JP2019035388A - Oil-free screw compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オイルフリースクリュ圧縮機に関する。 The present invention relates to an oil-free screw compressor.
特許文献1に開示されたオイルフリースクリュ圧縮機では、一対のスクリュロータのうちの一方を備えた軸(スクリュロータ軸)と、スクリュロータを回転駆動させるためのモータの出力軸、つまりモータロータ軸とが1本の軸で構成されている。この軸の3箇所に軸受が設けられている。つまり、スクリュロータ軸の両端の軸受と、モータロータ軸の端部(スクリュロータとは反対側の端部)の軸受とによって、この軸が回転可能に支持されている。
In the oil-free screw compressor disclosed in
特許文献1に開示されたもののようなオイルフリースクリュ圧縮機では、スクリュロータとモータロータとのうちの少なくとも一方の動的不釣り合いに起因して、回転中の軸に遠心力による撓みが生じ得る。一般に、オイルフリースクリュ圧縮機の軸の軸径は、給油式スクリュ圧縮機の軸の軸径と比較して細いので、動的不釣り合いに起因する撓み量が大きくなる傾向がある。撓み量が大きくなって、例えばスクリュロータの両端の非接触の軸封部(ビスコスシール)に軸が接触すると、異常振動のような不具合の原因となり得る。
In an oil-free screw compressor such as that disclosed in
スクリュロータとモータロータについて、釣り合い試験機等を使用してそれぞれ単独で動的不釣り合いを修正した後に、ケーシング内に一体に組み立てることで、回転中の軸の振動をある程度低減できる。しかし、このような個別の修正を行っても、ケーシング等の製作誤差、組立誤差によってオイルフリースクリュ圧縮機全体として動的不釣り合いが生じる。そのため、フィールドバランスでの動的不釣り合いの修正、つまりケーシング内に一体に組み立てた状態での動的不釣り合いの修正が要求される。しかし、特許文献1に開示されたものを含め、従来のオイルフリースクリュ圧縮機では、組み立てた後に、スクリュロータとモータロータの動的不釣り合いを修正するのは、ケーシングに覆われている構造上、困難である。
About a screw rotor and a motor rotor, after correcting dynamic imbalance independently using a balance testing machine etc., respectively, the vibration of the axis | shaft in rotation can be reduced to some extent by assembling it integrally in a casing. However, even if such individual corrections are made, dynamic imbalance occurs in the entire oil-free screw compressor due to manufacturing errors and assembly errors of the casing and the like. Therefore, correction of dynamic imbalance in field balance, that is, correction of dynamic imbalance in a state of being integrally assembled in the casing is required. However, in the conventional oil-free screw compressor including the one disclosed in
本発明は、スクリュロータ軸に対してモータロータ軸が同軸かつ固定的に設けられているオイルフリースクリュ圧縮機において、スクリュロータとモータロータとのうちの少なくとも一方の動的不釣り合いを、フィールドバランスで修正可能とすることを課題とする。 In the oil-free screw compressor in which the motor rotor shaft is coaxially and fixedly provided with respect to the screw rotor shaft, the dynamic unbalance of at least one of the screw rotor and the motor rotor is corrected by field balance. The challenge is to make it possible.
本発明は、互いに噛み合う一対のスクリュロータを備える圧縮機本体と、前記一対のスクリュロータのうちの一方が設けられたスクリュロータ軸に対して同軸かつ固定的に設けられたモータロータ軸と、前記モータロータ軸に固定されたモータロータとを備えるモータと、前記スクリュロータに対して前記モータとは反対側で、前記スクリュロータ軸を回転自在に支持する第1軸受部と、前記スクリュロータに対して前記モータと同じ側で、スクリュロータ軸を回転自在に支持する第2軸受部と、前記モータロータに対して前記圧縮機本体とは反対側で、前記モータロータ軸を回転自在に支持する第3軸受部と、前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の端部及び前記スクリュロータ軸の前記第1軸受部に対して前記スクリュロータとは反対側の端部の少なくとも一方に対して偏心荷重を付加する釣り合い調整部品とを備える、オイルフリースクリュ圧縮機を提供する。 The present invention includes a compressor body including a pair of screw rotors that mesh with each other, a motor rotor shaft that is coaxially and fixedly provided to a screw rotor shaft provided with one of the pair of screw rotors, and the motor rotor. A motor having a motor rotor fixed to a shaft; a first bearing portion rotatably supporting the screw rotor shaft on a side opposite to the motor with respect to the screw rotor; and the motor with respect to the screw rotor. A second bearing portion that rotatably supports the screw rotor shaft on the same side, and a third bearing portion that rotatably supports the motor rotor shaft on the side opposite to the compressor body with respect to the motor rotor, An end opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion of the motor rotor shaft and the first bearing portion of the screw rotor shaft Wherein the screw rotors and a balance adjustment component for adding an eccentric load to at least one of the opposite end, to provide an oil-free screw compressor with.
