FI61075B

FI61075B - ROTORKOMPRESSOR

Info

Publication number: FI61075B
Application number: FI751829A
Authority: FI
Inventors: Kaj Bengt Ingemar Emanuelsson; Sven Evald Eriksson
Original assignee: Atlas Copco Ab
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1982-01-29
Also published as: CA1030503A; GB1443505A; SE386960B; JPS5117011A; FR2276461B1; FR2276461A1; IT1029479B; FI61075C; DE2505113A1; SE7408229L; FI751829A; DE2505113B2; JPS6035557B2; BE825834A

Description

RSfir^l [B] (11)*UULUTUSjULKAISU 61075RSfir ^ l [B] (11) * ANNOUNCEMENT 61075

WA L J ' ' UTLAGGNINGSSKIIIFTWA L J '' UTLAGGNINGSSKIIIFT

C Patentti my'jnnetty 10 05 1932C Patent granted October 10, 1932

Patent meddelat ^ ^ (51) K».lk? /ku.CI.3 FWC 18/16 SUOMI —FIN LAND (21) Pwenttlhtkemu· — PatMttnaeknlni 751829 (22) Htk«ml*piivt — An*0)(nln|*d>t 18.06.75 ^ ^ (23) AlkupUvt—GHtlgh«t*d«| l8. θ6.75 (41) Tulkit |ullclMk*l·—Bllvit offwdig 25.12.75 tantti, j. rekliterihallitua NihavU».^ ,. k«uMuHuhun pvm.-Patent meddelat ^ ^ (51) K ».lk? /ku.CI.3 FWC 18/16 ENGLISH —FIN LAND (21) Pwenttlhtkemu · - PatMttnaeknlni 751829 (22) Htk «ml * piivt - An * 0) (nln | * d> t 18.06.75 ^ ^ (23) AlkupUvt — GHtlgh «t * d« | l8. Θ6.75 (41) Interpreters | ullclMk * l · —Bllvit offwdig 25.12.75 tantti, j. Rekliterihallitua NihavU ». ^,. K« uMuHuhun pvm.-

Patant- och rafirtarttyralaan AmMon uttagd och utUkriftM publkmd 29.01.82 (32)(33)(31) Pyydetty etuelkeu* —Begird priorltet 2U. 06.^Patant- och rafirtarttyralaan AmMon uttagd och utUkriftM publkmd 29.01.82 (32) (33) (31) Pyydetty etuelkeu * —Begird priorltet 2U. 06. ^

Ruotsi-Sverige(SE) 7^*08229-8 i (71) Atlas Copco Aktiebolag, Nacka, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Kaj Bengt Ingemar Emanuelsson, Wilrijk, Sven Evald Eriksson, Edegem, Belgia-Belgien(BE) (7^*) Berggren Oy Ab (5M Roottorikompressori - RotorkompressorSweden-Sweden (SE) 7 ^ * 08229-8 i (71) Atlas Copco Aktiebolag, Nacka, Sweden-Sweden (SE) (72) Kaj Bengt Ingemar Emanuelsson, Wilrijk, Sven Evald Eriksson, Edegem, Belgium-Belgium (BE) (7 ^ *) Berggren Oy Ab (5M Rotor Compressor - Rotor Compressor

