KR20200021937A - 스크류 압축기 - Google Patents

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아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽
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Abstract

본 발명은 스크류 압축기로서, 제1 로터(4) 및 제2 로터(5)를 포함하며, 각 로터(4, 5)에는 동기화 기어(13, 14)가 마련되고, 상기 스크류 압축기(1)에는 상기 제1 로터(4) 또는 상기 제2 로터(5)를 구동하기 위한 전기 모터(12) 및 하나 또는 두 개의 구동 기어(9, 10)가 더 마련되며, 상기 동기화 기어(13, 14) 또는 상기 구동 기어(9, 10) 중 적어도 하나의 기어에는 기어 메시(15)를 지지하는 림(16)과 대응하는 기어 허브(18) 사이에 스포크(17)가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기에 관한 것이다.

Description

스크류 압축기
본 발명은 스크류 압축기에 관한 것이다.
무급유(oil-free)식 스크류 압축기 요소에서, 2개의 로터는 누설을 최소화하고 압축 공기의 출력을 최대화하기 위해 고속으로 구동되는 것으로 알려져 있다. 수 로터 또는 암 로터인 제1 로터가 구동되고 2개의 소위 동기화 기어를 통해 제2 로터를 구동시킨다.
대부분의 경우, 제1 로터는 기어 박스를 통해 구동된다. 1500rpm으로 종래의 유도 모터를 사용하는 경우, 무급유식 스크류 압축기 요소를 구동하는데 고속 구동이 필요하며, 고속 구동을 위해서는 큰 변속비를 갖는 기어 박스가 필요하다. 큰 변속비를 갖는 기어 박스는 크고 비싸며 상당한 에너지 손실을 발생시킨다.
모터가 직접 무급유식 스크류 압축기 요소를 구동하는, 소위 직접 구동 방식을 사용하는 것 또한 가능하다. 이러한 경우에는 고가의 모터 제어 시스템이 요구되며 이러한 고속에서 모터를 제어하는데 필요한 고주파 스위치와 관련된 손실이 상당히 더 높아진다.
그러므로, 무급유식 스크류 압축기 요소를 구동하기 위해서 소형 기어 박스를 구비한 고속 모터를 사용하는 것이 더 저렴하고 에너지 효율을 더 높일 수 있다.
그러나, 대형 기어 박스를 구비하는 종래의 해결책과 비교하면, 소형 기어 박스를 구비한 고속 모터를 사용하는 것은 진동문제가 발생하기 쉽다. 대형 불 기어(bull gear)와 같은 대형 기어 박스를 사용하면 관성이 크고, 예를 들어 무급유식 스크류 압축기 요소에서 발생한 진동이 기어 박스를 통해 전파되는 것을 막을 수 있다.
소형 기어 박스를 구비한 고속 모터를 사용할 때 이러한 진동을 피하는 해결책은 이미 알려져 있으며, 이에 따라 가요성(flexible) 커플링이 사용된다. 이것은 모터와 제1 로터 사이의 얼라이먼트를 용이하게 할 뿐만 아니라 진동에 대한 완충의 역할도 제공한다.
그러나, 이렇게 알려진 장치들에는 몇 가지 단점이 있다.
단점 중 하나로 가요성 커플링은 추가 비용이 요구되며 결과적으로 기어 박스의 크기 또한 증가된다는 것이 있다.
게다가, 가요성 소재는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되기 때문에 가요성 커플링은 마모되거나 파손되기 쉽고 따라서 가요성 기어박스는 정기적으로 교체되어야 한다.
또한, 가요성 커플링의 완충작용은 상당한 에너지를 흡수하며, 이는 기어 박스의 에너지 효율을 감소시킨다.
US 3,371,549는 열가소성 물질로 제조되어, 림이 허브에 대해 편심 위치에 있도록 변형될 수 있는 기어 휠에 대해 기술하고 있다. 이러한 기어 휠은 진동을 수용할 수 있긴 하지만, 스크류 압축기와 같은 고속 기기에 적용하기에는 너무 약하다.
