JP2022035865A - Screw fluid machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスクリューロータを備える流体機械に関する。 The present invention relates to a fluid machine including a screw rotor.
スクリュー流体機械として、吸込み気体を圧縮して圧縮気体を生成するスクリュー圧縮機や、吸込み液体を加圧搬送するスクリューポンプや、流入する圧縮気体を膨張させて回転力を生成するスクリュー膨張機といったものが知られている。 As a screw fluid machine, there are screw compressors that compress the suction gas to generate compressed gas, screw pumps that pressurize and convey the suction liquid, and screw expanders that expand the inflowing compressed gas to generate rotational force. It has been known.
例えば、一般的なスクリュー圧縮機では、ケーシングに収められたスクリューロータが回転しながら、ケーシングとスクリューロータの歯溝から形成される容積を小さくすることにより気体を圧縮する構造となっている。 For example, a general screw compressor has a structure in which a screw rotor housed in a casing rotates and a volume formed from a tooth groove of the casing and the screw rotor is reduced to compress a gas.
スクリューロータの形状は、ピッチや歯形断面形状などのロータ諸元が不変なスクリューロータ(以下、諸元不変スクリューロータ)が一般的に知られているが、ピッチ変化や歯形断面形状変化などのロータ諸元が変化しているスクリューロータ(以下、諸元変化スクリューロータ)も存在している。例えば、特許文献1には、ピッチ変化ロータを搭載したスクリュー圧縮機が開示されている。これら諸元変化スクリューロータは一般的な諸元不変スクリューロータに対して、シールラインの短小化や吐出面積拡大化を図ることができるため、エネルギー効率が良い流体機械を提供することが可能となる。
As for the shape of the screw rotor, a screw rotor whose rotor specifications such as pitch and tooth profile cross-sectional shape are invariant (hereinafter, specification invariant screw rotor) is generally known, but a rotor such as pitch change and tooth profile cross-sectional shape change is generally known. There is also a screw rotor whose specifications have changed (hereinafter referred to as a screw rotor whose specifications have changed). For example,
スクリューロータは圧縮した気体から、ロータ外径方向の荷重(以下、ラジアル荷重)とロータ軸方向の荷重(以下、スラスト荷重)を受ける。スクリューロータを回転支持する軸受は、これらラジアル荷重とスラスト荷重を受けるようにケーシングに設置されるが、スラスト荷重を受けるためには吸込み側または吐出し側のどちらか一方に玉軸受を設置する構造が一般的となっている。 The screw rotor receives a load in the outer diameter direction of the rotor (hereinafter, radial load) and a load in the rotor axial direction (hereinafter, thrust load) from the compressed gas. The bearing that rotationally supports the screw rotor is installed in the casing so as to receive these radial load and thrust load, but in order to receive the thrust load, a ball bearing is installed on either the suction side or the discharge side. Has become common.
玉軸受は内外輪が非分離型であり、スクリューロータ軸と締り嵌めで取り付けられているため、分解作業時はネジや油圧による圧力を使用した作業が必要となるが、前述の諸元変化スクリューロータは分解作業性などの運用面で課題があった。具体的には、諸元不変スクリューロータの場合、雌雄スクリューロータがロータ軸方向に自由に移動可能であるため、分解作業時の取り扱いは雌雄別々に圧力をかけて取り外すことが可能であるが、諸元変化スクリューロータの場合、雌雄スクリューロータはロータ軸方向には別々に移動できないため、分解作業時の取り扱いは雌雄スクリューロータの双方に同時に圧力をかけて取り外す必要があり、分解するための特殊な治具が必要となる。 Since the inner and outer rings of the ball bearing are non-separable and are attached by tightening to the screw rotor shaft, it is necessary to use screws or hydraulic pressure when disassembling, but the above-mentioned specification change screw The rotor has problems in terms of operation such as disassembly workability. Specifically, in the case of a specification-immutable screw rotor, since the male and female screw rotors can move freely in the direction of the rotor axis, it is possible to remove the screw rotor by applying pressure separately for male and female during disassembly work. In the case of a specification change screw rotor, the male and female screw rotors cannot be moved separately in the rotor axial direction, so when disassembling, it is necessary to apply pressure to both male and female screw rotors at the same time to remove them, which is a special method for disassembling. Jig is required.
