DD227197A1

DD227197A1 - AXIAL STORAGE OF SCREW COMPRESSORS

Info

Publication number: DD227197A1
Application number: DD26807684A
Authority: DD
Inventors: Dieter Prockat; Ute Triebs
Original assignee: Kuehlautomat Veb
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1985-09-11

Abstract

Das Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft die Axiallagerung von Schraubenverdichterrotoren, insbesondere in Kaeltemittelverdichtern mit Oeleinspritzung. Ziel der Erfindung ist es, eine Axiallagerung anzuordnen, deren Lebensdauer gleich der der uebrigen Hauptbauteile des Schraubenverdichters ist, und die eine hohe axiale Steifigkeit aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydrodynamisch arbeitende Axiallagerung von hoher axialer Steifigkeit fuer den Einsatz zur Rotorlagerung in Schraubenverdichtern geeignet zu machen. Nach den Merkmalen ist die Berillung des ersten Gleitflaechenpaares fuer eine Drehrichtung ausgelegt, waehrend die Berillung des zweiten Gleitflaechenpaares fuer die entgegengesetzte Drehrichtung ausgelegt ist. Dabei sind die Funktionsflaechen, die das Spiralrillenlager bilden zur Rotorachse rotationssymmetrische Oberflaechen oder beim berillten Lagerelement Huellflaechen des Lagerelementes.The field of application of the invention relates to the axial bearing of screw compressor rotors, in particular in refrigerant compressors with oil injection. The aim of the invention is to arrange an axial bearing whose life is equal to that of the other main components of the screw compressor, and which has a high axial rigidity. The object of the invention is to make a hydrodynamically operating thrust bearing of high axial rigidity suitable for use in rotor bearings in screw compressors. According to the characteristics of the Berillung of the first Gleitflaechenpaares is designed for one direction of rotation, while the Berillung the second Gleitflaechenpaares is designed for the opposite direction of rotation. In this case, the Funktionsflaechen which form the Spiralrillenlager to the rotor axis rotationally symmetric surfaces or the wetted bearing element Huellflaechen the bearing element.

Description

Erfinder: Dr.-Ing. Dieter Prockat Berlin, den 27.9.1984Inventor: Dr.-Ing. Dieter Prockat Berlin, 27.9.1984

Ute Triebs Anmelder: VIiB KühlautomatUte Triebs applicant: VIiB cooling machine

Titel der ErfindungTitle of the invention

Axiallagerung von Schraubenverdichter^torenAxial bearing of screw compressor gates

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft die Asiallagerung von Schraubenverdichterrotoren, insbesondere in Kältemittelverdichtern mit Öleinspritzung.The field of application of the invention relates to the storage of screw compressor rotors, in particular in oil-injected refrigerating compressors.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen In bekannten Schraubenverdichtern erfolgt die axiale Lagerung der Rotoren in Schrägkugellagern. Diese Lager haben sich zwar bewährt, weisen aber im Vergleich zu den übrigen Hauptbauteilen des Schraubenverdichters nur eine begrenzte Lebensdauer auf, die durch die spezifischen Bedingungen der Wälzpaarung, wie Materialermüdung durch Hertzsche Pressungen und Empfindlichkeit gegen Schwingungsbeanspruchüngenf oder während des Stillstandes der Maschine, wie sie insbesondere beim Einsatz in Transportmitteln, zum Beispiel in Schiffsoder Waggonkälteanlagen, auftreten, begründet ist. Auch sind die Drehzahl und die Baugröße der Maschinen begrenzt, in denen derartige Lager mit Erfolg eingesetzt werden können, da mit steigender Drehzahl die Ermüdungslebensdauer sinkt und bei größeren Maschinen der für die Unterbringung der Lager vorhandene Einbauraum nicht in dem Maße wächst, wie das für die Aufnahme der entsprechend größeren Kräfte erforderlich wäre.Characteristic of the known technical solutions In known screw compressors, the axial bearing of the rotors takes place in angular contact ball bearings. Although these bearings have proven themselves, but have compared to the other main components of the screw compressor only a limited life, due to the specific conditions of Wälzpaarung, such as fatigue by Hertzian compressions and sensitivity to Schwingungsbeanspruchüngenf or during standstill of the machine, in particular when using in means of transport, for example in ship or wagon refrigeration systems occur, is justified. Also, the speed and size of the machines are limited, in which such bearings can be used successfully, since with increasing speed, the fatigue life decreases and larger machines for housing the bearing existing installation space does not grow as much as that for the Recording the correspondingly larger forces would be required.

