Uprawniony z patentu: VEB Kiihlautomat, Berlin (Niemiecka Republika Demokratyczna) Uklad ulozyskowania wirników w sprezarce srubowej Przedmiotem wynalazku jest uklad ulozyskowa¬ nia wirnika w sprezarce srubowej, sluzacej do sprezania gazów, które to wirniki wzajemnie sie zazebiaja i sa wmontowane parami, wspólosiowo w równolegle lezace cylindryczne kartery, stano¬ wiace obudowe sprezarki, i których tworzace wza¬ jemnie sie przenikaja, przy czym obudowa zawie¬ ra na obu koncach scianki denne z pokrywami, z których jedna na stronie ssacej posiada otwór wlotowy, zas druga, na stronie tloczacej — otwór wylotowy.W znanych sprezarkach srubowych wspomniane pokrywy zawieraja lozyska nosne, wspierajace czo¬ py walów wirnikowych a ponadto zawieraja spec¬ jalne lozyska ustalajace poosiowe przesuwy wirni¬ ków, skierowane od strony tloczacej ku ssacej. Ze wzgledów gabarytowych stosowane sa jako lozyska nosne, lozyska typu slizgowego, poniewaz otwory wlotowe i wylotowe, okalajace lozyska, musza sie¬ gac mozliwie blisko zlobków "mocujacych zeby na walkach wirników. Wspólpracujace ze soba wirniki, z uwagi na wymagany wysoki wspólczynnik zassa¬ nia, sa precyzyjnie dopasowane do scianek swych karterów i pokryw dennych z uwzglednieniem mi¬ nimalnych luzów wypelnionych olejem smarnym, którego doplyw jest automatycznie kontrolowany.Dla unikniecia ocierania waskich listewek uszczel¬ niajacych, umieszczonych na krawedziach uzebienia o scianki karteru w razie zuzycia sie lozysk nos¬ nych walu, zaproponowano takie uksztaltowanie 10 15 20 25 30 powierzchni obwodowej zebów aby pomiedzy nia i scianka wewnetrzna karteru powstala szczelina w plaszczyznie osi wirnika o ksztalcie klinowym.W tym przypadku na skutek znanego hydrodyna¬ micznego zjawiska, polegajacego na tym, ze na po¬ wierzchnie z lekka wygiete i poruszajace sie w osrodku cieczy lepkich, dziala sila w kierunku prostopadlym, która przylozona do wszystkich po¬ wierzchni o ksztaltach helikoidalnych, powoduje plynne bezstykowe zawieszenie wirników w otocz¬ ce smarnej, która wypelnia szczeliny pomiedzy wirnikami i sciankami kraterów.Wada opisanych lozysk nosnych jest to, ze kom¬ plikuja one technologie wykonania obudowy spre¬ zarek, gdyz kartery mieszczace w sobie wirniki z nalezacymi do nich otworami lozyskowymi, musza byc bardzo dokladnie wycentrowane, aby z uwagi na utrzymanie wysokiego wspólczynnika zassania sprezarki, zachowane byly minimalne luzy. Z tego wzgledu konieczne jest precyzyjne wyregulowanie lozysk ustalajacych, co wymaga dodatkowych urza¬ dzen. Ponadto raz ustawiony luz ulega powieksze¬ niu w czasie eksploatacji sprezarki na skutek od¬ ksztalcania sie poszczególnych czesci lozyska pod wplywem sil napedowych, a poza tym — skutkiem naturalnego zuzywania sie samego lozyska. W do¬ datku lozyska nosne wymagaja specjalnego ukladu smarnego o stosunkowo kosztownej aparaturze, która automatycznie kontroluje doplyw smaru.W sprezarkach pracujacych przy uzyciu srodków 7667276672 chlodzacych, olej wyplywajacy z lozyska po stro¬ nie ssacej, dostaje sie do przestrzeni ssacej, przy czym parujacy srodek chlodzacy obniza wspólczyn¬ nik zassania. Poza tym lozyska zajmuja znaczna czesc dlugosci wirników i przez to zwiekszaja wy¬ miary i ciezar calej sprezarki.