螺杆机器及用于操作其的方法与流程

文档序号:12483769阅读:337来源:国知局

本发明涉及一种螺杆机器(screw machine),特别是螺杆压缩机。本发明还涉及一种用于操作螺杆机器,特别是螺杆压缩机的方法。



背景技术:

例如设计为螺杆压缩机的螺杆机器的基本构造是这里解决的领域的技术人员已知的。因此,螺杆压缩机包括机器壳体或压缩机壳体,其包括第一壳体区段和第二壳体区段。在第一壳体区段中安装螺杆转子,其形成转子对,且用于压缩待压缩的介质。同样,控制滑阀通常安装在第一壳体区段中,其分段地界定第一壳体区段的工作空间或压缩空间,且为了改变有效工作空间或有效压缩空间的尺寸,可平行于螺杆转子的转子轴线转移。

从DE 30 22 202 C2和从DE 38 03 044 A1获知了例如设计为螺杆压缩机的螺杆机器的基本构造。因此,螺杆压缩机包括机器壳体或压缩机壳体,其中在机器壳体或压缩机壳体中安装螺杆转子,其形成转子对。在该情况中,螺杆压缩机的螺杆转子经由轴向轴承和径向轴向安装在机器壳体中。密封件采用螺杆转子的密封,特别是机器壳体中的螺杆转子的轴通路的密封。

此外,已知向此螺杆机器的螺杆转子的轴承和密封件供应油,油来自供油系统,以便润滑和/或冷却螺杆转子的轴承和密封件。为此,螺杆机器的供油系统包括油进料口,以便将油给送至待润滑和/或冷却的轴承和密封件,且包括油排放口和油返回口,以便将油从轴承和密封件随后地排放。

在所谓的油喷射螺杆压缩机的情况中,经由油排放口或油返回口从轴承和密封件排放的油沿螺杆压缩机的压缩空间的方向从油排放口开始经由油进料口传导,油进料口这里也称为进料位置,其中压缩空间中的油与工作介质混合,特别是与待压缩的气体混合,且然后从螺杆机器推出。

从轴承和密封件排放的油可经由其沿螺杆压缩机的压缩空间的方向传导的油进料口或进料位置在许多螺杆压缩机中在输送方向上看是位于朝螺杆压缩机的吸入侧的压缩室的末端后方。在油排放口或油返回口或油进料口中存在压力,需要知晓该压力,以便向螺杆机器的轴承和密封件供有足量的油来用于冷却和/或润滑。因此,其设有从实践中获知的螺杆机器,以通过计算来确定油排放口或油返回口中的压力,或从油排放口或油返回口分叉的油进料口中的压力,以便取决于此来形成待冷却和/或待润滑的轴承和/或密封件上的足够高的压差,以便最终向轴承和密封件供应足量的油来冷却和/或润滑。

通过油排放口或油返回口或油进料口的区域中的压力的计算的确定是不准确的,且可能随螺杆机器的变化的吸入压力而较大地波动。此外,该压力取决于工作介质的所谓的绝热指数,具体是待压缩的气体。可存在的螺杆机器的控制滑阀的位置也可影响该压力。由于通过油排放口或油返回口或油进料口中的压力的计算的确定因此是不准确的且可能经历较大波动,故由计算确定的压力在从实践中获知的螺杆机器的情况中总是由高安全限额偏移,以便总是确保轴承和密封件的安全的油供应。这里,从实践中获知的螺杆机器中的轴承和密封件的适当压力在各种情况下经由单独的压力控制器调整。

从实践中获知的此螺杆机器的缺点在于,由于油排放口或油返回口或油进料口中的压力的确定是仅相对地不准确的且相对地高安全限额或偏移,故在轴承和密封件的方向上传导了过多油。在螺杆机器的吸入压力升高到异常高的情况下,为未达到最低压差时,就不再能确保轴承和密封件的安全的供油。由此,轴承和密封件可受损且其功能削弱。因此,需要一种螺杆机器和用于操作其的方法,借助于它们,可避免实践中获知的缺点。从此出发,本发明基于产生新型螺杆机器和用于操作其的方法的目的。该目的通过根据权利要求1的螺杆机器解决。



技术实现要素:

