本發明涉及無油螺桿壓縮機。
背景技術:
以往,使用不向相互嚙合的陽螺桿轉子的螺桿部與陰螺桿轉子的螺桿部之間供給潤滑油(油)的所謂的無油螺桿壓縮機。這樣的無油螺桿壓縮機構成為,供給到支承螺桿轉子的軸桿部的軸承的潤滑油不侵入到收容螺桿轉子的螺桿部的轉子室內。特別地構成為,當借助卸載運轉(在向螺桿壓縮機內的吸氣被限制的狀態下的運轉)而在轉子室內產生了負壓時,軸承的潤滑油不侵入到轉子室內。
例如,專利文獻1中記載的無油螺桿壓縮機具有外插在螺桿轉子的軸桿部上、配置在螺桿轉子的螺桿部與軸承之間的筒狀的第1及第2軸封裝置。第1軸封裝置配置在螺桿轉子的螺桿部側,具有設在內周面上的密封部、和相對于該密封部設在軸承側并將內周面側與外周面側之間連通的連通部。另一方面,第2軸封裝置配置在第1軸封裝置的軸承側,具有設在內周面上的密封部、和相對于該密封部設在螺桿轉子的螺桿部側并將內周面側與外周面側之間連通的連通部。第1軸封裝置的連通部經由形成在收容螺桿轉子的殼體上的第1大氣連通部連通到殼體外部的大氣。另一方面,第2軸封裝置的連通部經由形成在殼體上的第2大氣連通部連通到殼體外部的大氣。
在卸載運轉中,借助在轉子室內產生的負壓,殼體外部的大氣從第1軸封裝置具有的連通部流入。但是,僅通過第1軸封裝置具有的連通部,則有在第2軸封裝置內周面的密封部中產生負壓,微量的潤滑油向轉子室侵入的情況。為了將在密封部中產生的負壓消除,從而防止潤滑油侵入,殼體外部的大氣也從第2軸封裝置具有的連通部流入。
專利文獻1:日本實開昭61-144289號公報。
專利文獻1中記載的無油螺桿壓縮機的殼體在形成有第1大氣連通部和第2大氣連通部的方面構造較復雜,制造較麻煩。
此外,第1及第2大氣連通部以在螺桿轉子的旋轉中心線的延伸方向上的位置不同的方式形成在殼體上,以便不相互干涉。因此,限制了將與這些大氣連通部連通的第1軸封裝置的連通部和第2軸封裝置的連通部在螺桿轉子的旋轉中心線的延伸方向上相互接近地配置的情況。即,第1軸封裝置的連通部與第2軸封裝置的連通部之間的距離必然變長。隨之,螺桿轉子的螺桿部與軸承之間的距離(換言之,分別支承螺桿部的兩側的軸桿部的兩個軸承之間的距離)也必然變長。
結果,螺桿轉子(特別是軸桿部)變得容易撓曲。如果螺桿轉子撓曲,則螺桿壓縮機的性能、例如容積效率等下降。
技術實現要素:
所以,本發明的目的是提供一種無油螺桿壓縮機,其具備制造容易并能抑制螺桿轉子的撓曲的結構。
為了解決上述技術問題,根據本發明的第1技術方案,提供一種無油螺桿壓縮機,具有:螺桿轉子,其具備螺桿部和軸桿部;軸承,其支承前述軸桿部;第1軸封裝置,其外插在前述軸桿部上,配置在前述螺桿部與前述軸承之間,并且具備第1密封部和第1連通部,所述第1密封部與前述軸桿部對置,所述第1連通部相對于前述軸桿部與前述第1密封部之間使前述軸承側與外周面連通;第2軸封裝置,其外插在前述軸桿部上,配置在前述第1軸封裝置與前述軸承之間,并且具備第2密封部和第2連通部,所述第2密封部與前述軸桿部對置,所述第2連通部相對于前述軸桿部與前述第2密封部之間使前述螺桿部側與外周面連通;殼體,其具備轉子室和軸桿收容空間,所述轉子室收容前述螺桿部,所述軸桿收容空間收容前述軸桿部、前述軸承、前述第1軸封裝置及前述第2軸封裝置;前述殼體具備大氣連通部,所述大氣連通部在前述軸桿收容空間的內周面上與前述第1及第2連通部兩者連接,并且將前述第1及第2連通部連通到大氣。
與在殼體上形成用來將第1軸封裝置的第1連通部連通到大氣的大氣連通部和用來將第2軸封裝置的第2連通部連通到大氣的大氣連通部的情況相比,即與在殼體上形成兩個大氣連通部的情況相比,殼體的構造較簡單,由此制造變得容易。
此外,是將第1軸封裝置的第1連通部和第2軸封裝置的第2連通部兩者經由1個大氣連通部連通到大氣的結構,所以與在殼體上形成用來將第1軸封裝置的第1連通部連通到大氣的大氣連通部和用來將第2軸封裝置的第2連通部連通到大氣的大氣連通部的情況相比,能夠使第1連通部與第2連通部之間的距離變短。隨之,能夠使螺桿轉子與軸承之間的距離也變短。結果,能夠抑制螺桿轉子的撓曲。
根據本發明的無油螺桿壓縮機,制造較容易,螺桿轉子的撓曲被抑制。
附圖說明
本發明的這些技術方案和特征根據與關于附圖的優選實施方式相關聯的以下的記述會變得清楚。附圖中:
圖1是表示涉及本發明的一實施方式的無油螺桿壓縮機的內部的概略剖視圖。
圖2是在螺桿轉子的旋轉中心線的延伸方向上觀察的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
圖3是圖1的局部放大圖。
圖4是第1及第2軸封裝置的分解剖視圖。
圖5是表示第1及第2軸封裝置的卡合狀態的剖視圖。
圖6是表示圖2的無油螺桿壓縮機被姿勢變更的狀態的概略主視圖。
圖7是相對于圖2及圖6所示的無油螺桿壓縮機、第1軸封裝置的連通部相對于第2軸封裝置的連通部的相對位置不同的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
圖8是概略地表示涉及本發明的另一實施方式的無油螺桿壓縮機的大氣連通部的剖視圖。
圖9是概略地表示涉及本發明的再另一實施方式的無油螺桿壓縮機的大氣連通部的剖視圖。
圖10是概略地表示涉及本發明的不同的實施方式的無油螺桿壓縮機的大氣連通部的剖視圖。
圖11是涉及本發明的又一不同的實施方式的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
