DD298536A5

DD298536A5 - VI CHANGE DEVICE FOR SCREW COMPRESSORS WITH COMBINED VI AND PART LOAD ADJUSTMENT

Info

Publication number: DD298536A5
Application number: DD34435490A
Authority: DD
Inventors: Dieter Mosemann; Otto Knodel; Peter Kolberg; Ottomar Neuwirth; Horst Maier
Original assignee: Kuehlautomat Berlin Gmbh,De
Priority date: 1990-10-02
Filing date: 1990-10-02
Publication date: 1992-02-27

Abstract

Vorrichtung zur Vi-AEnderung fuer Schraubenverdichter mit kombinierter Vi- und Teillastverstellung. Die Vorrichtung ist angeordnet an oelueberfluteten, leistungsgeregelten Schraubenverdichtern zur Volumenstromaenderung und Vi-AEnderung. Erfindungsgemaesz ist der Zylinder des Regelschieberanschlagstueckes mit einer Ablaufoeffnung versehen, die ueber eine Rohrleitung mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials verbunden ist.{Schraubenverdichter; Teillastverstellung; Regelschieber; Regelschieberanschlagstueck; Zylinder; Ablaufoeffnung; Zufuehrungsoeffnung; Endlagen; Ventilanordnung; Drosselstelle}Device for Vi-change for screw compressors with combined Vi- and part load adjustment. The device is arranged on oelueberfluteten, power-controlled screw compressors for volume flow change and Vi-change. According to the invention, the cylinder of the regulating slide stopper is provided with a drainage opening which is connected via a pipeline to a point of low pressure potential. Partial load adjustment; Regulating slide; Regelschieberanschlagstueck; Cylinder; Ablaufoeffnung; Zufuehrungsoeffnung; end positions; Valve assembly; Restrictor}

Description

4. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1,3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drosselstelle und Zuführungsöffnung eine Ablauf leitung mit einem manuell oder mit Hilfsenergie betätigbaren Ventil vorhanden ist, die Verbindung mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials hat.4. A device for Vi-change screw compressor according to claim 1.3, characterized in that between the throttle point and feed opening a drain line is provided with a manually or auxiliary power operable valve having a connection with a low pressure potential point.

5. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Regelschieberanschlagstück verbundene Kolben unmittelbar am Regelschieberanschlagstück befestigt ist.5. A device for Vi-change screw compressor according to claim 1, characterized in that the piston connected to the control slide stopper is attached directly to the control slide stop piece.

6. Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung vor der Drossolstelle ein Rückschlagventil angeordnet ist.6. A device for Vi-change screw compressor according to claim 1, characterized in that in the feed line in front of the throttle point, a check valve is arranged.

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Subject of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung des inneren Volumenverhältnisses Vi an ölüberfluteten leistungsgeregelten Schraubenverdichtern mit einem parallel zu den Rotordrehachsen angeordneten axial verschiebbaren Regelschieber zur Volumenstromänderung und Vi-Änderung und einem axial verschiebbaren Regelschieberanschlagstück, die beide mit hydraulisch beaufschlagten Zylinder-Kolbenanordnungen verbunden sind.The invention relates to a device for changing the internal volume ratio Vi on oil-flooded power-controlled screw compressors with a parallel to the rotor axes arranged axially movable control slide volume flow change and Vi change and an axially movable control slide stop piece, which are both connected to hydraulically acted cylinder-piston assemblies.

Criticism of the state of the art

Bekannt sind technische Lösungen, bei denen das Regelschieberanschlagstück über eine Kolbenstange mit einer hydraulisch betätigten Zylinder-Kolbenanordnung verbunden ist und die Kolbenstellung über Ventile durch Zu- und Abströmen von Hydraulikflüssigkeit gesteuert wird, so daß die Positionierung des mit dem Kolben antriebsmäßig verbundenen Regelschieberanschlagstückes realisiert wird. Zur genauen Positionierung, d. h. zur Festlegung des gewünschten Wertes Vi, ist ein aufwendiges Lagegobersystem (Wegmeßsystem) vorhanden, das die aktuelle Lage des Regelschieberanschlagstückes in ein elektrisches Signal umwandelt.Are known technical solutions in which the control slide stop piece is connected via a piston rod with a hydraulically actuated cylinder-piston assembly and the piston position is controlled by valves by inflow and outflow of hydraulic fluid, so that the positioning of the drivingly connected to the piston control slide stop piece is realized. For accurate positioning, d. H. to determine the desired value Vi, a complex Lagegobersystem (measuring system) is present, which converts the current position of the control slide stop piece in an electrical signal.

