JPS627901A - スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法 - Google Patents
スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法Info
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- JPS627901A JPS627901A JP14657685A JP14657685A JPS627901A JP S627901 A JPS627901 A JP S627901A JP 14657685 A JP14657685 A JP 14657685A JP 14657685 A JP14657685 A JP 14657685A JP S627901 A JPS627901 A JP S627901A
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- thrust force
- thrust
- balance
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
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- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、スクリューロータの軸端部にバランスピスト
ンを設け、該バランスピストンに所定流体圧を付与する
事によりスクリュー式回転機のスラスト力をつり合わせ
る方法に関する。
ンを設け、該バランスピストンに所定流体圧を付与する
事によりスクリュー式回転機のスラスト力をつり合わせ
る方法に関する。
「従来の技術」
従来より、雄ロータと雌ロータとを互いに噛み合わせな
がら回転させる事により気体圧縮を行うスクリュー圧縮
機は既に周知であり、この種の圧縮機においてはロータ
軸方向の両側に吸気口と吐出口が配設されている為に、
該ロータを軸支するスラストベアリング部に(吐出側よ
り吸気側方向の軸方向に)圧縮気体吐出の際に生じる差
圧及び動圧(以下スラスト力という)が付与されること
となり、而も前記圧縮気体の吐出は連続的ではなく[ロ
ータ回転数×雄ロータ歯数」に応じて間欠的に吐出され
るものである為に、前記スラスト力も脈動し、スラスト
ベアリングの振動や騒音が発生じ、且つこれらの振動に
起因してスラストベアリングの寿命低下を引き起こす。
がら回転させる事により気体圧縮を行うスクリュー圧縮
機は既に周知であり、この種の圧縮機においてはロータ
軸方向の両側に吸気口と吐出口が配設されている為に、
該ロータを軸支するスラストベアリング部に(吐出側よ
り吸気側方向の軸方向に)圧縮気体吐出の際に生じる差
圧及び動圧(以下スラスト力という)が付与されること
となり、而も前記圧縮気体の吐出は連続的ではなく[ロ
ータ回転数×雄ロータ歯数」に応じて間欠的に吐出され
るものである為に、前記スラスト力も脈動し、スラスト
ベアリングの振動や騒音が発生じ、且つこれらの振動に
起因してスラストベアリングの寿命低下を引き起こす。
かかる欠点を防止する為に、前記スクリューロータの軸
端部にバランスピストンを設け、該バランスピストンに
、スラストベアリングに加わるスラスト力を仰制する方
向に流体圧を付与するように構成した技術が提案されて
いる。
端部にバランスピストンを設け、該バランスピストンに
、スラストベアリングに加わるスラスト力を仰制する方
向に流体圧を付与するように構成した技術が提案されて
いる。
「発明が解決しようとする問題点」
この種の技術においては前記バランスピストンへの流体
圧付与を一般にギヤポンプを用いて行っている場合が多
く、而もギヤポンプの回転は一般にスクリューロータの
回転と無関係に行われる為に第2C図に示すように、ス
ラスト力とバランスピストンに加わる圧力の相乗作用に
よってスラストベアリングに加わる荷重が増減し、最悪
の場合は第2C図に示すようにギヤポンプの脈動圧がス
ラストベアリングに付与されるスラスト力の変動幅が増
幅する方向に働き、該スラストベアリングの振動騒音等
が却って増幅される場合がある。(第2図参照) 尚、第2a〜2d図の(イ)は夫々スラスト力(F)と
バランスピストンに加わる圧力(P)の時系列変化を、
(ロ)はスラストベアリングに加わる荷重(W)の時系
列変化を夫々示す。
圧付与を一般にギヤポンプを用いて行っている場合が多
く、而もギヤポンプの回転は一般にスクリューロータの
