TWI586891B - 螺旋壓縮機 - Google Patents

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Description

螺旋壓縮機
本發明是有關於螺旋壓縮機。
在專利文獻1所揭示之螺旋壓縮機，該螺旋壓縮機為了讓維修性提昇，採用設置將壓縮機本體和馬達連結的連結殼套，且在該連結殼套的內部將馬達軸和轉子軸藉由軸接頭締結的構造。
該螺旋壓縮機是將馬達配置在壓縮機本體的上方的直立型。在具有前述構造的螺旋壓縮機上，亦存在將馬達配置在壓縮機本體的側方的橫置型。
在具有連結殼套的橫置型的螺旋壓縮機中，馬達的重量的一部分作為負荷施加在連結殼套的馬達側結合部。再者，因為在運轉時馬達和壓縮機本體分別產生振動，所以力作用在連結殼套。特別是在鉛直方向的應力較大。
另一方面，為了進一步讓連結殼套內部的軸接頭的維修性提昇，所以考慮在連結殼套設置作業孔。
假如，若在連結殼套設置作業孔，連結殼套的鉛直方向的剪切剛性會顯著降低。剛性降低將導致振動的增加及破損。作為此單純的解決辦法，例如為了補強剛性，將連結殼套的管部分的厚度增加，或在連結殼套的管部分設置放射狀凸條。然而，無論是管部分的厚度的增加、及放射狀凸條的追加的任一個情況下，皆會因隨著材料重量的增加而導致成本的增加。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1 日本特開平06-193573號公報
本發明的課題，在於對於螺旋壓縮機，抑制成本增加而且避免連接殼套的剛性降低，讓維修性提昇，該螺旋壓縮機具有將螺旋壓縮機本體和驅動該螺旋壓縮機本體的馬達予以連接的連接殼套。
作為解決前述課題之手段，本發明的螺旋壓縮機具備：壓縮機本體，其是藉由螺旋轉子將流體予以壓縮；馬達，其被配置在前述壓縮機本體的側方，將驅動力供給至前述壓縮機本體；齒輪箱，其被連結於前述壓縮機本體，將前述馬達的驅動力傳遞至前述螺旋轉子；管狀之 連接殼套，其是將前述齒輪箱和前述馬達予以連接且具有水平軸；輸入軸，其連結於前述馬達的軸，將前述馬達的驅動力輸入前述齒輪箱；聯軸節，其被收容在前述連接殼套，將前述輸入軸和前述馬達的軸予以連結；水平方向的作業孔，其是設在前述連接殼套，用來進行前述聯軸節的維修；以及凸條，其是朝設在前述連接殼套之上下方向延伸。
根據該構造，由於在連接殼套設有水平方向的作業孔及朝上下方向延伸的凸條，因而可以抑制成本增加而且避免連接殼套的剛性降低，讓維修性提昇。特別是藉由在連接殼套設置朝上下方向延伸的凸條，可以讓連接殼套的鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套的剛性降低。此外，本說明書中的上下方向，並非僅限定於鉛直方向，亦包含在可以與鉛直方向的情況實質上同等獲得讓鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套的剛性降低的效果的範圍內傾斜的方向。
較佳為前述凸條是朝鉛直方向延伸。根據該構造，可以最有效率地讓連接殼套的鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套的剛性降低。
再者，本發明的螺旋壓縮機，亦可前述壓縮機本體是由第1及第2壓縮機本體所構成，具備：低速齒輪，其是被收容在前述齒輪箱並連結於前述輸入軸；第1小齒輪，其被收容在前述齒輪箱，並且以軸心比前述低速齒輪的軸心更被配置於上方地連結於前述第1壓縮機本體 的螺旋轉子的軸而與前述低速齒輪嚙合；以及第2小齒輪，其被收容在前述齒輸箱，並且以軸心比前述低速齒輪的軸心更位於上方，且相對於通過前述低速齒輪的軸心的鉛直線被配置在與前述第1小齒輪相反側地連結於前述第2壓縮機本體的螺旋轉子的軸而與前述低速齒輪嚙合。
較佳為前述連接殼套是在軸方向的一端具備具有與前述齒輪箱的連結面的齒輪箱側凸緣部，並且在軸方向的另一端具備具有與前述馬達的連結面的馬達側凸緣部，前述凸條是配置在與前述齒輪箱側凸緣部的連結面及前述馬達側凸緣部的連結面正交的方向。根據該構造，由於可以將凸條配置在正交於齒輪箱側凸緣部的連結面、及馬達側凸緣部的連結面的方向，因而可以將凸條確實地固定於連接殼套。