モータロータ軸の端部と、スクリュロータ軸の端部とのうちの少なくとも一方(以下、「軸端部」と称する)に、釣り合い調整部品によって、偏心荷重が付加される。そのため、オイルフリースクリュ圧縮機の作動時(同軸かつ固定的に設けられたモータロータ軸及びスクリュロータ軸の回転時)には、軸端部に作用する遠心力(すなわち、軸に対する曲げ荷重)によって、スクリュロータ軸とモータロータ軸とに撓み(曲げ)が生じる。釣り合い調整部品で偏心荷重が付加されていることによる遠心力に起因する軸端部の変位を、スクリュロータとモータロータとのうちの少なくとも一方の動的不釣り合いに起因する作動時(回転)の軸端部の変位(すなわち釣り合い調整部品による偏心荷重が付加されていないときの軸端部の変位)が打ち消されるように重畳させることで、スクリュロータ軸とモータロータ軸の撓みの許容度が低い部分(例えば、スクリュロータ軸の軸封部、モータロータ軸又はスクリュロータ軸とケーシングの隙間が狭い部分)での軸の撓みを低減できる。つまり、スクリュロータとモータロータとのうちの少なくとも一方の動的不釣り合いを、フィールドバランスで修正できる。 An eccentric load is applied to at least one of the end portion of the motor rotor shaft and the end portion of the screw rotor shaft (hereinafter referred to as “shaft end portion”) by a balance adjusting component. Therefore, during the operation of the oil-free screw compressor (when the motor rotor shaft and the screw rotor shaft provided coaxially and fixedly are rotated), centrifugal force acting on the shaft end (that is, bending load on the shaft), Bending (bending) occurs between the screw rotor shaft and the motor rotor shaft. The shaft at the time of operation (rotation) caused by the dynamic unbalance of at least one of the screw rotor and the motor rotor is caused by the displacement of the shaft end caused by the centrifugal force due to the eccentric load being applied by the balance adjusting component. A portion with low tolerance of bending of the screw rotor shaft and the motor rotor shaft by superimposing the displacement of the end portion (that is, the displacement of the shaft end portion when the eccentric load due to the balance adjusting component is not applied) is canceled ( For example, it is possible to reduce shaft deflection at a shaft seal portion of the screw rotor shaft, a motor rotor shaft, or a portion where the gap between the screw rotor shaft and the casing is narrow. That is, the dynamic imbalance of at least one of the screw rotor and the motor rotor can be corrected by field balance.
前記釣り合い調整部品は、前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の前記端部に固定された本体と、前記本体に対して着脱可能な錘とを備えてもよい。 The balance adjusting component may include a main body fixed to the end opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion of the motor rotor shaft, and a weight removable from the main body. .
前記本体の周面に複数の取付孔が設けられ、1個又は複数個の前記錘が前記取付孔の着脱可能に取り付けられてもよい。 A plurality of attachment holes may be provided on the peripheral surface of the main body, and one or a plurality of the weights may be attached to the attachment holes in a detachable manner.
また、前記本体の端面に複数の取付孔が設けられ、1個又は複数個の前記錘が前記錘は前記取付孔に着脱可能に取り付けられてもよい。 Further, a plurality of mounting holes may be provided on the end surface of the main body, and one or a plurality of the weights may be detachably attached to the mounting holes.
前記本体は、前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の前記端部に対して、前記スクリュロータ軸と前記モータロータ軸との共通の軸線方向の位置を調整可能に取り付けられてもよい。 The main body can adjust a common axial position of the screw rotor shaft and the motor rotor shaft with respect to the end of the motor rotor shaft opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion. It may be attached.
前記本体は、前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の前記端部に対して、前記スクリュロータ軸と前記モータロータ軸との共通の軸線回りの角度位置を調整可能に取り付けられてもよい。 The main body can adjust an angular position around a common axis of the screw rotor shaft and the motor rotor shaft with respect to the end portion opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion of the motor rotor shaft. It may be attached to.
前記スクリュロータ軸と前記モータロータ軸とは別体であり、締結構造により互いに締結されてもよい。 The screw rotor shaft and the motor rotor shaft are separate and may be fastened to each other by a fastening structure.