Esillä oleva keksintö koskee roottorikompressoria, jossa on samansuuntaiset akselit, joista kumpikin sijaitsee toisen roottorin ulkopuolella ja jossa ruuviviivainen pääroottori ja sen välittömästi käyttämä ruuviviivainen luistiroottori ovat kampa-maisesti toistensa suhteen limittyneitä, joiden roottoreiden harjat tai hampaat ulottuvat jakoympyränsä ulkopuolelle, jolloin kulloinkin pyörimissuunnassa nähtynä etummaisessa luistiroottorin uran kyljessä on pääroottorin akselista kauimman pisteen kehittämä ja luistiroottorin uran pohjalta jakoympyrälle ulottuva ensimmäinen osa, sekä jakoympyrän ulkopuolella oleva, uran kyljen akselista kauimpaan paikkaan ulottuva toinen osa ja pääroottorin taaemmassa harjan kyljessä on jakoympyrän ulkopuolella oleva ensimmäinen osa, joka on luistiroottorin vastaavan uran kyljen ensimmäisen ja toisen osan vaihtumiskohdan kehittämä, sekä jakoympyrän sisäpuolella oleva, luistiroottorin uran kyljen toisen osan kanssa yhdessä toimiva toinen osa.The present invention relates to a rotor compressor having parallel shafts, each located outside the second rotor, in which the helical main rotor and the helical sliding rotor immediately used by it are overlapping with respect to each other, the groove side has a first portion developed furthest from the main rotor axis and extending from the slotted rotor groove to the pitch circle, and a second portion outside the pitch circle extending furthest from the groove side axis and the rear side of the main rotor having a first groove outside the pitch circle a second part developed by the point of change of the second part, and a second part inside the distribution circle, cooperating with the second part of the side of the groove of the slide rotor.

Ennestään tunnetuissa tämän tyyppisissä roottoreissa, esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 ^1^ 189 esitetyssä on ollut tavoitteena tiivistyslinjan lyhentäminen ja puhallusreiän pienentäminen, erityisesti roottorin, jossa on harjanteita, jakoympyrän sisäpuoli- 2 61075 sella alueella. Mainitunlaisen ratkaisun valmistaminen on kuitenkin kallista, koska myös uurretun roottorin uurteiden seinämät ovat akselista kauimpana olevilla alueilla kaarimaisia ja sen takia on toisen roottorin harjan muoto hyvin monimutkainen akselia lähinnä olevalla alueella.Previously known rotors of this type, for example those disclosed in U.S. Pat. No. 3 ^ 1 ^ 189, have aimed to shorten the sealing line and reduce the blow hole, in particular in the inner region of the distribution circle of a rotor with ridges. However, the manufacture of such a solution is expensive because the grooved walls of the grooved rotor are also arcuate in the regions furthest from the shaft and therefore the shape of the brush of the second rotor is very complex in the region closest to the shaft.

Tämän keksinnön tarkoituksena on pitää puhallusaukko mahdollisimman pienenä valmistusteknisestä yksinkertaisella tavalla.The object of the present invention is to keep the blow opening as small as possible from a manufacturing technique in a simple manner.

Keksinnön tarkoitus täytetään siten, että a) kulloinkin taaemman harjan kyljen toinen osa on säteensuun-tainen, b) kulloinkin taaemman uran kyljen toisessa osassa on akselista kauimpana oleva reuna, ja että c) kulloinkin taaemman uran kyljen akselista kauimpana oleva reuna kehittää kaarevan osan, joka jatkuu vastaavan taaemman harjan kyljen toisesta osasta pääroottorin akselia lähinnä olevaa aluetta kohti.The object of the invention is fulfilled in such a way that a) the second part of the side of the rearmost ridge is radially directed, b) the second part of the side of the rearmost groove has the edge furthest from the axis, and c) the edge furthest from the axis of the rearmost groove side develops a curved part which continues from the second part of the side of the corresponding rear brush towards the area closest to the axis of the main rotor.

Edellä mianitun rakenteen takia voidaan keksinnön mukaista root-torikompressoria käyttää sekä kompressorina että pumppuna, samoin kuin myös moottorina, jolloin puhallusaukko jää kussakin tapauksessa mahdollisimman pieneksi. Keksinnön mukainen roottorikompres-sori voi erityisesti toimia sekä ilman synkronointivaihdetta että myös sen kanssa.Due to the above-mentioned structure, the root rotor compressor according to the invention can be used both as a compressor and a pump, as well as as a motor, whereby the blow opening is kept as small as possible in each case. In particular, the rotor compressor according to the invention can operate both without and with a synchronizing gear.