較佳為前述凸條是配置在前述作業孔附近。根據該構造，藉由在連接殼套中，將凸條設置在鉛直方向的剪切剛性較低的作業孔附近，可以有效地補強連接殼套剛性。
較佳為前述凸條是設在複數部位。根據該構造，藉由在鉛直方向的剪切剛性較低的部位分成複數個設置，可以藉更少重量的材料得到與僅設在一個部位的情況同等的效果。
較佳為前述凸條之投射在假設鉛直面的投影面積是與前述作業孔之投射在前述假設鉛直面的投影面積相同。根據該構造，可以藉著所須最低限度的重量的材 料，避免連接殼套的鉛直方向的剪切剛性降低。
根據本發明，由於在連接殼套設有水平方向的作業孔及朝上下方向延伸的凸條，因而可以抑制成本增加而且避免連接殼套的剛性降低，讓維修性提昇。特別是藉由在連接殼套設置朝上下方向延伸的凸條，可以讓連接殼套的鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套的剛性降低。
10‧‧‧螺旋壓縮機
11A‧‧‧第1壓縮機本體
11B‧‧‧第2壓縮機本體
12‧‧‧馬達
13‧‧‧齒輪箱
14‧‧‧連接殼套
14a‧‧‧管部
14b‧‧‧頂部
15A、15B‧‧‧螺旋轉子
16‧‧‧軸
17‧‧‧聯軸節
18‧‧‧輸入軸
19‧‧‧低速齒輪
20A‧‧‧第1小齒輪
20B‧‧‧第2小齒輪
21A、21B‧‧‧轉子軸
22‧‧‧齒輪箱蓋
23‧‧‧連結面
24‧‧‧齒輪箱側凸緣部
25‧‧‧連結面
26‧‧‧馬達側凸緣部
27、27A、27B‧‧‧作業孔
28、28A、28B、28C、28D‧‧‧凸條
31‧‧‧作業孔上端緣部
32‧‧‧作業孔下端緣部
33‧‧‧假設鉛直面
34‧‧‧內壁頂部
35‧‧‧鑽錐坑
H‧‧‧水平軸
P‧‧‧軸心
Q‧‧‧軸心
R‧‧‧軸心
第1A圖是表示本發明的第1實施方式的螺旋壓縮機的俯視圖。
第1B圖是表示本發明的第1實施方式的螺旋壓縮機的側視圖。
第1C圖是表示本發明的第1實施方式的螺旋壓縮機的側方部分剖面圖。
第2圖是表示齒輪箱內部的低速齒輪和第1小齒輪及第2小齒輪的位置關係的側面圖。
第3圖是第1實施方式的連接殼套的側視圖。
第4圖是第3圖的IV-IV線剖面圖。
第5圖是第2實施方式的連接殼套的側視圖。
第6圖是第5圖的VI-VI線剖面圖。
第7圖是第3實施方式的連接殼套的側視圖。
第8圖是第7圖的VIII-VIII線剖面圖。
第9圖是表示假設鉛直面上的凸條及作業孔的投影面積的圖。
第10圖是第4實施方式的連接殼套的側視圖。
第11圖是第10圖的XI-XI線剖面圖。
第12圖是第5實施方式的連接殼套的側視圖。
第13圖是第12圖的XIII-XIII線剖面圖。
第14圖是第6實施方式的連接殼套的縱剖面圖。
第15圖是第14圖的XV-XV線剖面圖。
第16圖是第7實施方式的連接殼套的縱剖面圖。
第17圖是第16圖的XVII-XVII線剖面圖。
第18圖是表示本發明的變形例的圖。
第19圖是第18圖的IXX-IXX線剖面圖。
第20圖是表示本發明的變形例的圖。
第21圖是本發明的變形例的連接殼套的剖面圖。
第22圖是本發明的變形例的連接殼套的側視圖。
第23圖是第22圖的XXIII-XXIII線剖面圖。
以下，將本發明之實施方式依據圖式進行說明。
(第1實施方式)
第1A圖至第1C圖是表示本發明的第1實施方式的螺旋壓縮機。該螺旋壓縮機10具備：壓縮機本體11A、11B；馬達12；齒輪箱13；及連接殼套14。
壓縮機本體11A、11B是第1壓縮機本體11A及第2壓縮機本體11B，藉由螺旋轉子15A、15B將流體予以壓縮。
馬達12是配置在壓縮機本體11A、11B的側方，將驅動力供給於壓縮機本體11A、11B。馬達12的軸16是經由聯軸節17連結輸入軸18。輸入軸18是將馬達12的驅動力輸入於齒輪箱13。聯軸節17是收容在連接殼套14。