前記スクリュロータ軸と前記モータロータ軸とが一体構造であってもよい。 The screw rotor shaft and the motor rotor shaft may be integrated.
本発明によれば、スクリュロータ軸に対してモータロータ軸が同軸かつ固定的に設けられているオイルフリースクリュ圧縮機において、スクリュロータとモータロータとのうちの少なくとも一方の動的不釣り合いを、フィールドバランスで修正できる。 According to the present invention, in the oil-free screw compressor in which the motor rotor shaft is coaxially and fixedly provided with respect to the screw rotor shaft, the dynamic imbalance of at least one of the screw rotor and the motor rotor is reduced in the field balance. You can fix it.
(第1実施形態)
図1及び図2に示す本発明の第1実施形態に係るオイルフリースクリュ圧縮機1は、圧縮機本体2とモータ3とを備える。圧縮機本体2が備える雄ロータ11のスクリュロータ軸13と、モータ3が備えるモータロータ軸23とは、別体ではあるが、同軸に、つまり共通の水平方向に延びる軸線αを有するように、直列に配置されている。また、後述するように、モータロータ軸23はスクリュロータ軸13に対して別個のカップリングを介することなく、直接的に固定されている。すなわち、モータロータ軸23とスクリュロータ軸13とが、互いの軸線の取付角度に自由度を有することなく、固定的に設けられている。同様に後述するように、互いに固定されて一体化されたスクリュロータ軸13とモータロータ軸23とは、3個の軸受部14,15,25によって回転可能に支持されている。
(First embodiment)
An oil-
圧縮機本体2は、ケーシング4A,4Bを備え、ケーシング4Aの端部はカバー5で閉鎖されている。ケーシング4Bには、モータ3が備える両端開口のケーシング6が連結されている。ケーシング6の一端(図において左端)は、圧縮機本体2のケーシング4Bによって閉鎖されている。ケーシング6にはジャケット7が挿入されている。ジャケット7の一端(図において右端)の開口には、ホルダ8が備える両端開口の筒状部8aが挿入されている。ホルダ8のフランジ部8bはジャケット7に固定されている。ホルダ8の筒状部8aには、カバー9が備える筒状部9aが挿入されている。カバー9のベース部9bは、ホルダ8のフランジ部8bに固定されている。ホルダ8の筒状部8aの図において右端の開口は、カバー9のベース部9bによって閉鎖されている。
The
圧縮機本体2のケーシング4Bに形成されたロータ室10には、スクリュロータ対、すなわち雄ロータ11と雌ロータ12とが収容されている。
A
雄ロータ11が固定されたスクリュロータ軸13は、雄ロータ11からモータ3とは反対側に突出する第1部分13aと、雄ロータ11からモータ3に向けて突出する第2部分13bとを備える。スクリュロータ軸13の第1部分13aは、第1軸受部14によって回転可能に支持されている。本実施形態では、第1軸受部14は、カバー5に保持された玉軸受14aと、ケーシング4Aに保持されたころ軸受14bとを備える。スクリュロータ軸13の第2部分13bは、第2軸受部15によって回転可能に支持されている。本実施形態では、第2軸受部15は、ケーシング4Bに保持された玉軸受15aと、ころ軸受15bとを備える。第1軸受部14とロータ室10との間には、軸封部16が配設され、第2軸受部15とロータ室10との間にも軸封部17が配設されている。本実施形態では、これらの軸封部16,17は、いずれもビスコシールである。軸封部16,17は、公知のシールないしシール構造であってもよい。スクリュロータ軸13の第1部分13aの、第1軸受部14に対して雄ロータ11とは反対側の端部13cは、カバー5内に位置している。かかるスクリュロータ軸13の端部13cには、タイミングギア18が固定されている。
The
雌ロータ12のスクリュロータ軸(図示せず)は、モータロータ軸23に連結されていない点を除き、雄ロータ11のスクリュロータ軸13と同様の構造により、回転可能に支持され、かつ軸封されている。また、雌ロータ12のスクリュロータ軸には、雄ロータ11のタイミングギア18と噛み合うタイミングギア(図示せず)が固定されている。
The screw rotor shaft (not shown) of the
モータ3が作動し、モータロータ軸23に連結されたスクリュロータ軸13が回転駆動されると、雄ロータ11と雌ロータ12とが互いに噛み合った状態で回転する。その結果、圧縮機本体2の吸込口19から吸い込まれた気体がロータ室10内で圧縮され、圧縮された気体は吐出口20から吐出される。
When the
モータ3のケーシング6内には、ジャケット7に固定されたステータ21と、ステータ21に対して隙間をあけて配置され、かつモータロータ軸23に固定されたモータロータ24とが収容されている。モータロータ軸23は、モータロータ24から圧縮機本体2に向けて突出する第1部分23aと、モータロータ24から圧縮機本体2とは反対側に突出する第2部分23bとを備える。モータロータ軸23の第2部分23bは、ホルダ8に保持された第3軸受部25(本実施形態では深溝玉軸受である)によって、回転可能に支持されている。
In the
