SE463683B - Reglerbar skruvkompressor - Google Patents

Description

463 685 2 eller -reglering. Denna anordning består huvudsakligen av en eller två styrslider vilka är anordnade periferiellt vid de i ingrepp arbetande skruvrotorerna invid arbetsrummet. Genom in- ställning av sliden respektive sliderna friges ett utrymme genom vilket den redan insugna gasen via urtag, borrningar eller överströmskanaler äter kan strömma tillbaka till insug- ningssidan.Ju mer sliden.öppnas desto mindre blir den verk- liga matade gasmängden. Äterströmningens förlopp är emellertid behäftad med förluster och måste därmed betraktas såsom en nackdel vad gäller verkningsgraden. Vidare är det känt att i stället för med hjälp av en inställbar slid förändra volym- strömmen med.hjälp av skruvdelen hos en axiellt förskjutbar spårrotor (DE 25 53 222). Även denna lösning grundar sig emellertid på principen med återförande av en del av de redan insugna gaserna med åtföljande nackdel i form av återström- ningsförluster.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma en reglerbar skruv- kompressor av inledningsvis angivet slag vilken kan utnyttjas för mekanisk förkomprimering eller laddning av förbrännings- motorer, i synnerhet Otto- eller dieselmotorer, varvid volym- strömmen kan regleras i beroende av belastningen vid försum- bart små förluster i dellastområdet.

Detta syfte uppnås vid en skruvkompressor av det kända slag som anges i ingressen till kravet 1, genom att ett arbetshus tillsammans med ett stationärt lagerhus, vilket omger detta, bildar dubbelhus och genom att arbetshuset är axiellt för- skjutbart men vridfast anordnat inuti lagerhuset, varvid urtag i arbetshuset bildar de sug- och trycksidiga styrkanterna.

Med detta arrangemang i enlighet med uppfinningen fylls kom- pressorkamrarna endast partiellt vid förskjutning av arbets- huset i riktning mot sugsidan, varigenom en nästintill för- lustfri volymströmsminskning uppnås ända ner till nollmatning.

Om arbetshuset däremot förskjuts i riktning mot trycksidan fram till ändanslaget, föreligger driftstillståndet - fullmat- ning. En särskild fördel med den enligt uppfinningen före- 3 463 683 slagna regleringen ligger däri att mellan arbetshusets in- ställningsväg och volymströmmens ändring råder ett linjärt samband.

Vid driftstillstånd mellan full- och nollmatning, dvs i del- lastområdet, expanderar gasen, efter att den sugsidiga styr- kanten strukit över rotortänder hos fläns- och spårrotorerna, till den maximala kammarvolymen i den stängda kammaren, för att därefter komprimeras vid rotorernas fortsatta rotation.

Den kompression av gasen som kan uppnås i dellast-driftstill- ståndet är mindre än den i fullmatnings-driftstillståndet på grund av den samtidiga förskjutningen av den trycksidiga styr- kanten med den sugsidiga styrkanten. Därvid bildar arbets- husets styrkanter tillsammans med arbetsrummets frontväggar ett sugsidigt inloppsfönster respektive ett trycksidigt ut- loppsfönster, varvid storlekarna på dessa fönster minskas eller ökas alltefter arbetshusets läge. Kammartrycket i del- lastområdet kan före den trycksidiga tryckkantens överstryk- ning ligga över eller under inloppstrycket. I fallet med den mekaniska laddningen eller förkomprimeringen av förbrännings- motorer kan, alltefter arbetshusets läge, mellantrycket mellan laddare (kompressor) och förbränningsmotor falla under insug- ningstrycket. Vid denna konstellation avger kompressorn, vilken därvid verkar såsom motor, effekt till förbrännings- motorn via drivningen. Effektutbytet optimeras genom att det inre tryckförhållandet approximativt anpassas till det yttre.

Vid de föreslagna lösningarna med slidstyrning uppträder för- utom återströmningsförlusterna även, alltefter konstruktiv utformning, oönskade läckage i slidområdet. Vid lösningen enligt uppfinningen undvikes eller elimineras dessa möjliga läckage genom att ett tätningselement är anordnat vid kontakt- ytan mellan arbetshus och lagerhus utan att mätbart öka frik- tionsmotståndet mot arbetshusets förskjutning.

Det i arbetshusets vägg fastsatta manöverelementet för för- skjutning av arbetshuset är anordnat parallellt med förskjut- ningsriktningen och är tätande fört utåt genom lagerkroppen. 463 683 4 Detta manöverelement kan alltefter användningsfallet förflyt- tas mekaniskt, elektriskt, pneumatiskt eller hydrauliskt.

Vid en vidareutveckling av uppfinningens idé föreslås för dubbelhuset en husform som avviker från ett cirkelformigt tvärsnitt. Detta utföringsexempel har den fördelen att dels vridsäkringen för arbetshuset bortfaller och dels att total- vikten minskas._Av nackdel är emellertid den högre tillverk- ningstekniska kostnaden för framställning av detta dubbelhus i förhållande till tillverkningen av det enkla cirkelformiga tvärsnittet.

Ett utföringsexempel av uppfinningen illustreras närmare på de bifogade ritningarna, på vilka Fig. 1 visar en reglerbar skruvkompressor i vertikalsnitt utmed linjen C-C i fig. 2, fig. 2 visar en reglerbar skruvkompressor i snitt utmed den brutna eller förskjutna linjen A-A i fig. l, fig. 3 visar en reglerbar skruvkompressor i ett horisontellt längdsnitt utmed linjen B-B i fig.2 (driftsläget vid fullmatning), och fig. 4 visar en reglerbar skruvkompressor i vertikalsnitt mot- svarande fig. l, men med en annan utföringsform på dubbelhuset.