Keksinnön mukaisen roottorikompressorin avulla saavutettavaa vähäistä puhallusaukkoa ei saavuteta esimerkiksi ruotsalaisen patenttijulkaisun 362 123 mukaisella tunnetulla ratkaisulla, koska siitä puuttuu tämän keksinnön itsenäisessä vaatimuksessa ilmaistun tunnusomaisen kohdan c) mukainen rakenne.The small blow opening achieved by the rotor compressor according to the invention is not achieved, for example, by the known solution according to Swedish patent publication 362 123, because it lacks the structure according to the characteristic point c) of the independent claim of the present invention.

Keksintö selitetään seuraavassa oheisen piirustuksen yhteydessä, jossa kuvio 1 on pituusleikkauskuvanto kierukkakompressorista. Kuvio 2 esittää leikkausta kuvion 1 viivaa 2-2 myöten. Kuvio 3 esittää osaleikkausta keksinnön mukaisesta roottoriparista. Kuvio 4 esittää osaleikkausta kompressorista, jossa näkyy nk. pu- 3 61075 hallusreikä. Kuvio 5 on osaleikkaus roottoriparista, joka havainnollistaa roottorien välistä hammasyhteistoimintaa. Kuvio 6 on osa-leikkauskuvanto keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaisesta root-toriparista. Kuvio 7 on osaleikkauskuvanto keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaisesta roottoriparista.The invention will now be described with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 is a longitudinal sectional view of a screw compressor. Figure 2 shows a section along the line 2-2 in Figure 1. Figure 3 shows a partial section of a pair of rotors according to the invention. Figure 4 shows a partial section of the compressor, showing the so-called pu-3 61075 hall hole. Figure 5 is a fragmentary sectional view of a pair of rotors illustrating dental interaction between rotors. Fig. 6 is a partial sectional view of a pair of root torsors according to a second embodiment of the invention. Fig. 7 is a partial sectional view of a pair of rotors according to a third embodiment of the invention.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen kierukkakompressori käsittää kotelon 1, johon on laakeroitu pääroottori 2 ja luistiroottori 3 laakereihin 7, 8 ja 9. Vain pääroottorin laakerit on esitetty. Pääroottori on varustettu neljällä ruuviviivan muotoisella harjalla 28 ja niiden välisillä uurteilla. Luistiroottorissa on kuusi ruuviviivan muotoista harjaa 37 ja niiden väliset uurteet. Päämoottori on varustettu akselitapilla 6, johon voidaan kytkeä moottori joko suoraan tai vaihdelaatikon välityksellä kompressorin käyttöä varten. Luisti-roottoria 3 käyttää pääroottori 2 harjojen 28 ja 37 yhteistoiminnan kautta. Kompressorin käydessä työväliainetta siirtyy, samalla kokoon puristuen, sisääntulokanavasta 4 poistokanavaan 5·The screw compressor according to Figures 1 and 2 comprises a housing 1 in which the main rotor 2 and the slide rotor 3 are mounted on bearings 7, 8 and 9. Only the bearings of the main rotor are shown. The main rotor is provided with four helical brushes 28 and grooves therebetween. The slide rotor has six helical brushes 37 and grooves therebetween. The main motor is provided with a shaft pin 6 to which the motor can be connected either directly or via a gearbox for the operation of the compressor. The slide rotor 3 is driven by the main rotor 2 via the co-operation of the brushes 28 and 37. When the compressor is running, the working medium moves, while being compressed, from the inlet duct 4 to the outlet duct 5 ·

