CN101652569B - 按照螺旋原理的挤压机 - Google Patents

Abstract

在挤压机体(2)的圆盘(3)的轮毂(13)和与驱动轴(6)相连的偏心轮盘(9)之间设置有轴承(12)。为了润滑轴承(12)，设置有润滑剂输送系统(24)，其通过在驱动轴(6)内部的润滑剂引入槽(32)将润滑剂引入设置在轴承(12)的一侧上的第一润滑剂腔(37)中。在轴承(12)的另一侧上具有第二润滑剂腔(39)，其通过润滑剂回流槽(33)与润滑剂回流管道(43)相连。两个润滑剂腔(37、39)借助于环形密封圈(38、40)相对于输送腔(20、20′)密封。润滑剂回流管道(43)连接在压力控制阀(45)上，回流管道(46)从这里输出。该压力控制阀(45)用于将作用在密封件(38、40)一侧上的输送腔(20、20′)中的压力和作用在密封件(38、40)另一侧上的润滑剂腔(37、39)中的压力之差基本保持恒定。

Description

按照螺旋原理的挤压机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于可压缩介质的挤压机。

背景技术

螺旋结构的挤压机例如从DE-A-3347081中公知。按照这种原理构成的压缩机的特点在于低脉动地输送气态工作介质、比如空气，并且因此对于内燃机的进料也是有利的。在这种压缩机运行期间，在挤压腔或输送腔中在螺旋状构成的挤压体和两个圆周壁之间包含多个大致弧形的工作腔，其从入口穿过挤压腔运动到出口，其中，工作腔的容积持续减小并且工作介质的压力相应地升高。

在DE-A-3347081中展示的机器中，挤压机体借助于偏心轴驱动并且通过未示出的导向装置保持。该机器基本由两个半外壳组成，在半外壳中包含螺旋状的槽。挤压机借助于轴承支承在偏心轴的偏心轮上。该轴承(下面也叫做主偏心轴承)需要适当的润滑。

这种润滑例如在EP-A-0614012中示出，该文献介绍的主题是本文开头所述类型的挤压机。在这种实施方式中，液体润滑剂(润滑油)从外面通过在其中一个半外壳中的槽被泵入驱动轴中心。在偏心轮区域中，润滑油通过径向设置的槽到达主偏心轴承。然后，润滑油从该轴承经过第二个同样径向设置的槽流向驱动轴中心的方向，并且在那里流入同轴于或平行于输送槽设置的回流槽，润滑油通过该回流槽到达驱动轴的端部，润滑油从这里可通过一个半外壳中的孔向外流出。

如在EP-A-0614012中描述的压力油润滑适合于在机器高负荷下、如特别在高转数的情况下的运行。这种强制润滑允许足够大的油流量，用以将在高负荷下出现的主偏心轴承中的热损耗通过润滑油导出。

含有润滑油的油腔相对于输送腔的密封通过轴密封圈实现，不仅在将驱动轴安放在外壳中时设置轴密封圈也在将挤压机支承在偏心轮(主偏心轴承)上时设置轴密封圈。因为根据机器的负荷情况，输送腔的压力会超过油腔的压力，其中油腔收集从轴承流出的润滑油，其存在的危险是，在这种运行状态中轴密封圈被轴分别从偏心轮上被揭开，并且由此输送介质(比如空气)会到达轴密封圈的润滑油侧并且通过油回流管道泄漏。特别是在较低转数时，这种挤压机必须非常密封，任何其它的输送介质的损失都是不利的，这是因为由此在作为用于内燃机的进料单元使用的情况下，会严重影响可达到的转矩。

发明内容

本发明的目的在于，防止运行期间在输送介质较高的输送压力下轴密封圈从轴上被揭开。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的挤压机实现。

通过将在运行中作用在密封件一侧上的输送腔内的压力和作用在密封件的另一侧上的润滑介质腔内的压力之间的差值基本保持恒定，有效地、而且在输送腔的所有工作压力下避免了密封圈被揭开。

根据本发明的挤压器的其它优选的设计方案构成从属权利要求的主题。

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明主题的实施例。其中：

图1是在图2的箭头A的方向上的驱动侧的外壳部分的正视图，

图2是沿图1的直线II-II的根据图1的挤压机的纵截面图，

图3是相对于图2尺寸放大的图2的剖面图，

图4是对应于图3的压力控制阀的第二实施方式的示图。

具体实施方式

在图1和2中以正视图或截面图展示的挤压机具有由两个半外壳1a、1b组成的外壳，在外壳中支承有挤压机体2。两个半外壳1a、1b以未详细示出的方式相互旋紧。在图1的示图中撤去了一个半外壳1a(图2)。