回転と無関係に行われる為に第2C図に示すように、ス
ラスト力とバランスピストンに加わる圧力の相乗作用に
よってスラストベアリングに加わる荷重が増減し、最悪
の場合は第2C図に示すようにギヤポンプの脈動圧がス
ラストベアリングに付与されるスラスト力の変動幅が増
幅する方向に働き、該スラストベアリングの振動騒音等
が却って増幅される場合がある。(第2図参照) 尚、第2a〜2d図の(イ)は夫々スラスト力(F)と
バランスピストンに加わる圧力(P)の時系列変化を、
(ロ)はスラストベアリングに加わる荷重(W)の時系
列変化を夫々示す。
又、かかる欠点を解消する為に、前記バランスピストン
とギヤポンプ等の間にクッションタンク等ヲ配し、バラ
ンスピストンに印加される流体圧の一定化を図る技術も
開示されているが、例えこのような構成を取っても第2
b図に示す如く前記スラスト力を低減させる事は可能で
あるが、その脈動及び変動幅を抑制する事が出来ない。
とギヤポンプ等の間にクッションタンク等ヲ配し、バラ
ンスピストンに印加される流体圧の一定化を図る技術も
開示されているが、例えこのような構成を取っても第2
b図に示す如く前記スラスト力を低減させる事は可能で
あるが、その脈動及び変動幅を抑制する事が出来ない。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前記スラスト力
自体の変動を抑制し、該変動から生ずる振動や騒音の発
生を防止すると共に、スラストベアリングの耐久性の向
上を図ったスクリュー回転機のスラスト力つり合い方法
を提供する事を目的とする。
自体の変動を抑制し、該変動から生ずる振動や騒音の発
生を防止すると共に、スラストベアリングの耐久性の向
上を図ったスクリュー回転機のスラスト力つり合い方法
を提供する事を目的とする。
[問題点を解決しようとする手段」
本発明は、かかる技術的課題を達成する為に、例えば第
1図に示す如く、スクリューロータl、2の軸端部にバ
ランスピストン3及び3゛を設け、該バランスピストン
3,3°に所定流体圧Aを付与する事によりスクリュー
式回転機のスラスト力Bをつり合わせる方法において、
前記バランスピストン3及び3゛に加圧する流体圧Aを
、スクリューロータ1,2の回転により発生するスラス
ト力Bの変動周期に同期して変化させ、該流体圧Aによ
りスラストベアリング4に加わるスラスト力Bの脈動を
仰制するようにした技術手段を提案し、特に好ましい実
施例においては、バランスピストン3に流体圧Aを付与
する流体ポンプに脈動ポンプ5を用い、その°脈動周波
数を回転機のスラスト力Bの変動周期と同一に設定する
と共に、脈動ポンプ5からバランスピストン3及び3°
までの配管6内流体通過容積に対応させて脈動ポンプ5
の回転始期を調整し、流体圧Aの脈動周波数をスラスト
力Bの変動周期に同期させるよう構成する事が好ましい
。
1図に示す如く、スクリューロータl、2の軸端部にバ
ランスピストン3及び3゛を設け、該バランスピストン
3,3°に所定流体圧Aを付与する事によりスクリュー
式回転機のスラスト力Bをつり合わせる方法において、
前記バランスピストン3及び3゛に加圧する流体圧Aを
、スクリューロータ1,2の回転により発生するスラス
ト力Bの変動周期に同期して変化させ、該流体圧Aによ
りスラストベアリング4に加わるスラスト力Bの脈動を
仰制するようにした技術手段を提案し、特に好ましい実
施例においては、バランスピストン3に流体圧Aを付与
する流体ポンプに脈動ポンプ5を用い、その°脈動周波
数を回転機のスラスト力Bの変動周期と同一に設定する
と共に、脈動ポンプ5からバランスピストン3及び3°
までの配管6内流体通過容積に対応させて脈動ポンプ5
の回転始期を調整し、流体圧Aの脈動周波数をスラスト
力Bの変動周期に同期させるよう構成する事が好ましい
。
尚、本技術手段はスクリュー圧縮機又はスクリュー膨張
機のいずれにも適用可能であるが、スクリュー圧縮機の
場合はスラスト力の発生する方向が吐出側から吸気側、
スクリュー膨張機の場合は吸気側から吐出側と夫々逆向
きとなる為に、流体圧Aの加圧方向もこれ打ち消す方向
に夫々逆向きに設定する。
機のいずれにも適用可能であるが、スクリュー圧縮機の
場合はスラスト力の発生する方向が吐出側から吸気側、
スクリュー膨張機の場合は吸気側から吐出側と夫々逆向
きとなる為に、流体圧Aの加圧方向もこれ打ち消す方向
に夫々逆向きに設定する。
又前記脈動ポンプ5にはギヤーポンプやスクリューポン
プ等が挙げられる。
プ等が挙げられる。
そしてこのようなポンプを用いた場合には、その「回転
数Xポンプロータ歯数」をスクリュ回転機のそれと一致