In Kälteanlagen, bei denen das Arbeksstoffpaar Kältemittel und Öl oft von Druck und Temperatur abhängige Lösungen bildet, läßt sich diese Positionierung nicht mit der gewünschten Genauigkeit durchführen, auch wenn dies in ausgeführten bekannten Schraubenverdichtern realisiert ist, Federelemente oder weitere Zylinder-Kolbenanordnungen, die mit Arbeitsmedium oder unter Verdichtungsenddruck stehendem Öl beaufschlagt werden, vorhanden sind, da sich das Regelschieberanschlagstück im Ergebnis verschiedener Drücke und einem daraus resultierenden Kräftegleichgewicht in eine Lage begibt, dio nicht mit der gewünschten Position übereinstimmt. Da sich das Kräftegleichgewicht am Regelschieberanschlagstück beim Verstellen des Regelschiebers aus der MAX-Position in eine Teillaststellung ändert, wird aucn der Vi-Wert durch Verschieben des Regelschieberanschiagstückes ungewollt verändert.In refrigeration systems in which the pair of fuel refrigerant and oil often forms pressure and temperature-dependent solutions, this positioning can not be performed with the desired accuracy, even if this is realized in running known screw compressors, spring elements or other cylinder-piston assemblies with working medium or pressurized oil, are present, since the control slide stopper moves as a result of different pressures and a resulting balance of power in a position that does not coincide with the desired position. Since the balance of forces on the control slide stop piece when adjusting the control slide from the MAX position changes to a partial load position, aucn the Vi value is changed unintentionally by moving the Regelschieberanschiagstückes.

Außerdem gibt es durch dieses Verhalten einen relativ großen Bereich, in dem trotz Verstellen des Regelschiebers (mit der Absicht ins Teillastgebiet zu gelangen) sich ungewollt nur der Vi-Wert ändert, und damit die Teillastcharakteristik und der Vollast-Energieverbrauch ungünstig beeinflußt werden.In addition, there is a relatively large area by this behavior, in spite of adjusting the control slide (with the intention to enter the partial load area) unintentionally only the Vi value changes, and thus the partial load and the full load energy consumption are adversely affected.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine kostengünstige, platzsparende und zuverlässig zu betreibende technische Lösung zu finden, bei der eine exakte Vi-Änderung automatisch und von Hand gesteuert durchgeführt warden kann, also auch dann, wenn z. B. der Mikroprozessor für die automatische Vi-Änderung ausgefallen ist und keine Wegmeßsysteme zur Ermittlung der axialen Position des Regelschieberanschlagstückes notwendig sind.The aim of the invention is to find a cost-effective, space-saving and reliably operated technical solution in which an exact Vi change can be carried out automatically and controlled by hand, so even if z. B. the microprocessor for the automatic Vi-change has failed and no Wegmeßsysteme to determine the axial position of the control slide stop piece are necessary.

Essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die technischen Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden und die Verstellung des Regelschieberanschlagstückes in kompakter Bauweise im Schraubenverdichter anzuordnen. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Lage des mit einem Kolben verbundenenRegelschieberanschlagstückes, der von einem Zylinder umgeben ist, zumindest in Zwischenstellungen zwischen den Endlagen für den größten und kleinsten Vi-Wort durch Ablauföffnungen im Zylinder festgelegt ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Ablauföffnungen in der den Kolben umgebenden Zylinderwandung angeordnet sind, die über Rohrleitungen mit Stellen niedrigen Druckpotentials verbunden sind, diese Rohrleitungen je ein manuell betätigbares oder mit Hilfsenergie betreibbares Ventil besitzen, und in dem Hydraulikraum, der dem Regelschieberanschlagstück am weitesten entfernt ist, eine Zuführungsöffnung vorhanden ist, die mit einer Stelle höheren Druckpotentials verbundon ist.The object of the invention is to avoid the technical disadvantages of the known solutions and to arrange the adjustment of the control slide stop piece in a compact design in the screw compressor. The object of the invention is achieved in that the position of the associated with a piston slider valve stopper, which is surrounded by a cylinder, at least in intermediate positions between the end positions for the largest and smallest Vi word is defined by discharge openings in the cylinder. The essence of the invention is that the drain openings are arranged in the cylinder wall surrounding the piston, which are connected via pipelines with points of low pressure potential, these piping each have a manually operable or power-operated valve, and in the hydraulic chamber, the control slide stop piece farthest away, there is a feed port which is verbundon to a location of higher pressure potential.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Regelschieberanschlagstück oder im Regelschieber elastische Elemente, z, B. Druckfedern oder mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagte Hilfs-Kolben angeordnet sind, die bei Teillastbetrieb des Regelschiebers über die dem Regelschieber zugeordnete Stirnfläche des Regelschieberanschlagstückes oder über die dem Regelschiebaranschlagstück zugeordnete Stirnfläche des Regelschiebers hinausragen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird das Regelschieberanschlagstück durch Verschließen aller Ablauföffnungen in die Endlage (maximales Vi) durch Öffnen aller Ablaufbohrungen in die andere Endlage (minimales Vi) gebracht. Die gewünschte Zwischenstellung des Regelschieberanschlagstückes ergibt sich durch die konkreten Ventilstellungen in den Rohrleitungen, die mit den Ablauföffnungen verbunden sind. Bewegt sich der Regelschieber infolge größerer geforderter Kälteleistung in Richtung Vollast, erreicht er im oberen Teillastbereich die Stirnflächen der elastischen Elemente, die gewährleisten, daß sich die Vollaststellung erst dann einstellt, wenn die gewünschte Vi-Position des Regelschieberansr.hlagstückes vorhanden ist.Another essential feature of the invention is that elastic elements, z, B. compression springs or acted upon with a pressurized medium auxiliary pistons are arranged in the control slide valve piece or in the control slide, which at part load operation of the control slide on the control slide associated end face of the control slide stop piece or protrude beyond the rule sliding stop piece associated end face of the control slide. By means of the arrangement according to the invention, the control slide stop piece is brought into the other end position (minimum Vi) by closing all drainage openings in the end position (maximum Vi) by opening all drainage holes. The desired intermediate position of the control slide stop piece results from the concrete valve positions in the pipes, which are connected to the drain openings. Moves the control slide due to greater required cooling capacity in the direction of full load, he reached in the upper part load range, the end faces of the elastic elements, which ensure that the full load setting only when the desired Vi position of Regelschieberansr.hlagstückes is present.

Vorteilhaft ist die hydraulisch beaufschlagte wirksame Kolbenfläche des mit dem Regelschieberanschlagstück verbundenen Kolbens größer als die axiale Projektionsfläche des Regelschiebers, da in diesem Falle als Druckmittel unter Verdichtungsenddruck stehendes Arbeitsmedium verwendet werden kann.Advantageously, the hydraulically acted upon effective piston surface of the associated with the control slide stop piece piston is greater than the axial projection surface of the control slide, since in this case can be used as pressure medium under compression end pressure working medium.

Weiterhin vorteilhaft ist vor der Zuführungsöffnung eine Drosselstelle vorhanden, deren Produkt Durchflußbeiwert mal Querschnittsfläche kleiner is* als die geometrische Querschnittsfläche einer Ablaufbohrung. Dadurch wird die exakte Einstellung der gewünschten Position des Regelschieberanschlagstückes in der MAX-Endlage des Regelschiebers gewährleistet. Um eine Ablaufbohrung für die Kolbenstellung, die dem kleinsten Vi entspricht, zu sparen (Fertigungskosten senken), ist gemäß der Erfindung zwischen Drosselstelle und Zufuhröffnung eine Ablaufleitung mit einem steuerbaren Ventil vorhanden, die mit einer Stelle niedrigen Druckpotentials verbunden ist. Für zweiseitig beaufschlagbare hydraulische Antriebssysteme für den Regelschieber ist in der Zuführungsleitung ein Rückschlagventil vorteilhaft angeordnet.It is also advantageous before the feed opening a throttle point available whose product Durchflußbeiwert times cross-sectional area is smaller than the geometric cross-sectional area of a drain hole. As a result, the exact adjustment of the desired position of the control slide stop piece in the MAX end position of the control slide is ensured. In order to save a drain hole for the piston position, which corresponds to the smallest Vi (reduce manufacturing costs), according to the invention between the throttle point and supply port, a drain line with a controllable valve is present, which is connected to a point of low pressure potential. For two-sided acted upon hydraulic drive systems for the control slide a check valve is advantageously arranged in the supply line.

