JP3663642B2

JP3663642B2 - Turbo compressor lubricating oil equipment

Info

Publication number: JP3663642B2
Application number: JP23546394A
Authority: JP
Inventors: 和三長谷川; 雄二郎松林; 和男芦澤
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH08100788A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、工場の動力源やプロセス用として用いられるターボ圧縮機に係り、特に、ターボ圧縮機の歯車装置等の各摺動部に潤滑油を供給して潤滑するためのターボ圧縮機の潤滑油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用のターボ圧縮機として、第１段圧縮機で圧縮した流体をさらに第２段圧縮機で圧縮したのち排出する２段式のターボ圧縮機が知られている。このターボ圧縮機は、第１段圧縮機のインペラと第２段圧縮機のインペラとを回転軸で連結し、その回転軸を歯車装置を介して駆動モータによって回転させるようにしている。
【０００３】
このターボ圧縮機の歯車装置等の摺動部の潤滑は、圧縮機と共に回転する主オイルポンプを用いて給油しているが、圧縮機の停止状態からの起動時には、主オイルポンプによる給油が十分なされないため、起動前に補助モータで駆動する補助オイルポンプにより給油した後、ターボ圧縮機を起動して主オイルポンプによる給油に切り換えるようにしている。
【０００４】
従来、実公昭５３−１７４１５号公報に開示されるように、主オイルポンプと補助オイルポンプの吐出側は、共通の吐出管に接続されるが、吸込側には、それぞれ別個に吸込管が接続され、オイルタンク内の潤滑油を吸込んで給油するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ターボ圧縮機を起動して補助オイルポンプから主オイルポンプに切り換える際に、主オイルポンプ内や吸込側や吐出側の配管の潤滑油注に空気が混入する問題がある。
【０００６】
この空気の混入をなくするためには、主オイルポンプの配管に空気抜き配管を接続すればよいが、配管が複雑となりやすく装置のコンパクト化が行えない問題がある。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、補助オイルポンプから主オイルポンプに切り換えてターボ圧縮機を起動する際に、補助オイルポンプの駆動で主オイルポンプ側の空気抜きが簡単に行えるターボ圧縮機の潤滑油装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、ターボ圧縮機の駆動と共に回転して潤滑油を供給する主オイルポンプと、そのターボ圧縮機の起動前に補助モータで駆動されて潤滑油を供給する補助オイルポンプとを備えたターボ圧縮機の潤滑油装置において、上下水平配管をループ状に接続して循環路を形成し、その上部の水平配管に主オイルポンプと補助オイルポンプを吸込側が対向するように接続すると共にその間に吸込管を接続し、その循環路の下部の水平配管に吐出管を接続し、その吐出管の両側の下部水平配管にそれぞれ逆止弁を接続し、かつ主オイルポンプ側の逆止弁の出入口を流量規制部材で連通したことを特徴とするターボ圧縮機の潤滑油装置である。
【００１０】
【作用】
上記構成によれば、上下水平配管をループ状に接続して循環路を形成し、主オイルポンプと補助オイルポンプの吸込側が循環路の上部水平配管を介して吸込管共通の吸込管で接続され、吐出側が循環路の下部水平配管を介して吐出管に接続されており、かつ主オイルポンプと補助オイルポンプの吐出側が逆止弁で接続され、かつ主オイルポンプ側の逆止弁が流量規制部材で連通されているため、補助オイルポンプの駆動時に、主オイルポンプの吸込側と吐出側とに溜まった空気を補助オイルポンプで給油される潤滑油と共に摺動部側に供給できる。またこの場合、潤滑油中に空気が混入していてもターボ圧縮機は起動されていないため、潤滑不良となることもなく空気抜きが行える。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明のターボ圧縮機の潤滑油装置の要部の概略図を示し、図２はターボ圧縮機の全体正面図を示し、図３はその平面図を、図４はその側面図を示す。
【００１３】
先ず、図２〜図４によりターボ圧縮機の全体構成を説明する。
【００１４】
図２〜図４に示するように、駆動モータ１の出力軸２に歯車装置３を介して回転軸４が平行に配置され、その回転軸４の駆動モータ１側の端部に第１段圧縮機５が設けられ、その反対側の端部に第２段圧縮機６が設けられている。そして、第１段圧縮機５の吸入管７、吸入弁８および吸入フィルタ９が、駆動モータ１の側方に平行に配置されている。
【００１５】
第１段及び第２段圧縮機５，６と機台１０間には第１段圧縮機５からの圧縮空気を冷却して第２段圧縮機６に流すインタークーラ１１と第２段圧縮機６からの圧縮空気を冷却するアフタークーラ１２とが配置され、そのアフタークーラ１２に吐出管１３が接続されてターボ圧縮機１４が構成される。
【００１６】
尚、１５は制御盤、１６はインタークーラ１１とアフタークーラ１２のドレン配管、１７は潤滑油のオイルタンク、１８は潤滑油の回収通路である。
【００１７】
このターボ圧縮機１４は、駆動モータ１の回転で歯車装置３を介して第１段圧縮機５と第２段圧縮機６が回転され、吸入フィルタ９、吸入弁８、吸入管７を介して第１段圧縮機５に空気が吸引されて圧縮され、第１段圧縮機５からインタークーラ１１に供給され、そこで冷却されて第２段圧縮機６に入って圧縮され、アフタークーラ１２に排出されて冷却された後、吐出管１３より圧気利用系に供給されるようになっている。
【００１８】
さて、このターボ圧縮機１４における本発明の潤滑油装置を図１と図２により説明する。
【００１９】
