JPH0123676B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0123676B2 JPH0123676B2 JP56174566A JP17456681A JPH0123676B2 JP H0123676 B2 JPH0123676 B2 JP H0123676B2 JP 56174566 A JP56174566 A JP 56174566A JP 17456681 A JP17456681 A JP 17456681A JP H0123676 B2 JPH0123676 B2 JP H0123676B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- male
- female
- casing
- thrust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/003—Systems for the equilibration of forces acting on the elements of the machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary-Type Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスクリユー流体機械におけるスクリユ
ーロータの軸振動防止装置に関するものである。
ーロータの軸振動防止装置に関するものである。
従来のこの種流体機械、特にオイルフリータイ
プの圧縮機は第１図および第２図に示すように、
ロータケーシング１ａ、ギヤケーシング１ｂ、軸
受ケーシング１ｃおよび増速機ケーシング１ｄか
らなり、かつ入口通路２ｂと入口２ａおよび出口
３ａと出口通路３ｂを有するケーシング１内に、
互にかみ合う雄ロータ４と雌ロータ５を収納して
構成されている。その雌・雄ロータ５，４の一方
の軸７ａ，６ａはラジアル軸受８ｂとスラスト軸
受９ｂおよびラジアル軸受８ａとスラスト軸受９
ａによりそれぞれ回転自在に支持されると共に、
他方の軸７ｂ，６ｂはラジアル軸受８ｄとスラス
ト軸受９ｄおよびラジアル軸受８ｃとスラスト軸
受９ｃによりそれぞれ回転自在に支持されてい
る。
プの圧縮機は第１図および第２図に示すように、
ロータケーシング１ａ、ギヤケーシング１ｂ、軸
受ケーシング１ｃおよび増速機ケーシング１ｄか
らなり、かつ入口通路２ｂと入口２ａおよび出口
３ａと出口通路３ｂを有するケーシング１内に、
互にかみ合う雄ロータ４と雌ロータ５を収納して
構成されている。その雌・雄ロータ５，４の一方
の軸７ａ，６ａはラジアル軸受８ｂとスラスト軸
受９ｂおよびラジアル軸受８ａとスラスト軸受９
ａによりそれぞれ回転自在に支持されると共に、
他方の軸７ｂ，６ｂはラジアル軸受８ｄとスラス
ト軸受９ｄおよびラジアル軸受８ｃとスラスト軸
受９ｃによりそれぞれ回転自在に支持されてい
る。
駆動源（図示せず）に接続する駆動軸１０に取
付けられたギヤ１１は雄ロータ４の一方側の軸６
ａに取付けられたピニオン１２とかみ合い、雄ロ
ータ４の他方側の軸６ｂには同期歯車１３が取付
けられている。この同期歯車１３は雌ロータ５の
一方側の軸７ｂに取付けられた同期歯車１４とか
み合つている。また雌・雄ロータ５，４の一方側
の軸７ａ，６ａには軸封装置１５が、他方側の軸
７ｂ，６ｂには軸封装置１５と環状ばね１６ｂ，
１６ａがそれぞれ装着されている。
付けられたギヤ１１は雄ロータ４の一方側の軸６
ａに取付けられたピニオン１２とかみ合い、雄ロ
ータ４の他方側の軸６ｂには同期歯車１３が取付
けられている。この同期歯車１３は雌ロータ５の
一方側の軸７ｂに取付けられた同期歯車１４とか
み合つている。また雌・雄ロータ５，４の一方側
の軸７ａ，６ａには軸封装置１５が、他方側の軸
７ｂ，６ｂには軸封装置１５と環状ばね１６ｂ，
１６ａがそれぞれ装着されている。
上記のような構造の圧縮機では、雌・雄ロータ
５，４に作用するガス圧により生ずるスラスト力
はスラスト軸受９ｂ，９ａにより受けとめられる
と共に、前記環状ばね１６ｂ，１６ａはスラスト
力の方向へスラスト軸受９ｄ，９ｃをそれぞれ押
圧する。すなわちスラスト軸受９ａ，９ｂおよび
９ｃ，９ｄは環状ばね１６ａ，１６ｂによりそれ
ぞれ所定の予圧を受けている。
５，４に作用するガス圧により生ずるスラスト力
はスラスト軸受９ｂ，９ａにより受けとめられる
と共に、前記環状ばね１６ｂ，１６ａはスラスト