齒輪箱13是將馬達12的驅動力傳遞於螺旋轉子15A、15B。齒輪箱13是連結於壓縮機本體11A、11B。如第1C圖及第2圖所示般，在齒輪箱13收容低速齒輪19、及小齒輪20A、20B。低速齒輪19是連結於輸入軸18的與聯軸節17側相反側。在第1壓縮機本體11A的螺旋轉子15A的轉子軸21A，連結與低速齒輪19嚙合的第1小齒輪20A。再者，在第2壓縮機本體11B的螺旋轉子15B的轉子軸21B，連結與低速齒輪19嚙合的第2小齒輪20B。轉子軸21A、21B的軸心P、Q是配置在比低速齒輪19的軸心R更上方。第2小齒輪20B是相對於通過低速齒輪19的軸心R的鉛直線配置在與第1小齒輪20A相反側。在齒輪箱13的內部，連接經由軸承將輸入軸18旋轉支撐的齒輪箱蓋22。
連接殼套14是將齒輪箱13和馬達12予以連接且具有水平軸H地配置的管狀之連接殼套。本實施方式的連接殼套14是圓筒形狀。如第3圖所示般，連接殼套14在管部14a的軸方向的一端具備具有與齒輪箱13的連結面23的齒輪箱側凸緣部24。再者，連接殼套14在管部14a的軸方向的另一端具備具有與馬達12的連結面25的馬達側凸緣部26。齒輪箱側凸緣部24、馬達側凸緣部26、及連結面23、25是大致與連接殼套14的水平軸H正交。在齒輪箱側凸緣部24和馬達側凸緣部26，設置有用於固定在齒輪箱13及馬達12的螺栓孔。
在連接殼套14設置有用來進行聯軸節17的維修的水平方向的作業孔27。作業孔27為了維修容易而配置在連接殼套14的管部14a的側面的上下方向的中央。將作業孔27在平面展開的形狀為長圓形。在此，長圓是指由同樣大小的兩個半圓部和將此些平滑地予以連結的兩條直線部所構成的形狀。作業孔27是在對應於軸方向的聯軸節17的位置，且配置成前述兩個半圓部位於上下。
在連接殼套14設置有朝鉛直方向延伸的凸條28。凸條28是略矩形的平板。凸條28是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的頂部14b。換言之，凸條28是配置與齒輪箱側凸緣部24的連結面23及馬達側凸緣部26的連結面25正交的方向。
當將馬達12啟動時，從輸入軸18輸入的驅動力是從低速齒輪19，朝第1小齒輪20A及第2小齒輪20B傳遞，且朝第1壓縮機本體11A及第2壓縮機本體11B的螺旋轉子15A、15B的轉子軸21A、21B傳遞。而且，螺旋轉子15A、15B旋轉且流體被壓縮。
在具有連接殼套14的螺旋壓縮機10中，馬達12的重量的一部分作為負荷施加在連接殼套14的馬達側結合部。再者，因為在運轉時馬達12和齒輪箱13分別產生振動，所以力作用在連接殼套14。特別是在鉛直方向的應力較大。
鉛直方向的應力較大理由，在於齒輪箱13的振動的大小和馬達12的振動的大小不同。如第2圖所示般，在具有兩個壓縮機本體11A、11B的螺旋壓縮機10中，兩個小齒輪20A、20B配置在低速齒輪19的上方來傳遞驅動力。
傳遞動力於壓縮機本體11A、11B的齒輪19、20A、20B是驅動時分離力作用於齒輪19、20A、20B間。該力是作用在將低速齒輪19的中心和小齒輪20A、20B的中心連接的延長線上的方向。因而，當將螺旋壓縮機10啟動時，分離力加總且相對於輸入軸18及低速齒輪19鉛直向下的力量變強。因此，在經由連結於低速齒輪19的輸入軸18而力所作用的齒輪箱蓋22上，鉛直振動變大。因而，連接有齒輪箱蓋22的齒輪箱13，甚至在齒輪箱13側的連接殼套14上亦同樣地鉛直方向的振動變 大。
另一方面，因為馬達12側的軸16是藉由聯軸節17與輸入軸18連接，所以振動不易從輸入軸18側傳到馬達軸16。而且因為馬達12重量較重，不易振動，所以振動較小。由於此些的結果所以馬達12側的連接殼套14的鉛直方向的振動較小。因此，在連接殼套14發生鉛直方向的剪切變形。即使在該情況下，由於在連接殼套14設置朝上下方向延伸的凸條28，因而可以讓連接殼套14的鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套14的剛性降低。