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych wad przez wprowadzenie zmian konstrukcyjnych, na skutek których wspomniane lozyska nosne i czopy beda usuniete, zas luzy pomiedzy czolem wirnika po stronie tloczacej i denkiem pokrywy zachowaja niezmiennie przez caly okres zywotnosci sprezarki swe minimalne wymiary, niezaleznie od jej stanu technicznego.W niniejszym wynalazku zostaly wykorzystane znane wlasciwosci nosne wszystkich czolowych po¬ wierzchni helikoidalnych, mieszczacych sie we¬ wnatrz karterów w taki. sposób, ze owe powierzch¬ nie przejely na siebie role wlasciwych lozysk za¬ wieszenia wirników. W zwiazku z powyzszym sto¬ sowane dotad zewnetrzne lozyska nosne, umieszczo¬ ne w pokrywach oraz czopy walów wirnikowych sa skasowane. Pozostaly jednak z koniecznosci na¬ sadki walów wirnikowych w lozyskach ustalaja¬ cych jak równiez nasadka do napedu sprezarki.Nasadki te komplikuja racjonalna technologie pro¬ dukcyjna, jak równiez stoja na przeszkodzie samo- nastawialnosci wirników w karterach. W dalszej czesci wynalazku powstaje zagadnienie wyelimino¬ wania mankamentów zwiazanych z istniejacymi na¬ sadkami walów przez wprowadzenie uproszczen konstrukcyjnych.Zagadnienie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze powierzchnie czolowe wirników zostaly wyposa¬ zone po stronie tloczenia w lopatki rozchodzace sie promieniowo i lekko wygiete, przy czym co najmniej jeden z wirników jest zaopatrzony w cen¬ tralny kanal, w którym umieszczono zebatke z we¬ wnetrznym nacieciem. Nastepnie wirniki zostaly poddane naciskowi wstepnemu skierowanemu po- osiowo od strony ssacej ku tloczacej, przy czym nacisk ten jest wiekszy od nacisku osiowego prze¬ suwu wirników, wywolanego cisnieniem gazu na stronie tloczacej i skierowanego ku stronie ssacej.Na skutek dzialania wspomnianego nacisku wstep¬ nego zostal zlikwidowany czolowy przesuw wirni¬ ków, wywolany cisnieniem gazu panujacym na stronie tloczenia, a tym samym napieranie prze¬ ciwleglych powierzchni czolowych wirników na denko pokrywy po stronie ssacej zostalo zniesione.A wiec powierzchnie czolowe wirników, pod dzia¬ laniem nacisków wstepnych, sa stale dopychane do powierzchni denka na stronie tloczacej, jednak wskutek przeciwdzialania hydrodynamicznej sily nosnej, która powstala na nasadzonych na po¬ wierzchnie czolowe wirników i lekko wygietych lo¬ patkach, powierzchnie te ulegaja odepchnieciu od denka.Zgodnie z wynalazkiem, olej smarny pod cisnie¬ niem, potrzebny do wywolania osiowego nacisku wstepnego, podawany jest z pompy olejowej bez¬ posrednio lub przez urzadzenie regulujace, przy czym cisnienie to jest tak regulowane, ze jego wartosc jest zawsze wyzsza od cisnienia gazu tloczonego przez sprezarke. Do wywolania osio¬ wych nacisków wstepnych moze byc równiez uzyty gaz pod cisnieniem ze sprezarki. Daje to gwaran¬ cje, ze osiowy nacisk wstepny bedzie w kaztiym przypadku wiekszy od nacisku osiowego, wywola- 5 nego cisnieniem gazu, skierowanego ku stronie ssa¬ cej i dzialajacego na wirniki. Olej pod cisnieniem lub sprezony gaz skierowany jest do znanych juz komór cisnieniowych, w których cisnienie dziala czolowo poprzez zwykle lozysko oporowe na wir- 10 niki. Dzieki temu urzadzeniu moga zostac skaso¬ wane dotychczasowe nasadki walów, prowadzone w lozyskach ustalajacych. Lozyska oporowe, umieszczone pomiedzy komorami cisnieniowymi i walami wirników, moga byc nizszej jakosci niz 15 dotychczas stosowane lozyska ustalajace, poniewaz osiowe ustawienie wirników regulowane jest samo¬ czynnie przez hydrodynamiczna sile nosna, powstala na lekko -wygietych lopatkach umieszczonych na czolowych powierzchniach wirników po stronie tlo- 20 czenia. Zuzycie lozysk oporowych nie ma wplywu na wielkosc szczelin pomiedzy czolowymi po¬ wierzchniami wirników i denkami pokryw.Ponadto zgodnie z wynalazkiem dla napedu wir¬ ników umieszczonego wewnatrz centralnego kanalu 25 w jedym z wirników jest zastosowana zebatka, z która zazebia sie druga zebatka, osadzona na wale przechodzacym przez samonastawna dlawnice, umieszczona w kazdej z pokryw, na którego zew¬ netrznym koncu nasadzona jest druga zebatka ipo- 30 laczona z tarcza napedowa, umieszczona na pokry¬ wie. Przez wprowadzenie wspomnianego walka moze byc zlikwidowana nasada walu, sluzaca do napedu sprezarki; jedynie niewielkie tolerowane luzy w zazebieniu zabieraków zapewniaja z zew- 35 natrz napedzanemu wirnikowi samonastawnosc we¬ wnatrz karteru przez hydrodynamiczne sily, utrzy¬ mujace wirnik w stanie bezstykowego zawieszenia.Zalety osiagniete przez wprowadzenie nowego ro¬ dzaju ulozyskowania wirników, zgodnie z wynalaz- 40 kiem, polegaja na znacznej redukcji materialu do budowy wirników, skasowaniu lozysk nosnych oraz zwiazanymi z tym oszczednosciami na kosztach obróbki. W samym stopniu obnizaja sie koszty montazu, gdyz odpada precyzyjna poosiowa regu- 45 lacja luzów czolowych wirników w karterach.Zmniejszaja sie przy tym wymagania odnosnie do¬ kladnosci obróbki karterów, a to dzieki samona- stawnosci wirników oraz okolicznosci, ze wszystkie powierzchnie wspóldzialajace, które wplywaja na 50 wzajemne ustawienie sie wirników wzgledem sie¬ bie i wzgledem ich obudowy, znajduja sie calkowi¬ cie w jej wnetrzu, a przy tym wymagania od¬ nosnie dokladnosci wykonania wewnetrznych czesci obudowy nie ulegaja zaostrzeniu. Skutkiem równo- 55 miernego rozkladu sil podpierajacych wirniki na calej ich dlugosci, znacznie zmniejszaja sie ich od¬ ksztalcenia pod wplywem nacisku gazów; mozna je przeto oszczedniej zwymiarowac albowiem ich wy¬ trzymalos^ na zginanie nie jest w takim stopniu 60 wymagana niz sie ja dotad stosowalo, dzieki czemu w rezultacie uzyskuje sie geometrycznie wieksza pojemnosc skokowa, przy jednoczesnym zachowa¬ niu dotychczasowych wymiarów wewnetrznych obudowy. 