CN102792027A - 螺杆式压缩机 - Google Patents

Abstract

为了改进螺杆式压缩机，所述螺杆式压缩机包括：外壳（10）；至少一个螺杆转子（36、38），所述至少一个螺杆转子（36、38）布置在所述外壳的压缩机外壳（30）中；润滑剂箱（58），所述润滑剂箱布置在高压侧，并且在润滑剂箱中收集润滑剂；以及润滑剂供应装置（70、100、140），所述润滑剂供应装置（70、100、140）将从润滑剂箱出来的润滑剂供应给所述至少一个螺杆转子，使得在足够润滑的情况下，能够保持润滑剂循环量尽量低，所以提议所述润滑剂供应装置包括第一润滑剂供应系统和第二润滑剂供应系统，所述第一润滑剂供应系统在所述螺杆式压缩机运行期间向所述至少一个螺杆转子供应润滑剂，并且所述第二润滑剂供应系统另外向所述至少一个螺杆转子供应润滑剂，并且在该过程中能够被致动和能够被停用。

Description

螺杆式压缩机

技术领域

本发明涉及一种螺杆式压缩机，其包括：外壳；至少一个螺杆转子，该至少一个螺杆转子布置在外壳的压缩机外壳中；润滑剂箱，该润滑剂箱布置在高压侧，并且在润滑剂箱中收集润滑剂；以及润滑剂供应装置，该润滑剂供应装置将来自润滑剂箱的润滑剂供应给该至少一个螺杆转子。

背景技术

由本领域现有技术已知该类型的螺杆式压缩机，该压缩机设有润滑剂供应装置，该润滑剂供应装置持续运行，并且该润滑剂供应装置被构造成使得在其中循环的润滑剂确保即使在最大负荷下也能从螺杆式压缩机的外壳充分地释放热，因此持续循环大量润滑剂。

为此，例如提供一种冷却该循环的润滑剂的润滑剂冷却装置。

发明内容

本发明的根本目标是改进上述类型的螺杆式压缩机，使得能够保持用于适当润滑的循环润滑剂的量尽可能小。

在开篇所述类型的螺杆式压缩机中，根据本发明实现了该目标，因为该润滑剂供应装置包括第一润滑剂供应系统和第二润滑剂供应系统，第一润滑剂供应系统在螺杆式压缩机运行期间向至少一个螺杆转子供应润滑剂，以及第二润滑剂供应系统另外向至少一个螺杆转子供应润滑剂并且因此能够被致动和停用。

通过以下事实看出根据本发明的解决方案的优点，即能够致动和停用的第二润滑剂供应系统提供了使螺杆式压缩机的运行状态适合于循环润滑剂的量的可能性，并且因此每次都以尽可能优化的方式使润滑剂的量适合当前运行状态。

在这方面，当螺杆式压缩机能够在正常负荷运行以及在高负荷运行中运行时，以及当第二润滑剂供应系统在正常负荷运行期间被停用而在高负荷运行期间被致动时特别有利。

通过以下事实看出该解决方案的优点，即结果是可以在高负荷运行期间借助于第二润滑剂供应系统提高循环润滑剂的量，并且因此在高负荷运行期间可以提供足够的螺杆式压缩机冷却，但是相对于高负荷运行，对于正常负荷运行可以降低循环润滑剂的量。

原则上，将能够考虑，取决于螺杆式压缩机的操作说明书来定义正常负荷运行和高负荷运行。

然而，一种特别有利的解决方案提供这样一种压缩机控制装置，该压缩机控制装置识别是否出现正常负荷运行或高负荷运行。

能够以最多样的方式做出正常负荷运行和高负荷运行之间的这种区分。

例如，规定低于在螺杆式压缩机上的负荷的可预先确定的阈值，则出现正常负荷运行，并且高于该负荷的阈值，则出现高负荷运行，从而压缩机控制装置特别能够在可预先确定的阈值的基础上区分正常负荷运行和高负荷运行。

在螺杆式压缩机上的负荷的该阈值例如能够为螺杆式压缩机的驱动器输入功率。

可替代地或另外，一种有利的解决方案提供这样的方式，即当在高压侧上测量的温度低于可预先确定的温度阈值时执行正常负荷运行，而当该测量温度高于温度阈值时执行高负荷运行。

