JP2010031735A - Centrifugal compressor - Google Patents

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JP2010031735A JP2008194534A JP2008194534A JP2010031735A JP 2010031735 A JP2010031735 A JP 2010031735A JP 2008194534 A JP2008194534 A JP 2008194534A JP 2008194534 A JP2008194534 A JP 2008194534A JP 2010031735 A JP2010031735 A JP 2010031735A
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Kosaku Ono
耕作 大野
Yoichi Murai
洋一 村井
Masahiko Ono
雅彦 小野
Tetsuya Kuwano
哲也 桑野
Mitsuhiro Narita
光裕 成田
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal compressor for achieving a greater capacity, higher operating pressure and a smaller size by distributing the transmitting power of a driving gear which drives a guide vane for flow control in a gas intake port, into a plurality of branch gears. <P>SOLUTION: The centrifugal compressor comprises the driving gear, the plurality of branch gears for meshing with the driving gear at two or more positions at the same time, an annular ring gear, and a guide vane gear provided coaxially with a guide vane shaft for meshing with the ring gear. Power input to the driving gear is distributed into the plurality of branch gears once and then transmitted to the ring gear to increase transmitting power without so much increasing the size of a drive mechanism. Thus, the centrifugal compressor achieves a greater capacity, higher operating pressure and a smaller size. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、遠心圧縮機の流量制御に使用するため気体吸入口に設けた案内羽根の駆動機構に関わり、特に外歯車と円環形状のリングギヤとを用いて構成された案内羽根の駆動機構を有する遠心圧縮機の構造に関する。   The present invention relates to a guide blade drive mechanism provided at a gas suction port for use in controlling the flow rate of a centrifugal compressor, and more particularly, to a guide blade drive mechanism configured using an external gear and an annular ring gear. The present invention relates to the structure of a centrifugal compressor.

遠心圧縮機は、電動機などの原動機を用いて主軸を回転駆動し、主軸上に設けた羽根車によって、吸入した気体を遠心力により圧縮し、高圧を得るための機械装置である。この装置は、石油精製、石油化学、及び肥料製造などのプラントで多く使用されているが、工場の稼動状況に応じて圧縮気体の流量を調整し、生産ラインを効率的に運用することに対する要求が非常に強い。これに対し、従来はインバータなどを使用し、駆動電動機の速度を調整して流量制御を実施することが多かった。   A centrifugal compressor is a mechanical device for obtaining high pressure by rotating a main shaft using a prime mover such as an electric motor, and compressing sucked gas by centrifugal force with an impeller provided on the main shaft. This equipment is widely used in plants such as petroleum refining, petrochemical, and fertilizer production, but it is required to adjust the flow rate of compressed gas according to the operation status of the factory and operate the production line efficiently. Is very strong. In contrast, conventionally, an inverter or the like is used, and the flow rate control is often performed by adjusting the speed of the drive motor.

しかし、これらプラントで使用される圧縮機は容量が数千kWにも及ぶことが少なくなく、大容量のインバータは極めて高価かつ大きな設置面積を占有するため、導入コストが大きいという問題があった。この問題を解決するために、気体吸入口の円周方向に沿って複数の案内羽根を設け、これらを開閉することにより流量制御を行なう方法が提案されている。   However, the compressors used in these plants often have a capacity of several thousand kW, and large capacity inverters are extremely expensive and occupy a large installation area. In order to solve this problem, a method has been proposed in which a plurality of guide vanes are provided along the circumferential direction of the gas inlet and the flow rate is controlled by opening and closing them.

この案内羽根は、複数枚を同期して回動させて開閉する必要があるため、例えば特許文献1のように、案内羽根軸と同軸に設けた従動歯車と、環状の大きな外歯車とをかみ合わせ、駆動歯車を従動歯車のうちの一つとかみ合わせた上で、駆動歯車を回転させて同期を得る方法が提案されている。   Since this guide blade needs to be rotated and opened by synchronizing a plurality of the guide blades, for example, as in Patent Document 1, a driven gear provided coaxially with the guide blade shaft and an annular large external gear are engaged with each other. A method has been proposed in which the drive gear is engaged with one of the driven gears and then the drive gear is rotated to obtain synchronization.