圖12是涉及圖11所示的實施方式的改良方式的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
圖13是涉及圖11所示的實施方式的另一改良方式的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
圖14是涉及圖11所示的實施方式的不同改良方式的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
具體實施方式
以下,適當參照附圖,詳細地說明實施方式。但是,有省略超過需要的詳細說明的情況。例如,有省略已經周知的事項的詳細說明或對實質上相同的結構的重復說明的情況。這是為了避免以下的說明不必要地變得冗長,使本領域技術人員的理解變容易。
另外,發明者(們)為了本領域技術人員充分理解實施方式而提供了附圖及以下的說明,并不意味著由其限定權利要求書所記載的主題。
以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
圖1是表示涉及本發明的一實施方式的無油螺桿壓縮機(以下稱作“螺桿壓縮機”)的內部的概略剖視圖。圖2是在螺桿壓縮機的螺桿轉子的旋轉中心線延伸方向(x軸方向)上觀察的螺桿壓縮機10的概略主視圖,表示一部分的構成要素的配置。另外,圖1是在圖2所示的箭頭方向a上觀察的螺桿壓縮機的剖視圖。
如圖1及圖2所示,螺桿壓縮機10具有殼體12。此外,螺桿壓縮機10具有收容在殼體12內的陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16。
另外,關于陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16,除了相互以非接觸的狀態嚙合的螺桿部以外的其他部分實質上是相同的。因而,以下以陽螺桿轉子14為中心進行說明,省略陰螺桿轉子16的說明。
如圖1所示,陽螺桿轉子14具有螺桿部14a、和設在螺桿部14a的兩端(其旋轉中心線c的延伸方向的兩端)的軸桿部14b、14c。
陽螺桿轉子14的螺桿部14a與陰螺桿轉子16的螺桿部(未圖示)一起收容在殼體12的轉子室12a內。轉子室12a為了將空氣吸入到其內部,經由形成在殼體12內的吸引用流路12b連通到形成在殼體12的外表面上的吸引端口12c。轉子室12a還為了將由陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16壓縮的空氣向殼體12外部吐出,經由吐出用流路12d連通到吐出端口12e。
在陽螺桿轉子14的一方的軸桿部14b(在圖1中是左側)的前端側,安裝有驅動齒輪18。該驅動齒輪18被馬達(未圖示)旋轉驅動。
在陽螺桿轉子14的另一方的軸桿部14c(在圖1中是右側)的前端側,安裝有正時齒輪20。在相對于陽螺桿轉子14的軸桿部14c平行地延伸的陰螺桿轉子16的軸桿部(未圖示)上,安裝有與該正時齒輪20嚙合的正時齒輪(未圖示)。
此外,陽螺桿轉子14被多個軸承22、24、26、28能夠旋轉地支承。在本實施方式的情況下,在軸桿部14b、14c的前端側配置有球軸承22、28,在螺桿部14a側配置有滾柱軸承24、26。
在殼體12內形成有用來對這些軸承22、24、26、28供給潤滑油的潤滑用流路12f、12g。具體而言,在殼體12中,形成有收容陽螺桿轉子14的軸桿部14b、14c和軸承22、24、26、28的軸桿收容空間12h、12j。在殼體12中形成有潤滑用流路12f,以便向外插在軸桿部14b上的狀態的軸承22、24之間的軸桿收容空間12h的部分供給潤滑油。此外,在殼體12中形成有潤滑用流路12g,以便向外插在軸桿部14c上的狀態的軸承26、28之間的軸桿收容空間12j的部分供給潤滑油。另外,潤滑用流路12f、12g連接在吐出潤滑油的油泵的吐出端口(未圖示)上。
如果由馬達(未圖示)使驅動齒輪18旋轉,則陽螺桿轉子14旋轉,并且經由正時齒輪20而陰螺桿轉子16旋轉。由此,經由吸引端口12c向轉子室12a內吸入空氣,吸入的空氣被同步旋轉的陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16壓縮。壓縮后的空氣經由吐出端口12e向殼體12的外部吐出。
螺桿壓縮機10構成為,轉子室12a內的壓縮空氣不向外部(軸桿收容空間12h、12j)泄漏,此外多個軸承22、24、26、28的潤滑油不侵入到轉子室12a內。具體而言,如圖1所示,螺桿壓縮機10具有用來抑制轉子室12a內的壓縮空氣向外部泄漏的第1軸封裝置30、和用來抑制潤滑油向轉子室12a內侵入的第2軸封裝置32。
如圖1所示,第1軸封裝置30及第2軸封裝置32是能夠分別外插到陽螺桿轉子14的軸桿部14b、14c上的筒狀,配置在軸承24與轉子室12a之間及軸承26與轉子室12a之間。此外,第1軸封裝置30相對于第2軸封裝置32配置在轉子室12a側。
接著,對第1軸封裝置30和第2軸封裝置32的詳細情況進行說明。另外,分別外插在陽螺桿轉子14的軸桿部14b、14c上的第1及第2軸封裝置30、32實質上是相同的。因而,以下以外插在陽螺桿轉子14的一方的軸桿部14c(陽螺桿轉子14的正時齒輪20側)上的第1及第2軸封裝置30、32為中心進行說明。