モータロータ軸23には、第1部分23aの端面から軸線α方向に延びる連結孔23cが設けられている。連結孔23cにはスクリュロータ軸13の第2部分13bの先端が挿入されている。モータロータ軸23の第1部分23aとスクリュロータ軸13の第2部分13bとは、連結孔23cにおいてキー26によって一体に連結されている。モータロータ軸23には、第2部分23bの端面から軸線α方向に延びて連結孔23cに連通する挿通孔23dが設けられている。挿通孔23dには、締結ロッド27が挿通されている。締結ロッド27の両端には、雄ねじ部27a,27bが設けられている。締結ロッド27の一方の雄ねじ部27aは、連結孔23c内に位置しており、スクリュロータ軸13の第2部分13bに設けられた雌ねじ部13dに螺合している。締結ボルト27の他方の雄ねじ部27bは、モータロータ軸23の第2部分23bの端面から突出している。雄ねじ部27bの第2部分23bから突出する部分には、ナット28が螺合されている。ナット28と、モータロータ軸23の第2部分23bの端面との間には、後述する釣り合い調整部品31の本体32と、ワッシャ29とが介在している。ナット28の締め付けにより、スクリュロータ軸13とモータロータ軸23とが互いに締結されている。つまり、キー26によってモータロータ軸23とスクリュロータ軸13とが一体に連結された状態で、モータロータ軸23とスクリュロータ軸13とが締結ロッド27とナット28とによって互いに締結されている。キー26、締結ロッド27、及びナット28は、本発明における締結構造の一例である。
The
モータロータ軸23の第2部分23bの第3軸受部25に対してモータロータ24とは反対側の部分、すなわちモータロータ軸23の端部23eには、釣り合い調整部品31が設けられている。図3及び図4を併せて参照すると、釣り合い調整部品31は、比較的扁平な円盤状の本体32と、この本体32に対して着脱可能に取り付けられた錘33とを備える。
A
釣り合い調整部品31の本体32には、圧縮機本体32側(図において左側)の端面32aから軸線α方向に延びる、連結孔32bが形成されている。この連結孔32bには、モータロータ軸23の端部23eの先端に設けられた小径部23fが収容されている。また、本体32には、圧縮機本体32とは反対側(図において右側)の端面32cから軸線α方向に延びて連結孔32bに連通する挿通孔32dが設けられている。前述の締結ロッド27は、この挿通孔32dに挿通されることで、本体32を貫通してモータロータ軸23の挿通孔23dに挿通されている。本体32は、ナット28とモータロータ軸23の端部23eとの間にワッシャ29を介して挟み込まれることで、モータロータ軸23の端部23eに対して固定されている。モータロータ軸23の端部23eの端面と、本体32の連結孔32bの孔底には、それぞれピン孔23g,32eが形成されている。これらのピン孔23g,32eに挿通されたピン34によって、モータロータ軸23の端部23eに対して本体32の軸線α回りの回転角度位置が保持されている。
The
釣り合い調整部品31の本体32の周面32fには、複数個(本実施形態では8個)の収容孔32gが設けられている。個々の収容孔32gには、雌ねじ部32hが設けられている。個々の収容孔32gには、錘33を着脱可能に取り付けることができる。具体的には、錘33の外周には雄ねじ部33aが設けられており、この雄ねじ部33aを収容孔32gに雌ねじ部32hに螺合することで、収容孔32g内に錘33を保持できる。
A plurality (eight in this embodiment) of
図4に最も明瞭に示すように、軸線αが延びる方向から見て、複数の収容孔32gは、軸線αを中心として放射状に、角度間隔(本実施形態では等角度間隔)をあけて設けられている。そのため、いずれか1個の収容孔32gに錘33を取り付けるか、あるいは複数の収容孔32gに軸線αに対して回転対称とならない配置で錘33を取り付ければ、モータロータ軸23の端部23eに対して、偏心荷重が付加された状態となる。この状態で、オイルフリースクリュ圧縮機1が作動し、モータロータ軸23とスクリュロータ軸13が回転すると、釣り合い調整部品31による偏心荷重に応じた遠心力がモータロータ軸23の端部23eに作用する(すなわち、モータロータ軸23の端部23eに偏心荷重に応じた曲げ荷重を作用させることができる)。その結果、釣り合い調整部品31が取り付けられたモータロータ軸23に撓み(曲げ)を生じさせ、モータロータ軸23の端部23eを振れ回りの状態とするだけでなく、モータロータ軸23の端部23e以外の部分とスクリュロータ軸13にも撓みを生じさせることができる(図5の撓み曲線A1参照)。この釣り合い調整部品31の偏心荷重に起因する撓みを、雄ロータ11やモータロータ24の動的不釣り合いに起因するモータロータ軸23とスクリュロータ軸13の撓み(図5の撓み曲線A2参照)に対して打ち消し合うように重畳させることで、オイルフリースクリュ圧縮機1の作動時の軸封部16,17でのスクリュロータ軸13の撓みを低減できる(図5の撓み曲線A3参照)。
As shown most clearly in FIG. 4, when viewed from the direction in which the axis α extends, the plurality of receiving
図5では、雄ロータ11やモータロータ24の動的不釣り合い起因する軸封部16,17における撓み量がδ11,δ21である。これらの撓み量δ11,δ21が、釣り合い調整部品31の偏心荷重に起因する軸封部16,17における撓み量δ12,δ22で相殺され、撓み量δ13,δ23に低減されている。
In FIG. 5, the deflection amounts in the
釣り合い調整部品31には、カバー9を取り外すだけでアクセスでき、ケーシング4A,4Bから雄ロータ11を取り出す必要も、ケーシング6からモータロータ24を取り出す必要もない。つまり、釣り合い調整部品31による動的不釣り合いの修正は、オイルフリースクリュ圧縮機1が据え付けられた状態で実行できる。