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Die genannten Nachteile führten dazu, axiale Gleitlager zu verwenden. In der Ausführung als axiale Mehrflächengleitlager, zum Beispiel Michell-Lager, werden sie bei Trockenlaufverdichter, die bei höheren Drehzahlen relativ geringe Druckdifferenzen erzeugen, benutzt. Ihr Einsatz ist jedoch an diese Bedingungen gebunden, da die Ausbildung des hydrodynamisch voll tragenden SchmierfilmSausreichende Relativgeschwindigkeiten erfordert und der vorhandene Einbauraum nur die Anordnung von Gleitflächen erlaubt, deren Tragfähigkeit den aus höheren Druckdifferenzen entstehenden Axialkräften nicht gewachsen ist. Schraubenverdichter mit Öleinspritzung werden häufig für die Erzeugung hoher Druckdifferenzen verwendet. Es treten also große Axialkräfte auf. Werden derartige Verdichter in der Kältetechnik eingesetzt, so steht nur Öl geringer Viskosität, die durch die Lösung von Kältemittel noch weiter herabgesetzt wird, zur Schmierung zur Verfügung. Der Einsatz üblicher Axialgleitlager ist daher nicht möglich. Es werden daher die schon erwähnten Schrägkugellager verwendet. Um eine vertretbare Lebensdauer zu erreichen, ist ein zusätzlicher hydraulischer Kraftausgleich üblich. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die axiale Steifigkeit dieser Lager gering ist. Das führt bei großen Druckdifferenzen zu Veränderungen des Axialspaltes zwischen Rotoren und druckseitiger Gehäusestirnfläche, die den Wirkungsgrad des Verdichters verschlechtern.The disadvantages mentioned led to use axial plain bearings . In the embodiment of axial multi-surface plain bearings, for example Michell bearings, they are used in dry-running compressors, which produce relatively small pressure differences at higher speeds. However, their use is bound by these conditions, since the formation of the hydrodynamically fully bearing lubricating filmSufficient sufficient relative speeds and allows the existing installation space only the arrangement of sliding surfaces whose load capacity is not equal to the axial forces arising from higher pressure differences. Oil-injected screw compressors are often used to generate high pressure differentials. So it comes on large axial forces. If such compressors used in refrigeration, so only oil of low viscosity, which is further reduced by the solution of refrigerant, available for lubrication. The use of conventional axial plain bearings is therefore not possible. Therefore, the already mentioned angular contact ball bearings are used. To achieve a reasonable service life, an additional hydraulic force compensation is common. Another disadvantage is that the axial stiffness of these bearings is low. This leads to large pressure differences to changes in the axial gap between the rotors and the pressure-side housing end face, which worsen the efficiency of the compressor.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Axiallagerung anzuordnen, deren Lebensdauer gleich der der übrigen Hauptbauteile des Schraubenverdichters ist, und die eine hohe axiale Steifigkeit aufweist.The aim of the invention is to arrange a thrust bearing whose life is equal to that of the remaining main components of the screw compressor, and which has a high axial rigidity.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydrodynamisch arbeitende Axiallagerung von hoher axialer Steifigkeit für den Einsatz zur Rotorlagerung in Schraubenverdichtern geeignet zu machen. Dazu werden zwei als Spiralrillenlager ausgebildete GIeitflächenpaare hintereinander so angeordnet, daß die einander zugekehrten Punktionsflächen eines gehäusefesten Lagerelementes und eines schwimmend angeordneten Lagereleraentes das ersteThe object of the invention is to make a hydrodynamically operating axial bearing of high axial rigidity suitable for use in rotor bearings in screw compressors. For this purpose, two GIeitflächenpaare formed as Spiralrillenlager successively arranged so that the facing puncture surfaces of a housing-fixed bearing element and a floating Lagereleraentes the first

Lagerpaar bilden, während die zweite Stirnfläche des schwimmend angeordneten Lagerelementes und die ihm zugekehrte Stirnfläche eines rotorfesten Lagerelementes das zweite Gleitflächenpaar bilden. Iiach den Merkmalen ist die Berillung des ersten Gleitflächenpaares für eine Drehrichtung ausgelegt, während die Berillung des zweiten GIeitflächenpaares für die entgegengesetzte Drehrichtung ausgelegt ist. Dabei sind die Punktionsflächen, die das Spiralrillenlager bilden zur Rotorachse rotationssymmetrische Oberflächen oder beim berillten Lagerelement Hüllflächen des Lagerelementes. Zur Vereinfachung wird in der folgenden Beschreibung von ebenen Punktionsflachen ausgegangen. Dazu kann die Berillung auf 'beiden Stirnseiten der schwimmenden Lagerscheibe vorgesehen sein und zwar derartig, daß die Steigungsrichtung der Rillen auf der einen Stirnseite der Projektion der Berillung der anderen Stirnseite auf diese eine Stirnseite entspricht, oder es kann die Berillung auf den gegeneinander gerichteten Stirnflächen der gehäusefesten und der rotorfesten Lagerscheibe angeordnet sein, wobei die Steigungsrichtung der Rillen im eingebauten Zustand der gegenseitigen Projektion der berillten Stirnflächen aufeinander entspricht. Zur Gewährleistung der Punktion ist das wellenfeste und das gehäusefeste Lagerelement auf einem Ring, dessen Durchmesser etwa dem mittleren Durchmesser des berillten Bereiches der Spiralrillenlager entspricht, abgestützt.Form bearing pair, while the second end face of the floating bearing element and the facing end face of a rotor-fixed bearing element form the second sliding surface pair. According to the features, the grove of the first sliding surface pair is designed for one direction of rotation, while the grove of the second surface pair is designed for the opposite direction of rotation. In this case, the puncturing surfaces that form the spiral groove bearing to the rotor axis rotationally symmetric surfaces or the wetted bearing element envelope surfaces of the bearing element. For simplicity, in the following description, planar puncture areas are assumed. For this purpose, the grooving can be provided on 'both end faces of the floating bearing disc and in such a way that the slope direction of the grooves on one end face of the projection of Berillung the other end side corresponds to this one end face, or it can Berillung on the mutually facing end faces of the be fixed to the housing and the rotor-fixed bearing disc, wherein the pitch direction of the grooves in the installed state of the mutual projection of the wetted faces corresponds to each other. To ensure the puncture, the shaft-fixed and the housing-fixed bearing element is supported on a ring whose diameter corresponds approximately to the mean diameter of the wetted region of the spiral groove bearings.