圖3是圖1的局部放大圖,表示外插在陽螺桿轉子14的正時齒輪20側的軸桿部14c上的狀態的第1軸封裝置30及第2軸封裝置32。此外,圖4表示從軸桿部14c拆下的狀態的第1軸封裝置30及第2軸封裝置32。
如圖3及圖4所示,在本實施方式的情況下,第1軸封裝置30具有筒狀的主體部34和兩個密封圈36、38。
如圖3所示,第1軸封裝置30的筒狀的主體部34外插在陽螺桿轉子14的軸桿部14c上。此外,主體部34具備與殼體12的軸桿收容空間12j的內周面12k對置的外周面34a。進而,在主體部34上,為了將軸桿收容空間12j的內周面12k與外周面34a之間密封,在外周面34a上裝配有環狀的彈性部件40(例如o形圈)。
兩個密封圈36、38外插在陽螺桿轉子14的軸桿部14c上。此外,兩個密封圈36、38在其內周面上具備與軸桿部14c的外周面14d對置的密封部36a、38a(第1密封部)。例如,密封部36a、38a是密封面。借助該密封部36a、38a,將密封圈36、38與軸桿部14c的外周面14d之間密封。
如圖3所示,第1軸封裝置30的主體部34配置在兩個密封圈36、38之間。此外,為了維持密封圈36、38與主體部34的接觸,密封圈36、38分別被施力部件42、44朝向主體部34施力。施力部件42配置在殼體12與密封圈36之間,施力部件44配置在密封圈38與第2軸封裝置32之間。施力部件42、44例如是波形彈簧。由此,主體部34與密封圈36、38之間被密封。
借助第1軸封裝置30,防止了轉子室12a內的壓縮空氣向軸桿收容空間12j內的泄漏,轉子室12a內的壓縮空氣經由吐出用流路12d朝向吐出端口12e流動。
如圖3及圖4所示,在本實施方式的情況下,第2軸封裝置32是一體構造的筒狀部件,能夠外插到陽螺桿轉子14的軸桿部14c上而構成。筒狀的第2軸封裝置32還在其內周面上具備與軸桿部14c的外周面14d對置的密封部32a(第2密封部)。在本實施方式的情況下,該密封部32a是粘性密封。第2軸封裝置32還具備與殼體12的軸桿收容空間12j的內周面12k對置的外周面32b。在外周面32b上,裝配有用來將軸桿收容空間12j的內周面12k與外周面32b之間密封的環狀的彈性部件46(例如o形圈)。
借助第2軸封裝置32,抑制了如圖1所示那樣經由潤滑用流路12g被供給到軸承26、28的潤滑油向轉子室12a內的侵入。
螺桿壓縮機10構成為,除了使用第1及第2軸封裝置30、32以外,還有效地抑制壓縮空氣從轉子室12a的泄漏及潤滑油向轉子室12a內的侵入。
例如,在陽螺桿轉子14(及陰螺桿轉子16)高速旋轉的情況下,轉子室12a內的壓縮空氣有可能穿過第1軸封裝置30與高速旋轉中的軸桿部14b、14c之間。此外,例如在螺桿壓縮機10為卸載運轉中的情況下,即在空氣向吸引端口12c的流入被限制的情況下,轉子室12a內成為負壓,結果有可能軸承22、24、26、28的潤滑油穿過第2軸封裝置32與軸桿部14b、14c之間、接著穿過第1軸封裝置30與軸桿部14b、14c之間而向轉子室12a內侵入。
考慮到這些可能性,在本實施方式的情況下,螺桿壓縮機10構成為,將穿過了第1軸封裝置30與陽螺桿轉子14之間的壓縮空氣和穿過了第2軸封裝置32與陽螺桿轉子14之間的潤滑油向殼體12的外部排出。
為此,如圖3所示,第1軸封裝置30具備使相對于其密封部38a在軸承26側的內周面的部分與外周面連通的連通部30a(第1連通部)。此外,第2軸封裝置32具備使相對于其密封部32a在螺桿部14a側的內周面的部分與外周面連通的連通部32c(第2連通部)。
具體而言,在本實施方式的情況下,筒狀的第1及第2軸封裝置30、32如圖5所示,以在陽螺桿轉子14的旋轉中心線c的延伸方向(x軸方向)上相互卡合的狀態配置。例如,如圖4所示,在第1軸封裝置30的第2軸封裝置32側的端部上,形成有供第2軸封裝置32的第1軸封裝置30側的端部32f卡合的凹部34c。由此,如圖5所示,第1及第2軸封裝置30、32以在沿陽螺桿轉子14的徑向觀察的情況下重疊的方式卡合。另外,第1及第2軸封裝置30、32以下述方式卡合:以陽螺桿轉子14的旋轉中心線c為中心的角度位置不變化。
此外,在本實施方式的情況下,第1軸封裝置30的連通部30a如圖4所示,由形成在其主體部34的軸承26側(第2軸封裝置32側)端面上的缺口部34b構成。如果同時參照圖5,則如果第1及第2軸封裝置30、32卡合而構成1個筒狀的構造體,則由缺口部34b在該1個筒狀的構造體上形成插槽狀的貫通孔。該插槽狀的貫通孔作為第1軸封裝置30的連通部30a發揮功能。
另一方面,第2軸封裝置32的連通部32c在本實施方式的情況下,由多個貫通孔構成。具體而言,在第2軸封裝置32的內周面上,相對于密封部32a在陽螺桿轉子14的螺桿部14a側(第1軸封裝置30側)形成有環狀槽32d。貫通孔狀的多個連通部32c從該環狀槽32d的底部朝向第2軸封裝置32的外周面側延伸。
為了將第1軸封裝置30的連通部30a及第2軸封裝置32的多個連通部32c連通到大氣,殼體12具備大氣連通部12m。
在本實施方式的情況下,大氣連通部12m具備連接空間部12n和外部連通部12p、12q。如圖3所示,連接空間部12n在軸桿收容空間12j的內周面12k上形成為凹部狀,以便與第1及第2軸封裝置30、32的連通部30a、32c兩者連接。如圖1所示,外部連通部12p、12q將連接空間部12n與殼體12的外部的大氣連通。