US 4,174,643은 허브와 림 사이에 브라켓이 제공되는 기어 휠에 대해 기술되어 있으며, 이에 따르면 브라켓들 사이의 공간은 브라켓의 공진으로부터 발생하는 소음을 흡수하는 소음 감쇠 물질로 채워진다.
본 발명의 목적은 진동 문제에 대해 보다 견고한 소형 기어 박스 및 고속 모터를 구비한 무급유식 스크류 압축기의 기어 박스를 제공함으로써, 전술한 문제점 및 다른 단점 중 적어도 하나에 대해 해결책을 제시함에 있다.
본 발명의 대상은 제1 로터 및 제2 로터를 포함하는 스크류 압축기에 관한 것으로, 각 로터에는 동기화 기어가 마련되고, 상기 스크류 압축기에는 상기 제1 로터 또는 상기 제2 로터를 구동하기 위한 전기 모터 및 하나 또는 두 개의 구동 기어가 더 마련되며, 상기 동기화 기어 또는 상기 구동 기어 중 적어도 하나의 기어에는 기어 메시를 지지하는 림과 대응하는 기어 허브 사이에 스포크가 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한가지 장점은 적어도 하나의 기어에 스포크를 제공하여, 기어 박스를 보다 안정적으로 만들 수 있다는 것이다.
스포크를 구비한 기어를 사용함으로써, 기어는 비틀림에 대해 보다 유연해지고 진동, 특히 비틀림 진동의 전파를 효과적으로 방지할 수 있다.
이것은 축 방향 및 비틀림 방향 진동 사이에 강한 결합을 갖는 헬리컬 톱니를 구비한 기어를 사용하는 경우에 특히 중요하다.
본 발명에 따라 스포크를 구비한 기어를 모터에 장착함으로써, 압축기의 모터 및 로터의 비틀림 방향의 진동뿐 아니라 축 방향의 진동도 감소될 수 있다.
헬리컬 톱니를 구비한 기어는 직선형 톱니가 있는 기어보다 종종 선호되는데, 그 이유는 더 나은 운전 거동을 보여주며, 축 방향 힘도 전달할 수 있기 때문이다. 즉, 헬리컬 톱니가 있는 기어는 베어링에서 축 방향 하중을 개선하는데 유용할 수 있다.
스포크를 구비한 기어의 유연성을 조정하여, 구동 트레인의 공진의 모드 파형을 조정할 수 있다. 이렇게 하면 비틀림 진동이 다른 자유도(축 방향 및/또는 측 방향)에서 발생할 수 있는 위치로 노드(마디)를 이동시킬 수 있다. 스포크를 구비한 기어의 위치(비틀림, 축 방향 및 가능한 측 방향 이동 간의 링크)는 일반적으로 비틀림 진동에 대해 안티노드(배)의 위치일 것이다. 결과적으로, 기어 휠에는 비틀림이 없고 축 방향 또는 측 방향 이동은 비틀림 진동에 의해 발생되지 않을 것이다.
가요성 커플링을 제거하면 강성 구동 트레인은 서로 다른 축에 배치된 부품의 모든 종류의 공차, 그 중에서도 기어 휠 자체의 크기에 극도로 민감하게 된다. 기어의 스포크를 통해 감소된 구동 트레인의 강성도에 의해 이러한 민감도는 크게 감소하고 공차에 의해 유발된 진동 역시 급격히 감소하게 된다.
본 발명의 바람직한 특성에 따르면, 최대 직경을 갖는 동기화 기어 또는 구동 기어에는 기어 메시를 지지하는 림과 대응하는 기어 허브 사이에 스포크가 마련된다.
이것은 가장 크고 무거운 기어 휠이 훨씬 더 가벼워 질 수 있기 때문에 많은 양의 재료가 절약될 뿐 아니라, 일반적으로 진동을 가장 잘 수용할 수 있는 가장 큰 기어 휠에 스포크가 마련됨으로써 진동을 수용하는데 훨씬 더 효과적이라는 이점이 있다.
본 발명의 특성을 보다 잘 보여주기 위해 본 발명에 따른 스크류 압축기의 몇몇 바람직한 실시예가 예시로서, 임의의 제한적 특성 없이 도면을 참조하여 후술된다.