させる事により流体圧の脈動周波数を回転機のスラスト
力Bの周期と同一に設定する事が出来る。
数Xポンプロータ歯数」をスクリュ回転機のそれと一致
させる事により流体圧の脈動周波数を回転機のスラスト
力Bの周期と同一に設定する事が出来る。
又このような構成を取っても脈動ポンプ5からバランス
ピストン3までの配管10,10°の流体通過容積(配
管長さX口径)によってタイムラグが生じる為に、該流
体通過容積に対応して脈動ポンプ5の回転位相をずらし
て回転させるように構成すればよい。
ピストン3までの配管10,10°の流体通過容積(配
管長さX口径)によってタイムラグが生じる為に、該流
体通過容積に対応して脈動ポンプ5の回転位相をずらし
て回転させるように構成すればよい。
又、本技術手段によれば雄、雌ロータ1,2の両者にバ
ランスピストン3,3°を付設し、脈動ボンプ5よりの
流体圧を付与しているが、雄ロータ1に加わるスラスト
力に比して、雌ロータ2のそれは約10〜20%と微小
である為に、前記バランスピストン3を雄ロータ1にの
み付設するよう構成してもよい。
ランスピストン3,3°を付設し、脈動ボンプ5よりの
流体圧を付与しているが、雄ロータ1に加わるスラスト
力に比して、雌ロータ2のそれは約10〜20%と微小
である為に、前記バランスピストン3を雄ロータ1にの
み付設するよう構成してもよい。
「作用」
かかる技術手段によれば、前記バランスピストン3及び
3゛に加圧する流体圧Aを、スクリューロータ1,2の
回転により発生するスラスト力Bの間欠変動に同期して
変化させ、該流体圧Aによりスラストベアリング4に加
わるスラスト力Bの脈動を抑制するようにした為に、該
流体圧Aによりスラスト力の変動が打ち消され、第2a
図に示すようにスラスト力Bの変動を完全に防止出来る
。
3゛に加圧する流体圧Aを、スクリューロータ1,2の
回転により発生するスラスト力Bの間欠変動に同期して
変化させ、該流体圧Aによりスラストベアリング4に加
わるスラスト力Bの脈動を抑制するようにした為に、該
流体圧Aによりスラスト力の変動が打ち消され、第2a
図に示すようにスラスト力Bの変動を完全に防止出来る
。
「実施例」
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第3図は本発明の実施例に係るスクリュー圧縮機の構成
を示し、雄、雌ロータ1.2はケース8内に収納され、
夫々のシャツ)11.21の吐出側他端にはスラストベ
アリング4a、4bが、又雄ロータ1側シヤフト11の
吐出側には駆動ギヤー又はカップリング9が夫々取り付
けられており、図示しない駆動モータよりの回転を受け
て雄ロータ1を回転させ、雌ロータ2が従動するか又同
期ギヤにより無接触で回転するように構成すると共に、
前記雄ロータ1と雌ロータ2は夫々互いに噛み合う4×
6の歯数で形成され、1回転につき4回の周期で圧縮気
体が吐出されるよう構成されている。
を示し、雄、雌ロータ1.2はケース8内に収納され、
夫々のシャツ)11.21の吐出側他端にはスラストベ
アリング4a、4bが、又雄ロータ1側シヤフト11の
吐出側には駆動ギヤー又はカップリング9が夫々取り付
けられており、図示しない駆動モータよりの回転を受け
て雄ロータ1を回転させ、雌ロータ2が従動するか又同
期ギヤにより無接触で回転するように構成すると共に、
前記雄ロータ1と雌ロータ2は夫々互いに噛み合う4×
6の歯数で形成され、1回転につき4回の周期で圧縮気
体が吐出されるよう構成されている。
又、雄ロータ1と雌ロータ2の吸気側シャフト11.2
1の軸端部にはバランスピストン3.3°を取り付け、
該バランスピストン3,3′をケースB内に形成された
シリンダ13.13内に気密的に嵌挿する。
1の軸端部にはバランスピストン3.3°を取り付け、
該バランスピストン3,3′をケースB内に形成された
シリンダ13.13内に気密的に嵌挿する。
尚、バランスピストン3,3°の夫々に口径は、対応す
る各ロータ1,2に加わるスラスト力に比例して決定す
る。
る各ロータ1,2に加わるスラスト力に比例して決定す
る。
又前記バランスピストン3,3°には吸気側から吐出側
に向は給油圧力が付与されるようボート部31.31’
を設け、該ボート部31.31’に配管10,10°を
介してスクリュー式油圧ポンプ5を取り付ける。
に向は給油圧力が付与されるようボート部31.31’
を設け、該ボート部31.31’に配管10,10°を
介してスクリュー式油圧ポンプ5を取り付ける。
スクリュー式油圧ポンプ5はスクリュー圧縮機と同一の
ロータ歯数、即ち4×6の端数で構成される。