在本實施方式的情況下,大氣連通部12m的連接空間部12n是形成在軸桿收容空間12j的內周面12k上的凹部,以便沿著第1及第2軸封裝置30、32的外周在其周向上延伸,并且與第1及第2軸封裝置30、32的連通部30a、32c兩者連接。
在本實施方式的情況下,如圖2所示,與相對于陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16分別外插的第1及第2軸封裝置30、32的連通部30a、32c(陰影部分)連接的殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n被一體化,構成一個共通空間12r。具體而言,陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16以各自的旋轉中心線c在相對于水平方向(x-y面)傾斜的方向上排列的方式配置在殼體12內。并且,陽螺桿轉子14的連接空間部12n與陰螺桿轉子16的連接空間部12n在傾斜方向上連結,構成1個共通空間12r。
殼體12的大氣連通部12m的一方的外部連通部12p在本實施方式的情況下是貫通孔,詳細情況后述,但主要為了將穿過第1軸封裝置30的連通部30a流入到連接空間部12n(共通空間12r)內的壓縮空氣向殼體12的外部排出而發揮功能。
殼體12的大氣連通部12m的另一方的外部連通部12q在本實施方式的情況下是貫通孔,詳細情況后述,但為了將穿過第1軸封裝置30的連通部30a流入到連接空間部12n(共通空間12r)內的壓縮空氣向殼體12的外部排出而發揮功能。此外,為了將在因異物咬入等而第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過連通部32c流入到連接空間部12n(共通空間12r)內的潤滑油向殼體12的外部排出而發揮功能。因此,外部連通部12q從連接空間部12n(共通空間12r)的下部向斜下方延伸。
根據這樣的結構,穿過第1軸封裝置30的兩個密封圈36、38(密封部36a、38a)與陽螺桿轉子14的軸桿部14c之間的轉子室12a內的壓縮空氣主要經由第1軸封裝置30的連通部30a向殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n(共通空間12r)內流入。然后,流入到連接空間部12n內的壓縮空氣經由外部連通部12p及12q向殼體12的外部排出。由此,進一步抑制壓縮空氣穿過第2軸封裝置32與螺桿轉子14的軸桿部14c之間向軸承26、28側流動的情況。
此外,在第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過了密封部32a的潤滑油向環狀槽32d內流入。第2軸封裝置32的環狀槽32d內的潤滑油經由多個連通部32c向殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n(共通空間12r)內流入。然后,流入到連接空間部12n內的潤滑油經由下側的外部連通部12q被向殼體12的外部排出。由此,抑制潤滑油穿過第1軸封裝置30與螺桿轉子14的軸桿部14b、14c之間向轉子室12a內侵入的情況。
流入到殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n(共通空間12r)內的潤滑油隨著時間經過而在其自重下集中到連接空間部12n(共通空間12r)內的下部的油積存部12s,經由從該油積存部12s向斜下方延伸的外部連通部12q向殼體12的外部排出。由此,陽螺桿轉子的軸桿部14b及14c不會被積存在連接空間部12n中的潤滑油浸潤,能夠防止潤滑油向轉子室12a內侵入。
此外,如圖2所示,關于相對于陽螺桿轉子14的旋轉中心線c的角度位置,優選的是第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c不同。特別優選的是,第1軸封裝置30的連通部30a相對于第2軸封裝置32的連通部32c設在較高的位置。
與此不同,在第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c的角度位置相同的情況下,即當在陽螺桿轉子14的旋轉中心線c的延伸方向上觀察時其重疊的情況下,穿過了第2軸封裝置32與軸桿部14c之間的潤滑油有可能侵入到第1軸封裝置30與軸桿部14c之間。
如果具體地說明,則在第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過了密封部32a的潤滑油經由連通部32c向連接空間部12n(共通空間12r)流入。在加載運轉時,流入到連接空間部12n中的潤滑油從大氣連通部12q向殼體外部排出。另一方面,如果開始螺桿壓縮機10的卸載運轉,則借助在轉子室12a中產生的負壓,從殼體外部流入到連接空間部12n(共通空間12r)內的大氣經由第1軸封裝置30的連通部30a向轉子室12a側流入。
此時,如果第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c接近,則剛流入到連接空間部12n中的潤滑油被朝向經由第1軸封裝置30的連通部30a向轉子室12a側流入的大氣流動拉近,潤滑油侵入到第1軸封裝置30與軸桿部14c之間。結果,潤滑油有可能向轉子室12a內侵入。