また特許文献2のように、案内羽根を駆動するためのピンを案内羽根の周囲に設けた円環の側面に設け、円環の外周部に歯を設け、この歯とかみ合うウォームを設けてウォームを回転させることにより同期を得る方法も提案されている。   Further, as in Patent Document 2, a pin for driving the guide vane is provided on the side surface of the ring provided around the guide vane, teeth are provided on the outer periphery of the ring, and a worm that meshes with the teeth is provided. There has also been proposed a method for obtaining synchronization by rotating the.

特開2001−295795号公報JP 2001-295595 A 特開2006−63895号公報JP 2006-63895 A

ところが前述した構造によると、駆動歯車、あるいはウォームが伝達する荷重は、複数ある案内羽根の駆動力を合算した値となるため、圧縮機の容量や作動圧力が大きく、案内羽根の枚数が多い場合には伝達荷重が増大し、駆動歯車、あるいはウォームの強度が不足するという問題が生じる。この問題を解決するためには、駆動歯車の歯幅やウォームの直径を増加させる等といった強度対策が必要だが、これは圧縮機の軸方向寸法の増加を招くため、圧縮機ケーシングの重量や製造コストの増大といった副次的な問題を生じることになる。   However, according to the structure described above, the load transmitted by the drive gear or worm is the sum of the driving forces of multiple guide vanes, so the compressor capacity and operating pressure are large, and the number of guide vanes is large. However, there is a problem that the transmission load increases and the strength of the drive gear or worm is insufficient. In order to solve this problem, it is necessary to take measures such as increasing the tooth width of the drive gear and the diameter of the worm, but this causes an increase in the axial dimension of the compressor. A secondary problem such as an increase in cost will occur.

本発明は、案内羽根駆動機構の軸方向寸法を維持しながら、多くの案内羽根を駆動するための駆動力を伝達する歯車機構を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a gear mechanism that transmits a driving force for driving many guide vanes while maintaining the axial dimension of the guide vane driving mechanism.

上記目的を達成するため、本発明による圧縮機は、流体吸入口から圧縮機の内部へと連通する流路に案内羽根を備え、該案内羽根に接続した案内羽根軸を回転駆動することで流量制御を行なう遠心圧縮機において、駆動ギヤと、駆動ギヤに対して2箇所以上で同時にかみ合う複数個の分岐ギヤと、円環形状のリングギヤと、前記案内羽根軸と同軸に設けられ前記リングギヤとかみ合う案内羽根ギヤとを有している。またより詳細には、上記構成において、分岐ギヤはリングギヤの外周部に設けた外歯とかみ合い、案内羽根ギヤはリングギヤの内周部に設けた内歯とかみ合う構造、あるいは、分岐ギヤを案内羽根ギヤと同軸に設け、案内羽根ギヤをリングギヤの内周部に設けた内歯とかみ合わせた構造、もしくは、分岐ギヤを案内羽根ギヤと同軸に設け、案内羽根ギヤをリングギヤの外周部に設けた外歯とかみ合わせた構造を有している。   In order to achieve the above object, a compressor according to the present invention includes guide vanes in a flow path communicating from a fluid suction port to the inside of the compressor, and rotationally drives a guide vane shaft connected to the guide vanes. In a centrifugal compressor that performs control, a drive gear, a plurality of branch gears that simultaneously mesh with the drive gear at two or more locations, an annular ring gear, and a ring gear that is provided coaxially with the guide vane shaft and meshes with the ring gear And a guide vane gear. In more detail, in the above configuration, the branch gear meshes with the external teeth provided on the outer peripheral portion of the ring gear, and the guide blade gear engages with the internal teeth provided on the inner peripheral portion of the ring gear. A structure in which the guide vane gear is engaged with the inner teeth provided on the inner peripheral portion of the ring gear, or a branch gear is provided coaxially with the guide vane gear, and the guide vane gear is provided on the outer peripheral portion of the ring gear. It has a structure meshed with teeth.

