JP5388973B2 - Screw rotor and compressor provided with this screw rotor - Google Patents
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Description
本発明は、スクリュロータ及びこのスクリュロータを備えた水潤滑式の圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a screw rotor and a water-lubricated compressor provided with the screw rotor.
一般に、圧縮機は、圧縮機本体内に設けられたロータ室に、互いに噛み合う一対のスクリュロータを備えていて、ロータ室の吸込側に供給された空気や冷媒などの気体をスクリュロータの間を通過させつつ吐出側に送ることで、気体の圧縮を可能としている。このような圧縮機には油潤滑式と潤滑油を用いないオイルフリー式とが知られており、近年はオイルを嫌う食品などの分野でオイルフリー式の圧縮機が用いられる傾向がある。 Generally, a compressor includes a pair of screw rotors that mesh with each other in a rotor chamber provided in the compressor body, and gas such as air or refrigerant supplied to the suction side of the rotor chamber is passed between the screw rotors. The gas can be compressed by being sent to the discharge side while passing through. As such a compressor, an oil-lubricated type and an oil-free type that does not use a lubricating oil are known, and in recent years, an oil-free type compressor tends to be used in the field of foods that do not like oil.
このようなオイルフリー式の圧縮機には、例えば特許文献１に示すように互いに噛み合うスクリュロータを２組備えたものや、特許文献２〜特許文献６に示すように水を用いて潤滑を行う水潤滑式の圧縮機が知られている。特に、これらの中でも後者の水潤滑式の圧縮機は装置の構造が簡単で済む利点から需要が高まる傾向にある。
この水潤滑式の圧縮機のスクリュロータは、金属製のシャフトの周囲に、シャフトの軸方向に沿って螺旋状に捩れたフライトを有するロータ本体を備えている。そして、このロータ本体は、水環境下で良好な耐食性を発揮できるように樹脂で形成されている。
Such an oil-free compressor is provided with two sets of screw rotors that mesh with each other as shown in Patent Document 1, for example, and lubrication is performed using water as shown in Patent Documents 2 to 6. A water-lubricated compressor is known. In particular, among these, the latter water-lubricated compressor tends to increase in demand due to the advantage that the structure of the apparatus is simple.
The screw rotor of the water-lubricated compressor includes a rotor body having a flight that is spirally twisted along the axial direction of the shaft around a metal shaft. And this rotor main body is formed with resin so that favorable corrosion resistance can be exhibited in a water environment.
ところで、特許文献２〜特許文献６の圧縮機ではロータ本体に硬質の樹脂が用いられているため、フライトの靱性は低く欠けや割れが発生しやすい。特に、スクリュロータの端部ではフライトが薄くなっている部分があるため、図３（ｂ）に示す如くこのように薄い部分で欠けや割れが頻発しやすいという問題が指摘されていた。
また、スクリュロータを製造する際には螺旋状に捩れたフライトに沿って仕上げ研磨を行う必要があり、仕上げ研磨中に研削装置の砥石がフライトが薄くなっている部分に接触する場合がある。また、圧縮機に組み込まれたスクリュロータをメンテナンスの際に取り外す際にも、圧縮機に対して挿脱されるスクリュロータの端部がロータ室の壁に触れる場合がある。このような場合にも、スクリュロータの端部、特にフライトが薄くなっている脆弱な部分で欠けや割れが起こりやすい。
By the way, in the compressors of Patent Documents 2 to 6, since a hard resin is used for the rotor body, the toughness of the flight is low and chipping and cracking are likely to occur. In particular, since there is a portion where the flight is thin at the end of the screw rotor, a problem has been pointed out that chipping and cracking are likely to occur frequently in such a thin portion as shown in FIG.
