CN107407281A - 压缩机装置 - Google Patents

Abstract

一种用于压缩气体的压缩机装置，包括压缩机元件(2)，压缩机元件具有拥有入口(3)和出口(6)的壳体(3)，其中至少一个转子固定在壳体(3)中，壳体设置有驱动装置(7)，其中压缩机装置(1)设置有油路(16)，用于将油注入到壳体(3)中，其特征在于，油路(16)仅仅包括一个泵(23)，用于在油路(16)中环绕驱动油，其中一方面泵(23)经由第一可脱离接合的联接件(24)联接到第一轴(9)，更特别地联接到上述驱动装置(7)的轴(9)，而另一方面泵经由第二可脱离接合的联接件(28)联接到第二轴(27)，更特别地联接到次级驱动装置(25)的轴(27)，其中泵(23)和第一轴(9)之间的第一可脱离接合的联接件(24)以及泵(23)和第二轴(27)之间的第二可脱离接合的联接件(28)使得仅仅通过两根轴(9，27)中的具有最高速度的轴驱动泵(23)。

Description

压缩机装置

技术领域

本发明涉及一种压缩机装置。

更加特别地，本发明涉及一种用于压缩气体的压缩机装置，所述压缩机装置包括压缩机元件，所述压缩机元件具有拥有入口和出口的壳体，其中，至少一个转子固定在设置有驱动装置的壳体中，其中，压缩机装置设置有油路，用于将油注入到壳体中。

该转子可以例如是螺旋转子，在这种情况中，所述转子是螺杆压缩机元件或者当其涉及到离心压缩机元件时所述转子例如是叶轮或者压缩机轮。

背景技术

已知使用注入到压缩机元件的壳体中的油来冷却和/或润滑压缩机元件。

由油路引导所述油通过压缩机装置。

为了能够注入油，油路设置有油泵。

该油泵由驱动转子的上述驱动装置驱动。

因此在关闭压缩机装置时，马达的速度减小，油泵也将关闭，使得不再注入油。

然而，在关闭压缩机装置时，重要的是仍然持续注入足够的油一段时间。

而且，当启动压缩机装置时，重要的是在转子开始运转之前，油已经循环以便润滑压缩机元件。

为了在这些情况中提供供油，在已知设备中设置了具有单独驱动装置的额外辅助泵。

该辅助泵将在关闭转子的驱动装置时以及在启动转子的驱动装置之前开始运转，用于提供所需的注油。

这种已知设备的劣势还在于必须设置额外的辅助泵和辅助马达，因此必须提供单独的入口管和出口管。

另一个劣势是必须设置止回阀，用于在泵中的一个被关闭时阻止油的回流。

另外的劣势在于启动时，能够在油路中发生超压。实际上，在驱动装置开始运转的时刻，泵也将开始运转并且必须关闭辅助泵。结果，过多量的油将被环绕泵送和注入。

而且，在泵和辅助泵之间的转换将导致供油发生变化。

发明内容

本发明的目的是提供针对上述劣势和其它劣势中的至少一个的解决方案。

本发明的目的是一种用于压缩气体的压缩机装置，所述压缩机装置包括压缩机元件，所述压缩机元件具有拥有入口和出口的壳体，其中，至少一个转子固定在设置有驱动装置的壳体中，其中，压缩机装置设置有油路，用于将油注入到壳体中，其中，油路仅仅包括一个泵，用于在油路中环绕驱动油，其中，一方面该泵经由第一可脱离接合的联接件联接到第一轴(更加特别地联接到上述驱动装置的轴)，而另一方面所述泵经由第二可脱离接合的联接件联接到第二轴(更加特别地联接到次级驱动装置的轴)，其中，泵和第一轴之间的第一可脱离接合的联接件以及泵和第二轴之间的第二可脱离接合的联接件使得仅仅通过两根轴中的具有最高速度的轴来驱动泵。

