CN203067284U - 压缩机设备 - Google Patents

Abstract

一种压缩机设备，该压缩机设备至少具有：螺杆式压缩机(2)，所述螺杆式压缩机具有由压缩壳体(4)形成的压缩室；驱动马达(10)，所述驱动马达具有由马达壳体(11)形成的马达腔(12)；以及用于排放压缩空气的出口(26)，该出口通过出口管路(31)连接到压力容器(32)，压缩壳体(4)和马达壳体(11)彼此直接连接以形成压缩机壳体(48)，马达腔(12)和压缩室(3)彼此不密封分开，压力容器(32)和螺杆式压缩机(2)之间的出口管路(31)未设置关闭装置。

Description

压缩机设备

技术领域

本实用新型涉及一种压缩机设备。

更具体地，本实用新型涉及一种压缩机设备，所述压缩机设备至少设置有以下元件：螺杆式压缩机，该螺杆式压缩机具有由压缩壳体形成的压缩室，在所述压缩室中可旋转地安装有一对啮合的压缩机转子；驱动马达，该驱动马达设置有由马达壳体形成的马达腔，在所述马达腔中可旋转地安装有用于驱动上述两个压缩机转子中的至少一个的马达轴；用于供给空气的螺杆式压缩机的入口；用于排出压缩空气的螺杆式压缩机的出口，所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路连接到压力容器；压力容器的空气出口，所述空气出口用于将压缩空气从压力容器供给到使用装置；以及用于对气动设备中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制的控制系统，所述控制系统在螺杆式压缩机的入口处设置有入口阀，所述控制系统还设置有用于关闭以及打开压力容器的空气出口的龙头或阀。

背景技术

所述的压缩机设备是已知的，然而其存在有许多缺点或者需要得到改进。

实际上，在大多数已知的这种压缩机设备中，螺杆式压缩机在由供电网直接供电的单独的驱动马达的驱动下以恒定速度旋转。

为了能够调整流过螺杆式压缩机的气流，在这种已知的螺杆式压缩机的入口设置入口阀。

该入口阀的作用还在于限制螺杆式压缩机启动时所必需的、通过驱动马达传递的转矩，并由此限制所需的启动转矩，其中在启动期间该入口阀是关闭的。

另一方面，在这种已知的压缩机设备中，在螺杆式压缩机已经停止后，由螺杆式压缩机泵到压力容器中的压缩空气能方便地被释放，其目的也是当再启动螺杆式压缩机时尽可能地限制启动转矩。

在螺杆式压缩机的压缩室处在压力下的情况下进行启动，需要该压缩机设备中的具有恒定驱动速度的驱动马达具有很高的转矩。

如果不采取上述措施，则驱动马达将不能在启动期间产生足够的转矩，或者供电网将不能供给产生较高启动转矩所必需的启动电流。

这些已知的压缩机设备的重要缺点是：在螺杆式压缩机已经停止之后，大量的能量随着已经存储在压力容器和螺杆式压缩机中的压缩空气的损失而产生损失。

在其他已知的改进型的压缩机设备中，通过为螺杆式压缩机配备变速驱动装置而部分地为上述缺点提供解决方案。

在这种已知类型的压缩机设备中，流过螺杆式压缩机的空气流是通过调节驱动马达的转速来进行调整的，从而不需要为此设置入口阀。

此外，在这种已知的压缩机设备中，当螺杆式压缩机启动时，也可以利用电子控制器来实现较高的启动转矩或限制从供电网提取的启动电流。

应用这样的电子控制器的另外的优点是，当螺杆式压缩机已经停止时，由于当启动时可以产生足够的转矩以克服压力容器中的压力，因此并不是必须释放压力容器中的压缩空气。

这样，可以保证当螺杆式压缩机停止时，与恒速驱动的已知的压缩机设备相比，应用电子控制器的压缩机设备具有更小的能量损失。

然而，为了能够实现此目的，在该设备中，首先最重要的是必须在位于螺杆式压缩机的出口和压力容器之间的出口管路中设置止回阀，以便在螺杆式压缩机已经停止后，防止在压力容器和螺杆式压缩机的压缩室或环境压力之间的压差的影响下，存在于压力容器中的压缩空气发生膨胀并通过出口管路逸出。

此外，对于注油的螺杆式压缩机，压力容器中通常设置有油分离器，在所述油分离器中油与来源于螺杆式压缩机的压缩空气流分离，并且所述油通过附接在压力容器和螺杆式压缩机之间的回油管路而被引导返回到螺杆式压缩机。