また、該分岐ギヤと、該案内羽根ギヤとを一つの歯車で構成している。また、該分岐ギヤと、該案内羽根ギヤとを結合して構成している。また、該駆動ギヤの周方向の一部に歯を設けている。また、該リングギヤの周方向の一部に外歯を設けている。   Further, the branch gear and the guide vane gear are constituted by a single gear. In addition, the branch gear and the guide blade gear are combined. Further, teeth are provided on a part of the drive gear in the circumferential direction. Further, external teeth are provided on a part of the ring gear in the circumferential direction.

上記のような構造とすることで、駆動歯車に入力された動力は、一旦複数個の分岐ギヤに分配された上でリングギヤへ伝達されるため、歯車機構の寸法を余り増加させずに許容伝達動力が増加し、以って大容量高作動圧力かつ小型の遠心圧縮機が提供される。   With the structure as described above, the power input to the drive gear is once distributed to a plurality of branch gears and then transmitted to the ring gear, so that the allowable transmission can be achieved without increasing the size of the gear mechanism. Power is increased, thus providing a high capacity, high operating pressure and small centrifugal compressor.

以下、本発明に係る実施例を説明する。   Examples according to the present invention will be described below.

本発明による遠心圧縮機の全体構造図を図3、実施例1の遠心圧縮機の斜視図を図1、断面図を図2に示し、これを用いて本実施形態の構成及び動作を説明する。   FIG. 3 is an overall structural view of a centrifugal compressor according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of the centrifugal compressor of Example 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. .

図3に示すように、原動機たる電動機2は、電動機ベース1の上に固定されており、電動機2からの動力を増速して伝達する増速機3は、圧縮機4と共通の圧縮機ベース5の上に固定されている。また、電動機2と増速機3とは増速機軸継手6により連結されており、増速機3と圧縮機4とは圧縮機軸継手7により連結され、圧縮機システム8を形成している。   As shown in FIG. 3, the electric motor 2 as a prime mover is fixed on the electric motor base 1, and the speed increaser 3 that accelerates and transmits the power from the electric motor 2 is a compressor common to the compressor 4. It is fixed on the base 5. The electric motor 2 and the speed increaser 3 are connected by a speed increaser shaft joint 6, and the speed increaser 3 and the compressor 4 are connected by a compressor shaft joint 7 to form a compressor system 8.

圧縮機4のケーシング13の側面に設けられた気体吸入口14から、圧縮機4の内部へと連通する流路17の先には、主軸11に設けた気体を圧縮する羽根車12が配置されており、流路17の途中には、流路の円周方向に沿って複数個の案内羽根18が放射状に設置され、夫々案内羽根軸15、及び案内羽根軸受16によって軸支されている。前記流路17の途中には、前記気体吸込み口14から前記羽根車12の主軸11に対して半径方向に伸びる流路を有し、この半径方向の流路に前記案内羽根18が設けられている。高い作動圧力が要求される場合には、羽根車12を軸方向に複数個配置して多段構成とするが、ここでは図示を省略している。   An impeller 12 for compressing the gas provided in the main shaft 11 is disposed at the tip of a flow path 17 communicating from the gas inlet 14 provided on the side surface of the casing 13 of the compressor 4 to the inside of the compressor 4. In the middle of the flow path 17, a plurality of guide vanes 18 are provided radially along the circumferential direction of the flow path, and are supported by a guide vane shaft 15 and a guide vane bearing 16, respectively. In the middle of the flow path 17, there is a flow path extending in the radial direction from the gas inlet 14 to the main shaft 11 of the impeller 12, and the guide blade 18 is provided in the radial flow path. Yes. When high operating pressure is required, a plurality of impellers 12 are arranged in the axial direction to form a multistage structure, but the illustration is omitted here.