The
以上のように、釣り合い調整部品31の本体32に対して錘33を取り付けて偏心荷重を付加することで、雄ロータ11やモータロータ24の動的不釣り合いを、フィールドバランスで修正できる。
As described above, the dynamic imbalance of the
釣り合い調整部品31により、モータロータ軸23の端部23eに作用させる偏心荷重の向きと大きさは、以下の手法で調整できる。まず、複数の収容孔32gのいずれに錘33を取り付けるかで調整できる。また、収容孔32g内のどの位置に錘33を取り付けるかでも調整できる。つまり、収容孔32g内において、軸線αからの距離が遠い位置に錘33を取り付ける程、その錘33によって生じる遠心力は大きくなる。
The direction and magnitude of the eccentric load applied to the
図2を参照すると、釣り合い調整部品31に最も近い軸受である第3軸受部25のセンターから釣り合い調整部品31の重心位置までの軸線α方向の距離Lが大きい程、釣り合い調整部品31の荷重によるモータロータ軸23の端部23eに生じる曲げモーメントが大きくなる。従って、距離Lが大きい程、釣り合い調整部品31によって生じる遠心力を小さくしても、つまり本体32に取り付ける錘33の個数を少なく設定しても、軸封部16,17におけるスクリュロータ軸13の変位を適切に低減できる。一方、距離Lが大きい程、モータロータ軸23の軸長が長くなり、モータ3が大型化する。モータロータ軸23の軸長を構造上許容できる範囲に設定する観点からは、距離Lをモータロータ軸23の距離Lと対応する部分の軸径Dの3倍以下(L/D≦3)に設定することが好ましい。
Referring to FIG. 2, the greater the distance L in the axis α direction from the center of the
軸封部16,17におけるモータロータ軸23の撓み量を図5で概念的に示したように適切に低減する上で、どの収容孔32gのどの位置に錘33を取り付けるかを決定するには、試行錯誤以外にも以下の方法がある。つまり、以下の3種類の状態1〜3での振動値から、軸封部16,17における錘33を付けない場合の撓みの方向、撓み量と、錘33による遠心力の関係とを計算し、軸封部16,17における撓み量が最小とするために、本体32のどの収容孔32gのどの位置に錘33を取り付けるかを決定できる。
状態1:錘33をつけていない状態
状態2:適当な収容孔32gに錘33に取り付けた状態
状態3:状態2と異なる位置の収容孔32gに錘33を取り付けた状態。
In order to appropriately reduce the amount of bending of the
State 1: State in which the
図6から図13は、釣り合い調整部品31の種々の代案を示す。
6 to 13 show various alternatives of the
図6及び図7に示す代案では、釣り合い調整部品31の本体32には、端面32cから軸線αに沿った方向に延びる複数の収容孔32gが形成されている。図7に示すように、軸線αが延びる方向から見て、複数の収容孔32gは、軸線αを中心とする仮想円C1上に角度間隔(本代案では等角度間隔)をあけて設けられている。いずれか1個の収容孔32gに錘33を取り付けるか、あるいは複数の収容孔32gに軸線αに対して回転対称とならない配置で錘33を取り付ければ、モータロータ軸23の端部23eに対して、偏心荷重が付加された状態となる。図8に示す代案のように、本体32に軸線αを中心とする2個の仮想円C1,C2上、それぞれ角度間隔をあけて設け複数の収容孔32gを設けてもよい。また、本体32には、3個以上の仮想円上に、それぞれ収容孔32gを設けてもよい。さらに、図3及び図4に示すような本体32の周面32fに設けた収容孔32gを軸線α方向に複数列設けてもよい。さらにまた、本体32の周面32fと端面32cの両方に収容孔32gを設けてもよい。
In the alternative shown in FIGS. 6 and 7, the
図9及び図10に示す代案の釣り合い調整部品31は、本体32を備えるが、本体32に取り付けられる錘は備えていない。本体32は、軸線αが延びる方向から見て、軸線αに対して回転対称ではない形状を有する。具体的には、この代案における本体32は、円板部32iと、この円板部32iから軸線αから離れる方向に突出する突部32jとを備える。形状、寸法、及び突出する向きのうち少なくとも一つが異なる突部32jを有する複数種類の本体32を、交換してモータロータ軸23の端部23eに取り付けることで、偏心荷重の向きと大きさを調整できる。
The alternative
図11に示す代案の釣り合い調整部品31では、本体32は、一対のナット35A,35Bによってモータロータ軸23の端部23eに取り付けられている。モータロータ軸23には、雄ねじ部23hが設けられている。本体32には、端面32a,32c間を貫通する挿通孔32kが設けられている。挿通孔32kの孔径は、雄ねじ部23hの外径と同一又はわずかに大きく設定されている。本体32は雄ねじ部23hに螺合したナット35A,35B間に挟み込まれることで、モータロータ軸23の端部23eに対して固定されている。ナット35A,35Bを緩めて本体32から離すと、本体32の雄ねじ部23f上で軸線αの方向に移動させることがきる。また、本体32を移動させた後に、ナット35A,35Bを再度締め付け、これらの間に本体32を挟み込むことで、移動後の位置で本体32を固定できる。つまり、本代案では、モータロータ軸23の端部23eに対して、釣り合い調整部品31の軸線α方向の位置を調節できる。本体32は、挿通孔32kに代えて、雄ねじ部23hと螺合する雌ねじ部が設けられてもよい。