在这种情况下，当螺杆式压缩机停止时，必须防止在压力容器中分离的油流回到螺杆式压缩机，否则会导致螺杆式压缩机中的油过量，从而还会阻碍螺杆式压缩机的再次启动。

因此在上面讨论的类型的已知的压缩机设备中，必须始终在回油管路中设置止回阀。

上述止回阀的缺点是它们引起较大的摩擦损失。

此外，当螺杆式压缩机停止时，在螺杆式压缩机自身中的压缩空气量总是有损失的，这是因为该压缩空气可以通过螺杆式压缩机的入口逸出。

通过入口阀密闭地密封入口，其目的旨在当螺杆式压缩机停止时，使螺杆式压缩机保持在压力下，但并未在此减少该损失。

为了能够驱动压缩机转子，在已知的压缩机设备中，通常驱动马达的马达轴直接或间接地与其中一个压缩机转子的转子轴连接，上述连接例如通过传动带或齿轮传动实现。

因此，所涉及的压缩机的转子轴必须充分地密封，这是很不容易的。

实际上，压缩壳体处于由螺杆式压缩机供给的一定的压力下，该压力必须与不处于该压力下的压缩机零件或者与环境压力分隔开。

为了这样的应用，经常使用“接触密封”。

在螺杆式压缩机已经停止之后，密封的入口阀的应用将由此带来在转子轴密封部中产生泄漏的高风险。

此外，当螺杆式压缩机处于压力下时，再启动螺杆式压缩机会伴随着高摩擦损失，从而使得密封部可能容易地被破坏。

已知的压缩机设备的其他缺点涉及螺杆式压缩机的密封本身。

所涉及的压缩机转子的转子轴在很高的速度下转动，从而使得这种类型的密封在螺杆式压缩机运行过程中产生巨大的能量损耗，从而导致螺杆式压缩机的效率降低。

此外，这种“接触密封”易受磨损，如果不是仔细也安装，这种″接触密封″非常容易发生泄露。

如上所述的这种类型的已知的压缩机设备的需要得到改进的另一方面是：驱动马达和螺杆式压缩机两者都必须受到润滑和冷却，所述润滑和冷却通常包括独立的系统，因此它们不能相互适用，这需要许多不同类型的润滑剂和/或冷却剂，从而是复杂的或昂贵的。

另外，在这种带有分离的冷却系统的已知的压缩机设备中，冷却系统用于分别冷却驱动马达和压缩机转子，以最优的方式回收存储在冷却剂中的损失的热量的可能性并未完全地实现。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种克服上述一个或更多个缺点和任意其他缺点的方案。

更具体地，本实用新型的目的是提供一种压缩机设备，利用该设备，尤其是在螺杆式压缩机停止时可以使得能量损耗最小化，尽可能限制压缩空气的损失。

此外，本实用新型的目的是实现一种坚固耐用和结构简单的压缩机设备，借此将磨损和泄漏的风险保持在最低限度，从而轴承的润滑和元件的冷却能通过非常简单的方式实现，并由此可以实现更好地对产生的热损失进行回收。

为此，本实用新型涉及一种压缩机设备，该压缩机设备至少包括：螺杆式压缩机，该螺杆式压缩机具有由压缩壳体形成的压缩室，在所述压缩室中能够旋转地安装有螺杆形式的、一对啮合的压缩机转子；驱动马达，该驱动马达设置有由马达壳体形成的马达腔，在所述马达腔中可旋转地安装有马达轴，该马达轴驱动上述两个压缩机转子中的至少一个；用于供给空气的螺杆式压缩机的入口；用于排出压缩空气的螺杆式压缩机的出口，并且所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路连接到压力容器；压力容器上的空气出口，所述空气出口用于将压缩空气从压力容器供给到使用装置；控制系统，该控制系统用于对压缩机设备中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制；所述控制系统设置有：螺杆式压缩机的入口上的入口阀，和龙头或阀，所述龙头或阀用于关闭以及打开压力容器的空气出口；其中：压缩壳体和马达壳体彼此直接连接以形成压缩机壳体，由此马达腔和压缩室彼此不密封分开，压力容器和螺杆式压缩机之间的出口管路未设置关闭装置，以使得流体通过出口管路能进行双向流动。

因此，其目的是通过出口管路的流动能尽可能无阻碍地进行而不包含摩擦损失，由此，在任何情况下都不用设置使通过出口管路的流动仅能够在一个方向进行的止回阀或类似装置。

根据本实用新型，这种螺杆式压缩机的第一大优点是压缩机壳体形成一个整体，包括直接连接在一起的压缩壳体和马达壳体，从而使得压缩机转子的驱动装置以驱动马达的形式被直接整合在螺杆式压缩机中。

在这里应当注意的是，由于马达壳体和压缩壳体直接安装在一起，因此压缩室和马达腔不必彼此密封隔离，马达轴和其中一个压缩机转子可以在压缩机壳体的轮廓内完全连接，而不必像在已知的螺杆式压缩机中常见的那样(例如马达轴与压缩机转子连接，该连接的一部分处于环境压力下)穿过处于不同压力下的区域。

在压缩室和马达腔之间的不需进行这种密封的这一特性构成了根据本实用新型的压缩机设备的重要的优点，这是因为与已知的压缩机设备相比，本实用新型能获得更高的螺杆式压缩机的能量效率，并且不可能存在对这种密封所造成的磨损，并且可以避免由于这种密封安装不好而导致的泄漏。

根据本实用新型的螺杆式压缩机的另一个非常重要的方面是，由于在马达腔和压缩室之间不存在密封，因而得到的是一个能够承受长期施加的高压的封闭的整体，且在压缩机转子的转子轴的密封中不会发生泄漏，而该泄露在已知的压缩机设备中是的确会发生的。

在螺杆式压缩机运行时，在压缩室和马达腔中已经建立了压力，由于该压力不再有害，因此使该压力在螺杆式压缩机已经停止后继续保持，根据本实用新型，这优选通过使用非受控阀或自调节入口阀而以简单的方式实现，所述非受控阀或自调节入口阀优选的是止回阀的形式。

此外，螺杆式压缩机从处于压力下的上述状态再启动不再是问题，这是因为由于不再使用这种密封因而在转子轴上的密封中没有摩擦损失产生，而上述问题在已知的压缩机设备是实际存在的。

因此，由于螺杆式压缩机的停机环再伴随有显著的压缩空气损失，因而实现了大量能量的节约。

另外，这使得例如当暂时不需要压缩空气时，停止螺杆式压缩机的决定可以更快速地做出，由于压力已经存在于压力容器和压缩室中，因此与已知的压缩机设备相比，可以更快速地再启动且需要更少的能量，而已知的压缩机设备在类似的情况下，将常常在处于空挡位置时做出运行螺杆式压缩机的决定。