図1及び図2に示すように、案内羽根軸15の一端には案内羽根ギヤ22が設けられ、案内羽根ユニット9を形成している。この案内羽根ユニット9は、円周方向に複数個が配置されているが、全て同一構造のため、詳細部の図示を省略してある。   As shown in FIGS. 1 and 2, a guide blade gear 22 is provided at one end of the guide blade shaft 15 to form a guide blade unit 9. A plurality of the guide vane units 9 are arranged in the circumferential direction, but the details are not shown because they are all the same structure.

案内羽根ギヤ22の周囲を取り囲むように、円環形状のリングギヤ21が設けられ、その内周部に設けた内歯と、案内羽根ギヤ22の外周部に設けた外歯とはかみ合わされている。またリングギヤ21の外周部には、部分的に外歯が設けられ(回転角度は限られている)、これとかみ合わせて2個の分岐ギヤ20a及び20bが設けられ、両分岐ギヤとかみ合わされて、駆動ギヤ19が設けられている。   An annular ring gear 21 is provided so as to surround the periphery of the guide vane gear 22, and the internal teeth provided on the inner peripheral portion thereof and the external teeth provided on the outer peripheral portion of the guide vane gear 22 are engaged with each other. . Further, the outer periphery of the ring gear 21 is partially provided with external teeth (the rotation angle is limited), and two branch gears 20a and 20b are provided so as to be engaged with both branch gears. A drive gear 19 is provided.

分岐ギヤ20a及び20bは、分岐ギヤ軸25a及び25b、分岐ギヤ軸受26a(図示しない)及び26bにより軸支され、駆動ギヤ19は、駆動ギヤ軸23及び駆動ギヤ軸受24により軸支されている。駆動ギヤ軸23は、圧縮機ケーシング13の外部に設けられた、図示しないアクチュエータ(例えばサーボモータ)に連結されており、アクチュエータの回転に伴い回転する。この場合の回転は、案内羽根18の角度を変えるためであり、回転角度は小さい。   The branch gears 20a and 20b are supported by branch gear shafts 25a and 25b and branch gear bearings 26a (not shown) and 26b, and the drive gear 19 is supported by a drive gear shaft 23 and a drive gear bearing 24. The drive gear shaft 23 is connected to an actuator (for example, a servo motor) (not shown) provided outside the compressor casing 13 and rotates as the actuator rotates. The rotation in this case is for changing the angle of the guide vane 18 and the rotation angle is small.

以上のように圧縮機システム8を構成して電動機2を回転させると、圧縮機4の主軸11は、増速機3により電動機2よりも早い速度で回転し、羽根車12が同時に回転することにより、気体吸入口14から吸入された作動気体は流路17を流れ、羽根車12を通過して圧縮される。このとき、アクチュエータを操作することにより、駆動ギヤ19を回転させると、この駆動ギア19と同時にかみ合う分岐ギヤ20a及び20b、リングギヤ21、案内羽根ギヤ22が同時に回転し、案内羽根18を開閉させることができる。リングギヤ21及び案内羽根ギヤ22により同期されるため、複数個ある案内羽根18は全て同一角度で開閉される。   When the compressor system 8 is configured as described above and the electric motor 2 is rotated, the main shaft 11 of the compressor 4 is rotated at a speed higher than that of the electric motor 2 by the speed increaser 3, and the impeller 12 is rotated simultaneously. Thus, the working gas sucked from the gas suction port 14 flows through the flow path 17, passes through the impeller 12, and is compressed. At this time, when the drive gear 19 is rotated by operating the actuator, the branch gears 20a and 20b, the ring gear 21 and the guide vane gear 22 meshing simultaneously with the drive gear 19 are simultaneously rotated to open and close the guide vane 18. Can do. Since the ring gear 21 and the guide vane gear 22 are synchronized, all the plural guide vanes 18 are opened and closed at the same angle.