도 1은 본 발명에 따른 스크류 압축기를 개략적으로 도시하고;
도 2는 도 1의 압축기 장치의 구동 기어를 도시하며;
도 3은 도 2에서 III-III선에 따른 단면을 도시하고;
도 4는 도 1의 변형을 개략적으로 도시하며;
도 5는 도 2의 변형을 개략적으로 도시한다.
도 1은 압축기 요소(2)가 마련되는, 본 발명에 따른 스크류 압축기(1)를 개략적으로 보여준다.
압축기 요소(2)는 두 개의 로터(4, 5)가 그 축(6, 7)에 베어링에 의해 장착되어지는 하우징(3)을 포함한다. 이러한 로터(4, 5)는 소위 스크류 로터로서, 즉 서로 협동하여 회전할 수 있는 로브(8)를 구비하고 있는 스크류 수 로터(4) 및 스크류 암 로터(5)이다.
예를 들면, 스크류 수 로터(4)는 5개의 로브(8)를 가지고 스크류 암 로터(5)는 3개의 로브(8)을 가진다.
물론 로터(4, 5)가 다른 갯수의 로브(8)를 갖거나 스크류 압축기(1)에 하나 이상의 이러한 압축기 요소가 제공될 수 있다.
로터(5)들 중 하나의 축(7)의 일 단부(7a)에는 제1 구동 기어(9)가 제공되며, 제1 구동 기어는 전기 모터(12)의 축(11)에 장착되는 제2 구동 기어(10)와 맞물릴 수 있다. 이 경우에는 제1 구동 기어(9)는 스크류 암 로터(5)에 장착되나, 스크류 수 로터(4)에 장착되는 것 또한 가능하다.
전기 모터(12)는 적어도 3000rpm의 회전속도에 도달할 수 있는 고속 모터이다.
이러한 고속 운전 때문에 전기 모터(12) 상의 제2 구동 기어(10)는 가령 최대 1500rpm의 회전 속도를 갖는 전기 모터(12)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 게다가, 결과적으로 두 개의 구동 기어(9, 10) 사이의 변속비가 최대 6이 되도록 보장하는 것이 가능하다.
더 나아가, 상기 스크류 암 로터(5)의 축(7)의 타 단부(7b) 및 이에 대응되는 스크류 수 로터(4)의 축(6)의 단부(6b)에는, 소위 동기화 기어(13, 14)가 장착되어 있다.
도 1에서 명확하게 도시된 바와 같이, 전기 모터(12)와 스크류 암 로터(5) 사이에는 탄성 커플링이 없다.
전기 모터(12)와 스크류 암 로터(5) 사이의 변속은 구동 기어(9, 10)에 의해 완전히 보장된다.
종합하면, 스크류 압축기(1)는 네 개의 기어[두 개의 구동 기어(9, 10) 및 두 개의 동기화 기어(13, 14)]를 포함한다.
상기 구동 기어(9 및 10)들에는 헬리컬 톱니(15)가 그와 관련된 림(16) 상에 일반적으로 제공된다. 그러나 실시예로서 직선형 톱니가 제공되는 경우도 가능하다.
상기 동기화 기어(13 및 14)들에는 직선형 톱니(15)가 그와 관련된 림(16) 상에 일반적으로 제공된다. 그러나 헬리컬 톱니가 동기화 기어에 제공되는 것도 일 실시예일 수 있다.
이러한 헬리컬 톱니의 소위 나선각은 20~35도 사이의 일반적인 값을 갖는다. 그러나 본 발명은 이러한 범위에 제한되지 않는다.
상기 구동 기어(9, 10)들 중 하나에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 스포크(17)가 마련되며, 스포크는 기어 메시(15)를 지지하는 림(16)과 구동 기어(9, 10)의 기어 허브(18) 사이에 장착된다.