embodiment

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Vi-Änderung für Schraubenverdichter mit kombinierter Vi-Teillastverstellur.g. Der parallel zu den nicht dargestellten Rotoren angeordnete Regelschiebor 1 besitzt die in bezug auf die Rotoren radial ^v angeordnete Auslaßöffnung 2 für das verdichtete Arbeitsmedium und ist über eine Kolbenstange 3 mit dem hydraulisch beaufschlagten Kolben 4 für die Leistungsregelung, der im Zylinder 5 dichtend angeordnet ist, verbunden. Bei Verschieben dieses Kolbens 4 wird der Regelschieber 1 axial verschoben. Das Regelschieberanschlagstück 6 ist mit dem Kolben 7 für die Vi-Verstellung unmittelbar verbunden. Durch Verschieben des Kolbens 7 ändert sich die axiale Position des Regelschieberanschlagstückes 6 und damit in der MAX-Position des Regelschiebers 1 die Größe der Auslaßöffnung 2, so daß hierdurch der Öffnungszeitpunkt der Zahnlücken zum A'jslaßkanal hin festgelegt ist.The figure shows a device for Vi-change for screw compressors with combined Vi-Teillastverstellur.g. The parallel to the rotors not shown Regelschiebor 1 has the radial ^v arranged in relation to the rotors outlet opening 2 for the compressed working fluid and is connected via a piston rod 3 with the hydraulically actuated piston 4 for the power control, which is arranged sealingly in the cylinder 5, connected. When moving this piston 4, the control slide 1 is moved axially. The control slide stop 6 is directly connected to the piston 7 for the Vi-adjustment. By moving the piston 7, the axial position of the control slide stop piece 6 and thus in the MAX position of the control slide 1, the size of the outlet opening 2 changes, so that in this way the opening time of the tooth gaps is set to A'jslaßkanal out.

Die axiale Lage des Kolbens 7 resultiert aus der konkreten Öffnungsstellung der Magnetventile 8,9,10,11 in den Rohrleitungen 12,13,14,15, die mit den Ablauföffnungen 16,17,18 verbunden sind. In dar dargestellten Position des Kolbens 7 ist das Ventil 8 geöffnet, die Lampe 19 in dem Strompfade zu dem Ventil 8 leuchtet. Das Regelschieberanschlagstück 6 befindet sich in der Endlage, die dem kleinsten Vi-Wert entspricht. Beim Schließen des Ventils 8 und Öffnen des Ventils 9 strömt Öl über die Ölpumpe 23, Rückschlagventil 24 und Drosselstelle 25, die in der Zuführungsleitung 26 angeordnet sind, über die Zuführungsöffnung 27 in den Zyiinderraum 28 und beaufschlagt den Kolben 7. Der Zylinderraum 28 füllt sich mit Öl und verschiebt den Kolben 7, bis die Ablauföffnung 16 erreicht ist. In dieser neuen Stellung strömt das Öl über die Ablauföffnung 16, Ventil 9 und Rohrleitung 13 ab. Der Druck 2um Zylinderraum 28 stellt sich dabei auf einen Wert ein, bei dem das Produkt aus wirksamer Kolbenfläche des Kolbens 7 mal Druck gleich der am Regelschieber 1 axial angreifenden Gaskräfte ist, wenn die Stirnflächen 29 und 30 Kontakt haben, was nicht dargestellt istThe axial position of the piston 7 results from the actual opening position of the solenoid valves 8,9,10,11 in the pipes 12,13,14,15, which are connected to the drain openings 16,17,18. In the illustrated position of the piston 7, the valve 8 is opened, the lamp 19 lights in the current paths to the valve 8. The control slide stop piece 6 is in the end position, which corresponds to the smallest Vi value. When closing the valve 8 and opening the valve 9, oil flows via the oil pump 23, check valve 24 and throttle body 25, which are arranged in the supply line 26 via the supply port 27 into the Zyiinderraum 28 and acts on the piston 7. The cylinder chamber 28 fills with oil and shifts the piston 7 until the drain opening 16 is reached. In this new position, the oil flows through the drain opening 16, valve 9 and pipe 13 from. The pressure 2um cylinder chamber 28 adjusts itself to a value at which the product of effective piston area of the piston 7 times pressure equal to the control valve 1 axially acting gas forces when the end faces 29 and 30 are in contact, which is not shown