作動気体の流量は、案内羽根18を開放側に回転作動させると増加し、閉鎖側に回転作動させると減少するため、電動機2の回転速度を変えずに流量を制御することが可能となる。ここで駆動ギヤ19が伝達するトルクは、一旦分岐ギヤ20a及び20bに分配されるため、駆動ギヤ19を直接リングギヤ21にかみ合わせる場合に比べて、歯車対1組当たりの接線荷重は概略1/2となる。   The flow rate of the working gas increases when the guide vane 18 is rotated to the open side and decreases when the guide vane 18 is rotated to the closed side. Therefore, the flow rate can be controlled without changing the rotation speed of the electric motor 2. Since the torque transmitted by the drive gear 19 is once distributed to the branch gears 20a and 20b, the tangential load per gear pair is approximately 1 / compared to the case where the drive gear 19 is directly meshed with the ring gear 21. 2.

ここで、歯車対1組当たりの接線荷重を概略1/2とするには、駆動ギヤ19の歯が分岐ギヤ20a及び20bの各歯に同時にかみ合うとき、各歯に均等に接触して均等に力が伝達されるように位相が調整されている。案内羽根18は閉鎖側に回転させるとき流通する気体の抵抗を受けるため大きなトルクを必要とし、上記の位相の調整は、特に大きなトルクのときに必要となる。案内羽根18は開放側に回転させるとき流通する気体に押されるので小さなトルクで済むため、位相合せの調整は無くても良い。従って、位相合せは片方向(閉鎖方向)の回転で調整すれば良いので簡単にできる。   Here, in order to halve the tangential load per pair of gears, when the teeth of the drive gear 19 mesh with the teeth of the branch gears 20a and 20b at the same time, the teeth contact each tooth evenly. The phase is adjusted so that force is transmitted. Since the guide vane 18 receives the resistance of the flowing gas when it is rotated to the closed side, a large torque is required, and the above-described phase adjustment is particularly necessary when the torque is large. Since the guide vane 18 is pushed by the flowing gas when it is rotated to the open side, only a small torque is required. Therefore, there is no need to adjust the phase alignment. Accordingly, the phase alignment can be easily performed because it can be adjusted by rotating in one direction (closing direction).

駆動ギヤ19が伝達するトルクは、案内羽根ユニット9を駆動するのに要するトルクを合算した値となるため、案内羽根ユニット9の数が多い場合、リングギヤ21を回転させるのに要するトルクはその分増加する。しかし、上記のような構造とすることで、駆動ギヤ19と分岐ギヤ20a及び20bの接線荷重は、駆動ギヤ19を直接リングギヤ21にかみ合わせる場合に比べて概略1/2となるため、歯車の歯幅(図1に19aで示す。)を変更せずに、概略倍のトルクを伝達することが可能となる。これにより、大容量、高作動圧力かつ小型の遠心圧縮機が提供される。   The torque transmitted by the drive gear 19 is a sum of the torques required to drive the guide vane unit 9, and therefore when the number of guide vane units 9 is large, the torque required to rotate the ring gear 21 is correspondingly increased. To increase. However, with the structure as described above, the tangential load between the drive gear 19 and the branch gears 20a and 20b is approximately ½ compared to when the drive gear 19 is directly engaged with the ring gear 21, so It is possible to transmit approximately double the torque without changing the tooth width (indicated by 19a in FIG. 1). This provides a large capacity, high operating pressure and small centrifugal compressor.

次に、本発明による実施例2の遠心圧縮機の斜視図を図4に、その断面図を図5に示し、これを用いて本実施例の構成及び動作を説明する。 Next, FIG. 4 shows a perspective view of a centrifugal compressor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a cross-sectional view of the centrifugal compressor.

