JP6669580B2 - 流体エネルギー機械 - Google Patents

Description

本発明は請求項１のおいて書き部に記載の流体エネルギー機械、特にスクリューコンプレッサに関する。

実践から知られている流体エネルギー機械は、機械ハウジングと、当該機械ハウジング内に支承されている少なくとも一つの回転軸を有している。流体エネルギー機械がスクリューコンプレッサとして実施されている場合、機械ハウジング内には二つのスクリューロータが支承されており、当該二つのスクリューロータはそれぞれ回転軸を含んでいる。

実践からすでに、流体エネルギー機械における軸振動を、振動センサを用いて検知することが知られている。このとき軸振動の検知に役立つセンサが、軸に対して調整され、それと共に軸に対して正確に位置調整されることが重要である。さらにセンサ自体が振動させられないことが重要である。センサ自体の振動が、誤って軸振動であると解釈されかねないためである。さらに個々の振動センサを、十分なシーリングを行いながら機械ハウジングに取り付けることが重要であり、それによりオイルおよび／または気体が流体エネルギー機械の環境に到達する危険がなくなる。最終的に、流体エネルギー機械の外から当該流体エネルギー機械内に媒体が到達しないことも重要である。

軸振動を検知するための少なくとも一つのセンサを有する従来から知られている流体エネルギー機械は、上記の要求を不十分にしか満たしていない。従って、新式の流体エネルギー機械であって、当該流体エネルギー機械を用いて上記の要求が確実且つ簡単に、特に機械ハウジング内にみられる大きな取付深さとの関連において満たされ得る新式の流体エネルギー機械が求められている。上記の点に鑑み、本発明は軸の振動を検知することに関して、新式の流体エネルギー機械を創出することを課題とする。

上記の課題は請求項１に記載の流体エネルギー機械によって解決される。

本発明に係る流体エネルギー機械は、センサを機械ハウジングに固定するための少なくとも一つの取付スリーブを含んでいる。当該取付スリーブは機械ハウジング内の孔を通って延在する。軸に対向している取付スリーブの第一の部分に、軸振動を検知するためのセンサが固定若しくは取り付けられている。当該第一の部分の領域において、調整装置が形成されており、それにより個々の軸に対して個々のセンサの位置調整を行う。取付スリーブの反対側の第二の部分であって、軸に対して背向する第二の部分に、固定装置が係合しており、それにより個々の取付スリーブを機械ハウジングに固定すると共にシールする。

従って本発明によれば、調整装置を介して行う調整と、固定装置を介して行う固定およびシールとは、機能的且つ空間的に互いに分離されている。

軸に対向する取付ロッドの第一の部分に調整装置が形成されていることにより、調整装置は同時に、センサに対して振動を低減する機能を引き受けている。取付スリーブは、調整装置を介して位置確定されていることにより、それ自体でセンサが振動するように励起される危険を最小化するためである。

有利な発展的構成によれば調整装置は、調整ネジとして形成されており、当該調整ネジは、個々の取付スリーブの第一の部分に設けられた雄ネジと、機械ハウジングの孔の軸に対向する部分に設けられた雌ネジを含んでいる。調整装置の当該構成は簡単であり、センサの振動励起を最小化しながら、軸に対してセンサを確実且つ正確に位置調整することを可能にする。

有利な発展的構成によれば固定装置はロックナットであり、当該ロックナットの雌ネジは、個々の取付スリーブの雄ネジに係合し、当該雄ネジは機械ハウジングの孔から外に突出すると共に、個々の取付スリーブの、軸に対して背向する第二の部分に形成されている。その場合、好適に取付スリーブと機械ハウジングとの間の孔の内部で、当該孔の軸に対して背向する部分に、シール要素が配置されている。流体エネルギー機械の外部から媒体が進入するのを防ぐために、機械ハウジングと、当該機械ハウジングに当接するロックナットの部分との間に、付加的なシールが穴の外に配置されていてよい。固定装置を、機械ハウジングの孔から外に突出する取付ロッドの部分に設ける当該構成は簡単であり、取付スリーブを機械ハウジングに確実に固定することと、機械ハウジングの孔に対して取付スリーブを確実にシールすることを可能にする。