이 경우에, 전기 모터(12)에 장착되는 제2 구동 기어(10)에는 이러한 스포크(17)가 마련된다. 물론, 다른 기어들(9, 13, 14)에 이러한 스포크(17)가 마련되는 것이 배제되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3은 이 경우에 있어, 제2 구동 기어(10)에 기어 허브(18)로부터 림(16)까지 연장되는 여덟 개의 스포크(17)가 마련됨을 명확히 보여주고 있다. 이렇게 하여 스포크(17)의 갯수와 로터(4, 5)의 로브(8) 갯수의 최대 공약수는 1과 같다.
도시된 예에서 스포크(17)는 본 발명에 필수적 요소는 아니나, 빔 형상이며 일정한 단면적을 갖는다.
스포크(17)들 사이의 공간(19)의 표면이, 바람직하게는 기어(10)의 축(20) 방향을 따라 본, 즉 도 2에서 보는 바와 같은 스포크(17) 표면의 3배 이상, 보다 바람직하게는 4배 이상, 이 경우에 더 바람직하게는 5배 이상이다.
개방 공간(19)을 충분히 남겨두면, 기어 휠(10)은 낮은 강성도(stiffness 또는 rigidity)를 갖는 상대적으로 '약한' 구조를 얻으므로, 그로 인해 기어(10)의 탄성 변형성은 증가한다.
개방 공간(19)의 표면에 더하여, 스포크(17)의 두께 또한 기어 휠의 너비에 관련되어 감소되고 그로 인해 강성도(rigidity)는 낮아진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이 경우에 스포크(17)들 사이의 공간(19)은 완충 재료(21)로 채워진다.
완충 재료(21)는 예를 들어 고무계 또는 더 일반적으로는 일종의 화합물 물질일 수 있으며 여기서 고무는 결합제로 사용된다.
완충 재료(21)로는 합성 물질, 수지(resin), 또는 금속 메쉬도 사용될 수 있다.
도시된 예에서는 스포크(17)들 사이의 모든 공간(19)이 완충 재료(21)로 충전되어 있지만, 이것은 필수적인 경우는 아니다. 하나 이상의 공간(19)이 비어 있을 수 있거나, 일례로 이 공간(19)은 또한 교대하여 완충 재료(21)로 충전되거나 비어 있을 수 있다.
완충 재료의 목적은 구동 트레인의 완충값을 증가시키고 나아가 공진이 발생하였을 때 추가 진동을 감소시키는 것이다.
스크류 압축기(1)에 스포크(17)를 구비한 다수의 기어(9, 10, 13, 14)가 제공되는 경우, 바람직하게는 스포크(17)를 구비한 적어도 하나의 기어(9, 10, 13, 14)에서 스포크(17)들 사이의 공간(19) 중 적어도 하나의 공간이 완충 재료(21)로 충전된다. 상기 재료(21)는 기어(9, 10, 13, 14)에 따라 다를 수 있고, 충전될 공간(19)에 따라 다를 수 있다.
완충 재료(21)에 더하여, 스포크(17)들 사이의 공간(19)은 도시된 예시와 같이 커버된다. 이것은 상기 공간(19)에 충전된 완충 재료(21)를 유지시키기 위해 상기 공간이 플라스틱 시트(22) 또는 덮개로 커버되는 것으로 도 3에서 명확하게 볼 수 있다.
상기 시트(22) 또는 덮개는 스크류 또는 그와 유사한 수단에 의해 스포크(17)들 사이에 고정될 수 있거나, 클릭 연결 수단(click connection)에 의해 단단하게 클릭 연결될 수 있다.
스포크(17)들 사이의 공간(19)이 단지 커버될 뿐, 완충 재료(21)로 채워지지 않고 비어 있는 챔버가 그대로 남아 있는 것도 가능하다.
또한 완충 재료(21)와 마찬가지로, 스포크(17)들 사이의 모든 공간(19)이 커버되어야 하는 것은 아니다.
빈 공간(19)을 커버하는 것의 이점은 스포크(17)를 구비한 기어(10)가 회전할 때, 소위 "와인딩 손실(winding losses)"이라 불리는 불필요한 스월이 관련 손실로 발생하지 않는다는 것이다.
