CN101482115A - 螺杆压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的螺杆压缩机在吸入通路与轴承间设有唇形密封，其中，所述吸入通路用以将对象气体吸入容纳阴阳啮合的螺杆转子的转子室，所述轴承用以支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴。这里，所述吸入通路和所述唇形密封之间的间壁与转子轴的间隙设为0.5mm以上、1.5mm以下。凭借该结构，不会因灰尘而导致唇形密封的寿命缩短。

Description

螺杆压缩机
技术领域
本发明涉及螺杆压缩机。
背景技术
例如，在特开2007-132243号公报中公开了一种螺杆压缩机，这种水冷式螺杆压缩机中，唇形密封设在轴承室内以防止吸入侧轴承内的润滑油流出至吸入通路。这种螺杆压缩机中，将吸入通路和轴承室隔开的间壁和转子轴之间的间隙设置得尽量小，使得即使唇形密封损伤，也不会导致轴承用润滑油马上流出至吸入通路而造成轴承立即损伤。
通常，吸入通路相对于轴承室为负压，但在停止运转的瞬间等，吸入通路内压力变得比轴承室内高，导致对象气体有时会侵入轴承室，这时，灰尘偶尔会随着对象气体侵入唇形密封与间壁之间。由于间壁和转子轴之间的间隙很小，所以侵入的灰尘会滞留其中，并损伤唇形密封，导致唇形密封的寿命缩短。
此外还存在如下情况：在装配螺杆压缩机时，由于灰尘混入将吸入通路和轴承室分开的间壁与唇形密封之间，使唇形密封的寿命缩短。
发明内容
鉴于上述问题，本发明以提供一种不会因灰尘而缩短唇形密封寿命的螺杆压缩机为课题。
为完成上述课题，本发明的螺杆压缩机的第1形态是由如下部分构成的螺杆压缩机：阴阳啮合的螺杆转子；容纳所述螺杆转子的转子室；将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；设于所述吸入通路和所述轴承之间的唇形密封；以及所述吸入通路和所述唇形密封之间的间壁，这里，所述间壁和所述转子轴之间的间隙为0.5mm以上。
据此结构，将侵入唇形密封的转子侧空间的灰尘从间壁和转子轴之间的间隙排出，因此不会损伤唇形密封。
另外，本发明第1形态的螺杆压缩机中，所述间壁和所述转子轴之间的间隙也可为1.5mm以下。
间壁和所述转子轴之间的间隙大于1.5mm，就一定可将灰尘排出。但考虑到唇形密封损伤后的情况，还是将间壁和所述转子轴之间的间隙减小为好。
此外，本发明的螺杆压缩机的第2形态是由如下部分构成的螺杆压缩机：阴阳啮合的螺杆转子；容纳所述螺杆转子的转子室；将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；设于所述吸入通路和所述轴承之间的唇形密封；以及所述吸入通路和所述唇形密封之间的间壁，这里，所述间壁和所述转子轴之间的间隙为所述唇形密封高度的1/10以上。这里所说的唇形密封高度指唇形密封在垂直于转子轴的方向上的尺寸。再有，若设于吸入通路和轴承之间的唇形密封有多个，则以这些唇形密封中最靠近吸入通路的唇形密封的尺寸为基准。
据此结构，将侵入唇形密封的转子侧的空间的灰尘从间壁和转子轴之间的间隙排出，因此不会损伤唇形密封。
另外，本发明第2形态的螺杆压缩机中，所述间壁和所述转子轴之间的间隙也可为所述唇形密封高度的3/10以下。
间壁和转子轴之间的间隙大于唇形密封高度的3/10时也可具有排出灰尘的作用。但考虑到唇形密封损伤后的情况，还是将间壁和所述转子轴之间的间隙减小为好。
此外，在本发明第1形态和第2形态的螺杆压缩机中，还可作如下设置：在所述唇形密封和所述间壁之间形成导入润滑流体的润滑空间，并设置将润滑流体导入所述润滑空间的润滑通路。
据此结构，润滑流体防止灰尘从吸入通路侵入润滑空间，即使万一灰尘侵入润滑空间，润滑流体也可将其排出至吸入通路，从而不会损伤唇形密封。
此外，本发明的螺杆压缩机的第3形态是由如下部分构成的螺杆压缩机：阴阳啮合的螺杆转子；容纳所述螺杆转子的转子室；将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；保持所述轴承的轴承室；将吸入通路和轴承室隔开的间壁，所述转子轴穿过所述间壁；设于所述轴承室内比所述轴承靠近所述吸入通路侧的位置的、将所述轴承室分隔的唇形密封；以及设于所述轴承室比所述唇形密封靠近所述吸入通路侧的空间的、导入润滑流体的润滑通路。