代替的な有利な発展的構成によれば固定装置は袋ネジであり、当該袋ネジは、機械ハウジングの孔から外に突出する部分において、取付スリーブを部分的に囲繞し、当該袋ネジの雄ネジは孔の雌ネジに係合し、当該雌ネジは軸に対して背向する孔の部分に形成されている。その場合、固定装置は好適にシール／締め付け要素を含んでおり、当該シール／締め付け要素は袋ネジを介してシールおよび締め付けを行う。固定装置の当該構成も簡単且つ確実である。

本発明の好適な発展的構成は従属請求項と、以下の詳細な説明に記載されている。本発明の実施形態を図面に基づいてより詳しく説明するが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。図面に示すのは以下の通りである。

スクリューコンプレッサとして形成された本発明に係る流体エネルギー機械の細部の極めて概略的な断面を示す図である。 図１の細部の構成的実施を示す図である。 図１の細部のさらなる構成的実施を示す図である。

本発明は流体エネルギー機械、特にスクリューコンプレッサのようなスクリュー型機械に関する。

流体エネルギー機械は機械ハウジングと、当該機械ハウジング内に支承されている少なくとも一つの軸を有している。流体エネルギー機械がスクリューコンプレッサとして実施されている場合、機械ハウジングはコンプレッサハウジングであり、当該コンプレッサハウジング内に一対のロータを成すスクリューロータが配置且つ支承されている。このとき個々のスクリューロータは軸を含んでいる。

本発明は、流体エネルギー機械の細部であって、当該細部によって軸における振動が簡単且つ確実に検知され得る細部に関する。

図１は、機械ハウジング１０と、当該機械ハウジング１０内に支承されている軸１１の領域における流体エネルギー機械の部分を極めて概略的に示している。図１はさらに、図示された軸１１の振動を検知するためのセンサ１２を示している。

本発明によれば、センサ１２は取付スリーブ１３に取り付けられている。このとき取付スリーブ１３は機械ハウジング１０内の孔１４を通って延在する。

取付スリーブ１３の第一の端部若しくは部分１５であって、軸１１に対向している第一の端部若しくは部分にセンサ１２が取り付けられている。取付スリーブ１３の第一の端部若しくは部分１５の領域内に調整装置１６が形成されており、当該調整装置は軸１１に対してセンサ１２を位置調整するのに役立つ。

取付スリーブ１３の第一の端部１５と反対側の、取付スリーブ１３の第二の端部において、若しくは軸１１に対して背向する取付スリーブ１３の第二の部分１７において、固定装置１８が取付スリーブ１３に係合しており、それにより個々の取付スリーブ１３を機械ハウジング１０に固定し、当該機械ハウジングに対してシールする。

従って調整装置１６と固定装置１８は、取付スリーブ１３の反対側にある異なる端部若しくは部分１５，１７に係合しており、それにより取付スリーブ１３に対する調整機能と、固定およびシール機能は、機能的のみならず空間的にも互いに分離されている。

さらにセンサ１２の振動励起が最小化される。取付スリーブ１３の第一の端部若しくは部分１５に係合する調整装置１６によって、振動させられる可能性のある取付スリーブ１３の自由な部分の長さが、絶対最小値に低減されているためである。これによりまた、熱膨張による構成グループの長さの変化は、軸１１に対するセンサ１２の位置調整に目立った影響を及ぼさなくなる。

以下に、図２および図３を参照しながら本発明のさらなる詳細を説明するが、図２および図３は、図１の概略的な表示に対して可能な構成的な実施を示している。

図２においても、流体エネルギー機械の機械ハウジング１０と、当該機械ハウジング１０内に支承されている軸１１が、軸１１の振動を検知するためのセンサ１２と共に示されている。センサ１２は取付スリーブ１３に、すなわち、軸１１に対向している取付スリーブ１３の第一の端部若しくは部分１５に取り付けられている。ここでも取付スリーブ１３は機械ハウジング１０内の孔１４を貫通して延在し、取付スリーブ１３は管状に実施されている。取付スリーブ１３の第一の端部１４に形成されている雌ネジ２０が、センサ１２を取付スリーブ１３に取り付けるのに役立ち、当該雌ネジはセンサ１２の対応する雄ネジ２１と協働し、雌ネジ２０と雄ネジ２１の間には図示されていないシール剤が配置されている。