特許文献1に記載のピッチ変化ロータを搭載したスクリュー圧縮機においては、軸受構成については開示されておらず、分解作業性の向上について考慮されていない。
In the screw compressor equipped with the pitch change rotor described in
本発明の目的は、諸元変化スクリューロータにおいても非分離型の軸受を有するスクリュー流体機械の分解作業性が向上するスクリュー流体機械を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a screw fluid machine having improved disassembly workability of a screw fluid machine having a non-separable type bearing even in a specification change screw rotor.
本発明は、その一例を挙げるならば、スクリューロータである雄ロータおよび雌ロータが収められた圧縮機ケーシングと、圧縮機ケーシングと接続した吐出ケーシングと、圧縮機ケーシングと吐出ケーシングの内部にスクリューロータを回転支持する分離型軸受と非分離型軸受を備えたスクリュー流体機械において、スクリューロータのロータ軸と非分離型軸受との間にスリーブを備え、スリーブをロータ軸から取り外すことにより非分離型軸受も一緒に吐出ケーシングから抜き出すことが可能な構成を有する。 To give an example, the present invention has a compressor casing containing a male rotor and a female rotor which are screw rotors, a discharge casing connected to the compressor casing, and a screw rotor inside the compressor casing and the discharge casing. In a screw fluid machine equipped with a separate type bearing and a non-separable type bearing that rotationally supports the screw rotor, a sleeve is provided between the rotor shaft of the screw rotor and the non-separable type bearing, and the non-separable type bearing is provided by removing the sleeve from the rotor shaft. Also has a configuration that can be taken out from the discharge casing together.
本発明によれば、非分離型の軸受を有するスクリュー流体機械の分解作業性を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the disassembly workability of a screw fluid machine having a non-separable type bearing.
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず一般的な諸元不変スクリューロータを搭載したスクリュー流体機械について、スクリュー圧縮機を例に説明する。 First, a screw fluid machine equipped with a general specification invariant screw rotor will be described by taking a screw compressor as an example.
図1は一般的な諸元不変スクリューロータを搭載したスクリュー圧縮機本体のロータ軸方向断面図である。図1において、諸元不変スクリューロータである雄ロータ4および雌ロータ5が収められた圧縮機ケーシング2と吐出ケーシング3から成る圧縮機本体1は、雄ロータ4または雌ロータ5のいずれかに接続された電動機(図示しない)により駆動され、電動機が回転することにより気体を吸込む。吸い込まれた気体は、雌雄の各ロータと圧縮機ケーシング2と吐出ケーシング3とで形成される容積に吸込まれ、この容積が減少することにより圧縮され、圧力が上昇する。
FIG. 1 is a rotor axial sectional view of a screw compressor main body equipped with a general specification invariant screw rotor. In FIG. 1, the compressor
気体が圧縮されることにより、雄ロータ4および雌ロータ5は気体からの反力を受けて、ラジアル荷重とスラスト荷重を受ける。スクリューロータを回転支持する軸受は、これらラジアル荷重とスラスト荷重を受けるように圧縮機ケーシング2および吐出ケーシング3側にそれぞれ雄ロータ吸込み側軸受6および雌ロータ吸込み側軸受10と、雄ロータ吐出し側軸受7および雌ロータ吐出し側軸受11(以降、吐出し側軸受7および11と称する)を配置する。ここで、スラスト荷重を受けるためには、気体の吸込み側または吐出し側のどちらか一方に非分離型の玉軸受を設置する構造となっている。なお、他方には分離型の軸受を設置する。