In the alternative
図12及び図13に示す代案の釣り合い調整部品31では、モータロータ軸23の端部23eの小径部23fの外周面にセレーション部23iが設けられている。また、小径部23fが収容されている、釣り合い調整部品31の本体32の連結孔32bの孔周壁には、セレーション部23iと嵌合するセレーション部32mが設けられている。ナット28とワッシャ29を締結ロッド27から外すと、釣り合い調整部品31の本体32をモータロータ軸23の端部23eから取り外することができる。いったん取り外した本体32を軸線α回りの回転角度位置を異ならせて、モータロータ軸23の端部23eに装着した後、ナット28とワッシャ29を締結ロッド27の雄ねじ部27bに螺合するとことで、本体32をモータロータ軸23の端部23eに再度固定できる。モータロータ軸23の端部23eの小径部23fと本体32とはセレーション部23i,32mにより嵌合されているので、本体32は軸線α回りの回転角度位置を異ならせてモータロータ軸23の端部23eに固定できる。つまり、本代案では、モータロータ軸23の端部23eに対して、釣り合い調整部品31の軸線α回りの角度位置を調節できる。
In the alternative
以下の第2から第4実施形態については、特に言及しない点は第1実施形態と同様である。また、これらの実施形態に関する図面では、第1実施形態と同一ないし同様の要素には、同一の符号を付している。 The following second to fourth embodiments are the same as the first embodiment, unless otherwise specified. In the drawings relating to these embodiments, the same or similar elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
(第2実施形態)
図14及び図15に示す本発明の第2実施形態に係るオイルフリースクリュ圧縮機1では、モータロータ軸23の端部23eに第1実施形態と同じ構成の釣り合い調整部品31が設けられている。また、本実施形態では、スクリュロータ軸13の端部13cにも、釣り合い調整部品41が設けられている。
(Second Embodiment)
In the oil-
釣り合い調整部品41の本体42の周面42aには複数の収容孔42bが設けられており、個々の収容孔42bには錘43を着脱可能に取り付けることができる。収容孔42b及び錘34の具体的な構造は、第1実施形態における収容孔32g及び錘43(図3及び図4参照)とそれぞれ同様である。
A plurality of
スクリュロータ軸13の端部13cには、雄ねじ部13eが設けられている。本体42には、端面42c,42d間を貫通する挿通孔42eが設けられている。挿通孔42eの孔径は、雄ねじ部13eの外径と同一又はわずかに大きく設定されている。本体42は雄ねじ部13eに螺合したナット45A,45B間に挟み込まれることで、スクリュロータ軸13の端部13cに対して固定されており、図11の代案と同様に、釣り合い調整部品41の軸線α方向の位置を調節できる。本体42は、挿通孔42eに代えて、雄ねじ部13eと螺合する雌ねじ部が設けられてもよい。
The
スクリュロータ軸13側の釣り合い調整部品41の具体的な構成としては、第1実施形態におけるモータロータ軸23側の釣り合い調整部品31と同様の構成に限らず、図6から図13を参照して説明した種々の代案の構成を採用し得る。
The specific configuration of the
(第3実施形態)
図16及び図17に示す本発明の第3実施形態に係るオイルフリースクリュ圧縮機1では、スクリュロータ軸13の端部13cには第2実施形態と同じ構成の釣り合い調整部品41が設けられているが、モータロータ軸23の端部23eには釣り合い調整部品は設けられていない。
(Third embodiment)
In the oil-
本発明は実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。雌ロータのスクリュロータ軸に対してモータロータ軸が同軸かつ固定的に設けられてよい。スクリュロータ軸とモータロータ軸は一体構造であってもよい。軸の所定の箇所に対する偏心荷重を作用させることができるものであれば、釣り合い調整部品の具体的な構造は特に限定されない。釣り合い調整部品により、モータロータ軸又はスクリュロータ軸とケーシングの隙間が狭い部分におけるその軸の変位を低減してもよい。 The present invention is not limited to the embodiments, and various modifications are possible. The motor rotor shaft may be provided coaxially and fixedly with respect to the screw rotor shaft of the female rotor. The screw rotor shaft and the motor rotor shaft may be integrated. The specific structure of the balance adjusting component is not particularly limited as long as an eccentric load can be applied to a predetermined portion of the shaft. The balance adjustment part may reduce the displacement of the motor rotor shaft or the screw rotor shaft at a portion where the gap between the casing and the casing is narrow.