図示しないアクチュエータに連結された駆動ギヤ軸23の一端には、扇形状の駆動ギヤ19が設けられ、駆動ギヤ19と平行する位置に、円環形状のリングギヤ21が配置されている。駆動ギヤ19及びリングギヤ21と同時にかみ合う歯車は2個設けられており、その歯幅は駆動ギヤ19及びリングギヤ21の歯幅を合算した値よりも大きい。この歯車の駆動ギヤ19とかみ合う側は分岐ギヤ20a及び20bであり、リングギヤ21とかみ合う側は案内羽根ギヤ22a(図示しない)及び22bである。分岐ギヤ20a及び20bと、案内羽根ギヤ22a及び22bとは同一仕様であり、一つの歯車として構成されている。一方、リングギヤ21とかみ合う、これ以外の案内羽根ギヤ22は、リングギヤ21と概略同一の歯幅を有している。以上を除いた構成は実施形態1と同一であるため、説明は省略する。   A fan-shaped drive gear 19 is provided at one end of a drive gear shaft 23 connected to an actuator (not shown), and an annular ring gear 21 is disposed at a position parallel to the drive gear 19. Two gears that mesh simultaneously with the drive gear 19 and the ring gear 21 are provided, and their tooth widths are larger than the sum of the tooth widths of the drive gear 19 and the ring gear 21. The side of the gear that meshes with the drive gear 19 is branch gears 20a and 20b, and the side that meshes with the ring gear 21 is guide vane gears 22a (not shown) and 22b. The branch gears 20a and 20b and the guide blade gears 22a and 22b have the same specifications and are configured as one gear. On the other hand, the other guide blade gears 22 that mesh with the ring gear 21 have substantially the same tooth width as the ring gear 21. Since the configuration excluding the above is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

このような構成において、アクチュエータを操作することにより駆動ギヤ19を回転させると、これとかみ合う分岐ギヤ20a及び20b、案内羽根ギヤ22a及び22b、リングギヤ21、案内羽根ギヤ22が同時に回転し、案内羽根18を開閉させることができる。   In such a configuration, when the drive gear 19 is rotated by operating the actuator, the branch gears 20a and 20b, the guide blade gears 22a and 22b, the ring gear 21, and the guide blade gear 22 that are engaged with the drive gear 19 are simultaneously rotated. 18 can be opened and closed.

1個の案内羽根ギヤ22が伝達するトルクは、駆動ギヤが伝達するトルクに比べて非常に小さいため、案内羽根ギヤ22及びこれとかみ合うリングギヤ21のそれぞれの歯幅22a、21aは、駆動ギヤ19及び分岐ギヤ20a、20bの歯幅よりも小さくてよい。以上のような構成とすることで、案内羽根ギヤ22及びリングギヤ21の歯幅を減じ、歯車機構部を小型化することができる。   Since the torque transmitted by one guide vane gear 22 is much smaller than the torque transmitted by the drive gear, the tooth widths 22a and 21a of the guide vane gear 22 and the ring gear 21 meshing with the guide vane gear 22 are the drive gear 19 And it may be smaller than the tooth width of the branch gears 20a, 20b. By setting it as the above structures, the gear width of the guide blade gear 22 and the ring gear 21 can be reduced, and a gear mechanism part can be reduced in size.

本実施例においては、図6に示すように、分岐ギヤ20a及び20bと、案内羽根ギヤ22a(図示しない)及び22bとを異なる仕様とし、案内羽根ギヤ22bと同軸に設けた案内羽根軸15と分岐ギヤ20bとを嵌合させて構成してもよい。この場合にはより大きな減速比を得ることができるため、駆動ギヤ19、分岐ギヤ20a及び20bの歯幅をより小さくすることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 6, the branch gears 20a and 20b and the guide blade gears 22a (not shown) and 22b have different specifications, and the guide blade shaft 15 provided coaxially with the guide blade gear 22b. You may comprise by making the branch gear 20b fit. In this case, since a larger reduction ratio can be obtained, the tooth widths of the drive gear 19 and the branch gears 20a and 20b can be further reduced.

次に、本発明による実施例3の遠心圧縮機の斜視図を図7に示し、これを用いて本実施例の構成及び動作を説明する。   Next, the perspective view of the centrifugal compressor of Example 3 by this invention is shown in FIG. 7, The structure and operation | movement of a present Example are demonstrated using this.