Eräs keksinnön mukaisen roottoriparin sovellutusmuoto selitetään nyt kuvioiden 3, 4 ja 5 yhteydessä. Pääroottorin 2 harjoissa 28 on ensimmäinen kylki, joka ulottuu jakoympyrän 12 sisäpuolella sijaitsevasta pisteestä 21 jakoympyrän ulkopuolella sijaitsevaan pisteeseen 2h, ja toinen kylki, joka ulottuu pisteestä 24 pisteeseen 27· Harjojen 28 välissä on pohjaympyräosat 29. Pääroottorin ensimmäisessä kyljessä on ensimmäinen osa, joka ulottuu pääroottorin harjan huipusta 42, jonka tässä sovellutusmuodossa muodostaa terävä kulma 24, jakoympy-rällä 12 olevaan pisteeseen 23. Tämän osan on kehittänyt luistimoot-torin 3 kulma 32. Pääroottorin ensimmäinen kylki käsittää lisäksi toisen osan, joka ulottuu pisteiden 22 ja 23 välille. Tämän osan muodostaa suora viiva, joka on suunnattu pääroottorin 2 pyörintäkeskiötä 20 kohti. Sitäpaitsi pääroottorin ensimmäinen kylki käsittää pisteiden 21 ja 22 välisen kaaren, jonka on kehittänyt luistiroottorin 3 terävä kulma 31· Pääroottorin toisen kyljen muodostaa pisteiden 24 ja 25 välillä ympyrän kaari, jonka keskipiste sijaitsee jakoympyrän 12 pisteessä 15. Pisteiden 25 ja 26 välisen alueen on kehittänyt luistiroottorin 3 pisteiden 34 ja 35 välinen suoraviivainen osa. Pääroottorin toinen kylki käsittää sitäpaitsi ympyränmuotoisen osan, joka ulottuu pisteiden 26 ja 27 välille. Tämän ympyrän keskipiste on jakoympyrällä 12.An embodiment of a pair of rotors according to the invention will now be explained in connection with Figures 3, 4 and 5. The ridges 28 of the main rotor 2 have a first side extending from a point 21 inside the manifold 12 to a point 2h outside the manifold, and a second side extending from a point 24 to a point 27 · Between the ridges 28 there are bottom circular portions 29. The first side of the main rotor has a first part from the tip 42 of the brush formed in this embodiment by an acute angle 24 to a point 23 on the dividing circle 12. This part is developed by the angle 32 of the slide motor 3. The first side of the main rotor further comprises a second part extending between the points 22 and 23. This part is formed by a straight line directed towards the center of rotation 20 of the main rotor 2. In addition, the first side of the main rotor comprises an arc between points 21 and 22 developed by the acute angle 31 of the slide rotor 3. · The second side of the main rotor is formed by an arc of a circle between points 24 and 25 at point 15 of the dividing circle 12. The area between points 25 and 26 is developed by 3 a straight line between points 34 and 35. The second side of the main rotor further comprises a circular portion extending between points 26 and 27. The center of this circle is on the dividing circle 12.

4 6107S4 6107S

Luistiroottorin 3 harjoissa 37 on ensimmäinen kylki, joka ulottuu jakoympyrän 13 ulkopuolella sijaitsevasta pisteestä 31 jakoympyrän sisäpuolella, luistiroottorin uurteen pohjassa sijaitsevaan pisteeseen 33. Luistiroottorin harjoissa 37 on lisäksi toinen kylki, joka ulottuu pisteestä 33 pisteeseen 36. Luistiroottorin uurteet ovat luistiroottorin harjoja täydentävät, joten profiilimuodon selitys pätee sekä harjoihin että uurteisiin. Luistiroottorin ensimmäinen kylki käsittää ensimmäisen osan, joka ulottuu pisteestä 32 pisteeseen 33 ja jonka on kehittänyt pääroottorin harjan 28 kulma 24. Sitäpaitsi luistiroottorin ensimmäinen kylki käsittää toisen osan, joka ulottuu pisteestä 31 pisteeseen 32 ja jonka on kehittänyt pääroottorin 2 pisteiden 22 ja 23 välinen suoraviivainen osa. Kulma 32 muodostaa siirtymän 43 liukuroottorin ensimmäisen kyljen ensimmäisen ja toisen osan välille. Liukuroottorin harjan toinen kylki koostuu pisteiden 33 ja 34 välillä ympyränkaaresta, jonka keskipiste sijaitsee jakoympyrällä 13 olevassa pisteessä 15. Sitäpaitsi luistiroottorin toinen kylki käsittää pisteiden 34 ja 35 välisen suoraviivaisen osan, joka on suunnattuna luistiroottorin pyörintäkeskipistettä 30 kohti. Pisteiden 35 ja 36 välillä luistiroottorin toinen kylki koostuu ympyränkaaresta, jonka keskipiste sijaitsee jakoympyrällä 13· Luisti-roottori käsittää lisäksi huippuosat 38.The ridges 37 of the slide rotor 3 have a first side extending from a point 31 outside the pitch circle 13 inside the pitch circle to a point 33 at the bottom of the groove of the slide rotor. the explanation applies to both brushes and grooves. The first side of the slide rotor comprises a first portion extending from point 32 to point 33 and developed by the angle 24 of the main rotor ridge 28. In addition, the first side of the slide rotor comprises a second portion extending from point 31 to point 32 and developed by a rectilinear portion between points 22 and 23 of main rotor 2. . The angle 32 forms a transition 43 between the first and second parts of the first side of the sliding rotor. The second side of the slide rotor ridge consists of a circular arc between points 33 and 34, the center of which is located at point 15 on the dividing circle 13. In addition, the other side of the slide rotor comprises a straight portion between points 34 and 35 facing the center of rotation 30 of the slide rotor. Between points 35 and 36, the other side of the slide rotor consists of a circular arc, the center of which is located on the dividing circle 13 · The slide rotor further comprises apex 38.