Moreover, when manufacturing a screw rotor, it is necessary to perform final polishing along the flight twisted helically, and the grindstone of a grinding apparatus may contact the part where the flight is thin during final polishing. In addition, when removing the screw rotor incorporated in the compressor during maintenance, the end of the screw rotor inserted into and removed from the compressor may touch the wall of the rotor chamber. Even in such a case, chipping or cracking is likely to occur at the end of the screw rotor, particularly at a fragile portion where the flight is thinned.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ロータ本体の軸方向の両端部を保護して、欠けや割れの発生を防止することができるスクリュロータ及び水潤滑式の圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a screw rotor and a water-lubricated compressor that can protect both ends of the rotor body in the axial direction and prevent the occurrence of chipping and cracking. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため、本発明のスクリュロータ及び水潤滑式の圧縮機は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のスクリュロータは、水潤滑式の圧縮機に用いられると共に樹脂製のロータ本体を備えたスクリュロータであって、前記ロータ本体の軸方向の両端部のみに、当該ロータ本体の端部を保護する端部保護部材を、前記ロータ本体と一体に備えていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the screw rotor and the water-lubricated compressor of the present invention employ the following technical means.
That is, the screw rotor of the present invention is a screw rotor used in a water-lubricated compressor and provided with a resin rotor main body, and the end of the rotor main body is provided only at both ends in the axial direction of the rotor main body. An end protection member for protecting the part is provided integrally with the rotor body.
このようにすれば、ロータ本体の軸方向の両端部が端部保護部材で保護されるので、欠けや割れの発生を確実に防止することができる。
なお、前記端部保護部材としては、前記ロータ本体の端部と同一の断面形状を備えた板部材を用いることができる。このようにすれば、ロータ本体の端部を全面に亘って保護することができ、設けられた端部保護部材がスクリュロータ同士の噛み合いの邪魔になることもない。
In this way, since both end portions of the rotor body in the axial direction are protected by the end portion protection member, it is possible to reliably prevent the occurrence of chipping or cracking.
In addition, as the said edge part protection member, the board member provided with the same cross-sectional shape as the edge part of the said rotor main body can be used. If it does in this way, the edge part of a rotor main body can be protected over the whole surface, and the provided edge part protection member does not become a hindrance to engagement of screw rotors.
また、前記端部保護部材としては、前記ロータ本体の端部において欠けが発生しやすい脆弱な部分と同一の断面形状を備えた部材を用いても良い。このようにすれば、特に欠けや割れが発生しやすい脆弱な部分を重点的に保護することができ、保護する部分が絞り込まれているため端部保護部材に例えばエンジニアリングプラスチックのように靱性などの性能に優れるものの高価である材料を用いることも可能となる。 Further, as the end portion protection member, a member having the same cross-sectional shape as a fragile portion where chipping is likely to occur at the end portion of the rotor body may be used. In this way, it is possible to focus on fragile parts that are particularly prone to chipping and cracking, and because the parts to be protected are narrowed down, the end protection member has toughness such as engineering plastics. It is possible to use a material that is excellent in performance but expensive.
なお、前記ロータ本体が軸方向に沿って螺旋状に捩れたフライトを備えている場合にあっては、前記フライトの軸方向の端面が前記脆弱な部分とされているのが好ましい。このようなフライトを備えるロータ本体は、軸方向の端部側に近づくに連れてフライトの厚みが薄く尖っていく傾向があるため、フライトの軸方向の端面を脆弱な部分としてこの脆弱な部分を保護することにより欠けや割れの発生を効率的に防止することが可能となる。 In addition, when the said rotor main body is equipped with the flight twisted helically along the axial direction, it is preferable that the axial end surface of the said flight is made into the said weak part. A rotor body equipped with such a flight tends to have a thin and sharp flight as it approaches the end of the axial direction. By protecting it, it becomes possible to efficiently prevent chipping and cracking.
また、前記端部保護部材は前記ロータ本体の９０〜１１０％の線膨張係数を備えているのが好ましい。
このようにすれば、端部保護部材の線膨張係数とロータ本体の線膨張係数との差が小さくなり、圧縮機を使用した際にスクリュロータに熱が加わっても、また端部保護部材とロータ本体とを射出成形などで一体に成形する際にも、端部保護部材とロータ本体とが同じように熱膨張（収縮）して両者間に応力が発生し、この応力が原因で端部保護部材がロータ本体から剥がれることを抑制できる。
The end protection member preferably has a linear expansion coefficient of 90 to 110% of the rotor body.
In this way, the difference between the coefficient of linear expansion of the end protection member and the coefficient of linear expansion of the rotor body is reduced, and even if heat is applied to the screw rotor when the compressor is used, the end protection member and Even when the rotor body is integrally formed by injection molding or the like, the end protection member and the rotor body are similarly thermally expanded (contracted) to generate stress between them, and this stress causes the end portion. It can suppress that a protection member peels from a rotor main body.