据此结构，由于润滑流体常时从轴承室的比唇形密封靠近吸入通路侧的空间流向吸入通路，灰尘不会从吸气通路进入轴承室。
如此，本发明构成为即使灰尘侵入将轴承与吸入通路隔开的唇形密封的周围，也可将其排出至吸入通路(第1、第2形态)，或构成为不使灰尘从吸入通路侵入将轴承与吸入通路隔开的唇形密封的周围(第3形态)，因此，根据本发明，不会缩短唇形密封的寿命。
尤其在用润滑油来润滑轴承且用水润滑转子室的水冷式螺杆压缩机中，本发明可防止轴承用润滑油流出，并防止唇形密封的寿命缩短。
附图说明
图1表示本发明第1实施例的螺杆压缩机。
图2表示间壁和转子轴之间的间隙大小与唇形密封的磨损的关系。
图3表示本发明第2实施例的螺杆压缩机。
图4表示本发明第3实施例的螺杆压缩机。
具体实施方式
以下，参照附图就本发明实施例进行说明。
图1为本发明第1实施例的螺杆压缩机1。螺杆压缩机1为这样的无油式螺杆压缩机：通过壳体2的转子室3内收容的一对阴阳啮合的螺杆转子4来压缩对象气体(如空气、冷媒等)。
壳体2内设有如下部分：向转子室3提供要压缩对象气体的吸入通路5；转子室3内通过螺杆转子4排出已压缩对象气体的排出通路6；用于在吸入侧和排出侧分别设置支承和密封结构的轴承密封室8、9。吸入通路5和吸入侧的轴承密封室8之间，由形成有转子轴7贯穿的开口的间壁10分隔。
再有，螺杆压缩机1为这样的水冷式压缩机：为了润滑并冷却转子室3，将冷却水从供水通路(未图示)经由吸入通路5与对象气体一起提供给转子室3。
转子轴7由滚子轴承11和2个滚珠轴承12可旋转地支承，并穿过吸入侧的轴承密封室8，延伸至壳体2外部与马达(未图示)连接，其中，滚子轴承11设于吸入侧的轴承密封室8内，滚珠轴承12设于排出侧的轴承密封室9内。
在滚子轴承11的所述马达侧，设有防止杂质(滚子轴承11的润滑油或润滑脂)侵入马达侧的唇形密封13；在滚子轴承11的螺杆转子4侧，设有防止滚子轴承11的润滑油流入螺杆转子4侧的唇形密封14，以及防止冷却水从吸入通路5侵入滚子轴承11侧的唇形密封15。
位于螺杆转子4和滚珠轴承12之间的排出侧的轴承密封室9内，从螺杆转子4侧开始依次设有机械密封圈16和唇形密封17、18。机械密封圈16是公知的密封装置，由定圈和与定圈气密接触的动圈构成，其中定圈与轴承密封室9的内壁嵌合而固定，动圈与转子轴7嵌合并随其一起旋转。唇形密封17为防止冷却水从机械密封圈16侧侵入而设；唇形密封18为防止润滑油或润滑脂等从滚珠轴承12流出而设。
另外，壳体2中还设有：将唇形密封14和唇形密封15之间的轴承密封室8与外部连通的开放通路19；以及将机械密封圈16和唇形密封17间的轴承密封室9与吸入通路5连通的减压通路20。
图2示出：螺杆压缩机1中，转子轴7和间壁10之间的间隙δ与运转到唇形密封的额定寿命即5000小时后的唇形密封15的磨损量的关系。此外，当转子轴7和间壁10间的间隙δ小于0.5mm时，唇形密封15在运转到5000小时前便已破损。
如图所示，通过将转子轴7和间壁10间的间隙δ设为0.5mm以上，可确保所需的唇形密封15的寿命。其原因是，通过增大转子轴7和间壁10间的间隙δ，从间隙δ侵入轴承密封室8的灰尘又从间隙δ排出至吸入通路5，从而难以损伤唇形密封15。再有，该实验中唇形密封15的高度为5mm，若以唇形密封15的高度为准，则需将转子轴7和间壁10间的间隙δ设为唇形密封15高度的1/10以上。这里所说的唇形密封15的高度是指在图的纵向即垂直于转子轴的方向上唇形密封15的尺寸。
而且，增大转子轴7和间壁10之间的间隙δ，使得因灰尘导致的唇形密封15的磨损减少。考虑到安全系数，最好将转子轴7和间壁10之间的间隙δ设为1.0mm(唇形密封15高度的2/10)以上。
间隙δ超过1.5mm(唇形密封15高度的3/10)就一定可以减少磨损。但是，为了在唇形密封13、14万一损伤时减少从滚子轴承11内流出的润滑油，转子轴7和间壁10间的间隙δ最好设置得尽量小，因此，间隙δ应设为1.5mm(唇形密封15高度的3/10)以下。
