JPS61104184A - 回転式圧縮機の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はスクリュー圧縮機に係り、複数個の軸受で構成
された回転式スクリュー圧縮機のメンテナンスフリー化
に好適な軸受の異常検出に関する。

〔発明の背景〕

従来の回転圧縮機の軸受交換に関する整備基準は、製造
業社で設定した時間で管理していたため、使用者はその
時間に達したとき、まだ充分に使用に耐える軸受の状態
であっても製品保証責任等のかねあいから、交換せざる
を得ない状況にあり、交換に要する費用（部品代、交換
作業式）が短時間で発生する欠点があった。

この種の装置としては、特開昭５９−７０８９５がある
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、回転式圧縮機の軸受を定期的に交換す
る方法を解消し、軸受が圧縮機の機能を有する最大限の
寿命に至るまで使用できる信頼性の高い回転式圧縮機を
提供することにある。

〔発明の概要〕

雄ロータと雌ロータで構成される回転圧縮機は４組の軸
受で構成される。その４組の軸受の寿命は各ロータの回
転数および圧縮行程で発生する荷重の分担荷重で決まっ
てくるものであるが、４組の軸受は理論上同一寿命で設
計することは困難であり、また圧縮機の使用条件である
負荷運転における吐出圧力、および無負荷運転における
圧力条件と頻度により、４組の軸受の寿命の長さは異な
ってくる。しかし上記いかなる運転状態においても４組
の軸受のうち設計計算でもとめた寿命時間は運転条件と
比例関係にあり、４組の軸受のうち最弱寿命の軸受はい
かなる運転条件においても他の軸受よりも最弱寿命とな
る。したがって４組の軸受のうち最弱寿命である軸受の
みに着目し、その軸受が回転圧縮機の機能を有しなくな
る限度に達するまで使用できれば、回転圧縮機の寿命の
とらえ方の上で、最も経済的な使用方法となる。

したがって、本発明では、上記最弱寿命となる軸受が寿
命に達した現象をとらえ、圧縮機を損傷することなく停
止し、その時点で軸受を交換すればよい、その現象をと
らえる手段として、軸受の摩耗により発生する軸振動を
ブツシュを摺動する摩擦熱の発生を温度センサーで異常
検出し１回転圧縮機を停止させるものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。まず回転圧
縮機本体の構成について第１図を用いて説明する０回転
圧縮機は雄ロータ１および雌ロータ２のかみ合いによっ
て発生する容積がロータの回転によって縮小する原理を
応用した容積形圧縮゛　機であり１両ロータはそれぞれ
軸受５，６および軸受７，８で支持されておリケーシン
グ３およびＤケーシング４に内蔵されている。その他回
転圧縮機を構成する主な部品は圧縮機内と外気を遮断す
るメカニカルシール カバ１０、軸受箱内と外気とを遮断するベアリングカバ
１１および雄ロータ９を駆動伝達する装置であるＶプー
リ１２である。

第１図は本発明による実施例のなかで、４組で構成する
軸受のなかで最弱寿命である軸受４に近い軸の振れ回り
と軸方向の変化を検出する目的でブツシュ１３と温度セ
ンサー１４をＤケーシング１０に取付けた一例である。

雄ロータ１が駆動機よりＶプーリ１２を介して駆動され
ると，雌ロータ２も雄ロータ１と噛合いなから回転する
。各４組の軸受が摩耗等の損失を受けていない新品の状
態では、通常開ロータは、　　　　　ｄ軸方向および軸
直角方向の振動とも両振巾２０μ以下の振動内で正常に
回転する。その状態では、第１図で示す雄ロータ１の軸
外径とＤケーシング４の雄ロータ１の軸が挿入されてい
る部分の内径の片側ギャップδ、およびＤケーシング４
と雄ロータ１の吐出側端面とのギャップδ３はそれぞれ
正規の寸法（通常δ□，δ，は数十ミクロン）を保たれ
ている。