為了防止該方式的潤滑油向轉子室12a的侵入,關于相對于陽螺桿轉子14(軸桿部14b、14c)的旋轉中心線c的角度位置,使第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c不同,由此將第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c分離。
特別地,在第1軸封裝置30的連通部30a存在于相對于第2軸封裝置32的連通部32c較高的位置的情況下,借助潤滑油的自重,能夠抑制潤滑油被朝向從連接空間部12n(共通空間12r)向連通部30a流入的大氣流動拉近的情況。與第1軸封裝置30的連通部30a處于比第2軸封裝置32的連通部32c低的位置的情況相比,潤滑油流入的可能性更低。
進而,如圖3所示,優選的是,第1軸封裝置30的連通部30a的流路截面積比以下部分(以下稱作“縮流部”)32e和軸桿部14c之間的流路截面積大:所述部分32e是相對于連通部30a設在軸承側且相對于第2軸封裝置32的連通部32c設在螺桿部14a側的部分,且劃分各連通部連通的空間。即,優選的是,第1軸封裝置30的連通部30a的流路截面積與縮流部32e和軸桿部14c之間的流路截面積相比較大,特別優選的是充分大。
具體而言,在本實施方式的情況下,如圖5所示,插槽狀的第1軸封裝置30的連通部30a的流路截面積,如圖3所示,與第2軸封裝置32中的相對于環狀槽32d在陽螺桿轉子14的螺桿部14a側的部分(縮流部)32e和軸桿部14c之間的流路截面積相比,是充分大的。對其理由進行說明。
假如在第1軸封裝置30的連通部30a的流路截面積比第2軸封裝置32的縮流部32e和陽螺桿轉子14的軸桿部14c之間的流路截面積小的情況下,則因卸載運轉而從殼體外部流入的大氣不是經由第1軸封裝置30的連通部30a,而是經由第2軸封裝置32的連通部32c穿過縮流部32e和陽螺桿轉子14的軸桿部14c之間。結果,在第2軸封裝置32的密封部32a中產生負壓,潤滑油有可能向轉子室12a內侵入。
為了防止該方式的潤滑油向轉子室12a的侵入,使第1軸封裝置30的連通部30a的流路截面積相比第2軸封裝置32的縮流部32e和陽螺桿轉子14的軸桿部14c之間的流路截面積充分大。由此,從殼體外部流入的大氣穿過流路截面積相對較大的第1軸封裝置30的連通部30a向轉子室12a流入。因此,能夠抑制從殼體外部流入的大氣穿過流路截面積相對較小的第2軸封裝置32的縮流部32e和陽螺桿轉子14之間的情況。結果,能夠防止潤滑油向轉子室12a內侵入。
除此以外,優選的是,在沿陽螺桿轉子14(軸桿部14b、14c)的旋轉中心線c的延伸方向(x軸方向)上觀察的情況下,第2軸封裝置32的多個連通部32c分別在周向上位置不同,如圖2所示,更優選的是相對于其旋轉中心線c的角度位置不同。
在本實施方式的情況下,如圖2所示,第2軸封裝置32的多個連通部32c被分為兩個組g1、g2。屬于第2組g2的連通部32c與屬于第1組g1的連通部32c在周向上位置不同。此外,屬于第2組g2的連通部32c配置在比屬于第1組g1的連通部32c低的位置。因此,在第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過了密封部32a的潤滑油穿過屬于第2組g2的連通部32c向殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n(共通空間12r)流入。
此時,屬于第1組g1的連通部32c起到以下作用:經由殼體12的大氣連通部12m將第2軸封裝置32與陽螺桿轉子14的軸桿部14c之間(在本實施方式的情況下是環狀槽32d內)連通到大氣。即,能夠借助經由屬于組g1的連通部32c導入的大氣(大氣壓),將潤滑油向屬于第2組g2的連通部32c推壓流動。結果,第2軸封裝置32與陽螺桿轉子14之間的潤滑油(本實施方式的情況下,環狀槽32d內的潤滑油)能夠經由屬于第2組g2的連通部32c順暢地流入到殼體12的大氣連通部12m內。
第2軸封裝置32的多個連通部32c各自的相對于螺桿轉子14的旋轉中心線c的角度位置不同的螺桿壓縮機10作為副效果而具備較高的通用性。
圖2所示的螺桿壓縮機10以吸引端口12c朝向上方(z軸正方向)并且吐出端口12e朝向水平方向(y軸負方向)的姿勢配置。在該狀態時,在第2軸封裝置32的多個連通部32c中,屬于第1組g1的連通部32c相比屬于第2組g2的連通部32c位于上方。因而,如上述那樣,第2組g2的連通部32c起到以下作用:使在第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過了密封部32a的潤滑油向殼體12的大氣連通部12m內流入。另一方面,第1組g1的連通部32c起到以下作用:經由殼體12的大氣連通部12m將第2軸封裝置32與陽螺桿轉子14之間(在本實施方式的情況下是環狀槽32d內)連通到大氣。
圖6是表示圖2的螺桿壓縮機10被姿勢變更的狀態。圖6所示的姿勢是從圖2所示的姿勢以與陽螺桿轉子14的旋轉中心線c平行地延伸的旋轉中心線為中心旋轉90度后的姿勢(在圖中,是以x軸為中心向順時針方向旋轉的姿勢)。