Im Rotorzapfen ist eine mit einem Dehnschaft versehene Einstellschraube angeordnet, die mit einem kraftübertragenden Teller oder direkt mit dem welienfesten Lagerelement axialverstellbar verschraubt ist. In der Ausführung als Sndlager ist zwischen Gehäuse und kraftübertragenden Teller des gehäusefesten Lagerelementes oder des gehäusefesten Lagerelementes selbst ein axialeinstellbarer Bolzen angeordnet, der entweder eine kugelflächige Stirnfläche oder einen Dehnschaft aufweist. Weiterhin in der Ausführung als Endlager ist innen anschließend an den berillten Bereich ein Hohlraum angeordnet, der über eine oder mehrere Offnungen in dem schwimmenden Lagerelement mit einem ebensolchen Hohlraum an der gegenüberliegenden Stirnseite des schwimmenden Lagerelementes verbunden ist.In the rotor pin provided with a strain shank adjustment screw is arranged, which is screwed axially adjustable with a force-transmitting plate or directly with the welienfesten bearing element. In the design as Sndlager an axially adjustable pin is arranged between housing and force-transmitting plate of the housing-fixed bearing element or the housing-fixed bearing element itself, which has either a spherical surface face or a strain shaft. Furthermore, in the embodiment as a repository, a cavity is subsequently arranged inside the wetted area, which is connected via one or more openings in the floating bearing element with just such a cavity on the opposite end face of the floating bearing element.

Ausführungsbeispielembodiment

Die·Figur 1 zeigt ein partiell einwärts pumpendes Spiralrillenlager. Die dargestellte Stirnfläche ist mit flachen Rillen 14 versehen. Befindet sich unmittelbar über der dargestellten berillten Stirnfläche eine ebene Scheibe, die eine Relativbewegung in Richtung 1j? gegenüber der berillten Stirnfläche ausführt, so wird ein zähes Medium, zum Beispiel Öl, das sich im Raum zwischen der berillten Stirnfläche und der Scheibe befindet, in den Rillen 14 von außen nach innen gefördert, wodurch sich von außen nach innen eine Druckerhöhung ergibt« Der Druckverlauf/p/ist schematisch in Figur 2 dargestellt. Durch den sich aufbauenden Druck werden Scheibe und berillte Stirnfläche entgegen einer von außen aufgebrachten Kraft, der axialen Lagerbeiastung, voneinander getrennt.FIG. 1 shows a partially inwardly pumping spiral groove bearing. The illustrated end face is provided with flat grooves 14. Is there a flat disk immediately above the illustrated frosted end face, which moves in the direction of 1j? relative to the wetted face, a tough medium, for example oil, which is located in the space between the wetted face and the disc, is conveyed from the outside to the inside in the grooves 14, resulting in an increase in pressure from outside to inside Pressure curve / p / is shown schematically in FIG. Due to the building up pressure disc and berillte end face against a force applied from the outside, the axial Lagerbeiastung, separated from each other.

Gegenüber dein Michell-Lager, bei dem der Druck nur über die Länge des Kippblöckchens aufgebaut wird, infolge der Verkleinerung des Axialspaltes zwischen ruhender und rotierender Scheibe, wird beim Spiralrillenlager der Druck kontinuierlich von Anfang bis Ende der Rille 14 aufgebaut infolge des Winkels zwischen dem Geschwindigkeitsvektor und der Tangente der Rillenkurve. Weiterhin trägt auch der unberillte innere Bereich, auf den der in der Berillung aufgebaute Druck ebenfalls wirkt. Daraus ergibt sich ein viel größerer Druckaufbau beim Spiralrillenlager bedingt durch die größeren Flächenanteile, die Beiträge zur Tragfähigkeitserhöhung liefern.Compared to your Michell bearing in which the pressure is built up only over the length of Kippblöckchens due to the reduction of the axial gap between the stationary and rotating disc, the Spiralrillenlager the pressure is continuously built up from the beginning to the end of the groove 14 due to the angle between the velocity vector and the tangent of the groove curve. The unaffected inner area, on which the pressure built up in the grout also acts, also contributes. This results in a much larger pressure build-up in the spiral groove bearing due to the larger surface portions, which provide contributions to increasing the load capacity.