I fig. 1 ingriper två skruvrotorer 1, 2 med varandra, av vilka den ena är utformad såsom flänsrotor (huvudrotor) l och den andra är utformad såsom spårrotor (birotor) 2. Bägge rotorerna l, 2 omfattas av ett arbetshus 3 med två varandra skärande, med axeln parallella cylindriska borrningar 4, 5 vilka även bildar arbetsrummet. Det axiellt förskjutbara arbetshuset 3 är anordnat inuti det stationära lagerhuset 6 och bildar tillsam- mans med detta ett dubbelhus, varvid en del av den trycksidiga styrkanten 15 är synlig.Vid denna utföringsform i fig.l är 5 463 68.5 arbetshuset 3 och lagerhuset 6 i tvärsnitt cirkelformiga. För bättre bortledande av den alstrade arbetsvärmen är det statio- nära lagerhuset 6 vid ytterytan försett med flänsar 8. För undvikande av en vridning av arbetshuset 3 i omkretsrikt- ningen, vilket skulle ha till följd att det.kon1att stöta emot rotortänderna, är en vridsäkring i form av ett styrelement 9 anordnad.

Fig. 2 visar den reglerbara skruvkompressorn i sidovy utmed snittet A-A i fig.]J Lufttillförseln respektive luftavled- ningen sker på känt sätt med hjälp av ett sugrör 10 respektive ett tryckrör 11, varvid bägge mynnar i arbetsrummet på olika sidor om ett plan som innehåller rotoraxlarna 12, 13. Arbets- huset 3 enligt uppfinningen är försett med urtag som bildar de sugsidiga 14 och trycksidiga 15 styrkanterna. Arbetsrummet tillslutes vid frontsidorna med hjälp av ändväggarna 17, 18 vilka är beståndsdelar av lagerkropparna 19, 20. Dessa lager- kroppar 19, 20 är med hjälp av här icke närmare visade skruvar 21, 22 fastsatta vid lagerhuset.

Den maximala möjliga inställningsvägen för arbetshuset 3 anges med hjälp av en pil 16. Den axiella lägesinställningen av arbetshuset 3 sker med hjälp av ett manöverelement 23, varvid detta exempelvis kan förflyttas mekaniskt, elektriskt, pneuma- tiskt eller hydrauliskt. Tätningen mellan det axiellt för- skjutbara arbetshuset 3 och det stationära lagerhuset 6 för undvikande av icke önskad återströmning, sker med hjälp av ett i kontaktytan anordnat tätningselement 24.

I fig. 3 visas det trycksidiga utloppsfönstret 25, vilket är bildat genom lagerkroppens 19 ändvägg 17 såväl som genom arbetshusets 3 trycksidiga styrkant 15. De bägge skruvrotorer- na 1, 2 är på känt sätt förbundna med varandra via en kopp- lingstransmission 26, 27.För den ändsidiga tätningen av den reglerbara skruvkompressorn är lock 28, 29, 30 anordnade vilka med hjälp av skruvar 31, 32 är fastsatta vid respektive lager- kroppar 19, 20. För lägesinställning av lagerkropparna 19, 20 i förhållande till lagerhuset 6 är styrpinnar 33, 34 inslagna 463 683 e i de genom lagerkropparna 19, 20 och det stationära lagerhuset 6 gående borrningarna 35, 36.

Fig. 4 visar samma tvärsnitt genom en reglerbar skruvkompres- sor som fig. 1, men med ett från cirkelformen avvikande tvär- snitt för dubbelhuset. På fördelaktigt sätt inbesparas däri- genom vikt och även vridsäkringen 9.

Claims (4)

7 463 683 PATENTKRAV

1. Reglerbar skruvkompressor med tvâ med varandra ingripande skruvrotorer av vilka den ena är utformad såsom flänsrotor (huvudrotor) och den andra är utformad såsom spårrotor (bi- rotor), vilka är lagrade i ett hus med tvâ varandra skärande, med axeln parallella cylindriska borrningar för bildande av ett rotorerna upptagande arbetsrum som vid frontsidorna är tillslutet av de vid rotorerna tätande anliggande ändväggarna, med sug- och tryckrör som mynnar i arbetsrummet på motsatta sidor om ett plan som innehåller rotoraxlarna, såväl som med en styranordning för förändring av volymströmmen, vid vilken i arbetsrummets vägg är anordnade axiellt förskjutbara, sug- och trycksidiga styrkanter, k ä n n e t e c k n a d av att ett arbetshus (3) tillsammans med ett stationärt lagerhus (6L vilket omger detta, bildar ett dubbelhus och av att arbets- huset (3) är axiellt förskjutbart men vridsäkert anordnat inuti lagerhuset (6), varvid urtag i arbetshuset (3) bildar de sug- (14) och trycksidiga (15) styrkanterna.

2. Reglerbar skruvkompressor enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att arbetshusets (3) styrkanter (14, 15) tillsammans med arbetsrummets ändväggar (17, 18) bildar ett sugsidigt inloppsfönster respektive ett trycksidigt utlopps- fönster (25).

3. Reglerbar skruvkompressor enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att för undvikande av återströmning vid kontaktytan mellan arbetshuset (3)och lagerhuset (6)är ett tätningselement (24) anordnat.

4. Reglerbar skruvkompressor enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att vid en ändvägg hos arbetshuset (3) är ett genom lagerkroppen (20) fört manöverelement (23) anordnat.