なお、前記ロータ本体の線膨張係数は、１．０×１０-5〜４．０×１０-5／℃とされているのが好ましく、前記ロータ本体は母材であるエポキシ樹脂にシリカを配合して形成されているのが好ましい。また、前記端部保護部材は、ガラス繊維強化樹脂またはカーボン繊維強化樹脂で形成されているのが好ましい。なお、ＳＵＳ６３０を用いたシャフトの線膨張係数であれば、１．０×１０-5／℃程度となる。 The linear expansion coefficient of the rotor body is preferably 1.0 × 10 −5 to 4.0 × 10 −5 / ° C., and the rotor body is compounded with silica as an epoxy resin as a base material. It is preferable to be formed. Moreover, it is preferable that the said edge part protection member is formed with glass fiber reinforced resin or carbon fiber reinforced resin. In addition, if it is the linear expansion coefficient of the shaft using SUS630, it will be about 1.0 * 10 < -5 > / degreeC.
例えば、ロータ本体の線膨張係数を１．０×１０-5〜４．０×１０-5／℃とすれば、シリカを配合したエポキシ樹脂などの汎用的な樹脂を用いてロータ本体を容易に形成することができる。また、端部保護部材はガラス繊維強化樹脂またはカーボン繊維強化樹脂などの汎用的な材料で容易に形成することも可能となる。
なお、上述のスクリュロータを備えた水潤滑式の圧縮機では、スクリュロータの製造時やメンテナンス時に欠けや割れが発生することがないので、圧縮機の製造コストやランニングコストを下げることができ、圧縮機の利便性を高めることが可能となる。
For example, if the linear expansion coefficient of the rotor body is 1.0 × 10 −5 to 4.0 × 10 −5 / ° C., the rotor body can be easily formed using a general-purpose resin such as an epoxy resin blended with silica. Can be formed. Further, the end protection member can be easily formed of a general-purpose material such as glass fiber reinforced resin or carbon fiber reinforced resin.
In addition, in the water-lubricated compressor provided with the above-described screw rotor, chipping or cracking does not occur at the time of manufacturing or maintenance of the screw rotor, so the manufacturing cost and running cost of the compressor can be reduced, The convenience of the compressor can be improved.
本発明のスクリュロータ及び水潤滑式の圧縮機によれば、ロータ本体の軸方向の両端部を保護して、欠けや割れの発生を防止することができる。 According to the screw rotor and the water-lubricated compressor of the present invention, it is possible to protect both ends of the rotor body in the axial direction and prevent the occurrence of chipping and cracking.
「第１実施形態」
以下、本発明に係るスクリュロータ１及び圧縮機２の第１実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。まず、本発明のスクリュロータ１を備えた圧縮機２について説明する。
図１に示すように、圧縮機２は、内部が空洞とされた圧縮機本体３を備えている。この空洞とされた圧縮機本体３の内部はロータ室（図示略）とされており、このロータ室内の上下方向の中途側にはスクリュロータ１、１が水平方向に距離をあけて左右一対設けられている。この圧縮機２は、水を潤滑剤として互いに噛み合うスクリュロータ１により空気などの被圧縮気体を圧縮する水潤滑式のものであり、一般的な圧縮機のように潤滑剤として用いられるオイルを使用することがないため食品や医薬の分野などに好ましくは用いられている。
“First Embodiment”
Hereinafter, a first embodiment of a screw rotor 1 and a compressor 2 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the compressor 2 provided with the screw rotor 1 of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the compressor 2 includes a compressor body 3 having a hollow inside. The interior of the hollow compressor body 3 is a rotor chamber (not shown), and a pair of left and right screw rotors 1 and 1 are provided at a midway in the vertical direction inside the rotor chamber with a distance in the horizontal direction. It has been. This compressor 2 is a water-lubricated type in which compressed gas such as air is compressed by a screw rotor 1 meshing with each other using water as a lubricant, and oil used as a lubricant is used like a general compressor. Therefore, it is preferably used in the field of food and medicine.