上記した実施形態では、第1軸受部14は、カバー5に保持された玉軸受14aと、ケーシング4Aに保持されたころ軸受14bとを備えるものであるが、ラジアル荷重を支持可能な軸受を少なくとも備えていればよい。また、上記した実施形態では、第2軸受部15は、ケーシング4Bに保持された玉軸受15aと、ころ軸受5bとを備えるものであるが、ラジアル荷重を支持可能な軸受を少なくとも備えていればよい。
In the above-described embodiment, the
1 オイルフリースクリュ圧縮機
2 圧縮機本体
3 モータ
4A,4B ケーシング
5 カバー
6 モータのケーシング
7 ジャケット
8 ホルダ
8a 筒状部
8b フランジ部
9 カバー
9a 筒状部
9b ベース部
10 ロータ室
11 雄ロータ
12 雌ロータ
13 スクリュロータ軸
13a 第1部分
13b 第2部分
13c 端部
13d 雌ねじ部
13e 雄ねじ部
14 第1軸受部
14a 玉軸受
14b ころ軸受
15 第2軸受部
15a 玉軸受
15b ころ軸受
16,17 軸封部
18 タイミングギア
19 吸込口
20 吐出口
21 ステータ
23 モータロータ軸
23a 第1部分
23b 第2部分
23c 連結孔
23d 挿通孔
23e 端部
23f 小径部
23g ピン孔
23h 雄ねじ部
23i セレーション部
24 モータロータ
25 第3軸受部
26 キー
27 締結ロッド
27a,27b 雄ねじ部
28 ナット
29 ワッシャ
31 釣り合い調整部品
32 本体
32a 左側の端面
32b 連結孔
32c 右側の端面
32d 挿通孔
32e ピン孔
32f 周面
32g 収容孔
32h 雌ねじ部
32i 円板部
32j 突部
32k 挿通孔
32m セレーション部
33 錘
33a 雄ねじ部
34 ピン
35A,35B ナット
41 釣り合い調整部品
42 本体
42a 周面
42b 収容孔
42c,42d 端面
42e 挿通孔
45A,45B ナット
α 軸線
L 距離
D 軸径
C1,C2 仮想円
A1,A2,A3 撓み曲線
δ11,δ21,δ12,δ22,δ13,δ23 撓み量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil free screw compressor 2 Compressor main body 3 Motor 4A, 4B Casing 5 Cover 6 Motor casing 7 Jacket 8 Holder 8a Tubular part 8b Flange part 9 Cover 9a Tubular part 9b Base part 10 Rotor chamber 11 Male rotor 12 Female Rotor 13 Screw rotor shaft 13a First part 13b Second part 13c End part 13d Female thread part 13e Male thread part 14 First bearing part 14a Ball bearing 14b Roller bearing 15 Second bearing part 15a Ball bearing 15b Roller bearing 16, 17 Shaft seal part 18 Timing gear 19 Suction port 20 Discharge port 21 Stator 23 Motor rotor shaft 23a First part 23b Second part 23c Connection hole 23d Insertion hole 23e End part 23f Small diameter part 23g Pin hole 23h Male thread part 23i Serration part 24 Motor rotor 25 Third bearing part 6 Key 27 Fastening rod 27a, 27b Male thread portion 28 Nut 29 Washer 31 Balance adjusting part 32 Main body 32a Left end surface 32b Connection hole 32c Right end surface 32d Insertion hole 32e Pin hole 32f Peripheral surface 32g Housing hole 32h Female thread portion 32i Circular plate 32j Projection 32k Insertion hole 32m Serration part 33 Weight 33a Male thread part 34 Pin 35A, 35B Nut 41 Balance adjustment component 42 Main body 42a Peripheral surface 42b Receiving hole 42c, 42d End face 42e Insertion hole 45A, 45B Nut α axis L diameter D Distance C1, C2 Virtual circle A1, A2, A3 Deflection curve δ11, δ21, δ12, δ22, δ13, δ23 Deflection amount