图3表示本发明第2实施例的螺杆压缩机1a。在以下说明中，与先前说明相同的构件标有相同标记，并省略重复的描述。螺杆压缩机1a与第1实施例的螺杆压缩机1相同，皆为用冷却水来润滑并冷却转子室3的水冷式螺杆压缩机。
螺杆压缩机1a中，唇形密封15的转子室3侧与间壁10之间设有润滑空间21。而且，壳体2中形成有用于向润滑空间21提供冷却水(润滑流体)的润滑通路22。此外，螺杆压缩机1的排出侧的轴承密封室9处设有用冷却水密封转子和定子间的间隙的非接触迷宫式密封圈16a。
螺杆压缩机1a将从排出通路6排出的已压缩的对象气体导入气液分离器23，并在分离出冷却水后将其提供给用水设备(未图示)。此外，气液分离器23分离出的冷却水，由过滤器24除去杂质后经润滑通路22导入润滑空间21。导入润滑空间21的冷却水从转子轴7和间壁10间的间隙δ流进吸入通路，并与对象气体一起被吸入转子室3，从而润滑并冷却转子室3和螺杆转子4。
本实施例中，由于向润滑空间21提供冷却水，所以润滑流体常时从润滑空间21流向吸入通路。因此，灰尘不会从吸入通路5侵入轴承密封室8。由此，可防止唇形密封15的异常磨损，唇形密封15的寿命不会缩短。
图4表示本发明第3实施例的螺杆压缩机1b。与第2实施例一样，螺杆压缩机1b也是水冷式螺杆压缩机，但转子轴7和间壁10间的间隙δ与传统的螺杆压缩机同样小。因此，从润滑空间21漏进吸入通路的冷却水的量少，冷却水主要是直接提供给转子室3。本实施例中，为防止润滑空间21的压力上升，最好设置限制提供给润滑通路22的冷却水的流量和压力的调节器等。
本实施例中，由于润滑流体常时从润滑空间21流向吸入通路，所以灰尘不会从吸入通路侵入润滑空间21。

Claims (8)

1.一种螺杆压缩机，由以下部分构成：
阴阳啮合的螺杆转子；
容纳所述螺杆转子的转子室；
用以将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；
支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；
设于所述吸入通路和所述轴承之间的唇形密封；以及
所述吸入通路和所述唇形密封之间的间壁，
这里，所述间壁和所述转子轴之间的间隙为0.5mm以上。
2.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其中：
所述间壁和所述转子轴之间的间隙为1.5mm以下。
3.一种螺杆压缩机，由以下部分构成：
阴阳啮合的螺杆转子；
容纳所述螺杆转子的转子室；
用以将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；
支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；
设于所述吸入通路和所述轴承之间的唇形密封；以及
所述吸入通路和所述唇形密封之间的间壁，
这里，所述间壁和所述转子轴之间的间隙为所述唇形密封高度的1/10以上。
4.如权利要求3所述的螺杆压缩机，其中：
所述间壁和所述转子轴之间的间隙为所述唇形密封高度的3/10以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的螺杆压缩机，其中：
所述唇形密封与所述间壁之间形成有导入润滑流体的润滑空间，
并设有用以将润滑流体导入所述润滑空间的润滑通路。
6.如权利要求5所述的螺杆压缩机，其中：
所述润滑流体为水。
7.一种螺杆压缩机，由以下部分构成：
阴阳啮合的螺杆转子；
容纳所述螺杆转子的转子室；
用以将对象气体吸入所述转子室的吸入通路；
支承所述螺杆转子的吸入侧转子轴的轴承；
保持所述轴承的轴承室；
将所述吸入通路和所述轴承室隔开的间壁，其中所述转子轴穿过所述间壁；
设于所述轴承室内比所述轴承靠近所述吸入通路侧的位置的、将所述轴承室分隔的唇形密封；以及
设于所述轴承室比所述唇形密封靠近所述吸入通路侧的空间的、导入润滑流体的润滑通路。
8.如权利要求7所述的螺杆压缩机，其中：
所述润滑流体为水。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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