DE4444535A1

DE4444535A1 - Rotor location in screw compressor

Info

Publication number: DE4444535A1
Application number: DE19944444535
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Albring; Rainer Dipl Ing Apley; Guenter Prof Dr Ing Heinrich; Alexander Dr Ing Pietsch
Original assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Current assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-20

Abstract

Bearing location of the rotors in a screw compressor used for steam compression has the rotors (2) with concentric hollow chambers (19), which have journal bearings (12,13) pressed into their end faces. These bearings are located on journal pins on the housing covers (3,4).The housing covers have boreholes (7,15) and lubrication columns (6,17), via which the lubrication device is guided to the area. The hollow chambers in the rotors serve as collection chambers for the lubrication system.

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung von Schraubenverdichterrotoren und deren Schmierung und ist insbesondere für Verdichter zum Verdichten von Wasserdampf geeignet.The invention relates to the storage of screw compressor rotors and their lubrication and is particularly suitable for compressors for compressing water vapor.

Schraubenverdichter, die für die Verdichtung von Wasserdampf speziell ausgerüstet sind, sind bisher nicht bekannt.Screw compressors specially equipped for the compression of water vapor, are not yet known.

Bekannt sind Schraubenverdichterrotoren für Kältemittel- und Prozeßverdichter, die als massive, das Rotorprofil tragende Zylinder ausgebildet sind. Die stirnseitigen Wellenstümp fe werden in stirnseitigen Gehäusedeckeln in Gleit- oder Wälzlagern gelagert. Solche Ver dichter arbeiten in hohen Druckbereichen.Screw compressor rotors for refrigerant and process compressors are known as massive cylinders carrying the rotor profile are formed. The front stub shaft fe are stored in frontal housing covers in plain or roller bearings. Such ver work more densely in high pressure ranges.

Zur Kühlung, Schmierung und Spaltandichtung der Rotoren wird Öl oder Wasser in den Verdichtungsraum eingespritzt. Die Schmierung der Lager erfolgt meistens durch Drucköl über Ölkanäle. Die Schmierung der saugseitigen Lager bekannter Schraubenverdichter konstruktionen hat den Nachteil, daß das Schmieröl in den Saugraum gelangt, was beson ders bei Kältemittelverdichtern durch das ausdampfende Kältemittel den Wirkungsgrad der Maschine verschlechtert. Lager für Schraubenverdichterrotoren bisher bekannter Verdich terausführungen benötigen zur Aufnahme der Radial- und Axialkräfte eine nicht unerhebli che Baulänge der Wellenzapfen. Durch die Lagerkonstruktion wird die Baugröße des Ver dichters wesentlich bestimmt, wie beispielsweise in der DE-OS 31 11 834 dargestellt.For cooling, lubrication and gap sealing of the rotors, oil or water is placed in the Injection chamber injected. The bearings are usually lubricated with pressure oil via oil channels. The lubrication of the suction side bearings of known screw compressors constructions has the disadvantage that the lubricating oil gets into the suction chamber, which is particular In the case of refrigerant compressors, the efficiency of the refrigerant evaporates Machine deteriorated. Bearing for screw compressor rotors previously known compression For executing the radial and axial forces, ter versions require a considerable amount length of the shaft journals. The size of the Ver poets essentially determined, as shown for example in DE-OS 31 11 834.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Lagerung der Rotoren von Schraubenverdichtern so zu gestalten, daß deren Baugröße verringert, eine kostengünstige Fertigung erreicht und da bei die Lebensdauer der Lager erhöht wird. Außerdem soll verhindert werden, daß durch Eintritt von Schmiermittel in den Saugraum eine Verschlechterung des Wirkungsgrades eintritt.The object of the invention is to support the rotors of screw compressors design that their size is reduced, cost-effective production achieved and there which increases the life of the bearings. In addition, should be prevented by Entry of lubricant into the suction chamber deteriorates the efficiency entry.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. In den Unteransprüchen sind besonders günstige Ausgestaltungen beschrieben.The object of the invention is solved by the features of the main claim. In the Particularly favorable embodiments are described in the subclaims.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Abbildung zeigt eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäß gelagerten Rotor eines Schrau benverdichters.The invention is explained in more detail in the exemplary embodiment below. The illustration shows a sectional view through an inventive rotor of a screw compressor.

In dem Gehäuse 1 sind die Rotoren 2 so angeordnet, daß sich die Lagerung im Inneren der Rotoren 2 befindet, was zu einer erheblichen Verkürzung der Baulänge führt.In the housing 1 , the rotors 2 are arranged such that the bearing is located inside the rotors 2 , which leads to a considerable reduction in the overall length.