一方、回転式圧縮機を構成する４組の軸受のなかで，最
弱寿命である軸受５が長時間の運転で寿命に至った場合
には、その軸受自体のラジアルおよびアキシャルギャッ
プが大きくなることで、雄ロータはそのギャップに相当
する巾で軸方向および軸方向に変位しながら回転するこ
とになり、必然的にギャップδ，およびδ，は変化する
ことになる。ギャップδ１お，よびδ，が０に至る状態
になった場合は、軸とＤケーシングは接触するため、焼
き付き、ついには致命的な焼損に至る。

Ｄケーシング４に、雄ロータ１の吐出側端面と軸に面す
るようにブツシュ１３と温度センサー１４を取付けた本
実施例第２図によれば、最弱寿命である軸受が摩耗状態
に至った場合、ブツシュ１３の内径とＤケーシング４に
挿入されている雄ロータ１の軸外径とのギャップδ２は
δ、寸法より小さく加工されており，同時に雄ロータ１
の吐出側端面とブツシュ１３の端面とのギャップδ４は
雄ロータ１の吐出側端面とＤケーシング４のギャップδ
，よりも小さく加工されているので、雄ロータ１の吐出
側端面および軸がＤケーシング４に接触する前にブツシ
ュ１３に接触する。その接触により摩耗熱が発生し、ブ
ツシュ１３の温度は通常の正常な運転状態よりも高温に
達する。通常油冷式回転式空気圧縮機では、吐出し圧カ
フｋｇｆ／　＝ｓ＆　ｇの定常運転時においてブツシュ
１３部分の温度は９０℃で吐出し空気温度とほぼ同じ値
である。軸受の摩耗による異常時の場合は１００℃以上
に達する。従ってその温度を温度センサー１４で検出し
，圧縮機を未然に停止できるので、圧縮機が焼き付く等
の損焼が発生することなく、かつ、最弱寿命箇所である
軸受が有している最大限の時間まで、回転式圧縮機を信
頼性高く稼動することができる。一方前記油冷式回転式
空気圧縮機が油温上昇等により吐出空気温度が上昇した
場合は吐出空気温度リレー（通常９５℃設定）が動作し
圧縮機を保護している。ブツシュ１３の温度は軸受異常
が発生しない限り、吐出空気温度よりも低い値を示すも
のである。

なお、給油式回転圧縮機では、ブツシュ１３部には潤滑
油が供給され、かつブツシュ材料が軸受材料であるので
、雄ロータ１の吐出側端面および軸表面が接触しても損
傷することはない、また潤滑油力プッシュ１３部に供給
されないオイルフリ一式回転圧縮機では、ブツシュ１３
の材料は雄ロータ１の軸が接触しても損失することのな
い自己潤滑性の材料（例えばカーボン、テフロン等）が
使用される。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、最弱寿命である軸受の
摩耗等の損焼から発生する回転式圧縮機の機能をそこな
うことなく、最大限の寿命時間まで圧縮機を運転稼動で
きので、従来軸受の計算寿命時間の半分以下に設定して
いた定期的な軸受の交換時間を軸受固有の寿命まで延長
でき、かつ検出できるで１回転式圧縮機の寿命延長およ
びメンテナンスフリー化に有効であり、スクリュー圧縮
機のオーバホール回数の少なくなり、それにより発生す
る費用が縮減できるので経済的である。

さらに本発明で取付けるブツシュおよびセンサーは、最
弱寿命のベアリングのみに限定すればよいため、製品が
複雑化しない効果も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のスクリュー圧縮機本体の
断面図、第２図は第１図の本発明に係る部分の拡大図で
ある。 １・・・雄ロータ、２・・・雌ロータ、３・・・ケーシ
ング、４・・・Ｄケーシング、５，６，７，８・・・軸
受、９・・・メカニカルシール、１０・・・メカニカル
シールカバ。 １１・・・ベアリングカバ、１２・・・■プーリ、１３
・・・ブツシュ、１４・・・温度センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転式圧縮機において、複数個で構成される軸受を支持
   するケーシングのなかで、最弱寿命となる軸受が挿入さ
   れている位置で、ロータの吐出側端面とロータ軸表面の
   二面に面する位置にブッシュを挿入し、そのブッシュに
   温度センサーを設けた回転式圧縮機の異常検出装置。