关于流经第一润滑剂供应系统的润滑剂的量及其确定，至今未提供进一步细节。

例如，将能够考虑，设置润滑剂输送泵，能够借助于该润滑剂输送泵确定流经第一润滑剂供应系统的润滑剂的量，其中润滑剂的量能够根据螺杆转子的速度而变化。

然而，根据本发明的螺杆式压缩机的一个特别有利实施例提供通过在润滑剂箱中的压力和到至少一个螺杆转子的供应开口处的压力之间的差异确定流经第一润滑剂供应系统的润滑剂的量。

该解决方案具有的巨大优势在于，一方面，能够省略润滑剂输送泵，另一方面，能够以简单方式确定润滑所需的润滑剂的量。

另外，也有利地结合第二润滑剂供应系统进行如下设置：通过在润滑剂箱中的压力和到至少一个螺杆转子的供应开口处的压力之间的压力差，确定流经第二润滑剂供应系统的润滑剂的量。

结果，也可通过简单方式确定经过第二润滑剂供应系统的润滑剂的量。

特别地，同样可以确定流经第二润滑剂供应系统的润滑剂的量，因为供应开口与第一润滑剂供应系统的供应开口压力不同。

各个供应开口的压力主要由各个螺杆转子的位置，即由在高压侧和螺杆转子的吸入侧之间的各个供应开口的位置引起，在各个螺杆转子的位置处设置供应开口以向螺杆转子供应润滑剂。

结合上述个别实施例的说明，未给出关于是否应发生有针对性地冷却润滑剂的量进一步细节。

一种有利解决方案如下设置：能够通过润滑剂冷却装置冷却由第一润滑剂供应系统输送的润滑剂的量，以便作为该润滑剂冷却装置的结果，能够以预定方式从在第一润滑剂供应系统中循环的润滑剂的量释放热。

在这方面，一种简单解决方案设置润滑剂冷却装置，该润滑剂冷却装置持续冷却由第一润滑剂供应系统输送的润滑剂的量。

然而作为其替换方式，也能够考虑润滑剂冷却装置在压缩机的高负荷运行期间冷却由第一润滑剂供应系统输送的润滑剂的量。

润滑剂冷却装置可应用的进一步变体在于：以受控方式在正常负荷运行期间冷却流经第一润滑剂供应系统的润滑剂的量。

进一步有利解决方案提供由第二润滑剂供应系统输送的润滑剂的量能够被润滑剂冷却装置冷却。

该润滑剂冷却装置能够与用于第一润滑剂供应系统的润滑剂的量的冷却装置相同。

然而，也可考虑提供用于第二润滑剂供应系统的润滑剂的量的单独润滑剂冷却系统。

一种特别有利的解决方案提供第一和第二冷却剂供应系统的润滑剂的量，该润滑剂的量能够通过该润滑剂冷却装置冷却。

在根据本发明的解决方案的范围内，已证明当提供能够在致动状态、非致动状态和/或两者之间的状态下运行的润滑剂冷却装置时特别有利。

例如，设计这样一种润滑剂冷却装置，使得该冷却装置具有能够在从致动状态和非致动状态的所有可能状态下借助于可控制旁路线路运行的润滑剂冷却器。

关于根据本发明的螺杆式压缩机的设计，未给出进一步细节。

例如，一种特别有利的解决方案提供将在外壳上设置润滑剂出口以及润滑剂进口，润滑剂出口用于将润滑剂供应给润滑剂供应系统，润滑剂进口用于将润滑剂供应给第一润滑剂供应系统和第二润滑剂供应系统。

结果，能够以简单方式单独致动该润滑剂供应系统，并且能够在应用时，为了该目的不需要进入外壳控制该致动。

在这方面，当润滑剂出口和润滑剂进口向能够被安装在外壳上的分配器单元开口时特别有利。

结果，能够通过在外壳外部设置的分配器单元，以简单方式实现将润滑剂分配至润滑剂供应系统以及特别是实现第二润滑剂供应系统的致动。

此外，可优选构造分配器单元，使得分配器单元具有用于外部润滑剂冷却器的连接部，从而也经由分配器单元产生外部润滑剂冷却器的连接部。

此外，可优选设计分配器单元，使得能够将从润滑剂冷却器供给回来的的润滑剂在分配器单元中供应给第一润滑剂供应系统和第二润滑剂供应系统。

此外，优选在分配器单元中、在第二润滑剂供应系统的润滑剂进口之前设置控制阀。

再者，优选在具有控制阀的分配器单元中设置位于外部润滑剂冷却器的连接部之间的旁路线路，该旁路线路提供致动或停用润滑剂冷却器或者也设置中间状态的可能性。

本发明的另外特征和优点是下文描述和图示几个实施例的附图的主题。

附图说明

图1示出通过根据本发明的螺杆式压缩机的第一实施例的纵截面图；

图2示出根据本发明的具有根据第一实施例的润滑剂供应装置的螺杆式压缩机的示意图；以及

图3示出类似于图2的根据本发明的螺杆式压缩机第二实施例中的润滑剂供应装置图。

具体实施方式

在图1中所示的根据本发明的螺杆式压缩机的一个实施例包括外壳，该外壳由10总体表示，并且由中心部分12、在马达侧上的末端部分14、以及在压力侧上的末端部分16构成。