When the gas is compressed, the male rotor 4 and the
吐出し側軸受7および11に玉軸受を配置した場合、圧縮機の運転中に雄ロータ4の軸部から吐出し側軸受7が抜き出るのを防止するために、押え板8を配置して、押え板8は押えボルト9で雄ロータ4に締結されている。同様に雌ロータ5についても吐出し側軸受11が抜き出るのを防止するために、押え板12を配置して、押え板12は押えボルト13で雌ロータ5に締結されている。
When ball bearings are arranged on the
定期的な軸受交換をするために圧縮機本体1を分解する際、吐出し側軸受7および11は玉軸受、つまり非分離型の軸受であるため、雄ロータ4および雌ロータ5は吐出ケーシング3と吐出し側軸受7および11を介して一体となっている。
When the
雄ロータ4および雌ロータ5のロータ軸と吐出し側軸受7および11は、締り嵌めで取り付けられるため、ネジや油圧による圧力を使用して、雄ロータ4と雌ロータ5を押し出すことより分解する。具体的には、まず吐出ケーシングカバー37を吐出ケーシング3から外し、圧縮機ケーシング2と吐出ケーシング3とを締結しているネジを外し、次に押えボルト9と13が挿入される2つのネジ穴位置に合わせて分解用の治具である2つのネジを交互に締めこむことで、吐出ケーシング3と吐出し側軸受7および11をまとめて雄ロータ4および雌ロータ5から取り外す。
Since the rotor shafts of the male rotor 4 and the
このように、諸元不変スクリューロータでは雌雄スクリューロータが別々にロータ軸方向に移動可能であるため、雄ロータ4および雌ロータ5は個々に分解することが可能となる。しかしながら、諸元変化スクリューロータの場合は雌雄スクリューロータが別々にロータ軸方向に移動不可であるため、ネジや油圧による圧力を使用した分解には雄ロータ4および雌ロータ5は双方を同時に押し出すための特殊な治具が必要であり、容易に分解できないという課題があった。
As described above, in the specification invariant screw rotor, the male and female screw rotors can be moved separately in the rotor axial direction, so that the male rotor 4 and the
そこで、上記課題を解決するための本実施例について、以下説明する。 Therefore, the present embodiment for solving the above problems will be described below.
図2は本実施例における諸元変化スクリューロータを搭載したスクリュー圧縮機本体のロータ軸方向断面図である。図2において、図1と共通する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。図2において、圧縮機本体100は、諸元変化スクリューロータである雄ロータ40および雌ロータ50を有している。そして、雄ロータ40および雌ロータ50のロータ軸と吐出し側軸受7および11との間にスリーブ14および16を設け、スリーブ14および16が抜き出るのを防止するために、押えボルト9および13で雄ロータ4および雌ロータ5に締結されている。また、吐出し側軸受7および11がスリーブ14および16から抜き出るのを防止するために、軸受ナット15および17で固定された構造としている。
FIG. 2 is a rotor axial sectional view of a screw compressor main body equipped with a specification change screw rotor in this embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the parts common to those in FIG. 1, and the description thereof will be omitted. In FIG. 2, the compressor
図3は本実施例におけるスリーブ14および16の構成図であり、(a)が斜視外観図、(b)が軸方向断面図である。図3に示すように、スリーブ14および16は、押えボルト9および13を固定するボルト固定用穴31と、同一平面上でかつ同一円周上に2個の軸受抜き出し用ネジ穴32を有する。なお、軸受抜き出し用ネジ穴32は同一円周上に少なくとも2個以上あればよい。また、33は軸受ナット15および17を接続するネジ切り部分である。またスリーブ14および16は、吐出し側軸受7および11の軸受内輪の肩部にかかるようにスリーブ14および16の軸受内輪側に来る端部34の径は他部分に比して大きくしている。
3A and 3B are configuration views of
本実施例における圧縮機の分解動作について、以下説明する。 The disassembling operation of the compressor in this embodiment will be described below.
