BE1010822A3

BE1010822A3 - Machine met gelagerde rotoren en vloeistofsmering van de lagers.

Info

Publication number: BE1010822A3
Application number: BE9601077A
Authority: BE
Inventors: Bock Richard Andre Maria De
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1999-02-02
Also published as: EP0851126A1; EP1239160A2; EP1239160A3; DE69719937T2; DE69719937D1; US5927863A; EP0851126B1; ES2196258T3; JPH1151067A

Abstract

Machine met gelagerde rotoren, die een behuizing (1) bevat en twee daarin opgestelde samenwerkende rotoren die met assen (5 en 5A, respectievelijk 14 en 14A) op hun uiteinden gelagerd zijn in lagers (8-9 en 11-12 respectievelijk 17-18 en 20-21), waarbij aan minstens één uiteinde van de behuizing (1) de as (5 respectievelijk 14) van elk van de rotoren (2 en 3) in een paar lagers (8-9 respectievelijk 17-18) rust en de lagers (8 en 9) van het ene paar tegenover de lagers (17 en 18) van het andere paar zijn gelegen, en minstens één spuitstuk (27) dat tussen de lagers (8 en 9 respectievelijk 17 en 18) van de paren (8-9 en 17-18) is opgesteld voor het spuiten van smeervloeistof op deze lages (8-9-17-18), daardoor gekenmerkt dat tussen de lagers (8 en 9 respectievelijk 17 en 18) van elk paar (8-9 en 17-18), een ring (35 respectievelijk 35A) rond de as (5 respectievelijk 14) is aangebracht die op zijn buitenzijde over de ganse omtrek van een tand (36 respectievelijk 36A) voorzien is, terwijl het spuitstuk (27) met spuitopeningen (32 respectievelijk 32A) op de tand (36 respectievelijk 36A) van de twee getande ringen (35 en 35A) is gericht.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Machine met gelagerde rotoren en vloeistofsmering van de lagers. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een machine van het type dat een behuizing en twee daarin opgestelde samenwerkende rotoren bevat die met assen op hun uiteinden gelagerd zijn in lagers, waarbij aan minstens   één   uiteinde van de behuizing de as van elk van de rotoren in een paar lagers rust en de lagers van het ene paar tegenover de lagers van het andere paar zijn gelegen, en minstens één spuitstuk tussen de lagers van de paren opgesteld is voor het spuiten van smeervloeistof op deze lagers. 



  Dergelijke machines zijn bijvoorbeeld compressoren, expanders en pompen. 



  Vooral bij droge compressoren waarbij dus geen smeervloeistof zoals olie of water op de rotoren geïnjecteerd wordt, worden de lagers meestal gesmeerd door continu olie op de lagers te spuiten. 



  In dergelijke bekende compressoren bevat het spuitstuk twee dwars op de assen gerichte pijpen die tot tussen de lagers van het ene paar, respectievelijk het andere paar, reiken en die op hun uiteinde van zijwaarts op de lagers van het paar gerichte spuitopeningen zijn voorzien. De constructie van dit spuitstuk is hierdoor ingewikkeld en de olieverdeling is niet altijd optimaal. 



  Deze uitvinding heeft een machine met gelagerde rotoren als doel die deze en andere nadelen niet vertoont en waarbij een efficiënte smering van de lagers kan verkregen worden met een eenvoudig spuitstuk. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt doordat tussen de lagers van elk paar, een ring rond de as is aangebracht die op zijn buitenzijde over zijn omtrek van een tand voorzien is, terwijl het spuitstuk met spuitopeningen op de tand van de twee getande ringen is gericht. 



  Het spuitstuk spuit dus de smeervloeistof niet meer rechtstreeks op de lagers, maar op de ringen die door hun tand deze smeervloeistof verdelen en naar de twee aan weerszijden ervan gelegen lagers leiden. De getande ringen draaien mee met de assen en zorgen voor een goede verdeling. 