这也意味着大大地节约了能源。

根据本实用新型的压缩机设备，其必须保证驱动马达是能够承受压缩机压力的类型，从而使得必须使用一种专门改造的驱动马达。

为了能够实现根据本实用新型的上述优点，驱动马达最好是如下类型，即：能够产生足够高的启动转矩以便在压缩室处于压缩机压力时能启动螺杆式压缩机。

总之，本实用新型的可行性在很大程度上取决于选择良好的驱动马达。

根据本实用新型的压缩机设备的另一个优点是，出口管路未设置关闭装置，因此避免了在止回阀和类似装置中的摩擦损失。

可以并且有用的是将压缩机设备构造为：在其出口管路中不设置关闭装置，这是因为通过利用自调节入口阀在螺杆式压缩机的入口关闭螺杆式压缩机以及在压力容器的空气出口和出油口关闭压力容器，从而通过出口管路获得了密闭式密封的整体，所述密封的整体包括通过出口管路连接到压缩室和马达腔的压力容器，由此该密封的整体大体上处于相同的压力下。

由于上述密闭式密封的整体中的压力在任何位置都是一样的，因此没有驱动力使得在压力容器中的压缩空气和油像在已知的压缩机设备中常见的那样从压力容器流回到螺杆式压缩机，从而能省略出口管路中的止回阀。

总之，螺杆式压缩机中的驱动马达整体化和不在转子轴上使用密封件，使得压缩机设备的控制系统显著地简化，由此也因为不必释放压缩空气以及因为在出口管路或回油管路中的止回阀中没有产生能量损耗而获得了很大的能量效益。

根据本实用新型的压缩机设备的另一个有利的方面是，相同的润滑剂和冷却剂可以以非常简单的方式用于驱动马达和压缩机转子这两者，这是因为马达腔和压缩室不再通过密封件相互分隔。

根据本实用新型的压缩机设备的优选的实施例，优选地，为螺杆式压缩机提供流体，例如油，并以此冷却和/或润滑驱动马达和螺杆式压缩机这两者。

因此，根据本实用新型的压缩机设备的设计被大大地简化了，从而所需的不同的冷却剂和/或不同的润滑剂更少，因此整体可以更廉价地构造。

此外，事实上，通过在单循环过程中使流体沿着驱动马达以及沿着压缩机元件进行循环以冷却压缩机设备，与采用分离的冷却系统而分别用于驱动马达和压缩机转子时相比，单循环中的上述流体经历更大的温度变化。

实际上，该流体将从驱动马达和压缩机元件两者吸收热量，而不仅仅是从两个元件中的一个吸收热量。

这使得存储在流体中的热量与当流体仅经历较小的温度变化时相比，可以更容易地回收。

然而，必须考虑这样的事实，即：必须选择用于驱动马达和压缩机转子的不同的运行温度。

本实用新型还涉及上述压缩机设备的使用方法，由此该使用方法意味着当启动螺杆式压缩机时，在压力容器中没有建立压力，由于螺杆式压缩机的运行，造成入口阀自动地打开，并且压缩压力在压力阀中建立，此外，当螺杆式压缩机停止时，压力容器上的止回阀自动地关闭压力容器的空气出口，由此入口阀也自动地密闭地密封入口管路，从而使得在螺杆式压缩机已经停止之后，压力容器以及螺杆式压缩机的压缩室和马达腔都保持在压缩压力。

优选的是，根据本实用新型的压缩机设备的使用方法，当再次启动螺杆式压缩机时，由于压缩压力仍然存在于压力容器中，入口阀首先关闭，之后入口阀在压缩机转子的旋转所产生的抽吸作用下自动地打开。

附图说明

为了更好地显示本实用新型的特征，根据本实用新型的压缩机设备的优选的实施例在下文中将参照附图以以示例的方式进行非限制性的描述，在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型的压缩机设备；以及，

图2更详细地示出在图1中由F2表示的压缩机设备的螺杆式压缩机的截面图。

具体实施方式

根据本实用新型的压缩机设备1如图1所示，所述压缩机设备首先包括螺杆式压缩机2，该螺杆式压缩机在图2中更详细地示出，该螺杆式压缩机2具有通过压缩壳体4形成的压缩室3。

在压缩室3中，可旋转地安装有一对啮合的压缩转子，更具体地，是第一压缩机转子5和第二压缩机转子6。

这些压缩机转子5和6具有螺旋状的轮廓7，所述螺旋状的轮廓围绕并连接在所涉及的压缩机转子5和6的转子轴上，所述转子轴分别为转子轴8和转子轴9。

因此转子轴8沿着第一轴线方向AA′延伸，而转子轴9沿着第二轴线方向BB′延伸。

此外，第一轴线方向AA′和第二轴线方向BB′相互平行。

另外，螺杆式压缩机设置有驱动马达10。

该驱动马达10设置有马达壳体11，马达壳体紧密地固定连接在压缩壳体4的上方，并且所述马达壳体内壁围绕马达腔12。

驱动马达10的马达轴13可旋转地安装在马达腔12中，在所示的该实施例中，该马达轴13直接连接到第一压缩机转子5以驱动该第一螺旋压缩机转子，但这并不是必须的。

马达轴13沿着第三轴线方向CC′延伸，在这个实施例中，第三轴线方向CC′与转子轴8的轴向方向AA′重合，从而使得马达轴13与所涉及的压缩机转子5成一直线。

为了将马达轴13连接到压缩机转子5，马达轴13的一个端部14设置有圆筒状的凹口15，转子轴8的位于靠近压缩机转子5的低压端17处的端部16能合适地插入到所述凹口中。