Gemäß Figur 1 ist festzustellen, daß die Funktion nur in der dargestellten Richtung I5 der Relativbewegung der Scheibe gegeben ist, und daß das Lager nur am Wellenende eingesetzt werden kann, um den Einsatz auch bei durchgehender Welle zu ermöglichen, ist es erforderlich, den Wellendurchtritt abzudichten, da sonst das geförderte Öl durch die Wellenbohrung in der Mitte der Scheibe oder der berillten Stirnfläche abfließen kann und so der Druckaufbau unmöglich wird. Das geschieht durch eine Anordnung gemäß Figur 3.According to Figure 1 it should be noted that the function is given only in the direction shown I5 of the relative movement of the disc, and that the bearing can be used only at the shaft end to allow the use even with a continuous shaft, it is necessary to seal the shaft passage Otherwise, the extracted oil can drain through the shaft bore in the middle of the disc or the wetted end face and so the pressure build-up is impossible. This is done by an arrangement according to FIG. 3.

Am inneren Rand des berillten Bereiches ist ein Staurand I9 angeordnet, der die gleiche Höhe hat wie die zwischen den Rillen 14 liegenden Erhebungen 16.At the inner edge of the wetted area, a storage rim I9 is arranged, which has the same height as the elevations lying between the grooves 14 16th

Ein Abfließen von Öl ist so erst möglich, wenn die Flächen voneinander getrennt sind, die Tragfähigkeit also vorhanden ist. Infolge der dann auftretenden Leckagen wird allerdings die sich einstellende Schwebehöhe geringer als bei dem in Figur 1 dargestelltem Lagertyp. Ebenso verringert sich die Tragfähigkeit dadurch, daß der druckbeaufschlagte Flächenanteil in der Mitte der Scheibe wegfällt. Auch hier ist jedoch die axiale Tragfähigkeit noch wesentlich größer als bei axialen Mehrflächengleitlagern.A drainage of oil is only possible if the surfaces are separated from each other, so the load capacity is present. As a result of the leaks then occurring, however, the self-adjusting fly height is lower than in the illustrated in Figure 1 storage type. Likewise, the load-bearing capacity is reduced by the fact that the pressurized area fraction in the middle of the disc is eliminated. Again, however, the axial load capacity is much greater than axial multi-surface plain bearings.

Die Auswahl des für Schraubenverdichter geeigneten Typs des Spiralrillenlagers .erfolgt aus der Kenntnis der theoretischen Grundlagen seiner Funktion· .The selection of the type of spiral groove bearing suitable for screw compressors is based on the knowledge of the theoretical basis of its function.

F « k —-s hF «k - -s h

Dabei ist /d/ der Außendurchmesser des berillten Bereiches der Stirnfläche, /h/ die sich einstellende Schwebehöhe, /F/ die axiale Belastung und /k/ eine Rechengröße, die vom Lagertyp, der Tiefe der Rillen und anderen konstruktiven Parametern des Lagers abhängt. Die im Schraubenverdichter auftretenden Kräfte lassen sich in der Form 2Here, / d / is the outer diameter of the wetted area of the face, / h / the flying height to be set, / F / the axial load and / k / an arithmetic quantity which depends on the type of bearing, the depth of the grooves and other design parameters of the bearing. The forces occurring in the screw compressor can be in the form of the second

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Dabei ist /d~/ der Rotordurchmesser, /F / die Axialkraft und /C/ eine Sechengröße, die von den Einsatzbedingungen und konstruktiven Eigenschaften des Verdichters abhängt. Aus dem Vergleich beider Ausdrücke wird erkennbar, daß die Sinsatzmöglichkeiten für das Spiralrillenlager um so besser sind, ge größer der Verdichter ist, denn die Axialkräfte nehmen nur mit der zweiten Potenz des Rotordurchmessers zu, während die Tragfähigkeit des Lagers mit der vierten Potenz seines Durchmessers zunimmt und der ausführbare Lagerdurchmesser vom Rotordurchmesser bestimmt wird.Here, / d ~ / is the rotor diameter, / F / the axial force and / C / a size of a seep, which depends on the conditions of use and constructional characteristics of the compressor. From the comparison of the two expressions can be seen that the Sinsatzmöglichkeiten for the Spiralrillenlager are better, ge larger the compressor, because the axial forces increase only with the second power of the rotor diameter, while the bearing capacity of the bearing increases with the fourth power of its diameter and the executable bearing diameter is determined by the rotor diameter.