歯車装置３の軸２には主オイルポンプ２０が連結され、駆動モータ１と一体に回転するようにされる。この主オイルポンプ２０と対向するように補助モータ２１で回転される補助オイルポンプ２２が配置される。主オイルポンプ２０と補助オイルポンプ２２の下方には、オイルクーラ２３が配置され、オイルクーラ２３を通る潤滑油が、オイルクーラ２３に接続した冷却水出入口配管２４からの冷却水で冷却されるようになっている。
【００２０】
主オイルポンプ２０と補助オイルポンプ２２は、その吸込側が互いに向き合うように配置され、これら吸込側と吐出側とが上下水平配管２５ａ，２５ｂからなる縦形ループ状の循環路２５で連結され、その上部水平配管２５ａに主オイルポンプ２０と補助オイルポンプ２２が、吸込側が互いに向き合うように接続され、その間にオイルタンク１７内の潤滑油を吸い込む吸込管２６が接続され、下部水平配管２５ｂには、吐出管２７が接続される。この吐出管２７は、オイルクーラ２３より給油管２８を介して歯車装置４など各種摺動部に給油し、潤滑するようになっており、各摺動部からの潤滑油が回収通路１８を介してオイルタンク１７に戻されるようになっている。
【００２１】
主オイルポンプ２０と補助オイルポンプ２２の吐出側からそれぞれ吐出管に至る下部循環路２５ｂには、逆止弁２９，３０が接続される。主オイルポンプ２０側の逆止弁２９は、その出入口を連通する流量規制部材としてのオリフィス３１を内蔵している。
【００２２】
このオリフィス３１を内蔵した逆止弁３１は、詳細は図示していないが、流体圧で開閉するフラップ弁体にオリフィス３１のオリフィス孔を形成したもので、図示の矢印３８方向に潤滑油が流れる際にフラップ弁体が開き、矢印３８方向と逆方向に潤滑油が流れる時に閉じるが、そのフラップ弁体のオリフィス孔を通して図示の矢印のように潤滑油が主オイルポンプ２０の吐出側に流れるようになっている。
【００２３】
以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。
【００２４】
先ず、主オイルポンプ２０と補助オイルポンプ２２とは、ターボ圧縮機１４の起動の際、始めに補助モータ２１が所定時間起動された後、ターボ圧縮機１４が起動され駆動モータ１が駆動されて主オイルポンプ２０が駆動され、補助オイルポンプ２２が停止されるようになっている。
【００２５】
補助モータ２１の起動の際、循環路２５、特に上部水平配管２５ａの主オイルポンプ２０側の吸込側と吐出側とには空気が混入しやすいが、補助オイルポンプ２２を駆動すると、吸込管２６からの潤滑油は、補助オイルポンプ２２より矢印３５のように流れ、逆止弁３０を介して吐出管２７に流れて摺動部に給油されるが、循環油の一部は、主オイルポンプ２０の吐出側の逆止弁２９のオリフィス３１を図示の矢印３７のように流れ、主オイルポンプ２０を吐出側より吸込側に逆流するように流れ、再度補助オイルポンプ２２の吸込側に流れることとなる。この結果、逆止弁２９から主オイルポンプ２０間の循環路２５に空気が混入しても、その空気が循環路２５を介して吐出管２７に流れて空気抜きがなされる。この補助オイルポンプ２２の駆動中は、ターボ圧縮機１４は停止された状態であり、給油する潤滑油に一部空気が混入していても全く支障がない。
【００２６】
このように、補助オイルポンプ２２の駆動で、循環路２５内の空気抜きを行った後、ターボ圧縮機１４の駆動と共に主オイルポンプ２０を起動すると、摺動部に空気が混入しない循環油を直ちに供給でき摺動部品の焼き付きを確実に防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上要するに本発明にによれば次のような優れた効果を発揮できる。
【００２８】
(1) 補助オイルポンプの駆動時に、主オイルポンプの吸込側と吐出側とに溜まった空気を補助オイルポンプで給油される潤滑油と共に摺動部側に供給できる。
【００２９】
(2) またこの場合、潤滑油中に空気が混入していてもターボ圧縮機は起動されていないため、潤滑不良となることもなく空気抜きが行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】本発明におけるターボ圧縮機の正面図である。
【図３】同じくターボ圧縮機の平面図である。
【図４】同じくターボ圧縮機の側面図である。
【符号の説明】
１４ターボ圧縮機
２０主オイルポンプ出力軸
２１補助モータ
２２補助オイルポンプ
２５循環路
２５ａ，２５ｂ水平配管
２６吸込管
２７吐出管
２９，３０逆止弁
３１オリフィス[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a turbo compressor used as a power source or process for a factory, and in particular, lubrication of a turbo compressor for supplying lubricating oil to each sliding portion of a gear device of the turbo compressor and the like. It relates to an oil device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As an industrial turbo compressor, a two-stage turbo compressor is known in which a fluid compressed by a first stage compressor is further compressed by a second stage compressor and then discharged. In this turbo compressor, an impeller of a first stage compressor and an impeller of a second stage compressor are connected by a rotation shaft, and the rotation shaft is rotated by a drive motor via a gear device.