在螺桿壓縮機10取圖6所示的姿勢的情況下,吸引端口12c朝向水平方向(y軸正方向),并且吐出端口12e朝向上方(z軸正方向)。在該狀態時,在第2軸封裝置32的多個連通部32c中,屬于第2組g2的連通部32c相比屬于第1組g1的連通部32c位于上方。因而,第1組g1的連通部32c起到以下作用:使在第2軸封裝置32的密封部32a損傷的情況下穿過了密封部32a的潤滑油向殼體12的大氣連通部12m內流入。另一方面,第2組g2的連通部32c起到以下作用:經由殼體12的大氣連通部12m將第2軸封裝置32與陽螺桿轉子14之間(在本實施方式的情況下是環狀槽32d內)與大氣連通。此外,連通部30a相比屬于第1組g1的連通部32c位于上方,所以從屬于第1組g1的連通部32c流入到殼體12的大氣連通部12m內的潤滑油能夠抑制潤滑油被朝向流入到連通部30a中的大氣流動拉近的情況。
這樣,第2軸封裝置32的第1及第2組g1、g2的連通部32c變更其作用,由此,螺桿壓縮機10即使在不更換軸封裝置、或以改變角度位置的方式重組的情況下,也能夠進行姿勢變更,由此具備較高的通用性。
如圖2及圖6所示,也可以是,在螺桿壓縮機10的姿勢變更后,分別外插在陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16上的第1軸封裝置30借助例如作業者的手工作業,以螺桿轉子14、16的旋轉中心線c為中心旋轉,以使其連通部30a朝向上方。
作為替代方案,也可以是,兩個螺桿轉子14、16各自的第1軸封裝置30如圖7所示,外插在螺桿轉子14、16上,使得在沿旋轉中心線c的延伸方向(x軸方向)觀察的情況下,其連通部30a夾著旋轉中心線c對置于第2軸封裝置32的第1組g1的連通部32c與第2組g2的連通部32c之間。由此,在螺桿壓縮機10的姿勢變更后,能夠省略使第1軸封裝置30旋轉的作業者的手工作業。進而,能夠使得連通部30a與起到使潤滑油向殼體12的大氣連通部12m內流入的作用的一側的連通部32c(第1組g1或第2組g2的連通部)的位置關系即使姿勢變更也為相同的條件。
以上,根據本實施方式,能夠提供一種螺桿壓縮機10,該螺桿壓縮機10具備以下結構:確保第1及第2軸封裝置30、32相對于陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16的密封性,并且制造較容易且抑制陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16的撓曲。
具體地說明,如圖3所示,第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c兩者經由形成在殼體12中的1個大氣連通部12m連通到殼體12的外部的大氣。由此,與在殼體12上形成分別相對于第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c的大氣連通部的情況相比(與設置兩個單獨的大氣連通部的情況相比),殼體12的制造變容易。
此外,與在殼體12上設置分別相對于第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c的大氣連通部的情況相比,陽螺桿轉子14的螺桿部14a與軸承24、26之間的距離(換言之,兩個軸承24、26之間的距離)變短,結果,陽螺桿轉子14的撓曲被抑制(同樣,陰螺桿轉子16的撓曲也被抑制)。
具體地說明。假如在殼體上設置分別相對于第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c的大氣連通部的情況下,則將這兩個大氣連通部以在螺桿轉子14、16的旋轉中心線c的方向的延伸方向(x軸方向)上的位置不同的方式形成在殼體12上,以使其不相互干涉。因此,限制了將與這些大氣連通部連通的第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c在螺桿轉子14、16的旋轉中心線c的延伸方向上相互接近地配置的情況。即,第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c之間的旋轉中心線c的延伸方向的距離必然變長。隨之,螺桿轉子14、16的螺桿部與軸承24、26之間的距離(即兩個軸承24、26之間的距離)也必然變長。結果,螺桿轉子14、16變得容易撓曲。
因而,第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c兩者與形成在殼體12上的1個大氣連通部12m連通,由此,能夠使第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c之間的距離變短。
此外,在本實施方式的情況下,如圖5所示,第1軸封裝置30和第2軸封裝置32在沿陽螺桿轉子14的徑向觀察的情況下,以局部重疊的方式卡合。由此,使第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c之間的距離變得更短。這里,第1軸封裝置30與第2軸封裝置32以重疊的方式相互卡合,由此,由形成在主體部34的軸承26側(第2軸封裝置32側)端面上的缺口部34b形成插槽狀的貫通孔,通過這樣構成,能夠使第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c之間的距離變得更短。
隨著第1軸封裝置30的連通部30a與第2軸封裝置32的連通部32c之間的距離變短,能夠使陽螺桿轉子14的螺桿部14a與軸承26之間的距離(同樣地,螺桿部14a與軸承24之間的距離)也變短。即,能夠使夾著螺桿部14a對置配置的軸承24、26之間的距離變短。結果,陽螺桿轉子14的撓曲被抑制(同樣,陰螺桿轉子16的撓曲也被抑制)。