优势在于仅仅必须设置一个用于油的泵。不必针对该泵设置额外的入口管和出口管。

这使得装置更简单而且更易于控制。

另一个优势是不存在不同泵之间的切换，而是将仅仅由一个泵负责供油，使得供油的变化将非常小。

实际上，由次级驱动装置实施的驱动到转子的驱动装置实施的驱动的转换以及反之的转换将是如同无缝进行的。

而且，将不需要复杂控制来实现此目的。

另一个优势是能够在转子的驱动装置启动之前使用次级驱动装置驱动泵，可以使得压缩机元件已经被润滑。

当驱动装置关闭时，次级驱动装置能够接管驱动装置的作用，以确保泵能够注入足够的油。

在最为优选的实施例中，通过固定在第一轴上的至少一个自由轮联接件实现泵和第一轴之间的第一可脱离接合的联接件，通过固定在第二轴上的至少一个自由轮联接件实现泵和第二轴之间的第二可脱离接合的联接件，其中，自由轮联接件使得当泵的速度高于涉及的轴的速度时，所述自由轮联接件将使所述泵与所述涉及的轴脱离。

这具有这样的优势，即，在泵的速度低于次级驱动装置的速度时，泵将与驱动装置自动脱离，由此次级驱动装置将立即联接到泵，并且反之亦然。

明确的是，能够以多种不同方式实现可脱离接合的联接件。

本发明还涉及一种用于通过泵向压缩机装置提供油的方法，其中，泵经由第一可脱离接合的联接件而联接到驱动装置的第一轴，其中，该驱动装置还驱动压缩机装置的转子，并且所述泵经由第二可脱离接合的联接件而联接到次级驱动装置的第二轴，因此，所述方法包括以下步骤：

-确定第一轴和第二轴的速度；

-比较所述第一轴的速度和所述第二轴的速度；

-在第二轴的速度大于第一轴的速度时，第一可脱离接合的联接件脱离接合而第二可脱离接合的联接件接合；

-在第二轴的速度小于第一轴的速度时，第二可脱离接合的联接件脱离接合而第一可脱离接合的联接件接合。

该方法的优势在于就该方法而言仅仅需要一个泵，就能够向压缩机装置供应油。

这种方法还将易于实施。

另一个额外的优势在于当接通以及关闭压缩机装置时，在油路中注入的或环绕驱动的油的量将不发生波动或者几乎不发生波动，原因在于对于泵运转而言，驱动装置和次级驱动装置之间的切换可以说将是无缝的。

