闸转子绕闸转子转轴的旋转的多个止转销中的至少一个的周围。
根据第六发明的螺杆式压缩机,在闸转子转轴的周围形成缝隙,弹性体被配置在闸转子转轴的周围的缝隙,和/或被配置在停止绕闸转子转轴的旋转的多个止转销中的至少一个的周围,由此,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。
第七发明的螺杆式压缩机,是第六发明的螺杆式压缩机,配置在缝隙的弹性体,相对于闸转子向着多个止转销的1个施加向闸转子的半径方向的弹性力。
根据第七发明的螺杆式压缩机,配置在缝隙的弹性体,相对于闸转子,向着止转销,向闸转子的半径方向施加弹性力,由此,束缚止转销带来的向半径方向的移动的齿,在半径方向的伸长被弹性体有效吸收。
第八发明的螺杆式压缩机,是第六发明的螺杆式压缩机,配置在缝隙中的弹性体为环状,该弹性体填充整个缝隙。
根据第八发明的螺杆式压缩机,在缝隙配置的弹性体为环状,并且填充整个缝隙,由此,能够吸收闸转子的齿在径方向的伸长。此外,通过环状的弹性体填充缝隙整体,能够进一步延长闸转子的齿的寿命。
第九发明的螺杆式压缩机,是第六发明到第八发明中任一项的螺杆式压缩机,多个止转销中的1个为浮动销。浮动销(游隙销)为在与其它的止转销相比具有游隙的状态下连接在闸转子转轴和闸转子之间。
根据第九发明的螺杆式压缩机,多个止转销的1个,是为在与其它止转销相比具有游隙的状态、连接所述闸转子转轴和所述闸转子之间的浮动销,由此,浮动销能够取得比其它止转销更大的可动性,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。
第十发明的螺杆式压缩机,是第九发明的螺杆式压缩机,弹性体为环状,被配置在作为浮动销的止转销的周围。
第十发明的螺杆式压缩机,弹性体为环状,配置在作为浮动销的止转销的周围,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。
根据第一发明的闸转子,在上述转轴部的轴部和上述闸转子主体的孔部之间配置弹性体,由此,在螺杆式压缩机使用该闸转子的情况下,在压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的温度差产生闸转子的弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的损耗量,防止压缩机的能力降低。
根据第二发明,弹性体能够简单构成。
根据第三发明,板弹簧能够简单构成。
根据第四发明,弹性体能够简单构成。
根据第五发明的螺杆式压缩机,因为具备上述闸转子,因此,在压缩机的运转中,即使由于壳体和螺杆转子的温度差产生闸转子的弯曲,也能够通过简单的结构,防止闸转子侵入螺杆转子,降低闸转子的损耗量,防止压缩机的能力降低。
根据第六发明,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。由此,闸转子的齿的齿前端在螺杆转子的槽的内壁摩擦不会磨损,能够防止闸转子的损耗。
根据第七发明,由止转销能约束向半径方向移动的齿,能够由弹性体有效吸收半径方向的伸长。
根据第八发明,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长,并且环状的弹性体掩埋缝隙整体,能够进一步延长闸转子的齿的寿命。
根据第九发明,浮动销能够取得比其它止转销更大的可动性,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。
根据第十发明,能够吸收闸转子的齿的径方向的伸长。
附图说明
图1为表示本发明的闸转子和螺杆式压缩机的第一实施方式的横截面图。
图2为图1的闸转子主体的俯视图。
图3为图2的A-A截面图。
图4为图1的转轴部的俯视图。
图5为图4的B-B截面图。
图6为图1的闸转子的俯视图。
图7为图6的C-C截面图。