以上,舉上述實施方式說明了本發明,但本發明并不限定于此。
例如,在上述實施方式的情況下,如圖3所示,第1軸封裝置30由主體部34和兩個密封圈36、38構成,但并不限于此。例如,密封圈的數量并不限于兩個的情況,此外,與第2軸封裝置32同樣,第1軸封裝置也可以由一個部件構成。
此外,在上述實施方式的情況下,如圖3所示,第2軸封裝置32由一個部件構成,但并不限于此。例如,與第1軸封裝置30同樣,第2軸封裝置也可以由多個部件構成。
進而,在上述實施方式的情況下,如圖5所示,第1軸封裝置30的連通部30a是1個插槽狀的貫通孔(缺口部34b),第2軸封裝置32的連通部32c是多個貫通孔,但并不限于此。第1及第2軸封裝置各自的連通部只要將其內周面與其外周面連通,其形狀及其數量沒有限制。
進而,在上述實施方式的情況下,如圖2所示,陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16以在相對于水平方向(x-y平面)傾斜的方向上排列的方式收容在殼體12內,但并不限于此。
例如,也可以如在圖8中概略地表示的涉及另一實施方式的螺桿壓縮機110那樣,陽螺桿轉子14和陰螺桿轉子16以在水平方向(y軸方向)上排列的方式收容在殼體112內。
在圖8所示的實施方式的情況下,與分別外插在陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16上的第1及第2軸封裝置30、32的連通部30a、32c連接的連接空間部112n在水平方向上連結而構成共通空間112r。
此外,在殼體112上形成有從該共通空間112r的上部朝向殼體112的外部向上方連通的外部連通部112p、和從共通空間112r的下部朝向殼體112的外部向下方連通的外部連通部112q。此外,在連接空間部112n(即共通空間112r)與下側的外部連通部112q之間設有油積存部112s。
除此以外,在上述實施方式的情況下,殼體12的大氣連通部12m具備兩個外部連通部12p、12q,但并不限于此。
例如,也可以如在圖9中概略地表示的涉及再另一實施方式的螺桿壓縮機210那樣,在殼體212上形成有3個外部連通部212p、212q。
如圖9所示,外部連通部212p從連接空間部212n(共通空間212r)的上部朝向殼體212的外部向上方連通,兩個外部連通部212q從連接空間部212n(共通空間212r)的下部朝向殼體212的外部向下方連通。一方的外部連通部212q配置在外插于陽螺桿轉子14上的第2軸封裝置32的連通部32c的下方。另一方的外部連通部212q配置在外插于陰螺桿轉子16的第2軸封裝置32的連通部32c的下方。因此,穿過了第2軸封裝置32的連通部32c的潤滑油直接且順暢地向外部連通部212q內流入,向殼體212的外部排出。結果,能夠省略臨時積存潤滑油的油積存部。
除此以外,在上述實施方式的情況下,如圖2所示,殼體12的大氣連通部12m具備向上方(斜上方)延伸的外部連通部12p和向下方(斜下方)延伸的外部連通部12q,但外部連通部的延伸方向并不限定于這些。外部連通部也可以在水平方向上延伸。
例如,如在圖10中概略地表示的涉及不同實施方式的無油螺桿壓縮機310那樣,在多個外部連通部312p、312q中,一部分的外部連通部312q在水平方向上延伸。在圖10所示的實施方式的情況下,下側的外部連通部312q、即潤滑油流入的外部連通部312q在水平方向上延伸。在此情況下,大氣連通部312m的共通空間312r的底部也可以形成為向水平方向延伸,也可以形成為朝向外部連通部312p的向下傾斜。
再除此以外,在上述實施方式的情況下,如圖2所示,與分別外插在陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16上的第1及第2軸封裝置30、32的連通部30a、32c連接的殼體12的大氣連通部12m的連接空間部12n連結而一體化,由此構成共通空間12r,但并不限于此。陽螺桿轉子14的連接空間部12n和陰螺桿轉子16的連接空間部12n也可以在不連結的情況下形成在殼體12上。
例如,在上述實施方式中,作為密封部32a而例示了具有將油向軸承側推回的螺紋槽的螺桿式的粘性密封,但并不限于此。密封部在使用非接觸密封的情況下也可以是其他的迷宮密封,在使用接觸密封的情況下也可以是唇形密封。
再除此以外,在上述實施方式的情況下,如圖2所示,在陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16各自中,第1軸封裝置30的連通部30a和第2軸封裝置32的連通部32c連通到共通的連接空間部12n。并且,陽螺桿轉子14的連接空間部12n與陰螺桿轉子16的連接空間部12n相互連通,構成共通空間12r。但是,本發明的實施方式并不限于此。
例如,圖11是涉及本發明的又一不同的實施方式的無油螺桿壓縮機的概略主視圖。
在圖11所示的無油螺桿壓縮機410中,在陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16各自中,連接空間部412n被分隔壁412u劃分為兩個第1劃分區域412t和第2劃分區域412t’。這些第1劃分區域412t和第2劃分區域412t’相互獨立而不連通。此外,第1劃分區域412t與第2劃分區域412t’相比位于上側。