圧縮機本体３の内部には図示しないモータなどの駆動部が設けられており、一対のスクリュロータ１、１はそれぞれの外周面同士が互いに噛み合うように配備されている。そして、これらのスクリュロータ１、１は、互いに異方向に回転することで噛み合い部分を通じて吸込側（ロータ室の上側）の被圧縮気体を吐出側（ロータ室の下側）に向かって圧縮しつつ送り出す構成とされている。 A drive unit such as a motor (not shown) is provided inside the compressor body 3, and the pair of screw rotors 1, 1 are arranged so that their outer peripheral surfaces mesh with each other. The screw rotors 1 and 1 rotate in different directions to compress the compressed gas on the suction side (upper side of the rotor chamber) toward the discharge side (lower side of the rotor chamber) through the meshing part. It is configured to send out.
圧縮機本体３の上部にはロータ室に被圧縮気体を供給する供給配管４が設けられており、圧縮機本体３の下部にはロータ室で圧縮された圧縮気体を圧縮機２の外側に送り出す送出配管５が設けられている。
図２に示すように、スクリュロータ１は、水平方向に沿った軸心回りに円柱状に形成された金属製のシャフト６と、このシャフト６の周囲を囲むように配備されたロータ本体７とを備えている。
A supply pipe 4 for supplying a gas to be compressed to the rotor chamber is provided in the upper part of the compressor body 3, and the compressed gas compressed in the rotor chamber is sent to the outside of the compressor 2 in the lower part of the compressor body 3. A delivery pipe 5 is provided.
As shown in FIG. 2, the screw rotor 1 includes a metal shaft 6 formed in a columnar shape around an axis along the horizontal direction, and a rotor body 7 arranged so as to surround the shaft 6. It has.
シャフト６はステンレスなどの金属で円筒（円柱）状に形成されている。シャフト６の外周面にはその一部を平坦に切り欠いた回り止め部８が形成されており、この回り止め部８によりシャフト６に対するロータ本体７の回転を規制できるようになっている。
ロータ本体７は、シャフト６の周囲に形成された筒体であり、水潤滑の環境で腐食することがないようにエポキシ樹脂などの熱硬化性の硬質樹脂で形成されている。ロータ本体７は、外周面に軸心回りに螺旋状に捩れたフライト９が軸心回りに等間隔をあけて６箇所に亘って径外側に向かって突出状に備えていて、軸垂直方向に歯車状の断面を備えている。
The shaft 6 is made of a metal such as stainless steel and has a cylindrical shape. A rotation preventing portion 8 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 6 with a portion thereof being cut out flat. The rotation preventing portion 8 can restrict the rotation of the rotor body 7 relative to the shaft 6.
The rotor body 7 is a cylinder formed around the shaft 6 and is formed of a thermosetting hard resin such as an epoxy resin so as not to corrode in a water-lubricated environment. The rotor body 7 is provided with flights 9 spirally twisted around the axis on the outer peripheral surface so as to project outwardly at six locations at equal intervals around the axis, and in the direction perpendicular to the axis. It has a gear-shaped cross section.
ところで、上述のロータ本体７には、水潤滑での耐食性を確保するために、また運転中の温度上昇でスクリュロータ１間のクリアランス変化が起きないように、線膨張係数を低くすることが求められる。それゆえ、ロータ本体７を形成する硬質樹脂には、母材である樹脂中にシリカなどの充てん材（フィラー）が６０％程度配合されている。
ところが、このようにして線膨張係数を低くしたロータ本体７は硬質である反面靱性に劣る傾向がある。特に、螺旋状に捩れたフライト９ではスクリュロータ１の端部に近づくほど図３（ｂ）に示すようにフライト９の先端（両端）が尖って薄くなり、尖って薄くなった脆弱な部分１１で欠けや割れが頻発しやすいという問題がある。
By the way, the above-described rotor body 7 is required to have a low linear expansion coefficient in order to ensure corrosion resistance in water lubrication and so that a clearance change between the screw rotors 1 does not occur due to a temperature rise during operation. It is done. Therefore, the hard resin forming the rotor body 7 is mixed with about 60% of a filler (filler) such as silica in the base resin.