Es ist daher bei größeren Maschinen möglich, die durch die durchgehende Welle hervorgerufene Tragfähigkeitsminderung in Kauf zu nehmen und eine derartige Anordnung zu verwenden.It is therefore possible for larger machines to accept the reduction in capacity caused by the continuous wave and to use such an arrangement.

Der noch verbleibende Nachteil der Drehrichtungsabhängigkeit der Funktion des Spiralrillenlagers wird dabei durch die erfindungsgemäße Anordnung beseitigt.The remaining disadvantage of the direction of rotation dependence of the function of the spiral groove bearing is eliminated by the arrangement according to the invention.

In Figur 4 ist das Beispiel einer derartigen Rotorlagerung gezeigt. Im Rotorgehäuse 1 dreht sich der Rotor 2, dessen Zapfen 3 mittels des Radialgleitlagersr-4 im Druckgehäuse 5 gelagert ist. Die axiale Betriebskraft wirkt in Richtung auf den Rotor 2. Sie wird über die Schraube 7, mit der der Teller 8 axialeinstellbar am Zapfen 3 des Rotors 2 befestigt ist und den Teller 8 auf die wellenfeste Lagerscheibe 9, die mit dem Zapfen 3 des Rotors 2 umläuft, übertragen. Die schwimmende Lagerscheibe 10 ist auf beiden Stirnflächen 11, 13 mit Spiralrillen 14 in Figur 3 versehen. Beginnt die wellenfeste Lagerscheibe 9 sich zu drehen, dann treten zwischen wellenfester Lagerscheibe 9 und schwimmender Lagerscheibe 10 in der Ebene der Stirnfläche 11 und zwischen schwimmender Lagerscheibe 10 und gehäusefester Lagerscheibe 12 in der Ebene der Stirnfläche 13 relative Drehbewegungen auf. Infolge der erfindungsgemäßen Wahl der Steigungsrichtungen der Spiralrillen 14 in den Stirnflächen 11, 13 der schwimmenden Lagerscheibe 10 wird an einer der Stirnflächen das im Lagerraum befindliche Öl in der Funktionsrichtung des Spiralrillenlagers gepumpt, wobei ein tragfähiger Schmierfilm entsteht/ während an der anderen Stirnfläche das 01 entgegen der Funktionsrichtung gepumpt wird, wodurch hier kein tragfähiger Schmierfilm entsteht, sondern diese Stirnfläche der schwimmenden Lageracheibe 10 und die ihr gegenüberliegende Stirnfläche des mit dieser Stirnfläche zusammenarbeitenden Bauteile zur Anlage kommen. Dadurch, daß auf einer Stirnfläche der schwimmenden Lagerscheibe 10 ein tragfähiger Schmierfilm entsteht, wird hier die Reibung verringert, wodurch die Relativbewegung erleichtert wird, während auf der anderen Seite die Reibung vergrößert wird und die Relativbewegung aufhört. Im Betrieb tritt die Relativbewegung also nur zwischen Flächen auf, zwischen denen ein tragfähiger Schmierfilm besteht und zwar, bedingt durch die erfindungsgemäße Anordnung der Berillung, unabhängig von der Drehrichtung des Rotors. Durch diese Drehrichtungsunabhängigkeit sind für beide Rotoren des Scliraubenverdichters die gleichen Lagerelemente verwendbar. Außerdem ist auch bei Drehrichtungsumkehr, wie sie bei bestimmten Betriebszuständen - beim Abschalten des Verdichters - eintritt, ein sicherer Betrieb möglich. Dadurch werden Spiralrillenlager, die nur in einer Drehrichtung funktionsfähig sind, erst für die Lagerung von Schraubenverdichterrotoren einsetzbar.FIG. 4 shows the example of such a rotor bearing. In the rotor housing 1, the rotor 2 rotates, the pin 3 is mounted by means of Radialgleitlagersr-4 in the pressure housing 5. The axial operating force acts in the direction of the rotor 2. It is via the screw 7, with which the plate 8 is axially adjustably attached to the pin 3 of the rotor 2 and the plate 8 on the shaft-fixed bearing disc 9, with the pin 3 of the rotor. 2 rotates, transmits. The floating bearing disc 10 is provided on both end faces 11, 13 with spiral grooves 14 in FIG. If the shaft-fixed bearing disk 9 starts to rotate, then between the shaft-fixed bearing disk 9 and the floating bearing disk 10 in the plane of the end face 11 and between the floating bearing disk 10 and the bearing disk 12 fixed to the housing in the plane of the end face 13 relative rotational movements. As a result of the inventive choice of the pitch directions of the spiral grooves 14 in the end faces 11, 13 of the floating bearing disk 10, the oil in the storage space is pumped in one direction of the spiral groove bearing on one of the end faces, wherein a viable lubricating film is formed / whereas the 01 is opposed to the other end face the functional direction is pumped, whereby here no viable lubricating film is formed, but this face of the floating Lageracheibe 10 and the opposite end face of the cooperating with this end face components come to rest. Characterized in that on a face of the floating bearing plate 10, a viable lubricating film is formed, the friction is reduced here, whereby the relative movement is facilitated, while on the other hand, the friction is increased and the relative movement stops. In operation, the relative movement thus occurs only between surfaces between which there is a viable lubricating film and that, due to the inventive arrangement of Berillung, regardless of the direction of rotation of the rotor. This direction of rotation independence, the same bearing elements are used for both rotors of Scliraubenverdichters. In addition, even when reversing the direction of rotation, as occurs in certain operating conditions - when switching off the compressor - a safe operation is possible. As a result, spiral groove bearings, which are only functional in one direction of rotation, can be used for the storage of screw compressor rotors.