[0003]
The lubrication of the sliding parts of the gear unit of the turbo compressor is supplied by using a main oil pump that rotates together with the compressor. However, when the compressor is started from a stopped state, the main oil pump is sufficiently lubricated. Since this is not done, oil is supplied by an auxiliary oil pump driven by an auxiliary motor before starting, and then the turbo compressor is started to switch to oil supply by the main oil pump.
[0004]
Conventionally, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 53-17415, the discharge side of the main oil pump and the auxiliary oil pump is connected to a common discharge pipe, but a separate suction pipe is connected to the suction side. Then, the lubricating oil in the oil tank is sucked and supplied.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the turbo compressor is started and switched from the auxiliary oil pump to the main oil pump, there is a problem that air is mixed into the lubricating oil injection in the main oil pump, the suction side or the discharge side piping.
[0006]
In order to eliminate this air contamination, an air vent pipe may be connected to the main oil pump pipe. However, there is a problem that the pipe becomes complicated and the apparatus cannot be made compact.
[0007]
The purpose of the present invention, which was created in view of the above circumstances, is that when the turbo compressor is started by switching from the auxiliary oil pump to the main oil pump, the auxiliary oil pump is driven to easily release the air on the main oil pump side. An object of the present invention is to provide a lubricating oil device for a turbo compressor that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that a main oil pump that rotates together with a turbo compressor and supplies lubricating oil, and is driven by an auxiliary motor before the turbo compressor is started to supply the lubricating oil. In a turbo compressor lubricating oil system equipped with an auxiliary oil pump to be supplied, upper and lower horizontal pipes are connected in a loop to form a circulation path, and the main oil pump and auxiliary oil pump are connected to the suction pipe on the upper horizontal pipe. Connect the pipes so that they face each other, connect the suction pipe between them, connect the discharge pipe to the horizontal pipe at the bottom of the circulation path, connect the check valves to the lower horizontal pipes on both sides of the discharge pipe, and A turbo compressor lubricating oil device characterized in that an inlet / outlet of a check valve on an oil pump side is communicated with a flow rate regulating member .