However, the rotor body 7 having a low linear expansion coefficient in this way is hard but tends to be inferior in toughness. In particular, in the flight 9 twisted in a spiral shape, as it approaches the end of the screw rotor 1, the tip (both ends) of the flight 9 becomes sharper and thinner as shown in FIG. There is a problem that chips and cracks tend to occur frequently.
例えば、図３（ｂ）に示す脆弱な部分１１を露出状態で備えるスクリュロータ（従来のスクリュロータ）を圧縮機からメンテナンスなどで取り外す際には、スクリュロータのいずれかの端部がロータ室の壁に誤って接触してしまうと欠けや割れの原因となる。
また、スクリュロータ（従来のスクリュロータ）を製造する場合にあっても、成形後のフライト９の表面を砥石などを備えた研削装置を用いて仕上げ研磨する際に欠けや割れが頻発する。というのも、この仕上げ研磨は、螺旋状に捩れたフライト９に沿って研削装置の砥石を移動させながら行われるため、誤ってフライト９の脆弱な部分１１に砥石が接触したり当たったりすると、そのときの衝撃で脆弱な部分１１に欠けや割れが発生してしまうからである。
For example, when removing a screw rotor (conventional screw rotor) having a fragile portion 11 shown in FIG. 3B in an exposed state from a compressor for maintenance or the like, either end of the screw rotor is attached to the rotor chamber. If it touches the wall accidentally, it will cause chipping and cracking.
Even when a screw rotor (conventional screw rotor) is manufactured, chips and cracks frequently occur when the surface of the formed flight 9 is finish-polished using a grinding device equipped with a grindstone or the like. This is because the finish polishing is performed while moving the grindstone of the grinding device along the flight 9 that is twisted in a spiral, so that if the grindstone contacts or hits the fragile portion 11 of the flight 9 by mistake, This is because chipping or cracking occurs in the fragile portion 11 due to the impact at that time.
そこで、本発明のスクリュロータ１は、ロータ本体７の軸方向の両端部に、このロータ本体７の両端部を保護する端部保護部材１０をロータ本体７と一体に設けて、ロータ本体７の両端部に直接砥石などが接触しないようにして欠けや割れから両端部を保護できるようになっているのである。
図２に示すように、第１実施形態の端部保護部材１０は、ロータ本体７より靱性が高い、言い換えればロータ本体７に比べて欠けや割れが発生し難い材料から板状に形成されている。
Therefore, the screw rotor 1 of the present invention is provided with end protection members 10 that protect both ends of the rotor main body 7 at both ends in the axial direction of the rotor main body 7 so as to be integrated with the rotor main body 7. Both ends can be protected from chipping and cracking by preventing the grindstone from coming into direct contact with both ends.
As shown in FIG. 2, the end protection member 10 of the first embodiment is formed in a plate shape from a material that has higher toughness than the rotor body 7, in other words, is less likely to chip or crack than the rotor body 7. Yes.
また、端部保護部材１０は、運転時の温度上昇によりロータ本体７と同じように熱膨張（収縮）するように、言い換えればロータ本体７との間に応力（熱応力）が発生しないようにロータ本体７とほぼ同じ線膨張係数を有する材料で形成されている。具体的には、端部保護部材１０は、ロータ本体７の線膨張係数の９０〜１１０％、好ましくは９５〜１０５％の線膨張係数を備えた材料で形成されている。 Further, the end protection member 10 is thermally expanded (contracted) in the same manner as the rotor body 7 due to a temperature rise during operation, in other words, no stress (thermal stress) is generated between the end protection member 10 and the rotor body 7. The rotor body 7 is made of a material having substantially the same linear expansion coefficient. Specifically, the end protection member 10 is formed of a material having a linear expansion coefficient of 90 to 110%, preferably 95 to 105% of the linear expansion coefficient of the rotor body 7.
上述の靱性や線膨張係数を満足する材料としては、ガラス繊維強化樹脂（ＦＲＰ）やカーボン繊維強化樹脂（ＣＲＰ）が挙げられ、本発明の端部保護部材１０はこれらの強化樹脂から形成されている。
また、端部保護部材１０は、ロータ本体７の端部と同一の断面形状を備えた板部材であり、ロータ本体７の端部と同様に軸垂直方向に歯車状の断面を備えていてロータ本体７の端部を全面に亘って保護することができるようになっている。このようにすれば、取り付けられた端部保護部材１０がスクリュロータ１同士の噛み合いの邪魔になることがない。
Examples of the material satisfying the above-mentioned toughness and linear expansion coefficient include glass fiber reinforced resin (FRP) and carbon fiber reinforced resin (CRP), and the end protection member 10 of the present invention is formed from these reinforced resins. Yes.