力の方向へスラスト軸受９ｄ，９ｃをそれぞれ押
圧する。すなわちスラスト軸受９ａ，９ｂおよび
９ｃ，９ｄは環状ばね１６ａ，１６ｂによりそれ
ぞれ所定の予圧を受けている。
ところが、上記のようなばねによる予圧方式で
は、雌、雄ロータの軸方向振動を完全に抑制する
ことが困難である。その軸方向振動を観測できる
のは、圧縮機の部分負荷時および無負荷時のよう
にガス圧によるスラスト力が小さい場合であり、
特に雌ロータは全負荷時においてもガス圧による
スラスト力が小さいから軸方向振動をしばしば起
す恐れがある。この軽負荷時の振動原因として
は、同期歯車１３，１４の偏心、そのピツチ円の
振れ、ピニオン１２の偏心およびそのピツチ円の
振れなどがある。
は、雌、雄ロータの軸方向振動を完全に抑制する
ことが困難である。その軸方向振動を観測できる
のは、圧縮機の部分負荷時および無負荷時のよう
にガス圧によるスラスト力が小さい場合であり、
特に雌ロータは全負荷時においてもガス圧による
スラスト力が小さいから軸方向振動をしばしば起
す恐れがある。この軽負荷時の振動原因として
は、同期歯車１３，１４の偏心、そのピツチ円の
振れ、ピニオン１２の偏心およびそのピツチ円の
振れなどがある。
また前述の従来例では、環状ばね１６ａ，１６
ｂのばね剛性とロータ４，５の質量により定まる
共振々動数を必ず生ずるので、圧縮機の起動時ま
たは停止時に前記共振々動数およびロータ４，５
の回転振動数あるいはロータ４，５の歯数×回転
振動数、すなわちかみ合い振動数が合致してロー
タ軸方向の振動を生ずる。
ｂのばね剛性とロータ４，５の質量により定まる
共振々動数を必ず生ずるので、圧縮機の起動時ま
たは停止時に前記共振々動数およびロータ４，５
の回転振動数あるいはロータ４，５の歯数×回転
振動数、すなわちかみ合い振動数が合致してロー
タ軸方向の振動を生ずる。
本発明は上記欠点を解消し、ロータの軸方向の
振動を防止し、圧縮機の効率を向上させることを
目的とするもので、ギヤケーシング内に流体圧シ
リンダを設け、この流体圧シリンダ内に雌、雄ロ
ータの軸端部に取付けたスラスト軸受に作動する
ピストンを収納し、このピストンに圧力流体を作
用させることにより、ロータにガス圧によるスラ
スト力と同方向のスラスト力を作用させるように
したことを特徴とするものである。
振動を防止し、圧縮機の効率を向上させることを
目的とするもので、ギヤケーシング内に流体圧シ
リンダを設け、この流体圧シリンダ内に雌、雄ロ
ータの軸端部に取付けたスラスト軸受に作動する
ピストンを収納し、このピストンに圧力流体を作
用させることにより、ロータにガス圧によるスラ
スト力と同方向のスラスト力を作用させるように
したことを特徴とするものである。
以下本発明の一実施例を図面について説明す
る。第３図および第４図に示す符号のうち第１図
および第２図に示す符号と同一のものは同一部分
を示すものとする。
る。第３図および第４図に示す符号のうち第１図
および第２図に示す符号と同一のものは同一部分
を示すものとする。
第３図および第４図において、１８ａ，１８ｂ
はロータ軸６ｂ，７ｂに取付けられたスラスト軸
受９ｃ，９ｄをそれぞれ内蔵するようにギヤケー
シング１ｂに取付けられ、かつ流体圧例えば油圧
導入路１９ａ，１９ｂをそれぞれ有する油圧シリ
ンダ、２０ａ，２０ｂは油圧シリンダ１８ａ，１
８ｂ内にそれぞれ軸方向に移動自在に設けられた
ピストンで、このピストン２０ａはスラスト軸受
９ｃと油圧シリンダ１８ａとの間を、ピストン２
０ｂはスラスト軸受９ｄと油圧シリンダ１８ｂと
の間をそれぞれ移動する。２１ａ，２１ｂは油圧
シリンダ１８ａ，１８ｂとピストン２０ａ，２０
ｂとの間にそれぞれ形成され、かつ油圧シリンダ
２１ａ，２１ｂに設けられた油圧導入路１９ａ，
１９ｂにそれぞれ連通する加圧室である。２２，
２３は油圧シリンダ１８ａ，１８ｂおよびピスト
ン２０ａ，２０ｂにそれぞれ埋設された油圧漏洩
防止用Ｏリングである。その他の構造は第１図お
よび第２図に示す従来例と同一であるから説明を
省略する。
はロータ軸６ｂ，７ｂに取付けられたスラスト軸
受９ｃ，９ｄをそれぞれ内蔵するようにギヤケー
シング１ｂに取付けられ、かつ流体圧例えば油圧
導入路１９ａ，１９ｂをそれぞれ有する油圧シリ
ンダ、２０ａ，２０ｂは油圧シリンダ１８ａ，１
８ｂ内にそれぞれ軸方向に移動自在に設けられた
ピストンで、このピストン２０ａはスラスト軸受
９ｃと油圧シリンダ１８ａとの間を、ピストン２
０ｂはスラスト軸受９ｄと油圧シリンダ１８ｂと