图8为表示本发明的闸转子的第二实施方式的平面图。
图9为本发明的第三实施方式的单螺杆式压缩机的主要部分的结构图。
图10为图9的单螺杆式压缩机的正面图。
图11为表示图9的螺杆转子和闸转子的配置的结构图。
图12为图9的闸转子和闸转子支撑的接合的部分,(a)为正面图,(b)为背面图。
图13为图9的闸转子转轴的周围的缝隙配置的线圈弹簧周边部分的扩大图。
图14为图9的闸转子、闸转子支撑和闸转子转轴的缺口正面图。
图15为图11的闸转子的旋转约束用的孔和O形环周围的部分扩大截面图。
图16为现有的螺杆式压缩机的扩大截面图。
符号说明
1壳体
10缸体
11密封面
12贯通孔
13喷出口
2螺杆转子
2a轴
21槽部
3、3A闸转子
3a轴
30闸转子主体
30a轴
31齿部
32孔部
33销孔
40转轴部
40a轴
41第一轴部
42第二轴部
43台部
43a一面
44齿部
45销孔
5弹性体(板簧)
5A弹性体(橡胶)
C压缩室
L闸转子室
S缝隙(间隙)101螺杆式压缩机
102螺杆转子
103外壳
104转轴
105第一闸转子
106第二闸转子
108、109闸转子转轴
111槽
112齿
121开口
122缝隙(间隙)
123导引销
124浮动销(游隙销)
127闸转子支撑
128线圈弹簧(第一弹性体)
129O形环(第二弹性体)

具体实施方式

以下,利用图示的实施方式详细说明该发明。
(第一实施方式)
图1表示该发明的闸转子和螺杆式压缩机的第一实施方式的横截面图。该螺杆式压缩机,为单螺杆式压缩机,包括:具有缸体10的壳体1;与该缸体10嵌合的圆筒状的螺杆转子2;和与该螺杆转子2啮合的闸转子3。
上述螺杆转子2,在外周面具有多个螺旋状的槽部21。上述闸转子3为陀螺状,在外周面齿轮状具有多个齿部31。上述螺杆转子2的上述槽部21,与上述闸转子3的上述齿部31相互啮合。
上述螺杆转子2和上述闸转子3的相互啮合,形成压缩室C。即,该压缩室C为由上述螺杆转子2的上述槽部21、上述闸转子3的上述齿部31、上述壳体1的上述缸体10的内面划分成的空间。
上述闸转子3以上述螺杆转子2的轴2a点对称,在上述螺杆转子2的左右配置一对。上述壳体1,在上述缸体10的外侧设置闸转子室L,该闸转子室L收纳上述闸转子3。上述闸转子室L和上述缸体10由贯通孔12连通。上述闸转子3从贯通孔12侵入上述缸体10内。
上述螺杆转子2以上述轴2a为中心,在箭头R方向旋转,伴随该螺杆转子2的旋转,上述闸转子3以轴3a为中心旋转,压缩上述压缩室C内的气体。上述螺杆转子2通过收纳于上述壳体1的电动机(未图示),旋转。
即,上述压缩室C,从上述螺杆转子2的轴2a方向的一端侧,吸入低压气体,在上述压缩室C压缩该低压气体,将该被压缩的高压气体,从位于上述螺杆转子2的轴2a方向的另一端侧的喷出口13喷出。
上述闸转子3具有闸转子主体30和安装该闸转子主体30的转轴部40。上述闸转子主体30与上述螺杆转子2啮合。上述转轴部40支撑在上述壳体1上。上述壳体主体30,例如由树脂构成,上述转轴部40例如由金属构成。
如图2和图3所示,上述闸转子主体30为圆盘状,具有外周面的多个齿部31和位于中央的孔部32。图2为闸转子主体的俯视图,图3为图2的A-A截面图。
上述齿部31与上述螺杆转子2的槽部21啮合。上述孔部32的中心,与上述闸转子主体30的轴30a一致。此外,上述闸转子主体30上设置销孔33,该销孔33上插通未图示的定位销。
如图4和图5所示,上述转轴部40具有:台部43、设置在该台部43的一面43a的第一轴部41和设置在该台部43的另一面的第二轴部42。图4为转轴部的俯视图,图5为图4的B-B的截面图。
上述台部43,在外周面具有多个齿部44。该齿部44,对应于上述闸转子主体30的齿部31。此外,上述台部43上设置销孔45,该销孔45上插通未图示的定位销。上述第一轴部41的轴和上述第二轴部42的轴,与上述转轴部40的轴40a一致。上述第二轴部42,通过轴承,支撑上述壳体1。