附图说明

为了更好地示出本发明的特征，参照附图以示例而非限制性的方式在下文中描述了根据本发明的压缩机装置的和用于向压缩机装置供应油的方法的若干优选变形方案，在所述附图中：

图1示意性示出了根据本发明的压缩机装置；

图2更加详细地示出了图1中用F2表示的部分；

图3示出了替代实施例。

具体实施方式

在图1中示出的压缩机装置1包括离心压缩机元件2，所述离心压缩机元件具有壳体3，在该情况中，两个转子以叶轮4的形式固定在所述壳体中。

明确的是压缩机装置1可以包括不同类型的压缩机元件2，诸如例如螺杆压缩机元件或者涡轮压缩机元件。

壳体3设置有用于待压缩的气体的入口5和用于压缩的气体的出口6。

设置驱动装置7用于驱动叶轮4。

这个驱动装置7包括马达8，所述马达具有第一轴9，所述第一轴通过传动装置11联接到叶轮4的轴10。

在这种情况中，该传动装置11包括齿轮12，所述齿轮固定在第一轴9上和叶轮4的轴10上。

如能够在图1中观察到的那样，传动装置11被整合在壳体3中的空间13中，所述空间13与定位有叶轮4的壳体3中的空间14隔离开。

马达8的第一轴9延伸通过壳体3，并且马达8自身位于壳体3外部。

所需的密封件15围绕第一轴9和叶轮4的轴10设置，用于一方面确保壳体3中的空间13、14和外部空间分离开，另一方面确保壳体3的不同空间13和空间14相互分离开。

压缩机装置1还设置有油路16，以便能够将油注入到压缩机装置1中，以冷却和润滑压缩机元件2。

在这种情况中，油基本用于润滑和/或冷却传动装置11的齿轮12，或者换言之油将注入到壳体3的空间13中，在所述空间中定位有传动装置11。

如果涉及螺杆压缩机元件，则油基本用于冷却和润滑螺旋转子。

油路16包括油储器17，所述油储器经由油管18连接到壳体3中的用于油的入口19和出口20。

而且，油路16包括油过滤器22和用于冷却油的冷却器21。

根据本发明，油路16仅仅包括一个泵23，所述泵经由第一可脱离接合的联接件24而连接到第一轴9。

还以具有第二轴27的辅助马达26的形式设置次级驱动装置25，所述第二轴经由第二可脱离接合的联接件28而连接到泵23。

如图2详细所示，通过自由轮联接件29实现第一可脱离接合的联接件14。

在这种情况中，但不是必需的，涉及两个自由轮联接件29，所述两个自由轮联接件固定在第一轴9上，更加特别地固定在第一轴9的延伸通过壳体3的延伸段30上。

自由轮联接件29使得当泵23的速度高于第一轴9的速度时，自由轮联接件29将使得泵23与第一轴9脱离接合。

在延伸段30的端部处设置有阻挡装置，在这种情况中所述阻挡装置为弹性挡圈31的形式，并且在自由轮联接件29之间设置有垫片32，所述阻挡装置和所述垫片确保所述自由轮联接件保持就位。

类似地，通过固定在第二轴27上的自由轮联接件29实现第二可脱离接合的联接件28，其中，还设置了作为阻挡装置的弹性挡圈31。

如能够在图2中所见，第一轴9和第二轴27相互排列成直线。

以这种方式，可以将衬套33固定在自由轮联接件29上，其中，衬套33连接到泵23。

衬套33的作用如同泵23的驱动轴，因此必须注意的是衬套33将根据第一轴9和第二轴27的速度而跟随第一轴9或者第二轴27的运动(即，一定速度的旋转)。

明确的是，以这种方式第一可脱离接合的联接件24和第二可脱离接合的联接件28使得泵23仅仅由两根轴9、27中的速度最高的轴来驱动。

装置1的运转非常简单并且如下所述。

在运转期间，马达8将驱动第一轴9。将经由传动装置11驱动叶轮4的轴10，使得叶轮4将旋转。

叶轮4因此将通过入口5吸入空气并且压缩所述空气。

被压缩的空气将经由出口6离开压缩机装置1。

由于第一轴9的运动，泵23还将由该第一轴9驱动。

实际上，在压缩机装置1的运转期间，次级驱动装置25没有运转，原因在于辅助马达26关闭。

这意味着第二轴27没有旋转。

当第一轴9确实将以一定的速度旋转时，在该第一轴9上的自由轮联接件29将确保第一轴9和泵23之间的联接。

当泵23将以高于第二轴27的速度的速度旋转时，第二轴27上的自由轮联接件29将使得泵23与第二轴27脱离接合。

换言之：第一可脱离接合的联接件接合，而第二可脱离接合的联接件脱离接合或者脱离联接。

由驱动装置7的第一轴9来驱动泵23，使得油将从油储器17到油路16中环绕泵送，使得油经由用于油的入口19进入到壳体3中，更加特别地使油进入到定位有齿轮12的空间13中。