の間をそれぞれ移動する。２１ａ，２１ｂは油圧
シリンダ１８ａ，１８ｂとピストン２０ａ，２０
ｂとの間にそれぞれ形成され、かつ油圧シリンダ
２１ａ，２１ｂに設けられた油圧導入路１９ａ，
１９ｂにそれぞれ連通する加圧室である。２２，
２３は油圧シリンダ１８ａ，１８ｂおよびピスト
ン２０ａ，２０ｂにそれぞれ埋設された油圧漏洩
防止用Ｏリングである。その他の構造は第１図お
よび第２図に示す従来例と同一であるから説明を
省略する。
本実施例は上記のような構成からなり、油圧導
入路１９ａ，１９ｂを経て加圧室２１ａ，２１ｂ
に流入した油圧により、ピストン２０ａ，２０ｂ
は移動されてスラスト軸受９ｃ，９ｄを左方向
（反ロータ側）へそれぞれ押圧する。この場合、
ピストン２０ａ，２０ｂによるロータ４，５に作
用するスラスト力は圧縮機の無負荷時に最も大で
あり、部分負荷時および全負荷時に至るにしたが
つて順次に小さくなるように制御される。
入路１９ａ，１９ｂを経て加圧室２１ａ，２１ｂ
に流入した油圧により、ピストン２０ａ，２０ｂ
は移動されてスラスト軸受９ｃ，９ｄを左方向
（反ロータ側）へそれぞれ押圧する。この場合、
ピストン２０ａ，２０ｂによるロータ４，５に作
用するスラスト力は圧縮機の無負荷時に最も大で
あり、部分負荷時および全負荷時に至るにしたが
つて順次に小さくなるように制御される。
また雌ロータ５側のピストン２０ｂの受圧面積
を雄ロータ４側のピストン２０ａの受圧面積より
大きくすることにより、同一油圧でも同一負荷状
態における雌ロータ５に作用するスラスト力を雄
ロータ４に作用するスラスト力より大きくなるよ
うに制御ることが可能である。
を雄ロータ４側のピストン２０ａの受圧面積より
大きくすることにより、同一油圧でも同一負荷状
態における雌ロータ５に作用するスラスト力を雄
ロータ４に作用するスラスト力より大きくなるよ
うに制御ることが可能である。
本実施例によれば、負荷状態の変化および圧縮
機の起動から停止までの回転数の変化にもかかわ
らず、ほぼ一定のスラスト力をロータに作用させ
ることができるから、ロータの軸方向振動を防止
し、かつばねの不使用によりロータの軸方向共振
を排除することができる。また油圧を介して作動
するピストンを使用することにより、軸方向振動
に対する減衰効果を著しく向上させることができ
るので、同期歯車、ピニオンなどの偏心およびピ
ツチ円の振れに基づくロータの軸方向の振動を防
止することができる。
機の起動から停止までの回転数の変化にもかかわ
らず、ほぼ一定のスラスト力をロータに作用させ
ることができるから、ロータの軸方向振動を防止
し、かつばねの不使用によりロータの軸方向共振
を排除することができる。また油圧を介して作動
するピストンを使用することにより、軸方向振動
に対する減衰効果を著しく向上させることができ
るので、同期歯車、ピニオンなどの偏心およびピ
ツチ円の振れに基づくロータの軸方向の振動を防
止することができる。
さらにロータが軸方向に移動しないため、雌、
雄ロータ間の隙間およびロータとケーシングとの
間の軸方向隙間を、ロータの熱変形と加工精度の
みを考慮して決定することができるので、スラス
ト軸受の隙間を無視することができるから、従来
の圧縮機に比べて前記隙間を大幅に縮小すること
ができる。
雄ロータ間の隙間およびロータとケーシングとの
間の軸方向隙間を、ロータの熱変形と加工精度の
みを考慮して決定することができるので、スラス
ト軸受の隙間を無視することができるから、従来
の圧縮機に比べて前記隙間を大幅に縮小すること
ができる。
以上説明したように本発明によれば、ロータの
軸方向の振動を防止することにより、スラスト軸
受の寿命を延長させると共に、従来の圧縮機に比
べて雌、雄ロータ間の隙間およびロータとケーシ
ング間の軸方向隙間を大幅に縮小することによ
り、圧縮機の効率を向上させることができる。
軸方向の振動を防止することにより、スラスト軸
受の寿命を延長させると共に、従来の圧縮機に比
べて雌、雄ロータ間の隙間およびロータとケーシ
ング間の軸方向隙間を大幅に縮小することによ
り、圧縮機の効率を向上させることができる。
第１図は従来のスクリユー圧縮機の横断面図、
第２図は第１図の−線における断面図、第３
図は本発明の軸振動装置の一実施例を備えるスク
リユー圧縮機の横断面図、第４図は同実施例の拡
大詳細図である。 １ｂ……ギヤケーシング、４，５……ロータ、
６ｂ，７ｂ……ロータ軸、９ｃ，９ｄ……スラス
ト軸受、１８ａ，１８ｂ……流体圧シリンダ、１
９ａ，１９ｂ……圧油導入路、２０ａ，２０ｂ…