ロータ歯数、即ち4×6の端数で構成される。
尚、14はスクリュー圧縮機の回転速度及び位相を検知
してスクリュー式油圧ポンプ5の回転速度の回転位相を
決定する制御回路である。
してスクリュー式油圧ポンプ5の回転速度の回転位相を
決定する制御回路である。
即ち前記制御回路14では、油圧ポンプ5からバランス
ピストン3,3′までの配管10,10°の流体通過容
積(配管10.10’長さx口径)によって生じるタイ
ムラグを是正する為、流体通過容積に対応して油圧ポン
プ5の回転位相をずらして同速回転させ、バランスピス
トン3,3”に付与される流体圧Aの脈動周波数をスラ
スト力Bの変動周期に同期させるよう構成する。
ピストン3,3′までの配管10,10°の流体通過容
積(配管10.10’長さx口径)によって生じるタイ
ムラグを是正する為、流体通過容積に対応して油圧ポン
プ5の回転位相をずらして同速回転させ、バランスピス
トン3,3”に付与される流体圧Aの脈動周波数をスラ
スト力Bの変動周期に同期させるよう構成する。
例えば、前記油圧ポンプ5の雄ロータ1の歯数が4個あ
り、配管10.10°の流体通過容積がポンプ5−周期
(1/4回転)当たりの吐出量の8.5倍であった場合
は、前記ポンプ5の回転始期を45″位相をずらして回
転させるよう構成すれば、前記同期を取る事が出来る。
り、配管10.10°の流体通過容積がポンプ5−周期
(1/4回転)当たりの吐出量の8.5倍であった場合
は、前記ポンプ5の回転始期を45″位相をずらして回
転させるよう構成すれば、前記同期を取る事が出来る。
尚、無負荷運転中でも吐出側に吐出圧力の背圧がかかつ
ており、従って 負荷時と同様なスラスト力の脈動が生
じる為に、前記油圧ポンプ5よりの流体圧をバランスピ
ストン3.3′に付与する必要がある。
ており、従って 負荷時と同様なスラスト力の脈動が生
じる為に、前記油圧ポンプ5よりの流体圧をバランスピ
ストン3.3′に付与する必要がある。
「発明の効果」
以上記載した如く本発明よれば、前記バランスピストン
に加圧する流体圧をスラスト力の間欠変動に同期して変
化させた為に、スラスト力の変動を完全に防止出来、こ
の結果該スラストカの変動から起因する振動や騒音の発
生の防止と共に、スラストベアリングの耐久性の向上を
図る事が出来る。等の種々の著効を有する。
に加圧する流体圧をスラスト力の間欠変動に同期して変
化させた為に、スラスト力の変動を完全に防止出来、こ
の結果該スラストカの変動から起因する振動や騒音の発
生の防止と共に、スラストベアリングの耐久性の向上を
図る事が出来る。等の種々の著効を有する。
第1図は本発明の詳細な説明する概略図、第2a乃至2
0図は従来例との比較において本発明の作用を比較する
作用図で、第2a図は本発明の作用を、又第2b図及び
第2C図は従来技術の作用を夫々説明し、図中(イ)は
スラスト力とバランスピストンの圧力との関係を示す時
系列分布図、(ロ)は両者の組み合わされた荷重変化を
示す時系列分布図である。 第3図は本発明の実施例を示すスクリュー圧縮機の断面
図である。 第3図 手続補正書 昭和60年lO月11日
0図は従来例との比較において本発明の作用を比較する
作用図で、第2a図は本発明の作用を、又第2b図及び
第2C図は従来技術の作用を夫々説明し、図中(イ)は
スラスト力とバランスピストンの圧力との関係を示す時
系列分布図、(ロ)は両者の組み合わされた荷重変化を
示す時系列分布図である。 第3図は本発明の実施例を示すスクリュー圧縮機の断面
図である。 第3図 手続補正書 昭和60年lO月11日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)スクリューロータの軸端部にバランスピストンを設
け、該バランスピストンに所定流体圧を付与する事によ
りスクリュー式回転機のスラスト力をつり合わせる方法
において、前記バランスピストンに加圧する流体圧を、
スクリューロータの回転により発生するスラスト力の周
期的変動に同期して変化させ、該流体圧によりスラスト
ベアリングに加わるスラスト力の脈動を抑制するように
した事を特徴とするスラスト力つり合い方法 2)バランスピストンに流体圧を付与する流体ポンプに
脈動ポンプを用い、その圧力脈動周波数を回転機のスラ
スト力の変動周期と同一に設定すると共に、脈動ポンプ
からバランスピストンまでの配管内流体通過容積に対応
させて脈動ポンプの回転位相を調整し、流体圧の脈動周