바람직하게는 스포크(17)를 구비한 기어(10)는 한 조각의 재료로 만들어진다.
스포크(17)가 있는 기어(10)를 만드는 물질은 일례로 스틸(steel) 또는 주철(cast iron)이 될 수 있으나, 이것은 본 발명에 필수적인 것은 아니다.
스크류 압축기(1)의 작동은 매우 간단하며 다음과 같다.
알려진 방법에 의해 모터(12)는 스크류 압축기(1)의 로터(4, 5)를 구동할 수 있으며, 여기서 전기 모터(12)의 축(11)의 회전은 제2 구동 기어(10)를 통해 스크류 암 로터(5)의 축(7) 상의 제1 구동 기어(9)로 전달된다.
상기 로터(5)의 회전은 대응하는 동기화 기어(13)를 회전하게 할 뿐만 아니라 다른 동기화 기어(14)도 회전시킬 수 있다. 이에 따라 스크류 수 로터(4)도 회전하게 된다.
스크류 압축기(1)가 작동하는 동안 가스는 로터(4, 5)에 의해 압축될 수 있고, 여기에서 압축기 요소(2)에 진동이 발생한다.
약화된 제2 구동 기어(10)는 한편으로는 자유도 사이의 결합을 해제하고 다른 한편으로는 어쩌면 설치되어 있을 완충 재료에 의해 이러한 진동을 감소시킬 수 있게 하여, 예를 들어 기어 박스를 통해 전파되는 불필요한 진동이 모터(12)에 손상을 주거나, 스크류 로터(4, 5) 그 자체에서 축 방향 및/또는 측 방향으로의 이동이 발생하는 것을 피할 수 있다.
도 4는 도 1에 대한 변형을 보여주며, 이 경우에 스크류 압축기(1)는 로터(5)를 구동하기 위해서 단 하나의 제2 구동 기어(10)만을 포함한다.
이 경우, 도 1의 경우와 비교하여 동기화 기어(13, 14)들이 로터(4, 5)의 다른 측에 장착되어 있어 동기화 기어 중 하나(13)는 구동 기어(9)로서의 역할도 한다.
결과적으로, 도 4에서 스크류 압축기(1)는 3개의 기어 휠(10, 13, 14)만이 제공되며, 여기에서 전기 모터(12) 및 구동 로터(5) 사이의 전달은 제2 구동 기어(10) 및 동기화 기어(13)에 의해서 보장된다.
이 경우에, 제2 구동 기어(10)는 도 2 및 도 3에서 예시로 제시된 기어 휠(10)처럼, 스포크(17)를 구비한 기어 휠(10)이다.
그 외의 작동에 대한 사항은 도 1에서의 압축기 장치의 작동과 유사하다.
도 5는 도 1의 대안적인 실시예를 보여주며, 이 경우에 기어 휠(10)에는 기어 허브(18)와 림(16) 사이에 12개의 스포크(17)가 마련된다.
스포크(17)들 사이의 공간(19)은 충전되거나 커버되지 않는다. 다시 말해, 기어 휠(10)의 스포크(17)들 사이의 공간(19)은 개방되어 있다.