Die Schraubenfedern 31 werden in diesem Fall durch die axial beweglichen Stößel 32 zusammengedrückt. The coil springs 31 are compressed in this case by the axially movable plunger 32.

Die in der Fig. dargestellte Teillaststellung des Regelschiebers 1 zeigt, daß das Regelschieberanschlagstück 6 bei einer Verschiebung des Regelschiebers 1 nach links in die gewünschte, durch die Öffnungsstellung der Magnetventile 8,9,10,11 bedingte, Position gebracht wird, bevor die MAX-Position des Regelschiebers 1 erreicht ist, in der sich die Stirnflächen 29 und 30 berühren, so daß der ausgewählte Vi-Wert vor Erreichen des Vollastpunktes vorhanden ist und den energetisch besten Betrieb gewährleistet. Durch die Ausgestaltung gemäß der Erfindung wird als vorteilhafter Nebeneffekt die Teillastcharakteristik irrV oberen Teillastbereich linearisiert.The partial load position of the control slide 1 shown in FIG. 1 shows that the control slide stop piece 6 is brought to the left in the desired position due to the open position of the solenoid valves 8, 9, 10, 11 when the control slide 1 is displaced, before the MAX Position of the control slide 1 is reached, in which touch the end faces 29 and 30, so that the selected Vi value is present before reaching the full load point and ensures the best energetic operation. Due to the embodiment according to the invention, the partial load characteristic irrV upper part-load range is linearized as an advantageous side effect.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß eine gute Synthese zwischen platzsparender kostengünstiger Konstruktion, Funktionsfähigkeit, Einfachheit, präziser Vi-Positionierung und einer Vi-Anzeigo über alternative elektrische Bauelemente (z.B. „Ein"/„Aus"-Lompen) gelungen ist.The advantages of the solution according to the invention are that a good synthesis has been achieved between space-saving cost-effective construction, functionality, simplicity, precise Vi positioning and Vi-display over alternative electrical components (e.g., "on" / "off").

Claims

1. A device for Vi-change screw compressor with combined Vi-part load adjustment with a parallel to the rotor axes arranged axially movable control slide and a Regelschieberanschlagstück volume flow change by axial control slide adjustment and Vi-change, wherein control slide and control slide stop piece with separate hydraulically acted cylinder-piston assemblies are connected, characterized in that the cylinder which surrounds the associated with the control slide stopper piston, at least one drain opening in the peripheral wall surrounding the piston between the possible end positions of the piston positions corresponding to the largest and smallest Vi value possesses, via a Piping is connected to a point of low pressure potential, wherein the pipeline has a manually operable or power-operated valve, and the hydraulic space at a location, the outside b is the possible stroke of the piston, a feed opening for a pressure medium higher ickpotentials exists, and that in the control slide piece or in the control slide elastic elements are arranged, which protrude at partial load positions of the control slide on the the control slide facing end face of the control slide stop piece associated end face of the control slide.

2. Device for Vi-change screw compressor according to claim 1, characterized in that the hydraulically acted upon effective surface of the valve connected to the control slide piece is larger than the axial projection surface of the control slide.

3. A device for Vi-change screw compressor according to claim 1, characterized in that in front of the feed opening a throttle point is present, the flow area is smaller than the area of a drain opening.