此外，马达轴13设置有通道18，所述通道中附接有螺栓19，所述螺栓旋入设在转子轴8的上述端部16内的内螺纹中。

显然，将马达轴13与转子轴8连接还有许多其他的方式，本实用新型并不排除这些方式。

可替换地，实际上没有排除的是，根据本实用新型的螺杆式压缩机2是这样构造的，即：马达轴13也形成了其中一个压缩机转子5的转子轴8，通过将马达轴13和转子轴8构造为一个整体件，从而不需要用于连接马达轴13和转子轴8的连接装置。

此外，如图1和2所示的实施例所示，驱动马达10是具备马达转子20和马达定子21的电动马达10，并且更具体地说，在图示的实施例中，电动马达10的马达转子20设置有永磁体22以产生转子磁场，而马达定子21设置有电绕组23以产生定子磁场，所述定子磁场以已知的方式转换和作用于转子磁场，以促使马达转子20旋转，但是本实用新型并未排除其它类型的驱动马达10。

此外，存在用于吸入空气的入口24，所述入口穿过压缩壳体4的壁一直通到压缩室3，所述空气例如是来自于环境25或来源于在前的压缩级，还存在用于排出压缩空气的出口26，例如将压缩空气排放到压缩空气使用装置或后续的压缩级。

如已知的那样，螺杆式压缩机2的压缩室3由压缩壳体4的内壁形成，所述内壁具有紧密地配合一对压缩机转子5和6的外部轮廓的形状，以便在压缩机转子5和6旋转过程中，在螺旋状的轮廓8和压缩壳体4的内壁之间向出口26的方向驱动通过入口24吸入的空气，从而压缩该空气，并增加压缩室3中的压力。

压缩机转子5和6的旋转方向决定驱动方向，因此也决定通道24和26中的哪一个将作为入口24或出口26。

因此，入口24位于压缩机转子5和6的低压端17，而出口26靠近压缩机转子5和6的高压端27。

入口管路28连接到螺杆式压缩机1的入口24，在入口管中中设有入口阀29，所述入口阀使得供给到螺杆式压缩机2的空气的流入量是受控的。

该入口阀29形成控制系统30的一部分，所述控制系统用于对压缩机设备1中液体和气体的流动进行控制。

出口管路31连接到出口26，所述出口管路通向设置有油分离器33的压力容器32。

压力容器32具有空气出口34以将压缩空气从压力容器3供给到使用装置。

为此，能够由龙头或阀36关闭的使用装置的管路35连接到压力容器32的空气出口34。

该龙头或该阀36还形成上述控制系统30的一部分以对压缩机设备1中液体和气体的流动进行控制。

压力容器32的空气出口34也设置有止回阀37。

此外，所述使用装置的管路35的其中一段38被构造为散热器38，所述散热器通过来源于风扇39的环境空气25的强制空气流动进行冷却，其目的显然是冷却压缩空气。

在压力容器32上还设有出油口40，所述出油口上连接有回油管路41，回油管路连接到螺杆式压缩机2的驱动马达10的马达壳体11。

回油管路41的一段42也被构造为散热器42，该散热器通过风扇43冷却。

在这个示例中，在回油管路41中还设置有旁通管路44，所述旁通管路与回油管路41带有散热器42的那一段并联地连接，但这不是绝对必需的。

借助于一个或更多个受控阀45的作用，例如在螺杆式压缩机2的正常运行时，流体(例如油46)可以被传送而流过回油管路41的所述带有散热器42的那一段，以便使得油46得到冷却；或者，例如在螺杆式压缩机2启动时，使流体通过旁通管路44，从而不让油46得到冷却。

在螺杆式压缩机2运行过程中，混合了油46的压缩空气通过出口26离开螺杆式压缩机2，其中所述油优选地作为螺杆式压缩机2的润滑剂和冷却剂，由此该混合物在压力容器32中被油分离器33分成两种流体，一种流体是通过压力容器32上部的空气出口34流出的压缩空气流，另一种流体是通过压力容器32底部的出油口40流出的流体或油46。

受控阀45甚至油分离器33本身也可以作为上述控制系统30的元件以对压缩机设备1中的液体和气体的流动进行控制。

本实用新型的重要特征是，压缩壳体3和马达壳体15直接连接在一起以形成螺杆式压缩机2的压缩机壳体48，其中在此实施例中上述连接是通过螺栓47实现的，由此更具体地，马达腔12和压缩室3不再彼此密封隔离。

在图示的实施例中，压缩壳体4和马达壳体15实际上被构造为压缩机壳体48的单独的两个部件，这大体上相当于螺杆式压缩机2的分别包含驱动马达10以及压缩机转子5和6的两个部件。

然而，这里要注意的是，实际上，马达壳体11和压缩壳体4不是必须构造成像这样的分离的部件，而是也可以作为一个整体构造。

可替换的是，本实用新型没有排除以下形式，即：压缩机壳体48由更多或更少的部件构造，其全部或部分地包含压缩机转子5和6或驱动马达10，或一起包含所有这些元件。

对于本实用新型重要的是，与已知的压缩机设备的情况相比，没有用于将马达腔12和压缩室3彼此分隔的密封部，仅仅出于这个源因，如前所述，由于能实现较低的能量损耗、较少的磨损和较低的泄漏风险，因此这成为了根据本实用新型的螺杆式压缩机2的重要的优点。

因为马达腔12和压缩室3被构造为一个封闭的整体，因此与已知的压缩机设备的情况相比，根据本实用新型的压缩机设备1的其他的元件可以更简单地构造。

根据本实用新型的压缩机设备1的重要的特征是，位于压力容器32和螺杆式压缩机2之间的出口管路31未设置关闭装置以使得通过出口管路31的流体能在双向流动，从而使得该流动优选可以尽可能无阻碍地进行，因而尽可能地限制了摩擦损失。