図示された実施形態において、取付スリーブ１３は、当該取付スリーブの第一の端部若しくは部分１５によって機械ハウジング１０の孔１４から外に突出しておらず、センサ１２のみがハウジング１０の孔１４から外に突出している。

軸１１に対するセンサ１２の正確な位置調整は、調整装置１６を介して行われ、図２の実施形態において調整装置は調整ネジとして実施されている。調整ネジは、取付スリーブ１３の第一の端部若しくは部分１５に設けられた雄ネジ２２と、孔１４の軸１１に対向する部分に設けられた雌ネジ２３を含んでいる。この調整ネジを介して、機械ハウジング１０の孔１４の内部で取付スリーブ１３を捩じることにより、センサ１２は軸１１に対して正確に、すなわち、軸１１と振動センサ１２の間の画定された間隙ｘを調整しながら位置調整され得る。

すでに述べた通り、取付スリーブ１３は、第一の端部若しくは部分１５と反対側の第二の端部若しくは部分１７であって、当該部分によって、図２に示す取付スリーブ１７が機械ハウジング１０の孔１４から外に突出している部分において、機械ハウジング１０に固定されており、すなわち固定装置１８を介して固定されており、当該固定装置は図２の実施形態においてロックナットによって提供される。

ロックナット１８は雌ネジ２４を有しており、当該雌ネジは取付スリーブ１３の対応する雄ネジ２５と協働し、当該雄ネジ２５は機械ハウジング１０の孔１４から外に突出すると共に、軸に対して背向する取付スリーブ１３の端部若しくは部分１７に形成されている。

ロックナット１８を締めることにより、取付スリーブ１３は機械ハウジング１０に固定され、すなわち図２の実施形態においては締結される。

このとき図２から分かるように、取付スリーブ１３と機械ハウジング１０の間の孔１４の内部で、軸１１に対して背向する孔１４の部分に、シール要素２６が配置されており、当該シール要素は取付スリーブ１３を孔１４に対してシールする、すなわち、取付スリーブ１３がロックナット１８を介して機械ハウジング１０に締結されているとき、シールする。さらなるシール要素２７は、穴１４の外部の、機械ハウジング１０と当該機械ハウジング１０に当接するロックナット１８の部分の間に配置されている。

軸１１に対するセンサ１２の微調整若しくは正確な位置調整を行うために、図２に示す変化形態において、ロックナット１８は解除されなければならない。調整装置１５を介して、軸１１に対するセンサ１２の正確な位置調整を行った後に初めて、取付スリーブ１３はロックナット１８によってハウジング１０に固定される。

図２の実施形態とは異なり、図３において固定装置１８は袋ネジとして形成されていることが可能であり、当該袋ネジはロックナット１８と同様に、孔１４から外に突出している第二の端部若しくは部分１７において、径方向外側で取付スリーブ１３を部分的に囲繞するが、当該袋ネジは雄ネジ２８を有しており、当該雄ネジは孔１４の雌ネジ２９と協働し、当該雌ネジは軸１１に対して背向する孔１４の部分に形成されている。この場合、固定装置１８は好適にさらにシール／締め付け要素３１を含んでおり、当該シール／締め付け要素は袋ネジと取付スリーブ１３の間に配置されており、取付スリーブ１３と袋ネジの間をシールすることを引き受ける。機械ハウジング１０と袋ネジの間をシールするために、さらなるシール要素３０が、袋ネジと機械ハウジング１０の間に配置されている。図３に示す変化形態において、軸１１に対するセンサ１２の微調整若しくは正確な位置調整を行うために、袋ネジ１８が解除される必要はない。

従って本発明によれば、軸１１に対してセンサ１２を調整若しくは位置調整する機能と、センサ１２を支持する取付スリーブ１３の固定とは、空間的および機能的に互いに分離されている。調整は、好適に調整ネジとして形成されている調整装置１６によって引き受けられ、すなわち軸１１に対向している取付スリーブ１３の端部若しくは部分１５において行われる。これによりセンサ１２に対して振動が励起される危険も最小化される。取付スリーブ１３の反対側の端部若しくは部分１７には固定装置１８が係合し、当該固定装置は取付スリーブ１３を機械ハウジング１０に固定すると共に、機械ハウジング１０に対してシールする。