The end protection member 10 is a plate member having the same cross-sectional shape as that of the end of the rotor body 7, and has a gear-like cross section in the axis-perpendicular direction like the end of the rotor body 7. The end of the main body 7 can be protected over the entire surface. If it does in this way, the attached edge part protection member 10 will not interfere with the engagement of the screw rotors 1.
具体的には、端部保護部材１０の厚みは、材質によって変化するものの、例えばガラス繊維強化樹脂の場合であれば１〜１０ｍｍ、より好ましくは２〜５ｍｍとされるのが良い。
上述した端部保護部材１０をロータ本体７の両端部に一体に取り付ける方法としては、様々な方法を採用できる。
Specifically, although the thickness of the edge protection member 10 varies depending on the material, for example, in the case of a glass fiber reinforced resin, the thickness is preferably 1 to 10 mm, more preferably 2 to 5 mm.
Various methods can be adopted as a method of integrally attaching the end protection member 10 described above to both ends of the rotor body 7.
例えば、予め所定の形状や厚みに成形された端部保護部材１０を、接着剤などを用いてロータ本体７の両端部に貼り付ける方法がある。この方法は、ロータ本体７を構成する樹脂がエポキシ樹脂である場合には、ロータ本体７となじみやすいエポキシ系の接着剤を用いて高い接着力を確保することができるという利点がある。
また、端部保護部材１０を、ロータ本体７の成形に合わせて端部保護部材１０を一体とすることでロータ本体７の端部に対して取り付けることもできる。
For example, there is a method in which the end protection member 10 molded in a predetermined shape or thickness is pasted to both ends of the rotor body 7 using an adhesive or the like. This method has an advantage that when the resin constituting the rotor body 7 is an epoxy resin, a high adhesive force can be secured by using an epoxy-based adhesive that is easily compatible with the rotor body 7.
Further, the end protection member 10 can be attached to the end of the rotor body 7 by integrating the end protection member 10 in accordance with the molding of the rotor body 7.
図４（ａ）に示すように、内部がロータ本体７の外形に合わせて空洞とされた金型１２内に、予めガラス繊維強化樹脂などで形成された端部保護部材１０が両端側に来るように、また金属製のシャフト６が金型１２の内部を軸方向に貫通するように配備する。そして、図４（ｂ）に示すように、金型１２内にロータ本体７を構成するエポキシ樹脂などの熱硬化性の硬質樹脂を硬化剤と一緒に流し入れる。そして、硬化が促進するように金型１２を所定時間に亘って加熱等し続けると、樹脂の硬化が完了する。硬質樹脂の硬化によりロータ本体７の成形が完了すると、成形完了と同時に端部保護部材１０とシャフト６とがロータ本体７に対して強固に接着される。 As shown in FIG. 4 (a), end protection members 10 formed in advance with glass fiber reinforced resin or the like come into both ends in a mold 12 whose inside is hollow according to the outer shape of the rotor body 7. In addition, the metal shaft 6 is arranged so as to penetrate the inside of the mold 12 in the axial direction. Then, as shown in FIG. 4B, a thermosetting hard resin such as an epoxy resin constituting the rotor body 7 is poured into the mold 12 together with a curing agent. Then, when the mold 12 is continuously heated for a predetermined time so as to accelerate the curing, the curing of the resin is completed. When the molding of the rotor body 7 is completed by the hardening of the hard resin, the end protection member 10 and the shaft 6 are firmly bonded to the rotor body 7 simultaneously with the completion of the molding.