Claims (10)
前記一対のスクリュロータのうちの一方が設けられたスクリュロータ軸に対して同軸かつ固定的に設けられたモータロータ軸と、前記モータロータ軸に固定されたモータロータとを備えるモータと、
前記スクリュロータに対して前記モータとは反対側で、前記スクリュロータ軸を回転自在に支持する第1軸受部と、
前記スクリュロータに対して前記モータと同じ側で、スクリュロータ軸を回転自在に支持する第2軸受部と、
前記モータロータに対して前記圧縮機本体とは反対側で、前記モータロータ軸を回転自在に支持する第3軸受部と、
前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の端部及び前記スクリュロータ軸の前記第1軸受部に対して前記スクリュロータとは反対側の端部の少なくとも一方に対して偏心荷重を付加する釣り合い調整部品と
を備える、オイルフリースクリュ圧縮機。 A compressor body comprising a pair of screw rotors that mesh with each other;
A motor including a motor rotor shaft coaxially and fixedly provided to a screw rotor shaft provided with one of the pair of screw rotors, and a motor rotor fixed to the motor rotor shaft;
A first bearing portion rotatably supporting the screw rotor shaft on a side opposite to the motor with respect to the screw rotor;
A second bearing portion rotatably supporting the screw rotor shaft on the same side as the motor with respect to the screw rotor;
A third bearing portion rotatably supporting the motor rotor shaft on the side opposite to the compressor body with respect to the motor rotor;
At least one of an end of the motor rotor shaft opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion and an end of the screw rotor shaft opposite to the screw rotor with respect to the first bearing portion. An oil-free screw compressor comprising a balance adjusting part for applying an eccentric load.
前記モータロータ軸の前記第3軸受部に対して前記モータロータとは反対側の前記端部に固定された本体と、
前記本体に対して着脱可能な錘と
を備える、請求項2に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。 The balance adjusting part is
A main body fixed to the end opposite to the motor rotor with respect to the third bearing portion of the motor rotor shaft;
The oil-free screw compressor according to claim 2, further comprising a weight that can be attached to and detached from the main body.
1個又は複数個の前記錘が前記取付孔の着脱可能に取り付けられる、請求項3に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。 A plurality of mounting holes are provided on the peripheral surface of the main body,
The oil-free screw compressor according to claim 3, wherein one or a plurality of the weights are detachably attached to the attachment hole.
1個又は複数個の前記錘が前記錘は前記取付孔に着脱可能に取り付けられる、請求項3に記載のオイルフリースクリュ圧縮機。 A plurality of mounting holes are provided on the end surface of the main body,
The oil-free screw compressor according to claim 3, wherein the one or a plurality of weights are detachably attached to the attachment holes.
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