根据本实用新型的该压缩机设备1的重要的优点是，用于对压缩机设备1中的气体和液体的流动进行控制的该压缩机设备的控制系统30比已知的压缩机设备1的控制系统更加简单。

更具体地，仅需要设置入口阀29来实现螺杆式压缩机2的正确运行。

此外，即使利用这样一个入口阀29也可以获得更有能效的运行。

实际上，根据本实用新型的压缩机设备1，驱动马达10被整合到压缩机壳体48中，由此马达腔12和压缩室3不是相互密封分开的，从而使得在螺杆式压缩机2已经停止之后，压力容器32中的压力、压缩室3中的压力，以及马达腔12中的压力实质上是相等的。

因此，当螺杆式压缩机2停止时，存在于压力容器32中的油46不会倾向于流回到螺杆式压缩机2，更具体地，对于驱动马达10来说，驱动马达中的压力大体上是环境压力，这实际上与已知的螺杆式压缩机的情况一样。

在已知的螺杆式压缩机中，回油管路41中总是必须设置止回阀，而在根据本实用新型的螺杆式压缩机中并非如此。

类似地，在已知的压缩机设备中，在出口管路31中设置止回阀，以防止当螺杆式压缩机停止时压力容器中的压缩空气通过螺杆式压缩机和入口逸出。

对于根据本实用新型的压缩机设备1，当螺杆式压缩机2停止时，足以密封地封闭螺杆式压缩机2的入口24并封闭压力容器32的空气出口34，从而使得压力容器32、压缩室3以及马达腔12在压缩机设备1已经停止之后都仍然保持在压缩压力下。

优选的是，根据本实用新型的入口阀29是自调节止回阀29，自调节止回阀设置在压力容器32的空气出口34，从而使得当压缩机设备1停止时，入口24和空气出口34自动地关闭，而没有任何其他操纵员或控制系统的介入。

这在已知的压缩机设备中是不可能的，这是因为已知的压缩机设备始终设置有使得马达腔和压缩室相互分隔的密封部，该密封部通常是通过在旋转的转子轴上的密封部实现。

在已知的压缩机设备中，压缩室的压力被保持压力下，这会导致该密封部的损坏。

直接与此相关的根据本实用新型的压缩机设备1的优点：在螺杆式压缩机2停止时没有或者几乎没有任何压缩空气损失。

可以理解的是这形成了重要的能量节约。

另外的方面是，在已知的压缩机设备中，在运行期间，在回油管路中以及在出口管路中的上述额外的止回阀必须被推动打开，从而使得有很大的能量损耗产生，而这在根据本实用新型的压缩机设备1中是不会发生的。

此外，根据本实用新型的压缩机设备1，马达腔12和压缩室3彼此不是密封分开的，该特征与根据本实用新型的压缩设备1的其他优选的特征相结合也是非常有利的，更具体地，该螺杆式压缩机2是立式的螺杆式压缩机2，这提供了其他重要的技术上的优点，这将在下文中说明。

在此，立式的螺杆压缩机2指的是：在螺杆式压缩机1正常运行期间，压缩机转子5和6的转子轴8和9，以及驱动马达10的马达轴13，沿着竖直的轴线方向AA′、BB′和CC′延伸，或沿着至少与水平面显著偏离的轴线方向延伸。

根据本实用新型的压缩机设备1的更加优选的实施例，压缩壳体4形成螺杆式压缩机2的整个压缩机壳体48的基部49或底部，而马达壳体11形成压缩机壳体48的头部50或顶部。

此外，压缩机转子5和6的低压端17优选是最接近于压缩机壳体48的头部50的端部17，压缩机转子5和6的高压端27是最接近于压缩机壳体48的基部49的端部27，从而使得用于吸入空气的入口24和螺杆式压缩机2的低压侧高于用于排出压缩空气的出口26。

该结构对于实现驱动马达10以及压缩机转子5和6的简便的冷却和主要的润滑特别有用。

螺杆式压缩机2的确实必须进行润滑和冷却的元件显然是旋转的元件，更具体地是压缩机转子5和6、马达轴13以及用于将这些元件支撑在压缩机壳体48中的轴承。

在图2中也示出了有用的轴承装置，其使得马达轴13以及转子轴8和/或转子轴9被构造成具有受限的截面，或者至少与相似类型的已知的螺杆式压缩机通常所具有的横截面相比具有更小的横截面。

在这个实施例中，转子轴8和9在其两个端部12和13均通过轴承支撑，而马达轴13也在其位于压缩机壳体48的头部侧的端部51通过轴承支撑。

更具体地说，压缩机转子5和6在其高压端27通过轴承在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体48中，所述轴承为多个出口轴承52和53的方式，在这个例子中，所述出口轴承分别为滚柱轴承或滚针轴承52组合深沟球轴承53。

另一方面，压缩机转子5和6在其低压端17通过轴承仅在径向上被支撑在压缩机壳体48中，所述轴承为入口轴承54的形式，在这个例子中所述入口轴承也是滚柱轴承或滚针轴承54。

最后，在马达轴的与被驱动的压缩机转子5相反的端部50，马达轴13通过轴承在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体48中，所述轴承为马达轴承55的形式，在这个例子中所述马达轴承是深沟球轴承55。

由此，在所述端部51设置张紧装置56，在这个例子中张紧装置是弹性元件56的形式，并且更具体地是杯状的弹性垫圈56，张紧装置连接在马达轴承55和马达壳体的盖57之间。