その後、金型１２から成形品を取り出し、取り出された成形品に対して研削装置を用いて図４（ｃ）に示すように端部保護部材１０を接着させた状態でロータ本体７の仕上げ研磨を行う。そうすると、仕上げ研磨時に欠けや割れが発生することがなく、ロータ本体７の成形に合わせて端部保護部材１０がロータ本体７に一体に取り付けられた図４（ｄ）に示すスクリュロータ１を得ることができる。 Thereafter, the molded product is taken out from the mold 12, and the polishing of the rotor body 7 is performed with the end protection member 10 adhered to the taken-out molded product using a grinding device as shown in FIG. I do. Then, there is no chipping or cracking during finish polishing, and the screw rotor 1 shown in FIG. 4 (d) in which the end protection member 10 is integrally attached to the rotor body 7 in accordance with the molding of the rotor body 7 is obtained. be able to.
このようにロータ本体７の端部を全面に亘って保護する端部保護部材１０を設ければ、仕上げ研磨中に研削装置の砥石がロータ本体７の端部に直接当たっても、端部保護部材１０によりロータ本体７の端部に加えられる衝撃が大幅に緩和される。その結果、図３（ａ）に示すようにスクリュロータ１の製造時に欠けや割れが発生し難くなり、スクリュロータ１の製造コストを低く抑えることが可能となる。 If the end protection member 10 that protects the end portion of the rotor body 7 over the entire surface is provided in this way, the end portion protection can be achieved even if the grindstone of the grinding device directly hits the end portion of the rotor body 7 during finish polishing. The impact applied to the end of the rotor body 7 by the member 10 is greatly reduced. As a result, as shown in FIG. 3A, chipping and cracking are less likely to occur during the manufacture of the screw rotor 1, and the manufacturing cost of the screw rotor 1 can be kept low.
また、メンテナンスの際に圧縮機２からスクリュロータ１を抜き出したり挿し込んだりする際にも、ロータ室の壁面がロータ本体７の端部に直接接触することがなくなり、メンテナンスが簡単に行えるようになってスクリュロータ１や圧縮機２の利便性も向上する。
「第２実施形態」
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
Further, when the screw rotor 1 is pulled out or inserted from the compressor 2 during maintenance, the wall surface of the rotor chamber is not in direct contact with the end of the rotor body 7, so that maintenance can be performed easily. Thus, the convenience of the screw rotor 1 and the compressor 2 is improved.
“Second Embodiment”
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図５に示すように、第２実施形態のスクリュロータ１は、端部保護部材１０としてロータ本体７の端部において欠けが発生しやすい脆弱な部分１１と同一の断面形状を備えた部材、言い換えればロータ本体７のフライト９と同一の断面形状を備えた部材を用いてロータ本体７の端部を保護するものである。
具体的には、第２実施形態のスクリュロータ１は軸心回りに６箇所のフライト９を備えており、これらの６箇所に亘って設けられるフライト９の先端（両端）は尖って薄くなっていて、このフライト９の両端部が脆弱な部分１１とされている。そして、第２実施形態の端部保護部材１０は、フライト９の両端部の断面形状に合わせて外周側に向かって凸状に湾曲した断面（板面）を備えた板部材をそれぞれのフライト９に対応して複数備えている。
As shown in FIG. 5, the screw rotor 1 according to the second embodiment is a member having the same cross-sectional shape as the end portion of the rotor main body 7 that is likely to be chipped as the end protection member 10, in other words, For example, the end of the rotor body 7 is protected using a member having the same cross-sectional shape as the flight 9 of the rotor body 7.
Specifically, the screw rotor 1 of the second embodiment includes six flights 9 around the axis, and the tips (both ends) of the flights 9 provided over these six points are sharp and thin. Thus, both ends of the flight 9 are fragile portions 11. And the edge part protection member 10 of 2nd Embodiment adjusts the board member provided with the cross section (plate surface) curved convexly toward the outer peripheral side according to the cross-sectional shape of the both ends of the flight 9, and each flight 9 There are several corresponding to.
第２実施形態の端部保護部材１０は、欠けや割れが発生しやすい脆弱な部分１１、言い換えればロータ本体７のフライト９だけを重点的に保護するものであり、第１実施形態の端部を全面に亘って保護するものに比べれば保護する部分を端部の一部に絞り込むことができる。そのため、端部保護部材１０を小さくすることが可能になり、例えばエンジニアリングプラスチックのような靱性などの性能に優れるものの高価な材料を用いることも可能となる。 The end protection member 10 according to the second embodiment mainly protects only the fragile portion 11 that is liable to be chipped or cracked, in other words, the flight 9 of the rotor body 7, and the end portion according to the first embodiment. As compared with the one that protects the entire surface, the part to be protected can be narrowed down to a part of the end. Therefore, it is possible to make the end protection member 10 small, and it is also possible to use an expensive material that is excellent in performance such as toughness such as engineering plastic.