Abweichend von dem beschriebenen Beispiel ist es auch möglich, die Berillung auf den der schwimmenden Lagerscheibe 10 zugekehrten Stirnflächen der v/ellenfesten Lagerscheibe 9 und der gehäusefesten Lagerscheibe 12 anzuordnen. Die schwimmende Lagerscheibe 10 hat dann ebene, einander parallele Stirnflächen. Sie kann dann aus einem relativ weichen Werkstoff hergestellt werden, der im Zusammenwirken mit den harten Stirnflächen der Lagerscheibe 9» 12 eine Lagerpaarung mit guten l'Iotlaufeigenschaften bei Betriebsstörungen ergibt. Im besonderen kann die schwimmende Lagerscheibe 10 aus Blech hergestellt werden, das im Betrieb die geforderte·-Ebenheit dadurch annimmt, daß es sich, die relativ schmalen Rillen überbrückend, elastisch an diejenige der Lagerscheiben 9, 12 anlegt, zu der die Lagersscheibe 10 der Drehrichtung entsprechend keine Relativbewegung ausführt. Pur die Punktion des Spiralrillenlagers ist es wesentlich, daß die, die Relativbewegung ausführenden berillten und unberillten Plächen die bei der Plonstruktion vorausgesetzte Ebenheit besitzen, damit die Schv/ebehöhe an allen Stellen annähernd gleich ist, da sonst an Stellen größeren Abstandes Leckagen eintreten,'die den Druckaufbau beeinträchtigen, während an Stellen besonders kleinen Abstandes Berührungen auftreten,können, durch die die Stirnflächen zerstört werden können. Diese Ebenheit muß auch unter dem Einfluß der Betriebskräfte erhalten bleiben. Hierzu erfolgt die Abstützung der gehäusefesten Lagerscheibe 12 auf einem Ring 17, dessen Durchmesser etwa dem mittleren Durchmesser des berillten Bereiches der Stirnflächen 11, 13 entspricht. Die Krafteinleitung in die v/ellenfeste Lagerscheibe 9 erfolgt über denleller 8, dessen Rand 18 den gleichen Durchmesser wie der Ring 17 aufweist. Dadurch wird die Verformung der Lagerscheiben 9» 12 durch die Betriebskräfte minimiert. Um die Tragfähigkeit des Spiralrillenlagers voll nutzen zu können, ist eine gleichmäßige Kräfteverteilung unerläßlich. Die Auswirkungen von Stirnlaufabweichungen der kraftübertragenden !Teile müssen also von den Stirnflächen ferngehalten werden. Das geschieht durch den Dehnschaft der Schraube 7. Schon geringe Ungleichmäßigkeiten der KraftVerteilung an der Lagerfläche biegen den Dehnschaft elastisch, so daß keine Punktionsbeeinträchtigung der Lagerung eintreten kann.Notwithstanding the example described, it is also possible to arrange the grove on the floating bearing plate 10 facing end surfaces of v / rally fixed bearing disk 9 and the housing-fixed bearing plate 12. The floating bearing plate 10 then has flat, mutually parallel end faces. It can then be made of a relatively soft material, which results in cooperation with the hard end faces of the bearing disc 9 »12 a bearing pair with good l'Iotlaufeigenschaften in case of malfunction. In particular, the floating bearing disc 10 can be made of sheet metal, which in operation assumes the required ··seinness by bridging the relatively narrow grooves, elastically applied to that of the bearing discs 9, 12, to which the bearing disk 10 of the direction of rotation correspondingly executes no relative movement. For the puncture of the spiral groove bearing, it is essential that the wetted and unflushed surfaces performing the relative motion have the evenness required in the plonstruation, so that the sweep height is approximately equal at all points, otherwise leaks occur at points of greater distance can affect the pressure build-up, while contact occurs at locations of very small distance, can be destroyed by the end faces. This flatness must also be maintained under the influence of the operating forces. For this purpose, the support of the housing-fixed bearing disk 12 is supported on a ring 17 whose diameter corresponds approximately to the mean diameter of the wetted region of the end faces 11, 13. The introduction of force into the velle ellenfeste bearing plate 9 via denleller 8, the edge 18 has the same diameter as the ring 17. As a result, the deformation of the bearing disks 9 »12 is minimized by the operating forces. In order to make full use of the carrying capacity of the spiral groove bearing, a uniform distribution of forces is indispensable. The effects of head deviations of the force-transmitting parts must therefore be kept away from the end faces. This is done by the expansion of the screw 7. Even small unevenness of the force distribution on the bearing surface bend the expansion shaft elastic, so that no puncture impairment of storage can occur.