  Dit spuitstuk kan twee radiale pijpjes bevatten die tot tussen de lagers van respectievelijk de twee paren reiken en bij voorkeur op een axiaal pijpje aansluiten dat aansluit op een kanaal dat zieh doorheen de behuizing uitstrekt. 



  Dit kanaal kan dan via een leiding op een pomp of dergelijke worden aangesloten. 



  Voornoemd doel kan in een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding ook verwezenlijkt worden doordat de ringen van   één   van de lagers van elk paar aan de zijde van het andere lager buiten de lagerelementjes die ze vasthouden uitsteken en doordat in het uitstekende gedeelte van de stationaire buitenring van het eerstgenoemde lager van elk paar minstens twee openingen aangebracht zijn, waarbij in of tegenover   één   opening een spuitopening van het spuitstuk gelegen is. 



  Dit spuitstuk kan twee pijpjes bezitten waarvan er één in een opening in een buitenring van een lager van het ene 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 paar steekt en het andere in een opening in de buitenring van een lager van het andere paar. 



  Voornoemd lager met uitstekende gedeelten van de ringen is bij voorkeur een kogellager en het uitstekende gedeelte van de roterende binnenring van dit lager bezit bij voorkeur een kleinere dikte dan het aan de andere zijde ten opzichte van de kogels gelegen gedeelte van deze binnenring. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uivinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een machine met gelagerde rotoren en vloeistofsmering van de lagers volgens de uitvinding beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een doorsnede weergeeft van een als compressor uitgevoerde machine volgens de uitvinding ; figuur 2 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F2 is aangeduid ; figuur 3 een doorsnede weergeeft analoog aan deze van figuur 2 maar evenwijdig aan en op een afstand van deze laatste en met gedeeltelijke wegsnijdingen ; figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens de lijn IV-IV in figuur   3 ;   figuur 5 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F5 is aangeduid. 



  In figuur 1 is een schroefcompressor van het droge type, dus zonder injectie van smeervloeistof, weergegeven die in hoofdzaak een   behuizing l   bevat en twee daarin gelagerde samenwerkende rotoren, namelijk een vrouwelijke rotor 2 en een mannelijke rotor 3. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 De behuizing 1 is voorzien van een niet in de figuren weergegeven luchtinlaat en een uitlaat voor samengeperste lucht. 



  De vrouwelijke rotor 2 bezit een schroefvormig lichaam 4 dat op beide uiteinden van een as 5, respectievelijk 5A is voorzien die in een asopening 6, respectievelijk 6A in de behuizing 1 is gelegen. 



  De as 5 is op één uiteinde, in de asopening 6, omgeven door een asafdichting 7 en aan de buitenkant van deze afdichting gelagerd in een paar lagers, namelijk in een radiaal lager 8, bijvoorbeeld een rollager, dat in de behuizing 1 is aangebracht en in een axiaal lager 9, bijvoorbeeld een kogellager, dat buiten de asopening 6 de as 5 omringt. 



  Op analoge manier is de as 5A op het andere uiteinde van de rotor 2 omgeven door een asafdichting 10 en gelagerd in een paar lagers, namelijk een radiaal lager 11, bijvoorbeeld een rollager, dat in de behuizing 1 zit en een axiaal lager 12, bijvoorbeeld een kogellager, dat de as   5A   omringt. 



  De mannelijke rotor 3 bezit een lichaam 13 dat complementair is aan het lichaam 4 en dat op beide uiteinden voorzien is van een as 14, respectievelijk 14A die in een asopening 15, respectievelijk 15A in de behuizing 1 is gelegen. 



  De assen 14 en 14A zijn op dezelfde manier gelagerd als de assen 5 en 5A. 



  De as 14 is op één uiteinde, in de asopening 15, omgeven door een asafdichting 16 die gelijkaardig is aan de 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 asafdichting 7 gelagerd in een radiaal lager 17 en in een axiaal lager 18. 



  Deze lagers 17 en 18 van de as 14 zijn juist tegenover het lager 8, respectievelijk het lager 9, van de as 5 gelegen. 