図示しないアクチュエータに連結された駆動ギヤ軸23の一端には駆動ギヤ19が設けられ、これとかみ合う分岐ギヤ20a及び20bが、リングギヤ21の外周に設けた外歯とかみ合わせて設けられている。リングギヤ21の外周に沿って、案内羽根ユニット9が複数個配置されており、案内羽根ユニット9の案内羽根ギヤ22は、全てリングギヤ21の外周部に設けた外歯とかみ合っている。また、この場合の分岐ギヤ20a及び20bは、案内羽根ギヤ22を兼ねている。以上を除いた構成は実施例1と同一であるため、説明は省略する。   A drive gear 19 is provided at one end of a drive gear shaft 23 connected to an actuator (not shown), and branch gears 20 a and 20 b that engage with the drive gear 19 are provided in mesh with external teeth provided on the outer periphery of the ring gear 21. A plurality of guide blade units 9 are arranged along the outer periphery of the ring gear 21, and all the guide blade gears 22 of the guide blade unit 9 are engaged with external teeth provided on the outer peripheral portion of the ring gear 21. Further, the branch gears 20 a and 20 b in this case also serve as the guide vane gear 22. Since the configuration except for the above is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

このような構成において、アクチュエータを操作することにより駆動ギヤ19を回転させると、これとかみ合う分岐ギヤ20a及び20b、リングギヤ21、案内羽根ギヤ22が同時に回転し、案内羽根18を開閉させることができる。   In such a configuration, when the drive gear 19 is rotated by operating the actuator, the branch gears 20a and 20b, the ring gear 21 and the guide vane gear 22 meshing with the drive gear 19 are simultaneously rotated, and the guide vane 18 can be opened and closed. .

案内羽根の径方向位置は、圧縮機構造により概略決定されるが、本実施例においては、案内羽根ギヤ22の外側を取り囲むようにリングギヤ21を設ける必要がないため、リングギヤ21の径寸法が小さくてなり、歯車機構部の径方向寸法を小さくすることが可能となる。また、リングギヤ21に外歯のみで内歯を設ける必要がないため、ギアのコンパクト化および製造コストが小さくて済むというメリットも生じる。   Although the radial position of the guide vane is roughly determined by the compressor structure, in this embodiment, it is not necessary to provide the ring gear 21 so as to surround the outer side of the guide vane gear 22, so the radial dimension of the ring gear 21 is small. Thus, the radial dimension of the gear mechanism can be reduced. Further, since it is not necessary to provide the inner teeth only with the outer teeth on the ring gear 21, there is an advantage that the gear can be made compact and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施例1の遠心圧縮機の斜視図。The perspective view of the centrifugal compressor of Example 1 of this invention. 同じく実施例1の遠心圧縮機の断面図。Sectional drawing of the centrifugal compressor of Example 1 similarly. 本発明による遠心圧縮機の全体構造図。1 is an overall structural diagram of a centrifugal compressor according to the present invention. 本発明の実施例2の遠心圧縮機の斜視図。The perspective view of the centrifugal compressor of Example 2 of this invention. 同じく実施例2の遠心圧縮機の断面図。Sectional drawing of the centrifugal compressor of Example 2 similarly. 同じく実施例2の遠心圧縮機の別の構成例の断面図。Sectional drawing of another structural example of the centrifugal compressor of Example 2 similarly. 本発明の実施例3の遠心圧縮機の斜視図。The perspective view of the centrifugal compressor of Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動機ベース、2…電動機、3…増速機、4…圧縮機、5…圧縮機ベース、6…増速機軸継手、7…圧縮機軸継手、8…圧縮機システム、9…案内羽根ユニット、11…主軸、12…羽根車、13…ケーシング、14…気体吸入口、15…案内羽根軸、16…案内羽根軸受、17…流路、18…案内羽根、19…駆動ギヤ、20…分岐ギヤ、21…リングギヤ、22…案内羽根ギヤ、23…駆動ギヤ軸、24…駆動ギヤ軸受、25…分岐ギヤ軸、26…分岐ギヤ軸受。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor base, 2 ... Electric motor, 3 ... Booster, 4 ... Compressor, 5 ... Compressor base, 6 ... Booster shaft coupling, 7 ... Compressor shaft coupling, 8 ... Compressor system, 9 ... Guide vane unit , 11 ... main shaft, 12 ... impeller, 13 ... casing, 14 ... gas suction port, 15 ... guide blade shaft, 16 ... guide blade bearing, 17 ... flow path, 18 ... guide blade, 19 ... drive gear, 20 ... branch A gear, 21 ... a ring gear, 22 ... a guide vane gear, 23 ... a drive gear shaft, 24 ... a drive gear bearing, 25 ... a branch gear shaft, 26 ... a branch gear bearing.