Pur kleinere Verdichter ist die Lagerang mit durchgehender Welle wegen ddr oben beschriebenen Abhängigkeit der Axialkraft und der Tragfähigkeit vom Durchmesser problematisch. Das Spiralrillenlager kann daher nur am Wellenende als partiell einv/ärts pumpendes Spiralrillenlager, wie in Figur 1 dargestellt, eingesetzt werden. Deraufbau der Lagerstelle ist in Figur 5 dargestellt. Analog zu Pigur 4 wird die in Richtung 20 wirkende Betriebskraft des Rotors 21 über den Teller 22 und dessen Rand 23 auf die wellenfeste Scheibe 24 übertragen, deren berillte Stirnfläche 25 der glatten Stirnfläche der schwimmenden Lagerscheibe 26 gegenübersteht, deren zweite ebenfalls glatte Stirnfläche 27 der berillten Stirnfläche 28 der gehäusefesten Lagerscheibe 29 gegenübersteht. Die gehäusefeste Lagerscheibe 29 stützt sich über den Teller 30 gegen den Einstellbolzen 31 mit kugeliger Stirnfläche 32 ab,-der im Sauggehäuse 33 längsverstellbar eingeschraubt ist, wodurch das Axialspiel des Rotors 21 eingestellt werden kann.Purely smaller compressors bearing with a continuous shaft is problematic because of the above-described dependence of the axial force and the load capacity on the diameter. The spiral groove bearing can therefore only be used at the shaft end as a partially pumping spiral groove bearing, as shown in FIG. The construction of the bearing is shown in FIG. Analogous to Pigur 4 acting in direction 20 operating force of the rotor 21 is transmitted through the plate 22 and its edge 23 on the shaft fixed disc 24 whose berillte end face 25 of the smooth end face of the floating bearing plate 26 faces, the second also smooth end face 27 of the wetted Face 28 of the housing-fixed bearing disc 29 faces. The housing-fixed bearing plate 29 is supported via the plate 30 against the adjusting bolt 31 with spherical end face 32 from -der is screwed longitudinally adjustable in the suction housing 33, whereby the axial play of the rotor 21 can be adjusted.

Bei kleinen Verdichtern tritt nach dem Abschalten ein sehr schneller Drehrichtungswechsel eini^ während der Axialschub noch unverändert hoch ist. Dadurch ist es möglich, daß auf der während des Betriebes nicht funktionsfähigen Stirnfläche der schwimmenden Scheibe ein tragfähiger Schmierfilm nicht schnell genug aufgebaut werden kann. Um diesem Nachteil abzuhelfen, kann in der Mitte der schwimmenden Scheibe eine Bohrung 34 angeordnet werden, die zwei an beiden Stirnseiten der schwimmenden Scheibe im Anschluß an den berillten Bereich der Stirnflächen der Lagerscheiben 24 und 29 liegende scheibenförmige Hohlräume 35 miteinander verbindet. Dadurch wird ein kleiner Teil des durch die Berillung an der während des Betriebes funktionsfähigen Stirnseite geförderten Öles auf die während des Betriebes nicht funktionsfähigen Seite geleitet und strömt durch die hier angeordneten Rillen ab. Es tritt so zwar eine Verringerung der Tragfähigkeit ein, durch die Drosselwirkung der schmalen Rillenkanäle ist sie aber nur klein, so daß die Tragfähigkeit noch ausreicht. Durch diese Maßnahme ist aber beim Drehrichtungswechsel sofort reichlich Öl vorhanden, so daß die nunmehr in Punktion tretende, vorher nicht funktionsfähige Stirnfläche auch sofort funktionsfähig ist.For small compressors, a very fast change of direction of rotation occurs after switching off, while the axial thrust is still high. This makes it possible that on the not functioning during operation end face of the floating disk, a viable lubricating film can not be built fast enough. To remedy this disadvantage, a bore 34 can be arranged in the middle of the floating disk, which connects two disk-shaped cavities 35 lying on both end faces of the floating disk, following the wetted region of the end faces of the bearing disks 24 and 29. As a result, a small part of the oil which has been conveyed through the grout on the front side which is functional during operation is directed onto the side which is not functional during operation and flows out through the grooves arranged here. Although it occurs so a reduction in the load capacity, by the throttling action of the narrow groove channels, but it is only small, so that the carrying capacity is still sufficient. By this measure, however, abundant oil is immediately available when changing the direction of rotation, so that the now in puncture, previously non-functional face is immediately functional.