由於在連接殼套14設有水平方向的作業孔27及朝上下方向延伸的凸條28，因而可以抑制成本增加而且避免連接殼套14的剛性降低，讓維修性提昇。特別是藉由在連接殼套14設置朝上下方向延伸的凸條28，可以讓連接殼套14的鉛直方向的剪切剛性提昇且避免連接殼套14的剛性降低。
由於可以將凸條28配置在正交於齒輪箱側凸緣部24的連結面23、及馬達側凸緣部26的連結面25的方向，因而可以將凸條28確實地固定於連接殼套14。
(第2實施方式)
如第5圖及第6圖所示般，凸條28是配置在連接殼套14的作業孔27附近。凸條28是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26，底面固定在管部 14a的作業孔上端緣部31。根據該構造，藉由在連接殼套14中，將凸條28設置在鉛直方向的剪切剛性較低的作業孔27附近，可以有效地補強連接殼套14的剛性。
第2實施方式的其他構造及作用與第1實施方式相同。
(第3實施方式)
如第7圖及第8圖所示般，在連接殼套14設置有兩個的凸條28A、28B。兩個的凸條28A、28B是配置在相對於通過軸心的水平線形成對稱的位置的作業孔27附近。凸條28A是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的作業孔上端緣部31。凸條28B是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的作業孔下端緣部32。根據該構造，藉由在鉛直方向的剪切剛性較低的部位將凸條分成複數個設置，可以藉更少重量的材料得到與僅設在一個部位的情況同等的避免剪切剛性降低的效果。
在本實施方式中，特別是亦可以如下述般構成。凸條28A、28B的寬度與管部14a的軸方向的長度相同。凸條28A、28B的厚度與管部14a的厚度相同。凸條28A、28B的高度，是設定為第9圖所示之投射在假設鉛直面33的凸條28A、28B的投影面積與作業孔27之投射在假設鉛直面33的投影面積相同。換言之，凸條28A的 面積S1和凸條28B的面積S2的總和，是與作業孔27之投射在假設鉛直投影面33的投影面積S3相同。根據該構造，可以藉著所須最低限度的重量的材料，避免連接殼套的鉛直方向的剪切剛性降低。
第3實施方式的其他構造及作用與第2實施方式相同。
(第4實施方式)
如第10圖及第11圖所示般，在連接殼套14設置有四個凸條28A~28D。再者，在連接殼套14，作業孔27A、27B是配置在相對於通過軸心的鉛直線形成對稱的位置。四個凸條28A~28D之中，兩個的凸條28A、28B是配置在作業孔27A附近且相對於通過軸心的水平線形成對稱的位置。其餘的兩個的凸條28C、28D是配置在作業孔27B附近且相對於通過軸心的水平線形成對稱的位置。凸條28A、28B是相對於通過軸心的鉛直線，配置在與凸條28C、28D對稱的位置。凸條28A、28C是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的作業孔上端緣部31。凸條28B、28D是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的作業孔下端緣部32。
第4實施方式的其他構造及作用與第3實施方式相同。
(第5實施方式)
如第12圖及第13圖所示般，在本實施方式中，雖在連接殼套14設有作業孔27A但僅未設置作業孔27B的部分與第4實施方式不同。
第5實施方式的其他構造及作用與第4實施方式相同。
(第6實施方式)
如第14圖及第15圖所示般，凸條28是配置在連接殼套14的管部14a的內壁頂部34。凸條28的頂面是固定在管部14a的內壁頂部34。
第6實施方式的其他構造及作用與第1實施方式相同。
(第7實施方式)
如第16圖及第17圖所示般，在連接殼套14設置有兩個的凸條28A、28B。凸條28A是配置在連接殼套14的管部14a的內壁頂部34。凸條28A的頂面是固定在管部14a的內壁頂部34。凸條28B是兩側面被固定在齒輪箱側凸緣部24及馬達側凸緣部26，底面固定在管部14a的頂部14b。
第7實施方式的其他構造及作用與第1實施方式相同。