…ピストン。
第２図は第１図の−線における断面図、第３
図は本発明の軸振動装置の一実施例を備えるスク
リユー圧縮機の横断面図、第４図は同実施例の拡
大詳細図である。 １ｂ……ギヤケーシング、４，５……ロータ、
６ｂ，７ｂ……ロータ軸、９ｃ，９ｄ……スラス
ト軸受、１８ａ，１８ｂ……流体圧シリンダ、１
９ａ，１９ｂ……圧油導入路、２０ａ，２０ｂ…
…ピストン。
Claims (1)
- １ ロータケーシング、ギヤケーシングを含むケ
ーシング内に互いにかみ合う一対の雄ロータと雌
ロータを配設し、これら雄ロータと雌ロータを、
それらの軸の両端側に配設されたスラスト軸受及
びラジアル軸受を介して回転自在に支持し、前記
ギヤケーシング内において、雄ロータの軸と雌ロ
ータの軸の一端側に同期歯車を配設してなるスク
リユー流体機械において、前記ギヤケーシングに
前記雄ロータの軸側のスラスト軸受及び雌ロータ
の軸側のスラスト軸受に対応して流体圧シリンダ
を設け、これらの流体圧シリンダ内には、前記ス
ラスト軸受に作用するピストンを収納して流体圧
シリンダとの間に１つの加圧室を形成し、前記の
加圧室には、圧縮機の負荷状態に応じて変化する
スラスト力を、ガス圧によりロータに作用するス
ラスト力と同方向に少なくとも雌ロータに作用さ
せる圧力流体が導入されるように構成したことを
特徴とするスクリユー流体機械の軸振動防止装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17456681A JPS5877190A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | スクリユ−流体機械の軸振動防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17456681A JPS5877190A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | スクリユ−流体機械の軸振動防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877190A JPS5877190A (ja) | 1983-05-10 |
| JPH0123676B2 true JPH0123676B2 (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=15980796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17456681A Granted JPS5877190A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | スクリユ−流体機械の軸振動防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877190A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658041B2 (ja) * | 1985-07-05 | 1994-08-03 | 株式会社前川製作所 | スクリユ−式回転機のスラスト力つり合い方法 |
| JPH0113827Y2 (ja) * | 1986-11-06 | 1989-04-24 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4833041A (ja) * | 1971-08-28 | 1973-05-07 | ||
| JPS5494109A (en) * | 1978-01-06 | 1979-07-25 | Hitachi Ltd | Screw compressor |
| JPS5851290A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-25 | Hitachi Ltd | スクリユ圧縮機のスラスト力のつり合い装置 |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP17456681A patent/JPS5877190A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5877190A (ja) | 1983-05-10 |
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