65 Wynalazek wyjasniony jest w przykladzie wy-5 76672 6 konania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia w widoku od czola sprezarke srubowa ze zdje¬ ta pokrywa od strony tloczenia, fig. 2 — sprezar¬ ke w przekroju wzdluz linii A-A na fig. 1, fig. 3 — sprezarke w przekroju wzdluz linii B-B na fig. 1, fig. 4 — sprezarke srubowa w przekroju wzdluz linii C-C na fig. 1. Przedstawiony na fig. 1 widok czolowy strony tloczacej sprezarki pokazuje obu¬ dowe wraz z wirnikami 3, 4 umieszczonymi we¬ wnatrz karteru 2, posiadajacymi uzebienie heliko- idalne i wzajemnie zazebiajacymi sie.Powierzchnie obwodowe uzebienia 5, 6 na wirni¬ kach 3, 4 ~sa tak uksztaltowane, ze tworza ze sciankami karterów 2 waskie szczeliny w formie klina, zwróconego swym najwiekszym przeswitem ku przodowi wzgledem kierunku obrotów wirni¬ ków 3, 4, to jest przeciw strumieniowi gazu. Po¬ wierzchnie 9, 10 wirników 3, 4 posiadaja ukosne krawedzie 11, 12 o lekkim wygieciu, które tworza z powierzchnia 19 pokrywy szczeliny w formie równiez klinowej 15, 16, przy czym ich najwiekszy przeswit wzgledem kierunku obrotów 7, 8 wirni¬ ków 3, 4 pokazany jest na fig. 2 i 3. Kanal 14 sluzy do doprowadzania oleju smarnego. Obudowa sprezarki 1, mieszczaca w sobie kartery 2, zamknie¬ ta jest od strony ssacej scianka 17 pokrywy 18, zas od strony tloczacej — scianka 19 pokrywy 20.We wnetrzu obudowy 1 znajduje sie wirnik 3 od¬ dzielony ze wszystkich stron szczelinami od we¬ wnetrznych scianek karteru 2 oraz od powierzchni 17, 19. Wirnik 3 posiada centralny kanal wewnetrz¬ ny 21 z umieszczona w nim zebatka 22. Znajduja¬ ca sie na stronie ssacej pokrywa 18 miesci w so¬ bie komore cisnieniowa 23, której trzon tlokowy 24 polaczony jest poprzez lozysko oporowe 25 z czo¬ lowa strona wirnika 3. Lezacy obok wirnika 3 wirnik 4 jest równiez za posrednictwem trzona tlo¬ kowego 24 i lozyska oporowego 25 polaczony z ko¬ mora cisnieniowa 23. Z zebatka 22 zazebiona jest zebatka 26 walka 27, który przechodzi przez dlaw- nice 28, znajdujaca sie w pokrywie 20 i swym dru¬ gim koncem wyposazonym w zebatke 29, polaczo¬ ny jest z tarcza napedowa 30, umieszczona w lo¬ zysku 31 wbudowanym w pokrywe 20.Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy. Przed uruchomieniem wirników 3, 4 pompa olejowa spre¬ zarki podaje olej pod cisnieniem przez kanal 14 do wnetrza obudowy 1 oraz na zazebione ze soba wirniki 3, 4, a nastepnie — przez kanaly 32, 32' doprowadza olej do komór cisnieniowych 23 i 23', które za pomoca trzonów tlokowych 24 i 24' oraz lozysk oporowych 25 i 25' wywieraja nacisk osio¬ wy na wirniki 3, 4 w kierunku strony tloczacej.Wirnik 3 otrzymuje naped poprzez tarcze napedo¬ wa 30 i walek 27, a wraz z nim wirnik 4 zazebio¬ ny z wirnikiem 3, jak pokazano to na fig. 1.Na skutek zwilzenia olejem wszystkich powierz¬ chni wirników i wewnetrznych scianek karterów wraz z pokrywami, pojawia sie hydrodynamiczna sila nosna w szczelinach klinowych, która powo¬ duje, ze powierzchnie obwodowe 5, 6 obu zazebio- 5 nych wirników 3, 4 zostaja odsuniete od scianek karteru 2' w obudowie 1, jak równiez od po¬ wierzchni 19 pokrywy 20. Nacisk czolowy po¬ wierzchni strony ssacej wirników na scianke 17 pokrywy 18 nie istnieje, poniewaz sila poosiowa io komór cisnieniowych 23 23' jest wieksza niz sila osiowego nacisku wirników 3, 4, która stanowi su¬ me wartosci hydrodynamicznej sily nosnej i ci¬ snienia gazu panujacego na stronie tloczacej. 15 PL PL