此外，本發明的螺旋壓縮機並非限定於前述 實施方式，可以如以下所示般做各種的變更。
雖然在以上的實施方式所表示的凸條28的剖面形狀為矩形，但不一定必須是矩形，亦可為第18圖及第19圖所示的三角形或多角形等。
管狀之連接殼套14亦可為四角管等的方管、橢圓管等。
如第20圖及第21圖所示般，連接殼套14具有齒輪箱側凸緣部24、及馬達側凸緣部26的雙方，或亦可不具有任一方。該情況下，亦可設置鑽錐坑35取代凸緣部24、26。再者，凸條28亦可設在連接殼套14的內壁。
在第3實施方式所表示的凸條28的大小的設定方法，亦可適用具有複數的凸條28的其他的實施方式，換言之即第4、5及7實施方式。
再者，如第22圖及第23圖所示般，凸條28亦可以設置成傾斜至與將管部14a的外壁面上的作業孔27的中心36和作業孔27的上端37予以連結的線平行的位置，換言之在軸方向觀看時相對於鉛直線傾斜至角度α。如此般，可以在連接殼套14設置朝上下方向延伸的凸條28。藉著形成至角度α，即使是在凸條28之投射在假設鉛直面的投影面積與作業孔27的投影面積相同的情況下，由於凸條28的重量不會超出藉由開設作業孔27所減少的殼套的重量，因而可以抑制成本增加。
14‧‧‧連接殼套
14a‧‧‧管部
14b‧‧‧頂部
26‧‧‧馬達側凸緣部
27‧‧‧作業孔
28‧‧‧凸條

Claims (7)

  1. 一種螺旋壓縮機，其特徵係具備：壓縮機本體，其是藉由螺旋轉子將流體予以壓縮；馬達，其被配置在前述壓縮機本體的側方，將驅動力供給至前述壓縮機本體；齒輪箱，其被連結於前述壓縮機本體，將前述馬達的驅動力傳遞至前述螺旋轉子；連接殼套，其是將前述齒輪箱和前述馬達予以連接且具備有具有水平軸的管部；輸入軸，其連結於前述馬達的軸，將前述馬達的驅動力輸入前述齒輪箱；聯軸節，其被收容在前述連接殼套的前述管部，將前述輸入軸和前述馬達的軸予以連結；水平方向的作業孔，其是設在前述連接殼套的前述管部，用來進行前述聯軸節的維修；以及凸條，其是從前述連接殼套的前述管部的內面或外面朝上下方向延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之螺旋壓縮機，其中前述凸條是朝鉛直方向延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之螺旋壓縮機，其中前述壓縮機本體是由第1及第2壓縮機本體所構成，具備： 低速齒輪，其是被收容在前述齒輪箱並連結於前述輸入軸；第1小齒輪，其被收容在前述齒輪箱，並且以軸心比前述低速齒輪的軸心更被配置於上方地連結於前述第1壓縮機本體的螺旋轉子的軸而與前述低速齒輪嚙合；以及第2小齒輪，其被收容在前述齒輸箱，並且以軸心比前述低速齒輪的軸心更位於上方，且相對於通過前述低速齒輪的軸心的鉛直線被配置在與前述第1小齒輪相反側地連結於前述第2壓縮機本體的螺旋轉子的軸而與前述低速齒輪嚙合。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之螺旋壓縮機，其中前述連接殼套，是在前述管部的軸方向的一端具備具有與前述齒輪箱的連結面的齒輪箱側凸緣部，並且在前述管部的軸方向的另一端進一步具備具有與前述馬達的連結面的馬達側凸緣部，前述凸條是配置在與前述齒輪箱側凸緣部的連結面及前述馬達側凸緣部的連結面正交的方向。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之螺旋壓縮機，其中前述凸條是配置在前述作業孔附近。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之螺旋壓縮機，其中前述凸條是設在前述連接殼套的前述管部的內面或外 面的複數部位。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之螺旋壓縮機，其中前述凸條之投射在假設鉛直面的投影面積是與前述作業孔之投射在前述假設鉛直面的投影面積相同。
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