以20总体表示的驱动马达布置在马达侧上的末端部分14中，并且例如被设计为电动马达，该电动马达包括定子22，该定子被保持在末端部分14中并围绕转子24，就转子24而言，其被布置在驱动轴26上。

以30总体表示的压缩机外壳形成在外部外壳10的中心部分12中，并且具有转子孔32和34，能绕彼此平行的轴线旋转的螺杆转子36和38被布置在转子孔32和34中。

例如，螺杆转子36位于驱动轴26上，驱动轴26穿过螺杆转子36。

设置用于安装螺杆转子36和38的在低压侧上的轴承42和44以及在高压侧上的轴承46和48，并且将这些轴承被布置在外壳10的相应轴承座中。

螺杆转子36和38压缩介质，该介质经由吸入腔50供应，经由高压出口52流出，并且在此方面例如穿过吸声器54和润滑剂分离器56，润滑剂分离器56具有将润滑剂和压缩的介质分离的效果，并且以润滑剂箱的形式将润滑剂收集在压力侧上的末端部分16中。

作为替换方式，润滑剂分离器和润滑剂箱也能够布置在外壳10的外部，其中两者始终位于高压侧上。

经由润滑剂过滤器60从润滑剂箱58获取润滑剂，并且润滑剂可用于润滑在低压侧上的轴承42和44、以及在高压侧上的轴承46和48、以及在转子孔32和34中的螺杆转子36和38。

如图2中示意性示出，润滑剂从在润滑剂输送线路62中的润滑剂过滤器60流至分叉64，如图2中的实线所示，第一润滑剂供应系统70经由该分叉64将润滑剂引导至供应开口72和74，供应开口72和74与转子孔32和34相连，并且润滑剂被供应给在区域76和78中的螺杆转子36和38，区域76和78位于吸入侧82和84以及其高压侧86和88之间。

此外，第一润滑剂供应系统70包括润滑剂出口92和94，润滑剂出口92和94用于润滑在高压侧上的轴承46和48，其中流经在高压侧上的轴承46和48的润滑剂例如将被再次收集，并且经由收集线路96供应给例如与第一螺杆转子32相连的另外供应开口98，其中供应开口98位于供应开口72和螺杆转子32的吸入侧82之间。

如图2中通过点划线所示，设置平行于第一润滑剂供应系统70的第二润滑剂供应系统100，其中第一润滑剂供应系统70和第二润滑剂供应系统100都来自分支102，分支102连接至分支64，并且因此第一润滑剂供应系统70和第二润滑剂供应系统100均由润滑剂输送线路62供给。第二润滑剂供应系统100将润滑剂引导至供应开口104，供应开口104例如与螺杆转子34相连，但是当然也可能设置与在第二润滑剂供应系统100中的第一螺杆转子32相连的供应开口。

此外，在第二润滑剂供应系统100中设置以110总体表示的控制阀，并且该控制阀能够由压缩机控制装置120控制，并且通过该控制阀，第二润滑剂供应系统100能够借助于压缩机控制装置120以受控方式运行。

能够致动和停用的润滑剂冷却装置130位于分支64和分支102之间，第一润滑剂供应系统70和第二润滑剂供应系统100来自分支64和分支102，并且该润滑剂冷却装置包括润滑剂冷却器136，通过具有被设置在旁路线路132中的控制阀134的旁路线路132，润滑剂冷却器136能够在致动状态或非致动状态或两者之间的中间状态下运行。

此外，为了向轴承42和44供应润滑剂，第三润滑剂供应系统140从分支64通向在低压侧上的轴承42和44。

作为替换方式，第三润滑剂供应系统140也能够从分支102分叉，从而至少能够被冷却的润滑剂同样能够流经该系统。

优选设计外壳10，使得外壳10具有连接至分支54的润滑剂出口152、以及用于第一润滑剂供应系统70的润滑剂进口154、以及用于第二润滑剂供应系统100的润滑剂进口156。