挤压机体2具有圆盘3，该圆盘在每一面上承载螺旋状延伸的挤压件4、5。挤压件4、5被设计成远离圆盘3的支架。为了支承圆盘3设置有驱动轴6，其转轴用6a表示。驱动轴6在半外壳1a、1b中借助于轴承7或8支承并且具有偏心轮盘9，偏心轮盘9的对称轴用9a表示。驱动轴6的转轴6a和偏心轮盘9的对称轴9a之间的距离(偏心距)在图1中用e表示。在驱动轴6上借助于螺丝10固定驱动摩擦盘11。

圆盘3的轮毂13借助于轴承12支承在偏心轮盘9上，该轴承12在所示的情况下是辊轴承。圆盘3以及因此挤压机体2通过驱动轴6和偏心轮盘9驱动。同时，驱动力通过轴承12传递到圆盘3的轮毂13上。挤压机体2的引导通过平衡杆14实现，平衡杆14的一端可旋转地支承在轴15上(图1)。平衡杆14在另一端承载螺栓16，螺栓16可旋转地支承在圆盘3的孔眼17上。

外壳1具有用于输送介质、优选空气的入口18和出口19，以及两个输送腔20、20′。在圆盘3中具有一个通道(或多个通道)，输送介质可由输送腔20穿过该通道到达输送腔20′。

为了平衡在偏心驱动挤压机体2时出现的惯性力，在驱动轴6上设置两个对重22、23。

为了润滑设置在偏心轮盘9和圆盘3的轮毂13之间的轴承12，设置有润滑剂输送系统24(图2)，其将润滑剂、优选润滑油供应给轴承12。

该润滑剂输送系统24具有连接在外壳1上的输送管道25，其与压力调节的输送泵26的压力侧相连。这种泵利用在内燃机中使用的压力调节装置产生润滑剂输送压力，该润滑剂输送压力在运行中保持在设定的极限值之内。输送泵26在吸入侧通过吸管27与润滑剂容器28相连，润滑剂容器28通过连接管道29与外界相连。由此外界空气压力始终作用在润滑剂容器28中的润滑剂30的表面上。在输送管道25中可使用在图2至4中用虚线示出的流量限制器31、比如流量限制阀。

驱动轴6具有润滑剂引入槽32和润滑剂回流槽33，它们与驱动轴6的转轴6a同轴(图2和3)。为形成这两个槽32、33，在驱动轴6中的纵向孔34中嵌入管状的导向套筒35，导向套筒35在其外侧具有外径很小的部分，该部分在导向套筒35的长度的一部分上延伸，并且与纵向孔34的壁形成润滑剂回流管道33。在导向套筒35的内部延伸的润滑剂引入管道32与入流管道36相连，入流管道36在径向上在偏心轮盘9中延伸并且向第一润滑剂腔37中流入到轴承12的一侧上(图3)。第一润滑剂腔37借助于贴靠在偏心轮盘9上的环形密封件38相对于输送腔20密封。在轴承12的另一侧是第二润滑剂腔39，其借助于同样贴靠在偏心轮盘9上的环形密封件40相对于输送腔20′密封。第二润滑剂腔39通过在偏心轮盘9中的径向出流管道41与润滑剂回流管道33连接。

驱动轴6中的径向连接槽42将润滑剂回流槽33与润滑剂回流管道43相连，润滑剂回流管道43属于用44表示的润滑剂回流引导装置。润滑剂回流管道43与压力控制阀45的入口相连，压力控制阀45的出口通过回流管道46与润滑剂容器28相连。被设计成膜式阀的压力控制阀45具有薄膜47，其将压力控制阀45的内部空间分成两个小室45a和45b。即在薄膜47的中间和回流管道46的出口46a的对面，在薄膜47上连接有控制体48，其以还将详细描述的方式将润滑剂出流从润滑剂回流管道43调节到小室45a中。压力控制阀45的位于小室45a对面的小室45b通过连接管道49与输送腔20′连接。这表示，在小室45b中的压力与在输送腔20′中的压力一致。输送腔20′借助于贴靠在驱动轴6上的环形密封件50对外密封。

由输送泵26输送的润滑剂通过输送管道25、润滑剂导入槽32和入流槽36到达第一润滑剂腔37。润滑剂从第一润滑剂腔37经过轴承12流入第二润滑剂腔39。润滑剂从第二润滑剂腔39通过出流槽41、润滑剂回流槽33、连接管道42和润滑剂回流管道43到达压力控制阀45的小室45a中。润滑剂从小室45a通过回流管道46流回润滑剂容器28中。