这些张紧装置56旨在对马达轴承55施加轴向预载，该预载沿着马达轴13的轴线方向CC′定向并且该预载的方向与啮合的压缩机转子5和6所产生的力的方向相反，从而使得在压缩机转子5和6的高压端处的轴向轴承53在某种程度上负荷减轻。

当然，本实用新型并未排除以各种不同类型的轴承实现的、用于支撑转子轴8和9以及马达轴13的许多其他轴承装置。

为了对螺杆式压缩机2进行冷却和润滑，优选地，将用于对驱动马达10及压缩机转子5和6进行冷却和润滑的流体46提供给根据本实用新型的压缩机设备1，所述流体例如是油，但是并未排除其他的流体，并且优选的是，相同的流体46能满足冷却功能和润滑功能这两种功能。

此外，根据本实用新型的压缩机设备设置有返回回路58以将流体46从螺杆式压缩机2的基部49中的出口26排出，并使排出的流体46返回到压缩机壳体48的头部50。

在如图1和2所述的实施例中，上述的返回回路58由包括出口管路31、压力容器32和回油管路41的组件形成。

在压缩机设备1运行期间，压缩机设备1本身所产生的压缩机压力导致流体46从基部49通过返回回路58被驱动到压缩机壳体48的头部50。

此外，出口管路31连接到压缩机壳体48的基部49，回油管路41连接到压缩机壳体48的头部50。

首先，冷却回路59连接到上述返回回路58，以冷却驱动马达10和螺杆式压缩机2这两者。

流体46可以通过该冷却回路59而从压缩机壳体48的头部50流到压缩机壳体48的基部49。

更具体地，冷却回路59包括设置在马达壳体11中的冷却通道60以及压缩室3本身，由此冷却通道60从回油管路41延伸到压缩室3。

通过返回回路58返回的流体中的大部分流过冷却回路59，除此之外，小部分流体用于润滑，这将在下文中进行解释。

根据本实用新型的优选的实施例，利用通过压缩机设备1的压缩机压力产生的确定的驱动力来获得流过马达壳体11中的冷却通道60的流体46的足够的流量。

在图1和2的实施例中确实也是如此，由于返回回路58从压缩室3在压缩机壳体48的基部49处的一侧开始，因此压缩室3的该侧定位在压缩机转子5和6的高压端27处。

流体46在螺杆式压缩机2运行期间流过的、马达壳体11中的冷却通道60，还确保了流体46不会流入马达转子20和马达定子21之间的空气间隙，而流体流入该空气间隙会导致能量损耗和类似的损失。

此外，返回回路58还连接到润滑回路61以对一个所述马达轴承55或多个所述马达轴承55以及入口轴承54进行润滑。

该润滑回路61包括一个或更多个支路62，所述支路通向马达壳体11中的冷却通道60以将流体46供给到所述马达轴承55，所述润滑回路还包括出口通道63以将流体46从所述马达轴承55排出而传送到入口轴承54，流体46从所述入口轴承可以流入压缩室3。

因此，润滑回路61中的流体46的流量显著小于在冷却回路59中的流体的流量，润滑回路61中的流体46的流动主要在重力作用下产生。

另一有利的特征是：在马达轴承55之下设有用于容纳流体46的储液器64，所述储液器连接一个或更多个支路62以及出口通道63，所述支路62和出口通道63设置在马达壳体11中以将流体46分别引导到马达轴承55和入口轴承54。

此外，储液器64优选的是通过迷宫式密封件65与马达轴13密封隔开。

在图示的实施例中，冷却通道60主要在轴向上定向，冷却通道的某些部分也在径向上定向，但是这些冷却通道60的方向不那么重要，这是因为所施加的压缩压力的作用确保了流体46在这些冷却通道60中的良好的流动。

此外，润滑回路66设置在基部49中以对出口轴承52和53进行润滑。

该润滑回路66包括一个或更多个供给通道67，以将流体46从压缩室3供给到出口轴承52和53；所述润滑回路66还包括一个或更多个出口通道68，以使得流体46从出口轴承52和53返回到压缩室3。

因此有利的是，将出口通道68引导到位于供给通道67的入口之上的压缩室3，以便获得使流体顺畅地流过润滑回路66所必需的压差。

因此，可以理解的是，根据本实用新型，实现了用于对多个轴承51至54进行润滑，以及对驱动马达10和压缩机转子4和6进行冷却的一种非常简便和有效的系统。

根据本实用新型的压缩机设备的使用方法也是非常有利的。

因此，其目的是，当螺杆式压缩机2启动时，在压力容器52中还没有建立压力，构造为止回阀29的自调节入口阀24，通过螺杆式压缩机2的作用而自动地打开，从而在压力容器32中建立压缩压力。

然后，当螺杆式压缩机2停止时，在压力容器33上的止回阀37自动地关闭压力容器32的空气出口34，入口阀29也自动地密封关闭入口管路28，这样，在螺杆式压缩机2已经停止后，压力容器32以及螺杆式压缩机2的压缩室3和马达腔12仍然保持在压缩压力下。

因此，压缩空气损失极少或没有压缩空气损失。

此外，当螺杆式压缩机再次启动时，压力可以更快速地建立，这使得螺杆式压缩机具有更大的使用灵活性，也有助于更有效率地利用能量。

当螺杆式压缩机2再启动时，由此在压力容器32中仍然有压缩压力，入口阀29首先自动地关闭直到压缩机转子5和6达到足够高的速度，此后，自调节入口阀29在压缩机转子5和6的旋转所产生的抽吸作用下自动地打开。

本实用新型并非限制于根据本实用新型的压缩机设备1的作为示例进行描述的和在附图中示出的实施例，相反，根据本实用新型的压缩机设备1可以在不脱离本实用新型的范围下，以各种不同的变形和以不同的方式实现。