Kuvio 4 esittää roottoreita siinä asennossa, jossa ne ovat senjälkeen kun pääroottorin harjan 28 kulina 24 on jättänyt tiivistävän yhteistoimintansa kotelon 1 kanssa mutta ennen kuin tiivistävä yhteistoiminta luistiroottorin harjan 37 kanssa on saavutettu. Tässä asennossa tilasta 17 virtaa kaasua tilaan 18 pääroottorin harjan 28 ja luistiroottorin harjan 37 välistä. Roottoriprofiilien edellä selitetty muotoilu antaa tulokseksi mahdollisimman pienen puhallusreiän. Kuvion 4 katkoviivat 40 ja 4l esittävät ennestään tunnettua roottori-profiilien muotoa, jossa hammasyhteistoiminta saadaan luistiroottorin jakoympyrän sisäpuolella ja pääroottorin jakoympyrän ulkopuolella. Niinkuin kuviosta 4 selvästi näkyy, puhallusreikä on huomattavasti suurempi tässä ennestään tunnetussa roottoriprofiilien muodossa.Figure 4 shows the rotors in the position they are in after the angles 24 of the main rotor brush 28 have left their sealing co-operation with the housing 1 but before the sealing co-operation with the slide rotor brush 37 has been achieved. In this position, gas flows from the space 17 to the space 18 between the main rotor brush 28 and the slide rotor brush 37. The design of the rotor profiles described above results in the smallest possible blow hole. The broken lines 40 and 41 in Fig. 4 show a previously known form of rotor profiles in which the tooth co-operation is obtained inside the distribution circle of the slide rotor and outside the distribution circle of the main rotor. As can be clearly seen in Figure 4, the blow hole is considerably larger in this previously known form of rotor profiles.

Kuvio 5 esittää, miten pääroottorin pisteiden 22 ja 23 välinen suoraviivainen osa toimii yhdessä luistiroottorin pisteiden 31 ja 32 välisen osan kanssa ja kehittää sen, samalla kun luistiroottorin kulma 31 kehittää pääroottorin pisteiden 21 ja 22 välisen kaarevan osan. Tämä hammasyhteistoiminta johtuu tilassa 17 vallitsevan kaasun paineen pyrkimyksestä pyörittää luistiroottoria 3 vastapäivään.Figure 5 shows how the rectilinear portion between the main rotor points 22 and 23 interacts with and develops the portion between the slide rotor points 31 and 32, while the angle 31 of the slide rotor develops the curved portion between the main rotor points 21 and 22. This dental co-operation is due to the tendency of the gas pressure prevailing in the space 17 to rotate the slide rotor 3 counterclockwise.