  De andere as 14A is omgeven door een asafdichting 19 en is gelagerd in een radiaal lager 20, bijvoorbeeld een rollager, en een axiaal lager 21, bijvoorbeeld een kogellager. Deze lagers 20 en 21 zijn juist tegenover het lager 11, respectievelijk het lager 12, van de as 5A gelegen. 



  Op de assen 5 en 14 aan een uiteinde van de rotoren 2 en 3, zijn met elkaar samenwerkende synchronisatietandwielen 22 en 22A bevestigd waardoor de rotor 3 de rotor 2 synchroon aandrijft. 



  Deze tandwielen 22 en 22A worden door op de assen 5 en 14 geschroefde eindstukken 23 en 23A tegen de axiale lagers 9, respectievelijk 18, gehouden. Deze lagers 9 en 18 worden onder tussenkomst van een ring 24, respectievelijk 24A, en een golfveer 25, respectievelijk 25A, tegen een gedeelte van de behuizing 1 en de daarin verzonken radiale lagers 8, respectievelijk 17, vastgehouden. 



  De mannelijke rotor 3 wordt aangedreven door een motor via een tandwiel 26 op de as 14A dat deel uitmaakt van een niet in de figuren weergegeven tandwieloverbrenging. 



  De radiale lagers 8,11, 17 en 20 en de axiale lagers 9, 12,18 en 21 worden met smeervloeistof, bijvoorbeeld olie, gesmeerd. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 Hiertoe bevat de compressor op een uiteinde tussen het paar lagers 8 en 9 op de as 5 en het paar lagers 17 en 18 op de as 14 een spuitstuk 27 dat via een kanaal 28 doorheen de behuizing 1 aangesloten is op een niet in de figuren weergegeven bron van smeervloeistof onder druk. 



  Zoals is weergegeven in de figuren 2 tot 4, bestaat het spuitstuk 27 uit een axiaal pijpje 29 dat in het kanaal 28 past, een bevestigingsgedeelte 30 waarmee het spuitstuk 27 tegen een gedeelte van de behuizing 1 is vastgemaakt, twee daarop aansluitende zijwaarts gerichte pijpjes 31 en 31A die elk op hun uiteinde van een spuitopening 32, respectievelijk 32A, zijn voorzien en die met de binnenkant van het pijpje 29 in verbinding staan en een axiale pijp 33 die de verlenging vormt van het pijpje 29 en die nabij zijn uiteinde van een zijwaarts gerichte spuitopening 34 is voorzien. 



  Het spuitstuk 27 is met zijn twee pijpjes 31 en 31A respectievelijk tussen de twee lagers 8 en 9 en tussen de twee lagers 17 en 18 gericht en meer bepaald op een ring 35 die tussen de lagers 8 en 9 de as 5 omringt, respectievelijk op een ring 35A die tussen de lagers 17 en 18 de as 14 omringt. 



  Deze ringen 35 en 35A zijn op hun buitenzijde over de ganse omtrek voorzien van een tand 36, respectievelijk 36A, die een nagenoeg driehoekige doorsnede bezit met twee hellende naar boven in een punt toelopende zijden. 



  Voornoemde golfveer 25 en een gedeelte van voornoemde ring 24 omringen de ring 35 rond de as 5, terwijl de golfveer 25A en een gedeelte van de ring 24A rond de ring 35A gelegen zijn. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 De pijpjes 31 en 31A steken dan ook gedeeltelijk in openingen 37 en 37A die zieh radiaal doorheen de ring 24, respectievelijk 24A, uitstrekken. Diametraal tegenover de opening 37 of 37A is in de ring 24 of 24A nog een tweede opening 38 of 38A aangebracht voor de afvoer van de smeerolie. 



  Smeervloeistof die via de spuitopening 32 wordt gespoten, wordt door de tand 36 van de ring 35, die met de as 5 meedraait, naar de lagers 8 en 9 gericht terwijl smeervloeistof die via de spuitopening 32A wordt gespoten door de tand 36A van de ring 35A, die met de as 14 meedraait, naar de lagers 17 en 18 gericht. Hierdoor worden deze lagers 8,9, 17 en 18 doelmatig gesmeerd. 