如图6和图7所示,上述闸转子3,上述闸转子主体30支撑在上述转轴部40的上述台部43的上述一面43a。上述转轴部40的上述第一轴部41插入上述闸转子主体30的上述孔部32。图6为闸转子的俯视图,图7为图6的C-C截面图。
上述转轴部40的上述第一轴部41和上述闸转子主体30的上述孔部32之间的缝隙S上,配置弹性体5。图6为了容易理解,将上述弹性体5涂黑。
上述弹性体5为板弹簧。该板弹簧为环状的波形弹簧。该波形弹簧的山部,位于外周面,该波形弹簧的谷部位于内周面。该波形弹簧的山部与上述闸转子主体30的上述孔部32的内周面接触,该波形弹簧的谷部与上述转轴部40的上述第一轴部41的外周面接触。此外,虽然未图示,该板弹簧也可以为涡卷弹簧。
上述弹性体5通常施力以使得上述闸转子主体30的轴30a与上述转轴部40的轴40a一致。从外部向上述闸转子主体30施力,上述闸转子主体30与上述弹性体5的弹力对抗,在上述转轴部40的上述台部43上移动。
上述闸转子主体30的销孔33,与上述转轴部40的销孔45重叠,使得相互的轴一致,插通未图示的定位销。
根据上述结构的闸转子3,在上述转轴部40的轴部41和上述闸转子主体30的孔部32之间配置上述弹性体5,由此,上述闸转子主体30能够在上述转轴部40的上述台部43上滑动。
因此,在螺杆式压缩机中使用该闸转子3,将上述闸转子主体30的齿部31与螺杆转子2啮合,并且在壳体1上支撑上述转轴部40的情况下,在压缩机的运转中,上述螺杆转子2的热膨胀变大,另一方面,上述壳体1的热膨胀小,上述螺杆转子2的轴2a和上述闸转子3的轴3a(即,上述转轴部40的轴40a)之间变化,即使如此,上述闸转子主体30在上述转轴部40的上述台部43上滑动,上述螺杆转子2和上述闸转子主体30的位置关系维持适当距离。
该结果,能够防止上述闸转子主体30侵入上述螺杆转子2,降低上述闸转子主体30的损耗量,防止压缩机的能力降低。此外,上述闸转子主体30和上述螺杆转子2相互强力压附带来的无用的动力减少。此外,通过上述弹性体5将上述闸转子主体30和上述螺杆转子2的压接力保持在不从上述压缩室C漏气的程度。
因此,压缩机的运转中,即使由于壳体1和螺杆转子2的温度差造成闸转子3弯曲,也能够通过简单的结构防止闸转子3侵入螺杆转子2,降低闸转子3的损耗量,防止压缩机的能力降低。
此外,上述弹性体5为板弹簧,上述弹性体5能够简单构成。此外,上述板弹簧为环状的波形弹簧或涡卷弹簧,上述板弹簧能够简单构成。
根据上述结构的螺杆式压缩机,具备上述闸转子3,压缩机的运转中,即使由于壳体1和螺杆转子2的温度差造成闸转子3弯曲,也能够通过简单的结构防止闸转子3侵入螺杆转子2,降低闸转子3的损耗量,防止压缩机的能力降低。
(第二实施方式)
图8表示该发明的闸转子的第二实施方式。说明与上述第一实施方式不同的点,该第二实施方式,弹性体的结构不同。此外,与上述第一实施方式相同的符号,为与上述第一实施方式相同的结构,省略其说明。
该第二实施方式的闸转子3A,弹性体5A为环状橡胶。该环状橡胶的外周面,与上述闸转子主体30的上述孔部32的内周面接触,该环状橡胶的内周面,与上述转轴部40的上述第一轴部41的外周面接触。
上述弹性体5A,通常施力使得上述闸转子主体30的轴和上述转轴部40的轴一致。从外部向上述闸转子主体30施力,上述闸转子主体30对抗上述弹性体5A的弹力,在上述转轴部40上移动。
由此,在上述第一实施方式的作用效果的基础上,上述弹性体5A为环状的橡胶,能够简单构成上述弹性体5A。
此外,该发明不限于上述实施方式,例如闸转子的转轴部的轴部为一个,在该一个轴部上安装闸转子主体,并且该一个轴部支撑在壳体上也可以。此外,也可以增减闸转子的数量。
(第三实施方式)
接着,参照附图,说明本发明的螺杆式压缩机的第三实施方式。