圧縮機本体100を分解する時、まず、押えボルト9および13と、軸受ナット15および17を取り外す。次に、スリーブ14および16に設けられた軸受抜き出し用ネジ穴32に軸受抜き出し用ネジを取り付ける。そして、均等に軸受抜き出し用ネジをねじ込むことにより、ネジの作用によりスリーブ14および16はロータ軸から取り外されるように移動し、吐出し側軸受7および11と一緒に吐出ケーシング3から抜き出せる。これにより、雄ロータ40および雌ロータ50を同時に押し出す特殊な治具を必要とすることなく、容易に圧縮機本体100を分解することが可能となる。
When disassembling the
なお、本実施例では、図3(b)に示すように、スリーブ14および16の形状は、吐出し側軸受7および11の軸受内輪の肩部にかかるような構造としているが、軸受内輪の肩部にかからない形状であっても構わない。この場合、雄ロータ40および雌ロータ50のロータ軸とスリーブ14および16は締り嵌めで取り付けられ、吐出し側軸受7および11とスリーブ14および16も締り嵌めで取り付けられる必要があるので、スリーブ14および16を引き抜くために必要な引き抜き力は、肩部にかかるような構造の場合に比して大きくなる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the
また、本実施例では諸元変化スクリューロータにスリーブ14および16を搭載した構成としているが、諸元不変スクリューロータに搭載した構成であっても同様に分解作業性を向上することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施例では雄ロータ40および雌ロータ50のロータ軸と吐出し側軸受7および11の間にスリーブ14および16を設けた構造としているが、非分離型の軸受を吸込み側に配置している場合は、ロータ軸と吸込み側軸受との間にスリーブを設けた構造でも構わない。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例では雄ロータ40および雌ロータ50のロータ軸にスリーブ14および16を設けた構造としているが、必ずどちらも必要というわけではなく、どちらか一方にスリーブを設けた構造でも構わない。
Further, in this embodiment, the rotor shafts of the
さらに、本実施例ではツインスクリュー圧縮機を記載しているが、シングルスクリュー圧縮機、マルチロータースクリュー圧縮機などであっても構わない。 Further, although the twin screw compressor is described in this embodiment, it may be a single screw compressor, a multi-rotor screw compressor, or the like.
以上のように、本実施例によれば、非分離型の軸受を有するスクリュー圧縮機の分解するための特殊な治具を必要とすることなく、スリーブを取り外すことで軸受も抜き出すことが可能となり、分解作業性が容易なスクリュー圧縮機を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the bearing can be pulled out by removing the sleeve without requiring a special jig for disassembling the screw compressor having the non-separable type bearing. , A screw compressor with easy disassembly workability can be provided.
図4は本実施例における、諸元変化スクリューロータを搭載したスクリュー圧縮機本体のロータ軸方向断面図である。図4において、図2と共通する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。図4において、図2と異なる点は、圧縮機本体110は、雄ロータ40および雌ロータ50のロータ軸と吐出し側軸受7および11との間に、スリーブ14および16に代えて油圧用スリーブ18および20を備え、油圧用スリーブ18および20が抜き出るのを防止するためにブッシュ19および21を使用して、押えボルト9および13で雄ロータ4および雌ロータ5に固定された構造としている。
FIG. 4 is a rotor axial sectional view of a screw compressor main body equipped with a specification change screw rotor in this embodiment. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the parts common to those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted. In FIG. 4, the
図5は本実施例における油圧用スリーブ18および20の構成図であり、(a)が斜視外観図、(b)が軸方向断面図である。図5に示すように、油圧用スリーブ18および20は、油圧溝36が設けられており、油圧治具を使用して油圧溝36内に油を注入して加圧することにより、油圧用スリーブ18および20は軸方向に移動する構造となっている。なお、35は油漏洩防止のためのOリング挿入溝である。
5A and 5B are configuration views of
本実施例における圧縮機の分解動作について、以下説明する。 The disassembling operation of the compressor in this embodiment will be described below.
油圧用スリーブ18および20に設けられた油圧溝36に、油圧治具を使用して油を注入して加圧することにより、油圧用スリーブ18および20はロータ軸から取り外されるように軸方向に移動し、油圧用スリーブ18および20は、吐出し側軸受7および11と一緒に吐出ケーシング3から抜き出せる。これにより、特殊な治具を必要とすることなく、容易に圧縮機本体を分解することが可能となる。
By injecting oil into the
以上のように、本実施例によれば、実施例1と同様に、非分離型の軸受を分解するための特殊な治具を必要とすることなく、スリーブを取り外すことで軸受も抜き出すことが可能となり、分解作業性が容易なスクリュー圧縮機を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the bearing can be pulled out by removing the sleeve without requiring a special jig for disassembling the non-separable type bearing. It is possible to provide a screw compressor that is easy to disassemble.