[0010]
[Action]
According to the above configuration, the upper and lower horizontal pipes are connected in a loop to form a circulation path, and the suction side of the main oil pump and auxiliary oil pump is connected by the suction pipe common to the suction pipe via the upper horizontal pipe of the circulation path The discharge side is connected to the discharge pipe through the lower horizontal pipe of the circulation path, the discharge side of the main oil pump and the auxiliary oil pump is connected by a check valve, and the check valve on the main oil pump side is flow rate Since it is communicated by the regulating member, the air accumulated on the suction side and the discharge side of the main oil pump can be supplied to the sliding portion side together with the lubricating oil supplied by the auxiliary oil pump when the auxiliary oil pump is driven. In this case, even if air is mixed in the lubricating oil, the turbo compressor is not started, so that air can be vented without causing poor lubrication.
[0011]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a lubricating oil device for a turbo compressor according to the present invention, FIG. 2 is an overall front view of the turbo compressor, FIG. 3 is a plan view thereof, and FIG. 4 is a side view thereof. Show.
[0013]
First, the overall configuration of the turbo compressor will be described with reference to FIGS.
[0014]
As shown in FIGS. 2 to 4, the rotary shaft 4 is arranged in parallel to the output shaft 2 of the drive motor 1 via the gear device 3, and the first stage is disposed at the end of the rotary shaft 4 on the drive motor 1 side. A compressor 5 is provided, and a second stage compressor 6 is provided at the opposite end. The suction pipe 7, the suction valve 8, and the suction filter 9 of the first stage compressor 5 are arranged in parallel to the side of the drive motor 1.
[0015]
An intercooler 11 and a second stage compressor between the first stage and second stage compressors 5 and 6 and the machine base 10 cool the compressed air from the first stage compressor 5 and flow it to the second stage compressor 6. An aftercooler 12 that cools the compressed air from 6 is disposed, and a discharge pipe 13 is connected to the aftercooler 12 to constitute a turbo compressor 14.
[0016]
Reference numeral 15 is a control panel, 16 is a drain pipe for the intercooler 11 and the aftercooler 12, 17 is an oil tank for the lubricating oil, and 18 is a recovery passage for the lubricating oil.
[0017]
In the turbo compressor 14, the first stage compressor 5 and the second stage compressor 6 are rotated by the rotation of the drive motor 1 via the gear device 3, and the suction filter 9, the suction valve 8, and the suction pipe 7 are rotated. Air is sucked into the first stage compressor 5 and compressed, supplied from the first stage compressor 5 to the intercooler 11, cooled there, entered the second stage compressor 6, compressed, and discharged to the aftercooler 12. Then, after being cooled, it is supplied from the discharge pipe 13 to the pressurized air utilization system.
[0018]
Now, the lubricating oil device of the present invention in the turbo compressor 14 will be described with reference to FIGS.
[0019]
A main oil pump 20 is connected to the shaft 2 of the gear device 3 so as to rotate integrally with the drive motor 1. An auxiliary oil pump 22 rotated by an auxiliary motor 21 is disposed so as to face the main oil pump 20. An oil cooler 23 is disposed below the main oil pump 20 and the auxiliary oil pump 22 so that the lubricating oil passing through the oil cooler 23 is cooled by cooling water from a cooling water inlet / outlet pipe 24 connected to the oil cooler 23. It has become.
[0020]
The main oil pump 20 and the auxiliary oil pump 22 are arranged so that the suction sides thereof face each other, and the suction side and the discharge side are connected by a vertical loop-shaped circulation path 25 composed of upper and lower horizontal pipes 25a and 25b. The main oil pump 20 and the auxiliary oil pump 22 are connected to the horizontal pipe 25a so that the suction sides face each other, and the suction pipe 26 for sucking the lubricating oil in the oil tank 17 is connected therebetween, and the lower horizontal pipe 25b has a discharge A tube 27 is connected. The discharge pipe 27 supplies and lubricates various sliding parts such as the gear unit 4 from the oil cooler 23 via the oil supply pipe 28, and the lubricating oil from each sliding part passes through the recovery passage 18. And returned to the oil tank 17.