本实用新型也并不限制于在本文中描述的根据本实用新型的压缩机设备1的使用，相反，根据本实用新型这样的压缩机设备1可以在不脱离本实用新型的范围下以更多其他的方式使用。

Claims (34)

1.一种压缩机设备，该压缩机设备至少包括： 

螺杆式压缩机（2），该螺杆式压缩机具有由压缩壳体（4）形成的压缩室（3），在所述压缩室中能够旋转地安装有螺杆形式的、一对啮合的压缩机转子（5，6）； 

驱动马达（10），该驱动马达设置有由马达壳体（11）形成的马达腔（12），在所述马达腔中可旋转地安装有马达轴（13），该马达轴驱动上述两个压缩机转子（5，6）中的至少一个； 

用于供给空气的螺杆式压缩机（2）的入口（24）； 

用于排出压缩空气的螺杆式压缩机（2）的出口（26），并且所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路（31）连接到压力容器（32）； 

压力容器（32）上的空气出口（34），所述空气出口用于将压缩空气从压力容器（32）供给到使用装置； 

控制系统（30），该控制系统用于对压缩机设备（1）中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制；所述控制系统（30）设置有： 

·螺杆式压缩机（2）的入口（24）上的入口阀（29）；和， 

·龙头或阀（36），所述龙头或阀用于关闭以及打开压力容器（32）的空气出口（34）； 

其特征在于：压缩壳体（4）和马达壳体（11）彼此直接连接以形成压缩机壳体（48），由此马达腔（12）和压缩室（3）彼此不密封分开，压力容器（32）和螺杆式压缩机（2）之间的出口管路（31）未设置关闭装置，以使得流体通过出口管路（31）能进行双向流动。 

2.根据权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于：所述入口阀（29）是非受控阀或自调节阀（29）。 

3.根据权利要求2所述的压缩机设备，其特征在于：所述入口阀（29）是止回阀（29）。 

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：螺杆式压缩机（2）中提供有流体（46），所述流体对驱动马达（10）和压缩机转子（5，6）这两者进进冷却和润滑。 

5.根据权利要求4所述的压缩机设备，其特征在于：在螺杆式压缩机（2）运行期间，或当由使用装置从压力容器（32）抽取空气时，空气和上述流体（46）的混合物在出口管路（31）中流动。 

6.根据权利要求5所述的压缩机设备，其特征在于：所述流体（46）是油，并且压力容器（32）设置有油分离器（33），当上述混合物流动时，该分离器将混合物分成两种流体，一种流体是通过压力容器（32）的空气出口（34）流出的压缩空气流，另一种流体是通过压力容器（32）上的分离的出油口（40）流出的油（46）。 

7.根据权利要求6所述的压缩机设备，其特征在于：压力容器（32）的出油口（40）设置有回油管路（41），所述回油管路连接到螺杆式压缩机（2）以进行油（46）的再次注入。 

8.根据权利要求7所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路（41）未设置自调节止回阀。 

9.根据权利要求7或8所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路（41）的一部分被构造为散热器（42），所述散热器通过来源于风扇（43）的环境空气的强制空气流动进行冷却。 

10.根据权利要求9所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路（41）中还设置有旁通管路（44），所述旁通管路与回油管路（41）的带有散热器（42）的部分并联地连接。 

11.根据权利要求10所述的压缩机设备，其特征在于：控制系统（30）包括一个或更多个设置在回油管路（41）中的受控阀（45），所述控制系统使得油的流动受到控制，从而使得油（46）或者被驱动流过散热器（42）以使得油（46）得到冷却，或者流过旁通管路（44）以使得油不被冷却。 

12.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：使用装置的管路（35）连接到压力容器（32）的空气出口（34），所述使用装置的管路（35）能够通过龙头或阀（36)关闭，使用装置的管路（35）的一部分（38）也被构造为散热器（38），所述散热器通过来源于风扇（39）的环境空气的强制空气流动进行冷却。 

13.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11中任意一项所述的压缩机设 备，其特征在于：压力容器（32）的空气出口（34）还配备有止回阀（37）。 

14.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：螺杆式压缩机（2）是立式的螺杆式压缩机（2），由此两个压缩机转子（5，6）具有沿第一轴线方向（AA'）和第二轴线方向（BB'）延伸的转子轴（8，9），马达轴（13）沿第三轴线方向（CC'）延伸，因此，在螺杆式压缩机（2）正常运行时，压缩机转子（5，6）的第一轴线方向（AA'）和第二轴线方向（BB'）以及马达轴（13）的第三轴线方向（CC'）是竖直的。 

15.根据权利要求14所述的压缩机设备，其特征在于：马达轴（13）直接连接到压缩机转子（5，6）的转子轴（8）中的一个，且所述马达轴延伸所沿的轴线方向（CC'）与所连接的压缩机转子（5）的转子轴（8）的轴线方向（AA'）共线，或者马达轴（13）还构成了其中一个压缩机转子（5）的转子轴（8)。 

16.根据前述权利要求14所述的压缩机设备，其特征在于：压缩壳体（4）构成了压缩机壳体（48）的基部（29）或底部，而马达壳体（11）构成了压缩机壳体（48）的头部（50）或顶部。 