根据本发明,供油系统包括压力传感器,其检测油排放口或油返回口中的压力,或油排放口或油返回口中的压力与油进料口中的压力之间的压差。供油系统还包括控制装置,其开环或闭环控制油进料口中的压力或取决于压力传感器的测量信号的压差。

根据本发明,在螺杆机器的情况中,油排放口或油返回口中的压力不由计算确定。油排放口或油返回口中的压力或取决于其的压差相反地借助于压力传感器检测。取决于压力传感器的测量信号,供油系统的控制装置开环或闭环控制油进料口中的压力或取决于其的压差,使得螺杆机器的轴承和轴可总是供有油压力或油压差,其在所有操作状态中,甚至在吸入压力升高下,确保了轴承和轴的可靠供油。总是确保轴承和轴的最佳供油。

根据另一个有利发展方案,根据本发明的用于螺杆转子的轴承和密封件的螺杆机器的供油系统包括公共供油源和公共油排放口或油返回口,其中作为优选,从油排放口或油返回口开始,排放或返回的油可经由从油排放口或油返回口分叉的油进料口给送到螺杆机器的工作空间。压力传感器检测公共油排放口或油返回口中(优选油进料口中)的压力,或取决于其的压差。取决于测得的压力或测得的压差,控制装置开环或闭环控制螺杆转子的轴承和密封件的公共油进料侧压力或取决于其的压差。

该构造是特别有利的。油进料侧压力或取决于其的压差的开环或闭环控制对于螺杆转子的轴承和密封件而共同地影响。利用单个阀和相关联的控制器,可自动地提供总是针对油进料侧的供油或取决于其的压差优化的供油侧上的压力。

根据有利的其它发展方案,压力传感器检测公共油进料口中的压力与公共油排放口或油返回口中(特别是油进料口)的压力之间的实际压差,其中取决于实际压差与设置点压差之间的偏差,控制装置生成用于供油源中的阀的输入,以便经由阀将实际压差闭环控制至设置点压差。该构造是特别简单的,且允许设置点压差的可靠调整,这在所有操作条件下确保了根据本发明的螺杆机器的螺杆转子的轴承和密封件的最佳供油。

用于操作螺杆机器的方法在权利要求6中限定。

附图说明

本发明的优选的其它发展方案从从属权利要求和以下描述获得。本发明的示例性实施例借助于附图来更详细地阐释,而不限于此。附图示出了:

图1是根据本发明的螺杆机器的简图。

图解

10 螺杆压缩机

11 机器壳体

12 第一壳体区段

13 第二壳体区段

14 螺杆转子

15 工作空间

16 轴承

17 轴承

18 密封件

18 供油源

20 油进料口

21 油返回口

22 油进料口

23 压力传感器

24 压力测量管线

25 压力测量管线

26 阀

27 控制装置

28 开孔。

具体实施方式

本发明涉及一种螺杆机器,特别是螺杆压缩机。

在下文中,参照图1将设计为螺杆压缩机的螺杆机器作为实例来描述本发明。尽管本发明的应用优选结合螺杆压缩机,但本发明还可结合其它螺杆机器使用。

图1示意性地示出了设计为注油螺杆压缩机10的螺杆机器,该螺杆机器包括设计为压缩机壳体11的压缩机壳体11的机器壳体,示出了第一壳体区段12和第二壳体区段13。

螺杆压缩机10还包括螺杆转子14,其可旋转地安装在螺杆压缩机10的压缩机壳体11中,且形成成对的螺杆转子14。在该情况中的机器壳体11的第一壳体区段12限定螺杆压缩机10的工作空间或压缩空间15,其中压缩待压缩的介质,特别是过程气体或制冷剂。这里,螺杆压缩机10可包括未示出的控制滑阀,其取决于其位置限定有效工作空间或压缩空间的尺寸。

螺杆压缩机10的螺杆转子14经由轴承安装在壳体11中,即,在所示示例性实施例中,经由径向轴承16和轴向轴承17。此外,图1示出了密封件18,其用于密封机器壳体或压缩壳体11中的螺杆转子14中的一个的轴通路。

设计为图1中所示的螺杆压缩机的螺杆机器的轴承16,17和密封件18可经由供油系统供有油来用于润滑和/或冷却。因此,图1示出了设计为螺杆压缩机的螺杆机器10包括供油系统,其包括公共供油源19,以用于待润滑和/或待冷却的轴承16,17,以及用于待润滑和/或待冷却的密封件18,其中从该公共供油源19开始,轴承16,17和密封件18可供有油。图1中的油进料口20上的箭头示出了螺杆转子14的所有轴承16,17和密封件18可从公共供油源19开始供有油。