Die Lagerbuchsen 12 und 13 sind in den hohlen Rotor 2 eingepreßt. Die Lagerdeckel 3 und 4 besitzen zylinderförmige Lagerzapfen, die in den hohlen Rotor 2 hineinragen. Auf den Lagerzapfen sind die Lagerschalen 11 und 14 festsitzend angebracht. Die Lagerbuchsen können entfallen, wenn der Rotor aus einem Material hergestellt ist, das sich als Lagerma terial eignet. In diesem Fall können die Rotoren 2 direkt auf den Lagerschalen gleiten. Das Schmiermittel wird der Gleitpaarung über die Bohrung 7 und 15 und die Schmierspalte 6 und 17 zugeführt. Das aus den Schmierspalten austretende Schmiermittel sammelt sich im Rotorhohlraum 19, trägt zur Kühlung der Rotoren bei und verläßt den Schraubenverdichter über die Bohrung 8 und 16. Ein auf dem Lagerzapfen gegen Drehung gesicherter Gleitring 10 wird durch Federn 18 gegen die Lagerbuchse 12 gedrückt und dichtet die Lagerpaarung vom Saugraum 5 gegen Schmiermitteleintritt in radialer Richtung zuverlässig ab. In axialer Richtung wird die Abdichtung durch den Rundring 9 erreicht. Auf diese Weise wird verhin dert, daß gasvermischtes Öl bei der Kältemittelverdichtung oder Wasser bei der Luft- oder Wasserdampfverdichtung in den Ansaugraum gelangt und der Gasanteil bzw. das ver dampfende Wasser den Ansaugraum anfüllt und damit den Ansaugvolumenstrom vermin dert. Die Rotoren 2 sind in axialer Richtung frei beweglich und werden durch die Federn 18 und 20 fixiert. Federkraft und Bauteilabmessung sind so aufeinander abgestimmt, daß die Federn 18 der Axialkraft entgegenwirken, jedoch die axiale Bewegung des Rotors in Rich tung des druckseitigen Lagerdeckels durch die feststehende Lagerschale 11 begrenzt wird, so daß ein minimaler Stirnspalt 21 zwischen Rotor 2 und Lagerdeckel 3 erhalten bleibt. Überwiegen Axialkraft und die Kraft der Feder 20, bedingt durch die Betriebsparameter ge genüber der Kraft der Feder 18, wird die Rotorbewegung in Richtung saugseitigen Lager deckel 4 durch einen ringförmigen Absatz der Lagerbuchse 12 begrenzt. Durch die schwimmende Lagerung der Rotoren wird durch einfache Bauweise ein optimaler Axial kraftausgleich und eine hohe Lebensdauer der Gleislagerpaarung erreicht.The bearing bushes 12 and 13 are pressed into the hollow rotor 2 . The bearing caps 3 and 4 have cylindrical bearing pins which protrude into the hollow rotor 2 . The bearing shells 11 and 14 are firmly attached to the bearing journal. The bearing bushes can be omitted if the rotor is made of a material that is suitable as material for the bearing material. In this case, the rotors 2 can slide directly on the bearing shells. The lubricant is supplied to the sliding pair via the holes 7 and 15 and the lubrication gaps 6 and 17 . The lubricant emerging from the lubrication gaps collects in the rotor cavity 19 , contributes to cooling the rotors and leaves the screw compressor via the bores 8 and 16 . A slide ring 10 secured on the bearing journal against rotation is pressed against the bearing bush 12 by springs 18 and reliably seals the bearing pair from the suction chamber 5 against the entry of lubricant in the radial direction. In the axial direction, the seal is achieved by the round ring 9 . In this way, it is prevented that gas-mixed oil in the refrigerant compression or water in the air or steam compression enters the intake space and the gas portion or the evaporating water fills the intake space and thus reduces the intake volume flow. The rotors 2 are freely movable in the axial direction and are fixed by the springs 18 and 20 . The spring force and component dimension are coordinated so that the springs 18 counteract the axial force, but the axial movement of the rotor in the direction of the pressure-side bearing cap is limited by the fixed bearing shell 11 , so that a minimum end gap 21 between the rotor 2 and bearing cap 3 is maintained . Outweigh axial force and the force of the spring 20 , due to the operating parameters compared to the force of the spring 18 , the rotor movement in the direction of the suction-side bearing cover 4 is limited by an annular shoulder of the bearing bush 12 . Due to the floating bearing of the rotors, an optimal axial force compensation and a long service life of the track bearing pairing are achieved through simple construction.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
2 Rotor
3 Lagerdeckel
4 Lagerdeckel
5 Saugraum
6 Schmierspalt
7 Bohrung
8 Bohrung
9 Rundring
10 Gleitring
11 Lagerschale
12 Lagerbuchse
13 Lagerbuchse
14 Lagerschale
15 Bohrung
16 Bohrung
17 Schmierspalt
18 Feder
19 Rotorhohlraum
20 Feder
21 Stirnspalt 1 housing
2 rotor
3 bearing caps
4 bearing caps
5 suction chamber
6 lubrication gap
7 hole
8 hole
9 round ring
10 slide ring
11 bearing shell
12 bearing bush
13 bearing bush
14 bearing shell
15 hole
16 hole
17 lubrication gap
18 spring
19 rotor cavity
20 spring
21 forehead gap

Claims

1. Storage of the rotors of screw compressors, preferably for the compression of water vapor, characterized in that the rotors ( 2 ) have concentric rotor cavities ( 19 ), the end face with pressed-in bearing bushes ( 12 , 13 ) are hen and that the bearing bushes ( 12, 13) on the housing covers (3, 4) befind union bearing journals are guided, and in the housing covers (3, 4) bores (7, 15) and lubricating gaps (6, 17) are attached to the lubricant supply and the concentric rotor cavities ( 19 ) serve as lubricant collecting spaces.

2. Storage according to claim 1, characterized in that the suction chamber ( 5 ) is sealed to avoid the entry of lubricant by a slide ring ( 10 ) which is pressed by springs ( 18 ) against the bearing bush ( 12 ).

3. Storage according to claim 1, characterized in that there are bores ( 8 , 16 ) in the housing covers ( 3 , 4 ) for removing the lubricant from the lubricant collecting space.

4. Storage according to claim 1, characterized in that a bearing bush ( 12 ) has egg NEN annular shoulder for receiving the axial forces.

5. Storage according to claim 1, characterized in that on the pressure side of the forehead gap ( 21 ) is fixed by springs ( 20 ).