본 발명은 예시로서 기술되거나 도면에서 보여지는 실시예에 결코 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 스크류 압축기(1)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 모든 종류의 형태 및 수치로 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 제1 로터(4) 및 제2 로터(5)를 포함하는 스크류 압축기로서,
    각 로터(4, 5)는 동기화 기어(13, 14)를 포함하고, 상기 스크류 압축기(1)에는 상기 제1 로터(4) 또는 상기 제2 로터(5)를 구동하기 위한 전기 모터(12) 및 하나 또는 두 개의 구동 기어(9, 10)가 더 마련되며,
    상기 동기화 기어(13, 14) 또는 상기 구동 기어(9, 10) 중 적어도 하나의 기어에는 기어 메시(15)를 지지하는 림(16)과 대응하는 기어 허브(18) 사이에 스포크(17)들이 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크류 압축기(1)는 상기 제1 로터(4) 또는 상기 제2 로터(5)를 구동하기 위한 하나의 구동 기어(10)만을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가장 큰 직경을 갖는 상기 동기화 기어(13, 14)또는 상기 구동 기어(9, 10)에는, 기어 메시(15)를 지지하는 상기 림(16)과 대응하는 기어 허브(18) 사이에 스포크(17)가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스포크(17)를 구비한 상기 구동 기어(9, 10) 또는 상기 동기화 기어(13, 14) 중 적어도 하나는 기어(9, 10, 13, 14)의 축(20)에 대해 소정 각도를 갖는 톱니(15)를 구비한 헬리컬 기어(9, 10, 13, 14)인 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 기어(9, 10)들 중 하나는 상기 전기 모터(12)에 장착되고, 이 구동 기어(9, 10)에는 기어 메시(15)를 지지하는 림(16)과 대응하는 기어 허브(18) 사이에 스포크(17)가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스포크(17)는 빔 형상이고 일정한 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스포크(17)들 사이의 공간(19)의 표면이, 기어(9, 10, 13, 14)의 축(20) 방향으로 본 스포크(17)의 표면보다 3배 이상, 바람직하게는 4배 이상, 더 바람직하게는 5배 이상인 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스포크(17)를 구비한 상기 기어(9, 10, 13, 14)는 한 조각의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 스포크(17)를 구비한 상기 기어(9, 10, 13, 14)는 스틸(steel) 또는 주철(cast iron)로 제조되는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(12)와 상기 구동 로터(4, 5) 사이에는 탄성 커플링이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터(12)는 3000rpm 이상의 회전속도에 도달할 수 있는 고속 모터인 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 기어(9, 10)는 변속비가 최대 6인 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 동기화 기어 휠(13, 14)들 중 하나는 또한 구동 기어(9, 10)로 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 스포크(17)를 구비한 적어도 하나의 기어(9, 10, 13, 14)에서 스포크(17)들 사이의 공간(19)이 커버되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 스포크(17)를 구비한 적어도 하나의 기어(9, 10, 13, 14)에서 스포크(17)들 사이의 적어도 하나의 공간(19)은 완충 재료(21)로 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 압축기.


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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1028031B1 (nl) * 2020-02-06 2021-09-07 Atlas Copco Airpower Nv Tandwiel en compressorinrichting uitgerust met dergelijk tandwiel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5357307U (ko) * 1976-10-20 1978-05-16
US4174643A (en) * 1977-09-08 1979-11-20 Kotaro Tsukamoto Silent gear wheel
JPS6131687A (ja) * 1984-07-25 1986-02-14 Hitachi Ltd スクリユ−真空ポンプ
JP2002130162A (ja) * 2000-10-19 2002-05-09 Hokuetsu Kogyo Co Ltd スクリュ圧縮機のギヤ機構
CN202812067U (zh) * 2012-07-20 2013-03-20 富莱茵汽车部件有限公司 一种带填充橡胶的空压机齿轮

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097359A (en) * 1963-07-09 Axial compressor
US1211229A (en) * 1915-12-17 1917-01-02 Seamless Products Corp Machine for making articles from pulp.
US2324163A (en) * 1940-04-01 1943-07-13 Jaccard Philippe Rene Driving mechanism
US2452777A (en) * 1945-08-29 1948-11-02 Horace Gonzales Power transmission
GB932015A (en) * 1959-06-12 1963-07-24 Lear Inc Anti-backlash gear wheel combination
US3371549A (en) 1966-09-08 1968-03-05 Pitney Bowes Inc Resilient rotary driving elements and system thereof
DE2119475C3 (de) * 1971-04-21 1979-02-08 Aerzener Maschinenfabrik Gmbh, 3251 Aerzen Mehrstufige parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine in Tandemanordnung
SU737690A1 (ru) * 1977-06-16 1980-05-30 Ворошиловградское Производственное Объединение Тепловозостроения Зубчата передача
US4291547A (en) * 1978-04-10 1981-09-29 Hughes Aircraft Company Screw compressor-expander cryogenic system
GB2019493A (en) * 1978-04-19 1979-10-31 Compair Ind Ltd Positive Displacement Compressors
GB2034012B (en) * 1978-10-25 1983-02-09 Thermo Electron Corp Method and apparatus for producing process steam
SU776744A1 (ru) * 1979-02-21 1980-11-07 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТМАШ Литейна форма дл изготовлени зубчатых колес
DE2924349A1 (de) * 1979-06-16 1980-12-18 Renk Ag Zahnraeder Druckkammgetriebe
DE3531520C1 (de) * 1985-09-04 1987-05-21 Daimler Benz Ag Speiche eines Antriebsspeichenrades eines mit Leistungsteilung arbeitenden hydrodynamischen Drehmomentwandlers
BE1011158A3 (nl) * 1997-05-20 1999-05-04 Atlas Copco Airpower Nv Verbindingsstuk dat de behuizing van een aandrijving met de behuizing van een compressorelement verbindt.