目前,存在具备具有螺旋状的槽的螺杆转子、具有与该螺旋状的槽啮合的多个齿的闸转子的螺杆式压缩机。该闸转子,多由合成树脂制造,存在降低闸转子的齿的损耗的课题。
在此,如美国专利第4890989号公报的螺杆式压缩机,提案有:在支撑闸转子的闸转子支撑(支撑体)上,为了在旋转方向赋予自由度,在浮动销周围使用弹簧,使得相对于闸转子支撑的闸转子的向相对旋转方向的动作很容易的结构。
但是,螺杆式压缩机结构复杂,在几何学上部件精度和组合精度都有界限,存在无法无视闸转子的齿和螺杆转子的槽之间的缝隙的情况,还存在该缝隙很乱的情况。在这样的闸转子的齿和螺杆转子的槽之间的缝隙产生混乱,上述文献的螺杆式压缩机的结构,无法吸收缝隙的混乱。
此外,在运转中,闸转子的齿的热膨胀和负荷变动,树脂制的闸转子的齿磨损,造成性能低下。特别是,闸转子的齿,通常高度比宽度大,热膨胀时向高度方向的伸长大。由于闸转子的齿向半径方向伸长,闸转子的齿前端在螺杆转子的槽的内壁摩擦,容易磨损。这样的热膨胀带来的闸转子的齿产生伸长,在上述文献的螺杆式压缩机的结构中,不能吸收齿的伸长。
在此,以下叙述的第三实施方式,提供能够抑制闸转子的磨损和磨损带来的性能降低的螺杆式压缩机。
<单螺杆式压缩机101的结构>
图9~图15表示的单螺杆式压缩机101,包括:一个螺杆转子102、收纳螺杆转子102的壳体103、成为螺杆转子102的旋转轴的转轴104、两个闸转子105、106、从螺杆转子102的轴方向支撑的牵引轴承107、两个闸转子105、106用的闸转子转轴108、109。
螺杆转子102为外周面具有多个螺旋状的槽111的圆柱状的转子。螺杆转子102与转轴104一体,在壳体103的内部能够旋转。螺杆转子102由牵引轴承107,沿着轴方向从喷出侧向吸入侧的方向(气体的吸入方向F1的相反方向)被支撑。转轴104的一端与螺杆转子102接合,另一端与壳体103外部的驱动用电动机(未图示)连接。
壳体103为圆筒状部件,能够自由旋转的收纳螺杆转子102和转轴104。
两个闸转子,即,第一闸转子105和第二闸转子106任一个,为在中央形成开口121,在开口121周围放射状配置与螺杆转子102的槽111啮合的多个齿112的旋转体,能够绕闸转子转轴108、109旋转。
第三实施方式的闸转子105、106由合成树脂制造。在此,从在螺杆式压缩机101上使用的关系出发,优选耐压性、耐摩擦性高的合成树脂制造闸转子105、106。
闸转子转轴108、109插入两个闸转子105、106的各自的开口121,能够自由旋转的支撑闸转子105、106。具体来说,闸转子转轴108、109具有支撑闸转子105、106的闸转子支撑127。闸转子支撑127相对于闸转子转轴108、109在同轴上固定,闸转子支撑127与闸转子105、106为几乎相似形,具有略小的尺寸。闸转子105、106以相对于闸转子支撑127不能旋转的方式由销124固定。闸转子转轴108、109相对于螺杆转子102的转轴104正交
闸转子105、106的齿112,通过在壳体103上形成的缝隙114,能够与壳体103的内部的螺杆转子102的螺旋状的槽111啮合。两个闸转子105、106相对于螺杆转子102的旋转中心左右对称配置。此外,闸转子105、106也可以上下对称配置。
螺杆转子102如果旋转,则第一闸转子105和第二闸转子106的多个齿112能够依次与多个槽111啮合。
闸转子转轴108、109在具有缝隙122的状态下被插入闸转子105、106的开口121。闸转子转轴108、109能够自由旋转的支撑闸转子105、106。
缝隙122,优选0.1~0.8mm左右的范围。缝隙122如果不足0.1mm,则不能吸收闸转子105、106的齿的径方向的伸长,此外,如果超过0.8mm,则闸转子105、106的旋转振动变大,齿112难以正常与槽111啮合,考虑到这些不合适,设定在上述范围内。
作为第一弹性体的线圈弹簧128,配置在闸转子105、106的开口121和闸转子转轴108、109的缝隙122之间。