波数をスラスト力の変動周期に同期させた事を特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のスラスト力つり合い方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60146576A JPH0658041B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60146576A JPH0658041B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS627901A true JPS627901A (ja) | 1987-01-14 |
JPH0658041B2 JPH0658041B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=15410818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60146576A Expired - Fee Related JPH0658041B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0658041B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2865845A1 (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Compressor |
DE102006021703B4 (de) * | 2006-05-10 | 2018-01-04 | Gea Refrigeration Germany Gmbh | Ölüberfluteter Schraubenverdichter mit Axialkraftentlastung |
CN109915214A (zh) * | 2019-03-31 | 2019-06-21 | 丹东隆强科技有限责任公司 | 带轴向力平衡装置的汽液全流螺杆动力机 |
CN111173568A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 林文润 | 一种用于工业余热回收的螺杆膨胀机 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5877190A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | スクリユ−流体機械の軸振動防止装置 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60146576A patent/JPH0658041B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5877190A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | スクリユ−流体機械の軸振動防止装置 |
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DE102006021703B4 (de) * | 2006-05-10 | 2018-01-04 | Gea Refrigeration Germany Gmbh | Ölüberfluteter Schraubenverdichter mit Axialkraftentlastung |
EP2865845A1 (en) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Compressor |
US9816553B2 (en) | 2013-10-25 | 2017-11-14 | Kobe Steel, Ltd. | Compressor having balance mechanism for a thrust bearing |
CN109915214A (zh) * | 2019-03-31 | 2019-06-21 | 丹东隆强科技有限责任公司 | 带轴向力平衡装置的汽液全流螺杆动力机 |
CN111173568A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 林文润 | 一种用于工业余热回收的螺杆膨胀机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0658041B2 (ja) | 1994-08-03 |
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