[0021]
Check valves 29 and 30 are connected to the lower circulation path 25b from the discharge side of the main oil pump 20 and the auxiliary oil pump 22 to the discharge pipe, respectively. The check valve 29 on the main oil pump 20 side incorporates an orifice 31 as a flow regulating member that communicates with the inlet / outlet.
[0022]
The check valve 31 incorporating the orifice 31 is not shown in detail, but is formed by forming an orifice hole of the orifice 31 in a flap valve body that opens and closes by fluid pressure, and lubricating oil flows in the direction of the arrow 38 shown in the figure. At this time, the flap valve body opens and closes when the lubricating oil flows in the direction opposite to the arrow 38 direction. However, the lubricating oil flows to the discharge side of the main oil pump 20 through the orifice hole of the flap valve body as shown by the arrow in the figure. It has become.
[0023]
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described.
[0024]
First, when the turbo compressor 14 is activated, the main oil pump 20 and the auxiliary oil pump 22 are activated after the auxiliary motor 21 is activated for a predetermined time, and then the turbo compressor 14 is activated and the drive motor 1 is driven. The main oil pump 20 is driven and the auxiliary oil pump 22 is stopped.
[0025]
When the auxiliary motor 21 is started, air is likely to enter the circulation path 25, particularly the suction side and the discharge side on the main oil pump 20 side of the upper horizontal pipe 25a. However, when the auxiliary oil pump 22 is driven, the suction pipe 26 is driven. From the auxiliary oil pump 22 flows as shown by an arrow 35, flows to the discharge pipe 27 via the check valve 30, and is supplied to the sliding portion. However, a part of the circulating oil is supplied to the main oil pump. 20 flows through the orifice 31 of the check valve 29 on the discharge side as shown by the arrow 37 in the figure, flows so that the main oil pump 20 flows backward from the discharge side to the suction side, and flows again to the suction side of the auxiliary oil pump 22. It becomes. As a result, even if air enters the circulation path 25 between the check valve 29 and the main oil pump 20, the air flows through the circulation path 25 to the discharge pipe 27 and is vented. While the auxiliary oil pump 22 is being driven, the turbo compressor 14 is in a stopped state, and there is no problem even if some air is mixed in the lubricating oil to be supplied.
[0026]
As described above, when the auxiliary oil pump 22 is driven to bleed the air in the circulation path 25 and then the main oil pump 20 is started together with the turbo compressor 14, the circulating oil that does not mix air into the sliding portion is immediately supplied. The sliding parts can be reliably prevented from being seized.
[0027]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects can be exhibited.
[0028]
(1) When the auxiliary oil pump is driven, the air accumulated on the suction side and the discharge side of the main oil pump can be supplied to the sliding portion side together with the lubricating oil supplied by the auxiliary oil pump.
[0029]
(2) Further, in this case, even if air is mixed in the lubricating oil, the turbo compressor is not started, so that air can be vented without causing poor lubrication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a turbo compressor according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the same turbo compressor.
FIG. 4 is a side view of the same turbo compressor.
[Explanation of symbols]
14 Turbo compressor 20 Main oil pump output shaft 21 Auxiliary motor 22 Auxiliary oil pump 25 Circulation path 25a, 25b Horizontal pipe 26 Suction pipe 27 Discharge pipe 29, 30 Check valve 31 Orifice

Claims

Lubricating a turbo compressor having a main oil pump that rotates with the driving of the turbo compressor and supplies lubricating oil, and an auxiliary oil pump that is driven by an auxiliary motor and supplies lubricating oil before the turbo compressor is started In the oil system, the upper and lower horizontal pipes are connected in a loop to form a circulation path, and the main oil pump and the auxiliary oil pump are connected to the upper horizontal pipe so that the suction sides face each other, and a suction pipe is connected between them. The discharge pipe is connected to the horizontal pipe at the lower part of the circulation path, the check valve is connected to the lower horizontal pipe on both sides of the discharge pipe, and the inlet / outlet of the check valve on the main oil pump side is connected to the flow control member. A lubricating oil device for a turbo compressor characterized by being connected .