以上実施例について説明したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に、他の実施例の構成を加えることも可能となる。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能となる。 Although the examples have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and includes various modifications. For example, each of the above embodiments has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to the one including all the components described above. Further, it is possible to replace a part of the configuration of a certain embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
1、100、110:圧縮機本体、2:圧縮機ケーシング、3:吐出ケーシング、4、40:雄ロータ、5、50:雌ロータ、6:雄ロータ吸込み側軸受、7:雄ロータ吐出し側軸受、8、12:押え板、9、13:押えボルト、10:雌ロータ吸込み側軸受、11:雌ロータ吐出し側軸受、14、16:スリーブ、15、17:軸受ナット、18、20:油圧用スリーブ、19、21:ブッシュ、31:ボルト固定用穴、32:軸受抜き出し用ネジ穴、33:ネジ切り部分、34:端部、35:Oリング挿入溝、36:油圧溝、37:吐出ケーシングカバー
1, 100, 110: Compressor body 2: Compressor casing 3: Discharge casing 4, 40:
Claims (7)
前記スクリューロータのロータ軸と前記非分離型軸受との間にスリーブを備え、前記スリーブを前記ロータ軸から取り外すことにより前記非分離型軸受も一緒に前記吐出ケーシングから抜き出すことが可能な構成を有することを特徴とするスクリュー流体機械。 A compressor casing containing a male rotor and a female rotor which are screw rotors, a discharge casing connected to the compressor casing, and a separate bearing that rotationally supports the screw rotor inside the compressor casing and the discharge casing. And in screw fluid machines with non-separable casings
A sleeve is provided between the rotor shaft of the screw rotor and the non-separable type bearing, and the non-separable type bearing can be pulled out from the discharge casing together by removing the sleeve from the rotor shaft. A screw fluid machine characterized by that.
前記スリーブはネジ穴を有し、該ネジ穴にネジをねじ込むことにより前記スリーブを前記ロータ軸から取り外し前記非分離型軸受も一緒に前記吐出ケーシングから抜き出すことが可能な構成を有することを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to claim 1,
The sleeve has a screw hole, and the sleeve can be removed from the rotor shaft by screwing a screw into the screw hole, and the non-separable type bearing can be taken out from the discharge casing together with the sleeve. Screw fluid machine.
前記スリーブは油圧溝を有し、該油圧溝に油を注入して加圧することにより前記スリーブを前記ロータ軸から取り外し前記非分離型軸受も一緒に前記吐出ケーシングから抜き出すことが可能な構成を有することを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to claim 1,
The sleeve has a hydraulic groove, and by injecting oil into the hydraulic groove and pressurizing the sleeve, the sleeve can be removed from the rotor shaft and the non-separable bearing can be pulled out from the discharge casing together with the sleeve. A screw fluid machine characterized by that.
前記スリーブは、前記非分離型軸受の軸受内輪の肩部にかかるように軸受内輪側に来る端部の径は他部分に比して大きいことを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to claim 1 or 2.
The sleeve is a screw fluid machine characterized in that the diameter of the end portion that comes to the bearing inner ring side so as to cover the shoulder portion of the bearing inner ring of the non-separable type bearing is larger than that of other portions.
前記スリーブは押えボルトで前記スクリューロータに締結され、
前記スリーブはネジ切り部分を有し、該ネジ切り部分に軸受ナットを締結することで前記非分離型軸受が前記スリーブから抜き出るのを防止する構造を有することを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to claim 2,
The sleeve is fastened to the screw rotor with a presser bolt and is fastened to the screw rotor.
The sleeve is a screw fluid machine having a threaded portion and having a structure for preventing the non-separable type bearing from being pulled out from the sleeve by fastening a bearing nut to the threaded portion.
前記スリーブは、ブッシュを使用して、押えボルトで前記スクリューロータに締結されていることを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to claim 3,
A screw fluid machine characterized in that the sleeve is fastened to the screw rotor with a presser bolt using a bush.
前記スクリューロータは、ピッチや歯形断面形状などのロータ諸元が変化している諸元変化スクリューロータであることを特徴とするスクリュー流体機械。 In the screw fluid machine according to any one of claims 1 to 6.
The screw rotor is a screw fluid machine characterized by being a specification-changing screw rotor in which rotor specifications such as pitch and tooth profile cross-sectional shape are changed.
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Legal Events
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A601 | Written request for extension of time |
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A02 | Decision of refusal |
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