  Via de spuitopening 34 wordt smeerolie op het synchronisatietandwiel 22 gespoten voor de smering van de synchronisatietandwielen 22 en 22A. 



  Op het andere uiteinde van de compressor zijn de lagers 11 en 12 tegen elkaar gelegen en door een op de as 5A geschroefd eindstuk 39 tegen elkaar geduwd. De stationaire buitenring 40 van het lager 12 drukt tegen een gedeelte van de behuizing 1. 



  Zowel de stationaire buitenring 40 als de roterende binnenring 41 van het axiale lager 12, dat door een kogellager is gevormd, zijn aan de zijde van het radiale lager 11 verlengd en dus langer dan bij een normaal kogellager, zodat ze merkelijk buiten de lagerelementjes, namelijk de kogels 42 uitsteken. 



  De uitstekende ringgedeelten bezitten een constante dikte maar de dikte van dit gedeelte bij de binnenring 41 is 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 kleiner dan de dikte van de binnenring 41 aan de andere zijde van de kogels 42, zoals in detail in figuur 5 weergegeven is. 



  In het uitstekende gedeelte van de stationaire buitenring 40 zijn radiale openingen 43 aangebracht. 



  De lagers 20 en 21 van de as 14A zijn op dezelfde wijze als de lagers 11 en 12 geconstrueerd en gemonteerd. Ze worden door een eindstuk 39A dat op de as 14A geschroefd is en onder tussenkomst van het tandwiel 26 tegen elkaar geduwd waarbij de stationaire buitenring 40 van het lager 21 tegen een gedeelte van de behuizing 1 drukt. 



  De lagers 11,12, 20 en 21 worden gesmeerd met olie die gespoten wordt door een spuitstuk 27A dat gelijk is aan voornoemd spuitstuk 27 en overeenstemmende gedeelten zijn met hetzelfde verwijzingscijfer aangeduid. 



  Het pijpje 31 van dit spuitstuk 27A steekt in een van de radiale openingen 43 in de buitenring 40 van het axiale lager 12, terwijl het pijpje 31A van dit spuitstuk 27A in een van de radiale openingen 43 in de stationaire buitenring 40 van het lager 21 steekt, zodanig dat via de spuitopeningen 32 en 32A olie op de binnenringen 41 en dus op de lagers 11 en 12, respectievelijk 20 en 21 wordt gespoten. 



  Hierdoor wordt een goede smering van deze lagers 11,12, 20 en 21 verkregen. 



  Via de geïntegreerde kanalen 28 in de behuizing 1 en de spuitstukken 27 en 27A kan een zeer gekontrolleerde olieverdeling verkregen worden. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de hieraan toegevoegde tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke machines kunnen in verschillende varianten worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies.

1. - Machine met gelagerde rotoren, die een behuizing (l) bevat en twee daarin opgestelde samenwerkende rotoren (2 en 3) die met assen (5 en 5A, respectievelijk 14 en 14A) op hun uiteinden gelagerd zijn in lagers (8-9 en 11-12 respectievelijk 17-18 en 20-21), waarbij aan minstens één uiteinde van de behuizing (1) de as (5 respectievelijk 14) van elk van de rotoren (2 en 3) in een paar lagers (8-9 respectievelijk 17-18) rust en de lagers (8 en 9) van het ene paar tegenover de lagers (17 en 18) van het andere paar zijn gelegen, en minstens één spuitstuk (27) dat tussen de lagers (8 en 9 respectievelijk 17 en 18) van de paren (8-9 en 17-18) is opgesteld voor het spuiten van smeervloeistof op deze lagers (8-9-17-18), daardoor gekenmerkt dat tussen de lagers (8 en 9 respectievelijk 17 en 18)

van elk paar (8-9 en 17-18), een ring (35 respectievelijk 35A) rond de as (5 respectievelijk 14) is aangebracht die op zijn buitenzijde over de ganse omtrek van een tand (36 respectievelijk 36A) voorzien is, terwijl het spuitstuk (27) met spuitopeningen (32 respectievelijk 32A) op de tand (36 respectievelijk 36A) van de twee getande ringen (35 en 35A) is gericht.