以160总体表示的分配器单元连接至润滑剂出口152以及润滑剂进口154和156，并且，在该分配器单元中设置外部连接部162和164，用于将外部润滑剂冷却器136和旁路线路132连接至控制阀134，并且另外，在该单元中设置分支102，分支102具有通往第一润滑剂供应系统的润滑剂进口154的供应线路166和通往第二润滑剂供应系统100的供应线路168，其中也在供应线路168中布置控制阀110。

优选将分配器单元160作为外部单元安装在外壳10上，并与润滑剂出口152以及润滑剂入口154和156相邻，以便提供到旁路线路132以及供应线路166和168的连接。

根据示出实施例的螺杆式压缩机按下列方式工作：

在正常负荷运行期间，即在根据正常运行循环的螺杆式压缩机上的负荷，由于压缩机控制装置120闭合控制阀110，所以第二润滑剂供应系统100为非致动。

在该情况下，将仅经由第一润滑剂供应系统70和第三润滑剂供应系统140将润滑剂供应给螺杆转子36、38以及轴承42、44、46、48，并且将再次把该润滑剂收集在润滑剂箱58中，并且使其能够用于再次润滑。

正常负荷运行期间使用的润滑剂的量本质上取决于受到高压的润滑剂箱58和供应开口72、74以及98之间的压力差异，因为从本质上说，润滑剂的输送将是该压力差异的结果。

在正常负荷运行期间，压缩机控制装置120也能够开启控制阀134，从而润滑剂冷却器136不需要将流经的润滑剂循环至任何可感知的程度。

然而，也可能闭合控制阀134，或者以分阶段或调节方式运行该控制阀134，以便完全循环流经润滑剂冷却器136的润滑剂，或者使一些冷却剂流经润滑剂冷却器136，并且因此作为润滑剂冷却的结果从外壳10释放热。

然而，如果根据本发明的螺杆式压缩机处于高负荷运行中，即以高负载工作，则需要从外壳10释放尽可能大量的热，用于经由润滑剂稳定温度。由于上述原因，控制阀134在高负荷运行期间闭合，并且因此闭塞旁路线路132，并且流至分支102的所有润滑剂都流经润滑剂冷却器136。

此外，由于控制阀110由压缩机控制装置120开启，特别是由于供应开口104比供应开口72和74靠近螺杆转子32的吸入侧82和84，因此在第二润滑剂供应系统100中能获得输送润滑剂的更大压力差，所以通过致动第二润滑剂供应系统100将显著增大循环润滑剂的量。优选，高负荷运行期间流经第二润滑剂供应系统100的润滑剂的量超过流经第一润滑剂供应系统70的润滑剂的量的0.5倍；优选，该润滑剂的量能够大约扩大至流经第一润滑剂系统70的润滑剂的体积量，从而导致借助于流经润滑剂冷却器130的该大量冷却剂，根据本发明的螺杆式压缩机的高效冷却成为可能。

压缩机控制装置120能够以最多样的方式探测高负荷运行。例如，可以设想由于驱动马达20的输入电功率，探测高负荷运行和/或可以在高压侧上设置温度传感器170或者例如设置布置在润滑剂箱58中的润滑剂温度传感器，借助于温度传感器可以在温度超过阈值时感知，温度超过阈值表示高负荷运行。

作为对根据上述本发明的螺杆式压缩机的运行模式的替换方式，也可能在正常负荷运行期间区分未冷却和已冷却正常负荷运行，其中在未冷却正常负荷运行期间，例如在螺杆式压缩机上的负载非常小时，控制阀134开启，而在已冷却正常负荷运行期间，例如在螺杆式压缩机上的负载较大时，控制阀134闭合，并且因此润滑剂在已冷却负荷期间流经润滑剂冷却器136，其中由于用于正常负荷运行的较小润滑剂的量，所以获得的冷却能力明显小于上述高负荷运行期间获得的冷却能力。

如图3所示，在根据本发明的压缩机的第二、简化实施例中，省略旁路线路132和控制阀134，并且因此流至分支102的润滑剂始终流经润滑剂冷却器136，并且将在润滑剂冷却器136中冷却。

通过连接在第二润滑剂供应系统100中，高负荷运行导致由第二冷却器136冷却的润滑剂的量显著增加，并且因此，结果是根据本发明，与正常负荷运行相比，将改进高负荷运行期间螺杆式压缩机的冷却。

Claims (19)