按照在输送腔20′中存在的输送或工作压力的大小，该压力也存在于压力控制阀45的小室45b中，将薄膜47以或多或少的程度向下在去往回流管道46的入口46a的方向上偏转。这表示，依据在小室45a、45b中存在的压力差，控制体48和回流管道46的入口46a之间的距离更大或更小，这导致相应地调节从小室45a流出到回流管道46中的润滑剂的量。通过这种方式，在润滑剂回流管道43以及因此也在润滑剂腔37和39中的压力根据输送腔20′中的输送或工作压力而变化。如果输送腔20′中的压力升高，那么控制体48和出口43a之间的距离减小，这导致了回流的润滑剂堵塞以及因此导致了润滑剂回流引导装置44和润滑剂腔37、39中的压力升高。因此输送腔中的压力升高必然导致了润滑剂腔37、39中的压力升高。通过这种方式实现了作用在密封件38和40的两侧上的压力差总是保持为大致相同，而且与在挤压机运行中输送腔20′中的输送压力较高或较低无关。因为作用在密封件38、40一侧上的输送腔20、20′中的压力与作用在密封件38、40另一侧上的润滑剂腔37、39中的压力差基本保持恒定，这可以避免密封件37、39在运行中从偏心轮盘9上被揭开。

参照图4描述了压力控制阀的另一种实施方式。在与图3对应的图4中，针对相同的组件使用如图3中同样的附图标记。

在根据图4的实施方式中，外壳51a与薄膜47利用压力控制阀51的控制体48直接固定在半外壳1a上，例如借助于卡圈52固定。通过外壳51a和薄膜47形成的小室51′通过连接管道49与输送腔20′连接。润滑剂回流管道43流入在半外壳1a中设计的、形成压力控制阀51的一部分的小室53，小室53通过薄膜47关闭并且在薄膜47上连接回流管道46。如根据图3的实施方式中，薄膜47的控制体48位于回流管道46的入口46a对面并且用于调节通过入口46a流出的润滑剂的量。

压力控制阀51的作用方式与如已经描述的根据图3的压力控制阀45的作用方式相同。

Claims (7)

1.一种用于可压缩介质的挤压机，具有至少一个设置在固定的外壳(1)中的螺旋状输送腔(20、20′)，具有配设给输送腔(20、20′)的、借助于轴承(12)支承在与驱动轴(6)相连的偏心轮盘(9)上的挤压机体(2)，具有压力油润滑装置，其包括用于产生润滑剂输送压力的输送泵(26)和用于将润滑剂(30)通过驱动轴(6)和偏心轮盘(9)输送给轴承(12)的润滑剂输送系统(24)，以及具有用于将填充有润滑剂(30)的润滑剂腔(37、39)相对于含有工作介质的输送腔(20、20′)进行密封的密封件(38、40)，其特征在于，设置有压力控制阀形式的压力平衡装置(45、51)，其在运行中将作用在密封件(38、40)一侧上的输送腔(20、20′)中的压力与作用在密封件(38、40)另一侧上的润滑剂腔(37、38)中的压力之差基本保持恒定。

2.按照权利要求1所述的挤压机，其特征在于，所述压力平衡装置通过压力控制阀(45、51)形成，所述压力控制阀在一侧被输送腔(20、20′)中的压力加载并且在另一侧被润滑剂腔(37、39)中的压力加载。

3.按照权利要求2所述的挤压机，其特征在于，所述压力控制阀(45、51)设置在润滑剂回流引导装置(44)中，所述回流引导装置与润滑剂腔(37、39)相连。

4.按照权利要求2或3所述的挤压机，其特征在于，所述压力控制阀(45、51)被设计成膜式阀。

5.按照权利要求3或4所述的挤压机，其特征在于，压力控制阀(45、51)的可弯曲的薄膜(47)在一侧被输送腔(20、20′)的压力加载并且在另一侧与润滑剂腔(37、39)连接并且具有控制体(48)，所述控制体位于用于润滑剂(30)的回流管道(46)的入口(46a)对面，其中，所述控制体(48)根据作用在薄膜(47)上的输送腔(20、20′)中压力的以及润滑剂腔(37、39)中的压力之差通过回流管道(46)的入口(46a)调节润滑剂回流。

6.按照权利要求5所述的挤压机，其特征在于，向驱动轴(6)中的纵向孔(34)中嵌入管状的导向套管(35)，在所述导向套管的内部形成润滑剂引入槽(32)，所述润滑剂引入槽连接在润滑剂源(28)上并且与轴承(12)的一侧上的润滑剂腔(38)连接，其中，所述导向套筒(35)在其外侧上具有在其长度的一部分上延伸的外径较小的部分，所述外径较小的部分与纵向孔(34)的壁形成润滑剂回流槽(33)，所述润滑剂回流槽在一侧与在轴承(12)的另一侧上的润滑剂腔(39)相连并且在另一侧与润滑剂回流管道(43)相连。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的挤压机，其特征在于，所述润滑剂输送系统(24)具有流量限制装置(31)。

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