5 610755,61075

Kuvion 6 mukaisessa sovellutusmuodossa luistiroottorin harja 37 on varustettu tiivistysreunalistalla 39 huippuosan 38 ja luistiroottorin ensimmäisen kyljen välisessä siirtymäkohdassa. Tiivistysreuna-listan 39 toinen kylki muodostaa luistiroottorin ensimmäisen kyljen pisteiden 31 ja 32 välisen osan säteen suunnassa uloimman osan. Pää-roottori 2 on varustettu syvennyksellä 19 tiivistysreunalistaa varten. Kun luistiroottori on muotoiltu tällä tavoin, tiivistysreunalis-toilla varustettu roottori voidaan leikata lopulliseen muotoon luistiroottorin uurteiden lukumäärää vastaavalla lukumäärällä työvaiheita.In the embodiment according to Figure 6, the ridge rotor brush 37 is provided with a sealing edge strip 39 at the transition point between the tip 38 and the first side of the slide rotor. The second side of the sealing edge strip 39 forms the radially outer part of the part between the points 31 and 32 of the first side of the slide rotor. The main rotor 2 is provided with a recess 19 for a sealing edge strip. Once the slide rotor is shaped in this way, the rotor with sealing edge flanges can be cut to the final shape by a number of work steps corresponding to the number of grooves in the slide rotor.

' Kuvion 7 mukaisessa sovellutusmuodossa luistiroottori 3 on varus tettu pyöristyksellä *15 roottorin ensimmäisen kyljen ensimmäisen ja toisen osan välisenä siirtymänä. Pääroottori 2 on sitäpaitsi varustettu pyöristetyllä huippuosalla 46. Näiden pyöristysten ansiosta saavutetaan nk. "travelling generation".In the embodiment according to Fig. 7, the slide rotor 3 is provided with a rounding * 15 as a transition between the first and second parts of the first side of the rotor. The main rotor 2 is furthermore provided with a rounded tip 46. These roundings result in a so-called "traveling generation".

Edellä selitettyjä ja piirustuksessa esitettyjä keksinnön sovellutus-muotoja on pidettävä vain esimerkkeinä, joita voidaan muutella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The embodiments of the invention described above and shown in the drawing are to be considered as examples only, which may be modified within the scope of the appended claims.

Claims

6 61075

A rotor compressor having parallel shafts, each shaft being located outside the other rotor, and wherein the helical main rotor (2) and the helical slide rotor (3) driven by it are overlapping with respect to each other, the rotor brushes or teeth (28, 37) extending outside its distribution circle (12, 13), the first side of the groove of the slide rotor (3) having a first part (33-35) developed by the point furthest from the axis of the main rotor (2) and extending from the groove of the slide rotor (3) to the distribution circle (13). ), as well as a second part (35-36) outside the pitch circle (13) extending furthest from the axis of the groove side and a first portion (23-24) outside the pitch circle (12) on the rear ridge side of the main rotor (2). 3) a slide rat developed by the exchange point (43) of the first and second parts of the side of the respective groove and inside the dividing circle (12); The second part (22-23) cooperating with the second part (31-32) of the groove side of the groove (3), characterized in that a) the second part (22-23) of the side of the rear ridge in each case is radial, b) the rear part the second part (31-32) of the groove side has the edge (31) furthest from the shaft, and that c) the edge (31) furthest from the shaft side of the rear groove in each case develops a curved part (21-22) extending from the second part of the side of the corresponding rear brush (22-23) towards the area closest to the axis of the main rotor (2).

Rotor compressor according to Claim 1, characterized in that a sealing brush (39) is connected to the edge (31) furthest from the side axis of the rear groove in each case.

1, rotary compressor with parallel axle, colors of the axle of the axle of the rotor, and with the screw rotor (2) and with the power of the rotary drive, screw rotor (3) overlapping chambers or chambers (28, 37) for a number of circuits (12, 13), colors for the front of the frame, set for rotation, spark flaps of the slide tower (3) for the purpose (33-35), some of the generations of goods (24) some of the total number of vessels (2) Axles and other means of transport (3) spärbotten account delningscirkeln