因此，油首先通过冷却器21和过滤器22，以便根据需要而冷却油并且从油中过滤掉任何杂质。

油将经由用于油的出口20返回到油储器17。

在压缩机装置1关闭的时刻，首先将启动次级驱动装置25。第二轴27的速度因此将增加。

然后，关闭驱动装置7，使得马达8的速度降低并且因此降低第一轴9的速度。

只要第一轴9的速度高于第二轴27的速度，那么第一可脱离接合的联接件24便将确保由第一轴9来驱动泵23。

在第一轴9的速度低于第二轴27的速度的时刻，第一可脱离接合的联接件24将脱离接合，第二可脱离接合的联接件28将接合。

因为在这种情况中使用自由轮联接件29，所以将自动从第一轴9转换成第二轴27，而不需要控制器或调节器的介入。

换言之，将在不需要控制器、调节器或类似装置介入的情况下确定第一轴9和第二轴27的速度以及比较这些速度。

在驱动装置7完全关闭时并且因此当第一轴9和叶轮4的速度等于零时，将仍然由辅助马达26驱动泵23。

结果，在关闭时，所需的油仍然将被注入到壳体3中。

能够在驱动装置7完全停止的时刻关闭辅助马达26。

当必须启动压缩机装置1时，首先将启动次级驱动装置25。

然后由第二轴27驱动泵23，使得在实际启动压缩机装置1之前已经将油注入到壳体3中。

然后，启动马达8，使得驱动装置7开始运转。

以这种方式，能够确保在启动压缩机装置1之前已经润滑了驱动装置7的齿轮12。

首先将仍然由辅助马达26驱动泵23。

仅仅在第一轴9的速度高于第二轴27的速度时，由于自由轮联接件29的作用，第二可脱离接合的联接件28将脱离接合而第一可脱离接合的联接件24将接合，使得由第一轴9驱动泵23。

此时，能够关闭具有辅助马达26的次级驱动装置25。

明确的是，这种方法将确保无缝进行从驱动装置7到次级驱动装置25的转换，以便驱动泵23，并且所述方法将确保如果发生所述转换的话，供油或者注入的油量实际上也几乎不会发生波动。

图3示出了图2的替代实施例，其中，以类似的方式实施泵23与第一轴9之间的联接和所述泵与第二轴27之间的联接。

在这种情况中，通过可切换联接件实现第一可脱离接合的联接件24和第二可脱离接合的联接件28。

第一可切换联接件位于泵23和第一轴9之间，第二可切换联接件位于泵23和第二轴27之间。

因此设置激活装置34，使得确保实现与第一轴9的可脱离接合的联接件24或者实现与第二轴27的可脱离接合的联接件28。

这些激活装置34可以例如是控制器34，诸如，液压控制器或者电子电路，所述液压控制器或者电子电路基于第一轴9和第二轴27的速度确定可脱离接合的联接件24、28中的哪一个必须开始运转。

在示出的示例中，通过第一轴9和第二轴27上的摩擦板35和与所述摩擦板匹配的固定在泵23上的联接板36来实现联接件，因此联接板36能够相对于摩擦板35移动。

控制器34将因此控制联接板36的移动。

为此，控制器34将确定第一轴9和第二轴27的速度并且比较这些速度。

当第二轴27的速度大于第一轴9的速度时，通过使得联接板36移动离开第一轴9的摩擦板35，控制器34将确保第一可脱离接合的联接件24脱离接合。

另一块联接板36将移动到第二轴的摩擦板35，使得第二可脱离接合的联接件28接合。

然而，在第二轴27的速度小于第一轴9的速度时，通过使得联接板36移动离开第二轴27的摩擦板35，控制器34将确保第二可脱离接合的联接件28脱离接合。

另一块联接板36将移动到第一轴9的摩擦板35，使得第一可脱离接合的联接件24接合。

其它操作与上述实施例的操作类似。

另一个可行性是例如通过使用泵23和第一轴9之间的齿轮传动装置以及泵23和第二轴27之间的齿轮传动装置，第一轴9和第二轴27没有相互排列成直线，其中，设置切换装置或类似装置，使得确保一个齿轮传动装置中的齿轮啮合在一起，或确保另一个齿轮传动装置中的齿轮啮合在一起。

将基于所确定的轴9和27的速度来实施这种切换，这与图3的示例类似。

本发明并不局限于描述为示例并且在附图中示出的实施例，而是在不背离本发明的范围的前提下能够以各种变形方案实现根据本发明的压缩机装置和用于向压缩机装置提供油的方法。

Claims (11)

1.一种用于压缩气体的压缩机装置，所述压缩机装置包括压缩机元件(2)，所述压缩机元件具有拥有入口(5)和出口(6)的壳体(3)，其中，至少一个转子固定在所述壳体(3)中，所述壳体设置有驱动装置(7)，其中，所述压缩机装置(1)设置有油路(16)，用于将油注入到所述壳体(3)中，其特征在于，所述油路(16)仅仅包括一个泵(23)，用于在所述油路(16)中环绕驱动所述油，其中，一方面所述泵(23)经由第一可脱离接合的联接件(24)而联接到第一轴(9)，更加特别地所述泵联接到上述驱动装置(7)的轴(9)，而另一方面所述泵经由第二可脱离接合的联接件(28)而联接到第二轴(27)，更加特别地所述泵联接到次级驱动装置(25)的轴(27)，其中，所述泵(23)和所述第一轴(9)之间的所述第一可脱离接合的联接件(24)以及所述泵(23)和所述第二轴(27)之间的所述第二可脱离接合的联接件(28)使得仅仅通过这两根轴(9，27)中的具有最高速度的轴来驱动所述泵(23)。

