[发明专利]螺旋压缩机

说明书

本发明涉及一种螺旋压缩机(Schraubenkompressor)，其具有在转 子壳体中平行于轴线且可旋转地安装的两个螺旋转子，每个螺旋转子 都具有带有螺旋形肋条和凹槽的轮廓部分(Profilabschnitt)。转子利用 其肋条和凹槽啮合地且密封地相互接合，在运行中输送并压缩在转子 和转子壳体之间所包含的气体。

在设计这种类型的螺旋转子的轮廓时，到目前为止致力于在已知 的转子轮廓外径情况下向在转子和转子壳体之间包括的待压缩的气 体体积提供尽可能大的容积，这表示在体积上要尽可能地充分地利用 转子轮廓。

相反，本发明的目的在于提供这样的螺旋压缩机，其适用于将气 体压缩到非常高的压强，典型地在30至50bar范围内，并尤其可以 运行该螺旋压缩机而作为多级(尤其是三级)压缩机单元的最后一级。 在这种高压时，转子遭受在转子和壳体之间所包含的高压气体所产生 的强横向力的作用，使得转子挠曲。这可能损害转子之间的密封并因 此导致损失效率。由于转子的挠曲，也不可以那么小(如用于达到希 望的较好的密封和较高的效率的那样)地限定在转子和转子壳体之间 的径向缝隙。

因此，本发明的目的在于，提供一种适用于在较高压缩压强时运 行的螺旋压缩机。

在权利要求1中给出该目根据本发明的解决方法。从属权利要求 涉及本发明的其它有利实施例。

已经发现，在权利要求中给出的转子的设计导致在转子的抗弯曲 强度和在转子的螺旋凹槽中包括的压缩气体体积(其造成挠力)的大 小之间的尤其有利关系。

参考附图详细说明本发明的实施例。

其中，显示了；

图1是根据本发明的螺旋压缩机的局部截面图。

图2根据图1的螺旋压缩机的转子的透视图。

图3是在垂直于轴线的截面中的两个转子的转子轮廓。

在图1中作为实施示例而显示的螺旋压缩机具有以截面形式描 述的转子壳体1，其中两个转子3和5平行于轴线而可旋转地安装。 转子3，5的旋转轴线位于共同的竖直平面中，该竖直平面也是用于描 述转子壳体1的截面。每个转子都具有轮廓部分7和9，其具有带有 螺旋形肋条和凹槽的轮廓，其中肋条和凹槽将这两个轮廓部分7，9彼 此接合。在轮廓部分7，9上连接有轴销7a，7b，9a，9b，其表面与密封环 11共同作用，以将转子密封在转子壳体1中。此外，轴销7a，7b，9a，9b 通过轴承13，15可旋转地安装在转子壳体1中。

在图1中的上转子3是主转子，并且在其图1中的左端具有其轴 销的延长部7c，其用于容纳主动齿轮(未显示)，该主动齿轮与传动装 置(未显示)的相应齿轮相接合，以驱动转子3旋转。在图1中的右端 上两个转子3，5具有两个彼此接合的齿轮17，19，其构成同步传动装 置，该装置以所希望的转速比把上转子的旋转传递到作为次级转子的 下转子5上，并且为转子的轮廓部分7，9提供无接触接合。

所述螺旋压缩机优选地是干式运行的，这表示用于润滑、冷却或 密封的油没有引入密封空间。转子轮廓无接触接合但彼此密封。这对 于所有取决于压缩气体的完全无油的应用而言是有利的。油仅仅引入 密封空间的外部，这表示在通过密封件1 1密封的区域的外部，例如 为了润滑传动装置(未示出)而引向轴承13，15和同步传动装置17，19。

在图2中单独显示了图1的螺旋压缩机的两个转子3，5。由图2 可知，作为主转子的转子3具有轮廓部分7，其轮廓由六个螺旋形肋 条7′构成。作为次级转子的下转子5具有轮廓部分9，其轮廓由八个 螺旋形肋条9′构成。因此，两个转子的螺旋形肋条7’，9’的总数，即″ 齿数″的总数总计为14。

此外，在图2中显示了连接到各转子3，5的轮廓部分7和9的两 侧的轴销的区域7a，7b，9a，9b，其直径(D，D′)大于各轮廓部分的外径的 一半。

图3显示了在垂直于轴线的截面中的两个转子轮廓部分7，9。主 转子的轮廓7具有6个螺旋形肋条7′，其通过凹槽7″彼此分离。肋条 7′的顶面位于直径为Da的轮廓的外包络圆Ka上。凹槽7″的底面位 于具有直径Di的内圆Ki上。圆Ka和Ki之间的径向距离称为肋条 高度或齿高度H。其不大于，优选地小于外圆Ka的直径Da的0.15 倍。这对于八个肋条9′和将其分离的下转子(次级转子)9的凹槽9″也 适用，也就是说这里的齿高度H也不大于轮廓外径Da的0.15倍。

在图1中所示的螺旋压缩机运行时，其吸入室10(其构造成在转 子壳体1中紧邻轮廓部分7，9在图1中的左端)引入待压缩的气体，尤 其是空气，该气体优选地已经由一个或多个预接通的压缩机级(未显 示)压缩到中间压强，例如压缩在10至15bar范围内，优选地是12bar。 该预压缩的气体通过两个转子3，5的轮廓部分7，9在图1中向右输送 至出口(未显示)，并同时压缩到最终压强，其优选地位于30至50bar 范围内，尤其是大约40bar。螺旋压缩机的转子设计成，其在较大程 度上对于由压缩气体在较高压强下产生的横向力不敏感。