Die gleiche Wirkung läßt sich, bei der Lagerung gemäß Figur 4 erreichen, wenn zwischen berillt ein Bereich und Staurand 19, in Figur 3, jeweils Ringnuten angeordnet werden, wobei der Bereich der Ringnuten an beiden Stirnflächen der schwimmenden Lagerscheibe 10 durch Bohrungen in der schwimmenden Lagerscheibe 10;.miteinander verbunden v/erden.The same effect can be achieved in the storage according to Figure 4, when between grooved an area and storage edge 19, in Figure 3, each ring grooves are arranged, wherein the region of the annular grooves on both faces of the floating bearing disk 10 through holes in the floating bearing disk 10;. Connected to each other.

Zur Gewährleistung der Funktion der Lagerung ist es erforderlich, daß die Lagerscheiben 9, 12 in Figur 4 oder 24, 2g in Figur 5 und die schwimmende Lagerscheibe 10 in Figur 4 bzw. 26 in Figur 5 an ihrem äußeren Umfang in Öl laufen. Das wird durch Füllen des die Lagerung enthaltenden Raumes mit Öl erreicht.To ensure the function of the bearing, it is necessary that the bearing discs 9, 12 in Figure 4 or 24, run 2g in Figure 5 and the floating bearing plate 10 in Figure 4 and 26 in Figure 5 at its outer periphery in oil. This is achieved by filling the space containing the storage with oil.

Unter ungünstigen Betriebsbedingungen, zum Beispiel bei Schaumbildung kann diese Ölversorgung gefährdet sein. Ss wird deshalb wie in Figur 6 dargestellt, eine ringförmige Wanne 36 angebracht, deren innere Ränder 37 einen Durchmesser haben, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Lagerscheiben 9, 12 oder 24, 25. Dieser umlaufenden 'Sänne 36 wird an ihren inneren Rändern 37 öl zugeführt. Durch die Fliehkraft v/erden Schaum und Gasblasen abgeschieden und in dem Bereich des Außendurchmessers der Lagerscheiben gelangt nur reines Öl.Under unfavorable operating conditions, for example during foaming, this oil supply can be endangered. Thus, as shown in Figure 6, an annular trough 36 is attached, the inner edges 37 of which have a diameter smaller than the outer diameter of the bearing washers 9, 12 or 24, 25. This orbiting sinuous 36 becomes at its inner edges 37 supplied with oil. Due to the centrifugal force, foam and gas bubbles are deposited and only pure oil reaches the area of the outer diameter of the bearing disks.

Claims

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invention claim

1. AxLaIlagerung of screw compressor rotors, especially in refrigerant compressors with oil injection consisting of a bearing forces on the housing transmitting housing-fixed bearing element, a rotatably mounted on the rotor bearing element and a zv / themchen arranged floating element, characterized in that the end faces of the shaft-fixed and housing-fixed bearing element with the respective cooperating with their end face of the floating element such Spiralrillenlager that the formed on one end face Spiralrillenlager is working when the rotor is clockwise, while the spiral groove bearing formed on the other end face is functional in reverse rotation of the rotor.

2. axial bearing of screw compressor rotors according to item 1, characterized in that on both faces of the floating element in each case a Spiralirillung is arranged such that the Spiralirillung on one end face of the axial projection of the arranged on the other end face Spiralillings corresponds, or that the floating element is unaffected and the facing him facing faces of the rotating and the housing-fixed Lagerslementes are provided with Spiralberillungen whose pitch direction correspond in installation position of the respective projection of Berillung said end faces to each other, to reduce the deviations of the respective facing end faces of the required for the Purification Sollage in execution as a repository of power flow from the housing-fixed bearing element to the housing via an extension of the shaft axis arranged axially adjustable bolt and eat spherical end face or in execution with the bearing elements penetrating shaft of the power flow from the shaft to the rotating bearing element via a provided with a flexible Dehnschaft centric longitudinally adjustable screw and the force is introduced into the rotating or the housing-fixed bearing element to reduce the influence of caused by the bearing forces deformation of the bearing elements

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either by concentric with the Vi'ellenachse arranged annular bearing surfaces, whose diameter corresponds approximately to the mean diameter of the wetted region of the spiral groove bearing, or the force into the bearing, on one end face on the outer diameter and on the other end face on the inner diameter or centric.

3. thrust bearing of screw compressor rotors according to item 1, preferably in the execution as a repository, characterized in that the inside is then arranged adjacent to the wetted area a cavity, which has one or more openings in the floating bearing element with just such a cavity on the opposite end face of the floating bearing element is connected «