2.根据权利要求1所述的压缩机装置，其特征在于，通过固定在所述第一轴(9)上的至少一个自由轮联接件(29)实现所述泵(23)和所述第一轴(9)之间的所述第一可脱离接合的联接件(24)，通过固定在所述第二轴(27)上的至少一个自由轮联接件(29)实现所述泵(23)和所述第二轴(27)之间的所述第二可脱离接合的联接件(28)，其中，这些自由轮联接件(29)使得当所述泵(23)的速度高于涉及的所述轴(9，27)的速度时，所述自由轮联接件(29)将使得所述泵(23)与所涉及的所述轴(9，27)脱离接合。

3.根据权利要求2所述的压缩机装置，其特征在于，所述第一轴(9)和所述第二轴(27)相互排列成直线。

4.根据权利要求3所述的压缩机装置，其特征在于，衬套(33)固定在所述自由轮联接件(29)上，由此所述衬套(33)连接到所述泵(23)。

5.根据前述权利要求2至4中的任一项所述的压缩机装置，其特征在于，通过固定在所述第一轴(9)上的两个自由轮联接件(29)实现所述泵(23)和所述第一轴(9)之间的所述第一可脱离接合的联接件(24)。

6.根据权利要求1所述的压缩机装置，其特征在于，通过所述泵(23)和所述第一轴(9)之间的可切换联接件以及所述泵(23)和所述第二轴(27)之间的可切换联接件实现所述泵(23)与所述第一轴(9)之间的所述第一可脱离接合的联接件(24)和所述泵与所述第二轴(27)之间的所述第二可脱离联接件(28)，其中，设置激活装置(34)或者类似装置，以确保实现与所述第一轴(9)的联接件或者与所述第二轴(27)的联接件。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的压缩机装置，其特征在于，所述驱动装置(7)包括马达(8)或类似装置和传动装置(11)，所述传动装置用于将所述转子联接到所述马达(8)，其中，所述传动装置(11)位于所述压缩机装置(1)的所述壳体(3)中。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的压缩机装置，其特征在于，所述压缩机元件(2)包括离心压缩机元件，其中，所述转子是叶轮(4)。

9.一种用于通过泵(23)向压缩机装置(1)提供油的方法，其特征在于，所述泵(23)经由第一可脱离接合的联接件(24)而联接到驱动装置(7)的第一轴(9)，其中，所述驱动装置(7)还驱动所述压缩机装置(1)的转子，并且所述泵经由第二可脱离接合的联接件(28)而联接到次级驱动装置(25)的第二轴(27)，因此，所述方法包括以下步骤：

-确定所述第一轴(9)和所述第二轴(27)的速度；

-比较所述第一轴的速度和所述第二轴的速度；

-在所述第二轴(27)的速度大于所述第一轴(9)的速度时，所述第一可脱离接合的联接件(24)脱离接合而所述第二可脱离接合的联接件(28)接合；

-在所述第二轴(27)的速度小于所述第一轴(9)的速度时，所述第二可脱离接合的联接件(28)脱离接合而所述第一可脱离接合的联接件(24)接合。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述压缩机装置(1)的启动期间，所述方法包括以下步骤：

-启动所述次级驱动装置(25)；

-然后启动所述驱动装置(7)；

-当所述泵(23)联接到所述第一轴(9)时，关闭所述次级驱动装置(25)。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在关闭所述压缩机装置(4)期间，所述方法包括以下步骤：

-启动所述次级驱动装置(25)；

-关闭所述驱动装置(7)；

-当所述驱动装置(7)完全停止时关闭所述次级驱动装置(25)。