给送至轴承16,17和密封件18来用于润滑和/或冷却的油从轴承16,17和密封件18经由油排放口或油返回口21排放,其中设计为螺杆压缩机的螺杆机器包括用于螺杆转子14的所有轴承16,17和密封件18的公共油返回口21。从轴承16,17和密封件18流出的油收集在公共油返回口21,且经由从公共油返回口21分叉的油进料口22给送到工作空间或压缩空间15中。这里,压缩空间15在朝螺杆压缩机10的吸入侧的油进料口22的位置处闭合,使得工作介质的吸入量,特别是气体或制冷剂的吸入量,不由进料油或从油吸入的输送介质减少。因此,油进料口22的位置处的压缩空间15中的压力高于吸入压力。

现在,本发明涉及此细节,借助于此细节,在所有操作条件下,即使吸入压力升高,也可确保以油冷却和/或润滑的轴承16,17和密封件18的可靠供油。

根据本发明,在所示示例性实施例中设计为螺杆压缩机10的螺杆机器的供油系统包括压力传感器23,其检测油排放口或油返回口21中的压力,或油进料口22中的压力或取决于其的在油返回口21或油进料口22中的压力与油进料口20中的压力之间的压差。在所示优选示例性实施例中,压力传感器23检测对于轴承16,17和密封件18是共用的油进料口19中的压力和对于轴承16,17和密封件18是共用的油返回口21中的压力之间的实际压差,其中出于此目的,所示示例性实施例中的压力传感器23结合油进料口19上的第一压力测量管线24且结合油返回口21上的第二压力测量管线25作用。第一压力测量管线24作用于阀26下游的油进料口20上。第二压力测量管线27作用在油返回口21上,即,在从油返回口21分叉的油进料口22的区域中,经由其,从公共油返回口21中收集的油可传导到压缩空间15中。

在所示示例性实施例中,设计为螺杆压缩机10的螺杆机器的供油系统还包括控制装置27,其取决于压力传感器23的测量信号,开环或闭环控制油进料口20中的压力或取决于其的压差。在图1的所示示例性实施例中,控制装置27以一种方式闭环控制存在于压力测量管线24和25处的压力之间的实际压差,使得该实际压差闭环控制成设置点压差。

这里,所示示例性实施例中的控制装置27为阀26的一体式组件。控制装置27还可组装为单独的组件。

因此,油返回口21中的压力或从油返回口21分叉的油进料口22的压力或取决于其的油返回口21中的压力或油进料口22中的压力与油进料口19中的压力之间的压差因此通过测量检测,其中取决于测得的压力或测得的压差,控制或闭环控制油进料口20中的压力或压差。

通过进料管线19中的压力或供油源19中的压力与油返回口21或油进料口22中的压力之间的压差的自动闭环控制,在所有操作条件下,甚至吸入压力升高的情况下,待冷却和/或待润滑的螺杆转子14的轴承16,17和密封件18的足够的供油源总是可确保的。

根据图1,开孔28引入从油返回口21分叉的油进料口22的区域中的机器壳体11的第一壳体区段12中,在其上,所示示例性实施例中的压力传感器23结合压力测量管线25作用。

阀26优选为压差控制阀,经由该阀,在图1中的示例性实施例中,测量管线24,25中的压力之间的压差可闭环控制成设置点压差。

如提到那样,螺杆转子14的所有轴承16,17和密封件18可自动地供有最佳的油压差,以便确保所有操作状态下的轴承16,17和密封件的最佳润滑和/或冷却。

如已经阐释那样,轴承16,17和密封件18的供油压力或油压差的闭环控制共同发生。单个阀26足以用于此目的。不需要提供单独的阀和控制器来用于轴承16,17的油压供应,以及用于密封件18的油压供应。

根据本发明的螺杆机器或根据本发明的用于操作螺杆机器的方法使得有可能即使在轴承和密封件在波动吸入压力下操作时也提供螺杆机器的轴承和密封件的可靠的油润滑和/或油冷却。通过自动闭环控制或控制,可自动地抵消改变轴承和密封件的供油源上的过程压力或吸入压力的影响。

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