１０ 機械ハウジング
１１ 軸
１２ センサ
１３ 取付スリーブ
１４ 孔
１５ 部分
１６ 調整装置
１７ 部分
１８ 固定装置
１９ 孔
２０ 雌ネジ
２１ 雄ネジ
２２ 雄ネジ
２３ 雌ネジ
２４ 雌ネジ
２５ 雄ネジ
２６ シール要素
２７ シール要素
２８ 雄ネジ
２９ 雌ネジ
３０ シール要素
３１ シール／締め付け要素

Claims (10)

1. 機械ハウジング（１０）と、前記機械ハウジング（１０）内に支承されている少なくとも一つの軸（１１）とを有する流体エネルギー機械、特にスクリューコンプレッサであって、前記軸に対して少なくとも一つのセンサ（１２）が配設されており、前記センサを用いて個々の軸の振動が検知可能である前記流体エネルギー機械において、
   前記機械ハウジング（１０）の孔（１４）を通って延在する少なくとも一つの取付スリーブ（１３）であって、前記軸に対向している、個々の前記取付スリーブ（１３）の第一の部分（１５）に、センサ（１２）が取り付けられており、前記個々の取付スリーブ（１３）の前記第一の部分（１５）の領域内に、調整装置（１６）が形成されており、それにより、前記個々の軸（１１）に対して前記個々のセンサ（１２）の位置調整を行い、前記個々の取付スリーブ（１３）の前記軸（１１）に対して背向する第二の部分（１７）に、固定装置（１８）が係合しており、それにより前記個々の取付スリーブ（１３）を前記機械ハウジング（１０）に固定し、且つシールする、取付スリーブを特徴とし、
   前記調整装置（１６）は調整ネジとして形成されており、
   前記調整ネジは、前記個々の取付スリーブ（１３）の前記第一の部分（１５）に設けられた雄ネジ（２２）と、前記孔（１４）の前記軸（１１）に対向する部分に設けられた雌ネジ（２３）を含んでいることを特徴とする流体エネルギー機械。
2. 前記取付スリーブ（１３）において、前記取付スリーブ（１３）の前記第一の部分（１５）に形成された雌ネジ（２０）は、前記センサ（１２）の対応する雄ネジ（２１）と協働し、前記雌ネジ（２０）と前記雄ネジ（２１）の間にシール剤が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の流体エネルギー機械。
3. 前記固定装置（１８）はロックナットであり、前記ロックナットの雌ネジ（２５）は、前記個々の取付スリーブ（１３）の雄ネジ（２４）に係合しており、前記雄ネジは前記孔から外に突出していると共に、前記軸に対して背向する前記個々の取付スリーブ（１３）の前記第二の部分（１７）に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体エネルギー機械。
4. 前記取付スリーブ（１３）と前記機械ハウジング（１０）の間の前記孔（１４）の内部で、前記軸（１１）に対して背向する前記孔（１４）の部分に、シール要素（２６）が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流体エネルギー機械。
5. 前記機械ハウジング（１０）と前記機械ハウジングに当接する前記ロックナット（１８）の部分の間で、前記孔（１４）の外部にシール要素（２７）が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の流体エネルギー機械。
6. 前記固定装置（１８）は袋ネジを含んでおり、前記袋ネジは、前記機械ハウジングの前記孔（１４）から外に突出している部分（１７）において前記取付スリーブ（１３）を部分的に囲繞し、前記袋ネジの雄ネジ（２８）は前記孔（１４）の雌ネジ（２９）に係合し、前記雌ネジは前記軸（１１）に対して背向する前記孔（１４）の部分に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体エネルギー機械。
7. 前記固定装置はシール／締め付け要素（３１）を含んでおり、前記シール／締め付け要素は袋ネジと取付スリーブ（１３）の間のシールとして役立つことを特徴とする請求項６に記載の流体エネルギー機械。
8. 前記袋ネジと前記機械ハウジング（１０）の間に、シール要素（３０）が配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載の流体エネルギー機械。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の流体エネルギー機械であって、前記流体エネルギー機械はスクリュー型機械であり、前記機械ハウジング内に一対のロータを成すスクリューロータが配置されており、少なくとも一つのスクリューロータの軸に、少なくとも一つのセンサが配設されており、前記センサを用いて前記個々の軸の振動が検知可能であることを特徴とする流体エネルギー機械。
10. 前記スクリュー型機械はスクリューコンプレッサであることを特徴とする請求項９に記載の流体エネルギー機械。

Images