而且,作为第二弹性体的O形环129,配置在用于停止闸转子105、106绕闸转子转轴108、109的旋转的多个止转销123、124中的至少一个的浮动销124的周围。
如此,闸转子转轴108、109的周围形成缝隙(间隙)122,通过在闸转子转轴108、109的周围的缝隙122配置的线圈弹簧128和浮动销124周围的O形环129,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
在此,闸转子105、106的齿112的齿前端与螺杆转子102的槽111的内壁之间的缝隙,即前端缝隙的调整,在低负荷运转时的吸入温度或常温(环境温度)中,调整为闸转子105、106的齿112的齿前端与螺杆转子102的槽111的内壁抵接。
配置于缝隙122的线圈弹簧126,相对于闸转子105、106部分的,向着多个止转销123、124中的1个的导引销123,向着闸转子105、106的半径方向施加弹性力。由此,对于由导引销123束缚向半径方向的移动的齿112,能够由线圈弹簧126有效吸收半径方向的伸长。
浮动销124,在具有比其它止转销(导引销123)浮游的状态下,连接闸转子转轴108、109和闸转子105、106之间。
浮动销124,相对于闸转子105、106在不浮游的状态,紧密嵌合,具有相对于闸转子支撑127,不仅在在闸转子105、106的旋转方向游隙(可动)而且在半径方向游隙(可动)的状态,成为松的连接状态。
因此,两个止转销的一个浮动销124能够比另一个导引销123更可动,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
浮动销124的闸转子105、106的半径方向的游隙(可动),为了能够吸收闸转子105、106的齿的半径方向的热膨胀带来的伸缩量,设定在0.1~0.8mm左右。若不足0.1mm则不能通过浮动销124的移动充分吸收齿112的伸长,若超过0.8mm则会产生影响闸转子105、106的顺利的旋转的问题。
作为第二弹性体的O形环129,配置在浮动销124的周围。通过该O形环129,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
O形环129为由比闸转子105容易弯曲(弹性模量低)的弹性材料制造的环状的部件。例如,O形环129能够由合成橡胶、合成树脂、其它的弹性材料制造。
此外,在壳体103的外周面,在壳体103内部喷出被压缩的冷媒气体用的喷出端口110,对应于第一闸转子105和第二闸转子106分别开口1个。
这些喷出口110,在螺杆转子102旋转时,以能够连通螺杆转子102外周面的槽111的方式,在壳体103的外周面的适宜位置开口。
<单螺旋压塑机101的动作说明>
图9~15所示的单螺杆式压缩机101如下压缩气体。
首先,转轴104接受来自壳体103外部的电动机(未图示)的旋转驱动力,螺杆转子102在箭头R1(参照图9)的方向旋转。此时,与螺杆转子102的螺旋状的槽111啮合的两个闸转子105、106,通过该齿112按压螺旋状的槽111的内壁,在箭头R2的方向旋转。此时,图9~10的螺杆转子102的纸面面前侧,壳体103的内面、螺杆转子102的槽111、闸转子105的齿112隔开形成的纸面面前侧的压缩室的容积减少。并且,螺杆转子102的纸面内侧,壳体103的内面、螺杆转子102的槽111、闸转子106的齿112隔开形成的纸面内侧的压缩室的容积减少。
利用这两个压缩室的容积的减少,壳体103的吸入侧开口115导入的压缩前的冷媒F1(参照图10),在槽111和齿112啮合之前导入压缩室,槽111和齿112啮合期间压缩室的容积减少,冷媒被压缩,其后,打开槽111和齿112的啮合之后,被压缩的冷媒F2(参照图10),从与闸转子105、106分别对应的图10的纸面面前侧和纸面内侧开口的喷出端口10喷出。