Claims (9)

流体吸入口から気体を圧縮する羽根車を有する圧縮機の内部へと連通する流路に案内羽根を備え、該案内羽根に接続した案内羽根軸を回転駆動することで流量制御を行なう遠心圧縮機において、
駆動ギヤと、該駆動ギヤに対して2箇所以上で同時にかみ合う複数個の分岐ギヤと、円環形状のリングギヤと、該案内羽根軸と同軸に設けられ該リングギヤとかみ合う案内羽根ギヤと、を有することを特徴とする遠心圧縮機。
A centrifugal compressor that includes a guide vane in a flow path that communicates with the inside of a compressor having an impeller that compresses gas from a fluid suction port, and performs flow rate control by rotationally driving a guide vane shaft connected to the guide vane In
A drive gear, a plurality of branch gears that simultaneously mesh with the drive gear at two or more locations, an annular ring gear, and a guide vane gear that is provided coaxially with the guide vane shaft and meshes with the ring gear A centrifugal compressor characterized by that.
請求項1に記載の遠心圧縮機において、
該分岐ギヤは該リングギヤの外周部に設けた外歯とかみ合い、該案内羽根ギヤは該リングギヤの内周部に設けた内歯とかみ合う、遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 1,
A centrifugal compressor in which the branch gear meshes with external teeth provided on an outer peripheral portion of the ring gear, and the guide vane gear meshes with internal teeth provided on an inner peripheral portion of the ring gear.
請求項1に記載の遠心圧縮機において、
該分岐ギヤを該案内羽根ギヤと同軸に設け、該案内羽根ギヤを該リングギヤの内周部に設けた内歯とかみ合わせたことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 1,
A centrifugal compressor characterized in that the branch gear is provided coaxially with the guide vane gear, and the guide vane gear is engaged with an internal tooth provided on an inner peripheral portion of the ring gear.
請求項1に記載の遠心圧縮機において、
該分岐ギヤを該案内羽根ギヤと同軸に設け、該案内羽根ギヤを該リングギヤの外周部に設けた外歯とかみ合わせたことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 1,
A centrifugal compressor characterized in that the branch gear is provided coaxially with the guide vane gear, and the guide vane gear meshes with external teeth provided on the outer periphery of the ring gear.
請求項3または4に記載の遠心圧縮機において、
該分岐ギヤと、該案内羽根ギヤとを一つの歯車で構成したことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 3 or 4,
A centrifugal compressor characterized in that the branch gear and the guide vane gear are constituted by a single gear.
請求項3または4に記載の遠心圧縮機において、
該分岐ギヤと、該案内羽根ギヤとを結合して構成したことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 3 or 4,
A centrifugal compressor comprising the branch gear and the guide vane gear combined.
請求項1〜6のいずれかに記載の遠心圧縮機において、
該駆動ギヤの周方向の一部に歯を設けたことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to any one of claims 1 to 6,
A centrifugal compressor characterized in that teeth are provided on a part of the drive gear in the circumferential direction.
請求項1または2に記載の遠心圧縮機において、
該リングギヤの周方向の一部に外歯を設けたことを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 1 or 2,
A centrifugal compressor characterized in that external teeth are provided on a part of the ring gear in the circumferential direction.
請求項1に記載の遠心圧縮機において、
前記流路は、流体を圧縮する羽根車の主軸に対して半径方向の流路を有し、前記案内羽根は当該半径方向の流路に設けられていることを特徴とする遠心圧縮機。
The centrifugal compressor according to claim 1,
The centrifugal compressor is characterized in that the flow path has a flow path in a radial direction with respect to a main shaft of an impeller that compresses fluid, and the guide blade is provided in the radial flow path.
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