なお、第２実施形態の端部保護部材１０をロータ本体７の端部に一体に取り付ける場合にも、第１実施形態で説明した金型１２内でロータ本体７の成形に合わせて端部保護部材１０をロータ本体７と一体成形する方法を用いることができる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
In addition, also when attaching the edge part protection member 10 of 2nd Embodiment integrally to the edge part of the rotor main body 7, edge part protection is carried out according to shaping | molding of the rotor main body 7 within the metal mold | die 12 demonstrated in 1st Embodiment. A method of integrally molding the member 10 with the rotor body 7 can be used.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the shape, structure, material, combination, and the like of each member can be appropriately changed without changing the essence of the invention.
例えば、上述した一対のスクリュロータ１、１は、互いに外周面同士が噛み合うようにフライト９の形状が雌型のものと雄型のものの２種類で構成されていて、互いのフライト形状は厳密には異なっている。上記実施形態では、端部保護部材１０が両端側に一体に設けられた雌型のスクリュロータを例に挙げて、本発明のスクリュロータ１及び圧縮機２を説明した。これは、一般に雌型のスクリュロータの方が雄型より欠けや割れが発生しやすい形状をしているためである。しかし、本発明のスクリュロータ１は、雄型のスクリュロータやこの雄型のスクリュロータを備える圧縮機にも適用することができる。 For example, the above-described pair of screw rotors 1, 1 are composed of two types of flight 9 such as a female type and a male type so that the outer peripheral surfaces mesh with each other. Is different. In the said embodiment, the screw rotor 1 and the compressor 2 of this invention were demonstrated taking the female screw rotor in which the edge part protection member 10 was integrally provided in the both ends side as an example. This is because the female screw rotor generally has a shape in which chipping and cracking are more likely to occur than the male screw rotor. However, the screw rotor 1 of the present invention can also be applied to a male screw rotor and a compressor including this male screw rotor.
上記実施形態では歯数が６つのスクリュロータ１を例に挙げたが、スクリュロータ１の歯数は設計上６以外の数、例えば５〜７となる場合がある。本発明のスクリュロータ１がこのような歯数のスクリュロータを備える圧縮機にも適用できることはいうまでもない。 In the above embodiment, the screw rotor 1 having 6 teeth is taken as an example, but the number of teeth of the screw rotor 1 may be a number other than 6 in design, for example, 5-7. Needless to say, the screw rotor 1 of the present invention can also be applied to a compressor having a screw rotor having such a number of teeth.
１ スクリュロータ
２ 圧縮機
３ 圧縮機本体
４ 供給配管
５ 送出配管
６ シャフト
７ ロータ本体
８ 回り止め部
９ フライト
１０ 端部保護部材
１１ 脆弱な部分
１２ 金型
１３ 研削装置の砥石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Screw rotor 2 Compressor 3 Compressor main body 4 Supply piping 5 Delivery piping 6 Shaft 7 Rotor main body 8 Anti-rotation part 9 Flight 10 End part protection member 11 Fragile part 12 Mold 13 Grinding wheel of grinding device
Claims (9)
前記ロータ本体の軸方向の両端部のみに、当該ロータ本体の端部を保護する端部保護部材を、前記ロータ本体と一体に備えていることを特徴とするスクリュロータ。 A screw rotor that is used in a water-lubricated compressor and has a resin rotor body,
A screw rotor, wherein an end protection member that protects an end of the rotor body is provided integrally with the rotor body only at both ends in the axial direction of the rotor body.
前記フライトの軸方向の端面が前記脆弱な部分とされていることを特徴とする請求項３に記載のスクリュロータ。 The rotor body includes a flight twisted in a spiral along the axial direction,
The screw rotor according to claim 3, wherein an end face in an axial direction of the flight is the fragile portion.
The compressor provided with the screw rotor in any one of Claims 1-8.
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