2.-Machine volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het spuitstuk (27) twee radiale pijpjes (31 en 31A) bevat die tot tussen de lagers (8 en 9 respectievelijk 17 en 18) van respectievelijk de twee paren (8-9 en 17-18) reiken.

3.-Machine volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de radiale pijpjes (31 en 31A) van het spuitstuk (27) op een axiaal pijpje (29) aansluiten dat aansluit op een kanaal (28) dat zich doorheen de behuizing (1) uitstrekt. <Desc/Clms Page number 11>

4.-Machine met gelagerde rotoren, die een behuizing (1) bevat en twee daarin opgestelde samenwerkende rotoren (2 en 3) die met assen (5 en 5A respectievelijk 14 en 14A) op hun uiteinden gelagerd zijn in lagers (8-9 en 11-12 respectievelijk 17-18 en 20-21), waarbij aan minstens een uiteinde van de behuizing (1) de as (5A respectievelijk 14A) van elk van de rotoren (2 en 3) in een paar lagers (11-12 respectievelijk 20-21) rust en de lagers (11 en 12) van het ene paar (11-12) tegenover de lagers (20 en 21) van het andere paar (20-21) zijn gelegen, en minstens één spuitstuk (27A) dat tussen de paren (11-12 en 20-21) is opgesteld voor het spuiten van smeervloeistof op deze lagers (11-12-20-21), daardoor gekenmerkt dat de stationaire buitenring (40) en de roterende binnenring (41)

van een van de lagers (12 respectievelijk 21) van elk paar (11-12 en 20-21) aan de zijde van het andere lager (11 respectievelijk 20) buiten de lagerelementjes (42) die ze vasthouden uitsteken en dat in het uitstekende gedeelte van de stationaire buitenring (40) van het eerstgenoemde lager (12 respectievelijk 21) van elk paar minstens twee openingen (43) aangebracht zijn, waarbij in of tegenover één opening (43) een spuitopening (32 of 32A) van het spuitstuk (27A) gelegen is. EMI11.1

5.-Machine volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat dit spuitstuk (27A) twee pijpjes (31 en 31A) bezit waarvan er één pijpje (31) in een opening (43) in een buitenring (40) van een lager (12) van het ene paar (11-12) steekt en het andere pijpje (31A) in een opening (43) in de buitenring (40) van een lager (21) van het andere paar (20-21) steekt. <Desc/Clms Page number 12>

6.-Machine volgens conclusie 4 of 5, daardoor gekenmerkt dat het lager (12 respectievelijk 21) met de uitstekende gedeelten van de ringen (40-41) een kogellager is.

7.-Machine volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat het uitstekende gedeelte van de roterende binnenring (41) van dit lager (12 respectievelijk 21) een kleinere dikte bezit dan de dikte van deze binnenring (41) aan de andere zijde van de kogels (42).

8.-Machine volgens een van de conclusies 4 tot 7, daardoor gekenmerkt dat het lager (12 respectievelijk 21) van elk paar (11-12 en 20-21) met de uitstekende gedeelten van zijn ringen (40 en 41) tot nagenoeg tegen het andere lager (11 respectievelijk 20) van het paar reikt.

9.-Machine volgens een van de conclusies 1 tot 3 en een van de conclusies 4 tot 8, daardoor gekenmerkt dat het aan één zijde van het paar rotoren (2 en 3) een spuitstuk (27) bevat dat op een getande ringen (35 en 35A) is gericht en aan de andere zijde van dit paar rotoren (2 en 3) een spuitstuk (27A) dat tussen paren lagers (11-12 en 20-21) is gericht en beide spuitstukken (27 en 27A) nagenoeg identiek zijn.

10.-Machine volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat ze een compressor is.