1.螺杆式压缩机，包括：外壳（10）；至少一个螺杆转子（36、38），所述至少一个螺杆转子（36、38）被布置在所述外壳（10）的压缩机外壳（30）中；润滑剂箱（58），所述润滑剂箱被布置在高压侧，润滑剂收集在所述箱中；以及润滑剂供应装置（70、100、140），所述润滑剂供应装置（70、100、140）将来自所述润滑剂箱（58）的润滑剂供应给所述至少一个螺杆转子（36、38），

其特征在于，所述润滑剂供应装置包括第一润滑剂供应系统（70）和第二润滑剂供应系统（100），所述第一润滑剂供应系统（70）在所述螺杆式压缩机运行期间将润滑剂供应给所述至少一个螺杆转子（36、38），并且，所述第二润滑剂供应系统（100）另外向所述至少一个螺杆转子（36、38）供应润滑剂，并且因此能够致动和能够停用所述第二润滑剂供应系统（100）。

2.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述螺杆式压缩机能够在正常负荷运行中以及在高负荷运行中运行，并且，所述第二润滑剂供应系统（100）在正常负荷运行期间被停用、并且在高负荷运行期间被致动。

3.根据权利要求2所述的螺杆式压缩机，其特征在于，设置压缩机控制装置（120），所述控制装置探测是否出现正常负荷运行或高负荷运行。

4.根据权利要求2或3所述的螺杆式压缩机，其特征在于，低于所述螺杆式压缩机上的负荷的可预先确定的阈值时，出现正常负荷运行，并且高于所述负荷的阈值时，出现高负荷运行。

5.根据权利要求2-4中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，当在所述高压侧上测量的温度低于可预先确定的温度阈值时，执行正常负荷运行，并且当所述测量的温度高于所述温度阈值时，执行高负荷运行。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，通过在所述润滑剂箱（58）中的压力和到所述至少一个螺杆转子（36、38）的供应开口（72、74、98）处的压力之间的压力差，确定流经所述第一润滑剂供应系统（70）的润滑剂的量。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，通过在所述润滑剂箱（58）中的压力和到所述至少一个螺杆转子（36、38）的供应开口（104）处的压力之间的压力差，确定流经所述第二润滑剂供应系统（100）的润滑剂的量。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，由所述第一润滑剂供应系统（70）输送的所述量的润滑剂适合于被润滑剂冷却装置（130）冷却。

9.根据权利要求8所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述润滑剂冷却装置（130）持续冷却由所述第一润滑剂供应系统（70）输送的所述量的润滑剂。

10.根据权利要求8所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述润滑剂冷却装置（130）在所述螺杆式压缩机的高负荷运行期间冷却由所述第一润滑剂供应系统（70）输送的所述量的润滑剂。

11.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，由所述第二润滑剂供应系统（100）输送的所述量的润滑剂适合于被润滑剂冷却装置（130）冷却。

12.根据权利要求11所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述第一润滑剂供应系统和第二润滑剂供应系统（70、100）的所述量的润滑剂适合于利用所述润滑剂冷却装置（130）冷却。

13.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，设置润滑剂冷却装置（130），所述润滑剂冷却装置（130）能够在致动状态或非致动状态和/或两者之间的状态下运行。

14.根据权利要求13所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述润滑剂冷却装置（130）具有润滑剂冷却器（136），所述润滑剂冷却器（136）能通过可控制旁路线路（132）在从所述致动状态到所述非致动状态的所有可能状态下运行。

15.根据上述权利要求中的任一项所述的螺杆式压缩机，其特征在于，在所述外壳（10）上设置润滑剂出口（152）以及润滑剂进口（154、152），所述润滑剂出口用于将润滑剂供应给所述润滑剂供应系统（70、100），所述润滑剂进口用于将润滑剂供应给所述第一润滑剂供应系统（70）和所述第二润滑剂供应系统（100）。

16.根据权利要求15所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述润滑剂出口（152）和所述润滑剂进口（154、156）向分配器单元（160）开口，所述分配器单元（160）适合于被安装在所述外壳（10）上。

17.根据权利要求16所述的螺杆式压缩机，其特征在于，所述分配器单元（160）具有用于外部润滑剂冷却器（136）的连接部（162、164）。

18.根据权利要求17所述的螺杆式压缩机，其特征在于，能够将从所述润滑剂冷却器（136）供给回来的润滑剂在所述分配器单元（160）中供应给所述第一润滑剂供应系统（70）和所述第二润滑剂供应系统。

19.根据权利要求17或18所述的螺杆式压缩机，其特征在于，在所述分配器单元（160）中在所述第二润滑剂供应系统（100）的润滑剂进口（156）之前设置控制阀（110）。

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