JP2001207984A (ja) * 1999-11-17 2001-08-03 Teijin Seiki Co Ltd 真空排気装置
US6694587B2 (en) * 2001-11-08 2004-02-24 Lisle Corporation Dual overhead camshaft locking tool
US6530240B1 (en) * 2001-12-10 2003-03-11 Gas Technology Institute Control method for mixed refrigerant based natural gas liquefier
JP4673136B2 (ja) * 2005-06-09 2011-04-20 株式会社日立産機システム スクリュー圧縮機
WO2007075860A2 (en) * 2005-12-19 2007-07-05 Mundell Bret M Gas wellhead extraction system and method
US20080146389A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-19 Oliver Sir Belt gear positioning device
JP4564971B2 (ja) * 2007-01-22 2010-10-20 株式会社日立産機システム オイルフリースクリュー圧縮機
US8752531B2 (en) * 2009-09-25 2014-06-17 James E. Bell Supercharger cooling
US8535197B2 (en) * 2010-05-12 2013-09-17 Enerflex Ltd. Speed changer assembly
JP5777379B2 (ja) * 2011-04-05 2015-09-09 株式会社日立産機システム 空気圧縮機
CN202360682U (zh) * 2011-11-21 2012-08-01 南京压缩机股份有限公司 螺杆压缩机增速齿轮箱
CN203655633U (zh) * 2013-11-21 2014-06-18 南京压缩机股份有限公司 螺杆压缩机主机同步齿轮驱动结构
US9706721B1 (en) * 2014-11-04 2017-07-18 7A9, Llc Pivot irrigation system and components
US9803639B2 (en) * 2014-12-19 2017-10-31 Ghh-Rand Schraubenkompressoren Gmbh Sectional sealing system for rotary screw compressor
RU2601472C1 (ru) * 2015-08-28 2016-11-10 Николай Викторович Мендрух Зубчатое колесо
TWM515035U (zh) * 2015-09-23 2016-01-01 復盛股份有限公司 水潤滑雙螺旋式壓縮系統
JP6581897B2 (ja) * 2015-12-25 2019-09-25 株式会社神戸製鋼所 スクリュ圧縮機
CN205401643U (zh) * 2016-03-10 2016-07-27 上海锐拍智能科技有限公司 一种双层错齿齿轮无齿隙传动结构
CN205689723U (zh) * 2016-06-22 2016-11-16 无锡永凯达齿轮有限公司 一种用于无油压缩机的高强度从动齿轮

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5357307U (ko) * 1976-10-20 1978-05-16
US4174643A (en) * 1977-09-08 1979-11-20 Kotaro Tsukamoto Silent gear wheel
JPS6131687A (ja) * 1984-07-25 1986-02-14 Hitachi Ltd スクリユ−真空ポンプ
JP2002130162A (ja) * 2000-10-19 2002-05-09 Hokuetsu Kogyo Co Ltd スクリュ圧縮機のギヤ機構
CN202812067U (zh) * 2012-07-20 2013-03-20 富莱茵汽车部件有限公司 一种带填充橡胶的空压机齿轮

Also Published As

Publication number Publication date
BE1026106A1 (nl) 2019-10-09
PL3676514T3 (pl) 2022-03-07
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