<第三实施方式的特征>
(1)
第三实施方式的螺杆式压缩机101,在闸转子转轴108、109的周围形成缝隙122,通过在闸转子转轴108、109的周围的缝隙122配置的线圈弹簧128和浮动销124周围的O形环129,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。由此,闸转子105、106的齿112的齿前端在螺杆转子102的槽111的内壁抹茶也不会产生磨损,能够防止闸转子105、106的损耗。
(2)
此外,能够管理闸转子105、106的齿112的齿前端与螺杆转子102的槽111的内壁之间的缝隙,即前端缝隙。例如,对应于运转条件的变换,前端缝隙也可以自动调整。由此,能够防止螺杆式压缩机101的性能降低。
(3)
并且,螺杆式压缩机101的加工精度和组合精度的自由度高,能够降低制造成本。
(4)
并且,作为压缩气体的冷媒气体等为液体状态导入螺杆式压缩机101,即液压缩状态,即使在闸转子105、106的齿112上的负荷变动的情况下,闸转子105、106的齿112的异常磨损、闸转子105、106和螺杆转子102之间产生的灼伤也能够防止。由此,能够提高螺杆式压缩机101的可靠性。
例如,具备闸转子105、106的开口121和闸转子转轴108、109的缝隙122、配置在该缝隙122上的线圈弹簧128、和浮动销124周围配置的O形环129,闸转子105、106能够在半径方向移动,由此,即使产生异常的液压缩,液状态的冷媒也能够从前端缝隙逃逸到螺杆式压缩机101的外部。
(5)
再者,第三实施方式的螺杆式压缩机101,在缝隙122配置的线圈弹簧126相对于闸转子105、106,部分的向着导引销123向闸转子105、106的半径方向赋予弹性力。因此,由导引销123束缚的向半径方向移动的齿112,能够由线圈弹簧126有效吸收半径方向的伸长。
(6)
第三实施方式的螺杆式压缩机101,多个止转销123、124中的一个,为在具有比其它止转销(导引销123)浮游的状态下连接闸转子转轴108、109和闸转子105、106之间的浮动销124,因此,浮动销124能够比导引销123更易动,由此,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
(7)
第三实施方式的螺杆式压缩机101,作为第二弹性体的O形环129,为环状,配置在浮动销124周围,因此能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
此外,对应于闸转子105、106的齿112的径方向的伸长和齿前端的磨损状况,能够适宜变更O形环129的尺寸和材质,能够延长闸转子105、106的寿命。
<第三实施方式的变形例>
(A)
上述第三实施方式,举出了具有两种弹性体,即在闸转子转轴108、109的周围的缝隙122配置的线圈弹簧128和在浮动销124周围的O形环129的结构进行说明,但本发明不限于此。
作为本发明的变形例,具备任一个弹性体,即在闸转子转轴108、109的周围的缝隙133配置的线圈弹簧128和在浮动销124周围的O形环129的任一个的结构也可以,也能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
(B)
上述第三实施方式,以本发明的缝隙122上配置的弹性体为例,举出了线圈弹簧126进行说明,但是本发明不限于此,用环状的弹性体填充缝隙122整体也可以。这种情况下,闸转子105、106的全周,能够吸收闸转子105、106的齿112的径方向的伸长。
此外,环状的弹性体填充缝隙122整体,能够进一步延长闸转子105、106的齿112的寿命。
工业实用性
本发明在具备螺杆转子和闸转子的螺杆式压缩机中能够得到广泛应用。
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