17.根据权利要求4所述的压缩机设备，其特征在于：螺杆式压缩机（2）是立式的螺杆式压缩机（2），由此两个压缩机转子（5，6）具有沿第一轴线方向（AA'）和第二轴线方向（BB'）延伸的转子轴（8，9），马达轴（13）沿第三轴线方向（CC'）延伸，因此，在螺杆式压缩机（2）正常运行时，压缩机转子（5，6）的第一轴线方向（AA'）和第二轴线方向（BB'）以及马达轴（13）的第三轴线方向（CC'）是竖直的，压缩壳体（4）构成了压缩机壳体（48）的基部（29）或底部，而马达壳体（11）构成了压缩机壳体（48）的头部（50）或顶部，所述压缩机设备设置有返回回路（58），该返回回路（58）用于将流体（46）从在螺杆式压缩机（2）的基部（49）中的出口（26）排出，并且用于使排出的流体（46）返回到压缩机壳体（48）的头部（50）。 

18.根据权利要求17所述的压缩机设备，其特征在于：上述返回回路（58）由包括出口管路（31）、压力容器（32）和回油管路（41）的组件形成，由此在压缩机设备（1）运行期间，压缩机设备（1）所产生的压缩机压力导致流体（46）通过返回回路（58）从压缩机壳体（48）的基部（49）被驱动到压缩机壳体（48）的头部（50）。 

19.根据权利要求18所述的压缩机设备，其特征在于：出口管路（31）连接到压缩机壳体（48）的基部（49），回油管路（41）连接到压缩机壳体（48）的头部（50）。 

20.根据权利要求17所述的压缩机设备，其特征在于：上述返回回路（58）连接到冷却回路（59）以冷却驱动马达（10）和螺杆式压缩机（2）这两者，所述流体（46）能够通过所述冷却回路而从压缩机壳体（48）的头部（50）流到压缩机壳体（48）的基部（49）。 

21.根据权利要求20所述的压缩机设备，其特征在于：冷却回路（59）包括设置在所述马达壳体（11）中的冷却通道（60）以及所述压缩室（3）本身。 

22.根据权利要求20所述的压缩机设备，其特征在于：通过返回回路（58）返回的流体（46）的大部分流过冷却回路（59）。 

23.根据权利要求16至22中任意一项所述的压缩机设备（1），其特征在于：压缩室（3）设置有用于吸入空气的入口（24），所述用于吸入空气的入口靠近压缩机转子（5）的低压端（17）设置，所述低压端（17）是压缩机转子（5，6）最靠近压缩机壳体（48）的头部（50）的端部（17），压缩室还设置有用于排出压缩空气的出口（26），所述用于排出压缩空气的出口靠近压缩机转子（6）的高压端（27）设置，所述高压端是压缩机转子（5，6）最靠近压缩机壳体（48）的基部（49）的端部。 

24.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11、15－22中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：压缩机转子（5，6）具有高压端（27），该高压端通过轴承在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中，所述轴承是一个或更多个出口轴承（52，53）。 

25.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11、15－22中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：压缩机转子（5，6）具有低压端（17），该低压端通过一个或更多个入口轴承（54）仅在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中。 

26.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11、15－22中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：马达轴（13）在其与被驱动的压缩机转子（5）相反的端部通过一个或更多个马达轴承（55）在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中。 

27.根据权利要求26所述的压缩机设备，其特征在于：马达轴（13）在其与被驱动的压缩机转子（5）相反的端部（51）通过马达轴承（55）形式的轴承而被支撑在压缩机壳体（47）中，所述马达轴承（55）是深沟球轴承（55），此外，所述马达轴配备有张紧装置（56）以在深沟球轴承（55）上施加轴向预载，该轴向预载沿着马达轴（13）的轴线方向（CC'）定向。 

28.根据权利要求17所述的压缩机设备，其特征在于：压缩机转子（5，6）具有低压端（17），该低压端通过一个或更多个入口轴承（54）仅在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中，马达轴（13）在其与被驱动的压缩机转子（5）相反的端部通过一个或更多个马达轴承（55）在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中，返回回路（58）连接到润滑回路（61）以润滑所述马达轴承（55）以及入口轴承（54）。 

29.根据权利要求28所述的压缩机设备，其特征在于：上述的润滑回路（61）包括马达壳体（11）中的冷却通道（60）的一个或更多个支路（62），以用于将流体（46）供给到所述一个或更多个马达轴承（55），上述润滑回路还包括出口通道（63），以用于将流体（46）从所述一个或更多个马达轴承（55）排出到入口轴承（54），流体（46）能从上述入口轴承流入压缩室（3）。 

30.根据权利要求29所述的压缩机设备，其特征在于：上述润滑回路（61）中的流体（46）主要在重力的作用下产生流动。 

31.根据权利要求26所述的压缩机设备，其特征在于：在所述一个或更多个马达轴承（55）处设置了储液器（64）以容纳流体（46），所述储液器通过迷宫式密封件（65）与马达轴（13）密封隔开。 

32.根据权利要求16所述的压缩机设备，其特征从于：压缩机转子（5，6）具有高压端（27），该高压端通过轴承在轴向上以及在径向上被支撑在压缩机壳体（48）中，所述轴承是一个或更多个出口轴承（52，53），在基部（49）中设置润滑回路（66）以对出口轴承（52，53）进行润滑，所述润滑回路包括一个或更多个供给通道（67）以将流体（46）从压缩室（3）供给到出口轴承（52，53），所述润滑回路还包括一个或更多个出口通道（68），以使得流体（46）从出口轴承（52，53）返回到压缩室（3）。 

33.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11、15－22、27－32中任意 一项所述的压缩机设备，其特征在于：驱动马达（10）是能够承受压缩机压力的类型。 

34.根据前述权利要求1、2、3、5－8、10、11、15－22、27－32中任意一项所述的压缩机设备，其特征在于：驱动马达（10）是如下类型，即：在压缩室（3）处于压缩机压力时，所述驱动马达能产生足够大的启动转矩以启动螺杆式压缩机（2）。 

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