此外,陽螺桿轉子14的第1劃分區域412t與陰螺桿轉子16的第1劃分區域412t連通,構成共通空間412r。進而,陽螺桿轉子14的第2劃分區域412t’與陰螺桿轉子16的第2劃分區域412t’連通,構成共通空間412r’。
陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16各自的第1軸封裝置30的連通部30a連通到連接空間部412n的第1劃分區域412t,但不連通到第2劃分區域412t’。另一方面,陽螺桿轉子14及陰螺桿轉子16各自的第2軸封裝置32的連通部32c不連通到連接空間部412n的第1劃分區域412t,但連通到第2劃分區域412t’。
如圖11所示,連接空間部412n的第1劃分區域412t經由外部連通部412p連通到殼體412的外部。另一方面,第2劃分區域412t’經由外部連通部412q連通到殼體412的外部。
關于這樣的結構的優點,舉外插在陽螺桿轉子14的軸桿部14c上的第1軸封裝置30及第2軸封裝置32為例進行說明。
在第2軸封裝置32與軸桿部14c之間的密封中產生了輕微的異常(由該密封部32a的較小損傷、處于該密封部32a的軸承側的空間的壓力上升等帶來的少量的油泄漏)的情況下,軸承26的潤滑油穿過第2軸封裝置32的連通部32c向連接空間部412n的第2劃分區域412t’進入,經由與其連通的外部連通部412q向殼體412的外部流出。
另一方面,在第2軸封裝置32與軸桿部14c之間的密封中產生了顯著的異常(由該密封部的較大損傷等帶來的大量的油泄漏)的情況下,軸承26的潤滑油穿過第2軸封裝置32的縮流部32e,伴隨壓縮空氣經由第1軸封裝置30的連通部30a向連接空間部412n的第1劃分區域412t進入,從與其連通的外部連通部412p向殼體412的外部流出。另外,在潤滑油穿過縮流部32e那樣的狀況的情況下,進而潤滑油向轉子室12a流入。
因而,通過確認從外部連通部412p、412q的潤滑油流出,能夠在不將無油螺桿壓縮機410分解的情況下知道由第2軸封裝置32與軸桿部14c之間的密封異常帶來的潤滑油的流出狀態(是否是潤滑油向轉子室12a流入那樣的狀態)。
另外,和第2劃分區域412t’對應的外部連通部412q與和連通到第1軸封裝置30的連通部30a的第1劃分區域412t對應的外部連通部412p相比位于下側,以便將潤滑油向殼體412的外部順暢地排出。即,從第2軸封裝置32的密封部漏出的潤滑油經由相對下側的第2劃分區域412t’和外部連通部412q向外部排出。
此外,如圖11所示,與連接空間部412n的第2劃分區域412t’連通的第2軸封裝置32的多個連通部32c被分為在鉛直方向(z軸方向)上開口的組g1和在水平方向(y軸方向)上開口的組g2。但是,本發明的實施方式并不限于此。代之,在圖12所示的改良方式的無油螺桿壓縮機510中,第2軸封裝置532的多個連通部532c沒有在水平方向(y軸方向)上開口的組,只是在鉛直方向(z軸方向)上開口的組g1。在此情況下,能夠將在第2軸封裝置上制作多個連通部的加工成本抑制得較低。
進而,如圖11所示,與連接空間部412n的第1劃分區域412t連通的外部連通部412p從第1劃分區域412t向斜上方延伸而連通到殼體412的外部。但是,本發明的實施方式并不限于此。代之,在圖13所示的改良方式的無油螺桿壓縮機610中,與連接空間部612n的第1劃分區域612t連通的外部連通部612p從第1劃分區域612t(共通空間612r)的下部朝向水平方向(y軸方向)延伸,與殼體612的外部連通。在此情況下,流入到第1劃分區域612t中的軸承26的潤滑油能夠經由第1劃分區域612t的底部的外部連通部612p向殼體612的外部排出,所以潤滑油難以滯留在第1劃分區域612t內。
進而,如圖11所示,連接空間部412n的第1劃分區域412t和第2劃分區域412t’各自的形狀相對于它們之間的分隔壁412u不對稱,而是不同的。但是,本發明的實施方式并不限于此。代之,在圖14所示的改良方式的無油螺桿壓縮機710中,第1劃分區域712t和第2劃分區域712t’是相對于它們之間的分隔壁712u對稱的形狀。在此情況下,在殼體712上加工第1及第2劃分區域712t、712t’的過程被簡單化,殼體712的生產性提高。此外,關于第1及第2劃分區域712t、712t’的各自,也可以使得位于距外部連通部712p、外部連通部712q較近側的內壁比位于較遠側的內壁更逐漸遠離軸封裝置。由此,空氣的流動比不使內壁的位置變化的情況更順暢。
如以上這樣,作為本公開的技術的例示,說明了各種各樣的實施方式。為此,提供了附圖及詳細的說明。
因此,在附圖及詳細的說明中記載的構成要素中,不僅包含為了問題解決所必須的構成要素,為了例示上述技術,還包含為了問題解決非必須的構成要素。因此,不應因這些非必須的構成要素被記載在附圖及詳細的說明中,而直接認定這些非必須的構成要素是必須的。
將本公開在參照附圖的同時與優選的實施方式關聯地充分進行了記載,但對于本領域技術人員而言,各種各樣的變形及修正是顯而易見的。這樣的變形及修正只要不脫離由權利要求書限定的本發明的范圍,就應理解為包含在其中。
將2014年9月29日提出申請的日本專利申請第2014-199197號及2015年8月27日提出申請的日本專利申請第2015-167494號的說明書、附圖及權利要求書的范圍內的公開內容整體地參照而并入本說明書中。
最后,本發明只要是無油螺桿壓縮機,也能夠應用多級式的壓縮機。