[发明专利]螺杆流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆流体机械。

背景技术

在通过阴阳咬合的螺杆转子而使流体压缩或膨胀的螺杆流体机械、例如通过螺杆转子而压缩流体的螺杆压缩机中，压缩了的流体的压力会产生向吸入侧沿着轴方向推压螺杆转子的推力载荷。在以往的螺杆压缩机中，在提高排出压时，存在承受该推力载荷的推力轴承的寿命变短的问题。

即便在转子轴上设置多个推力轴承，由于在实际中载荷也是集中在某一个的推力轴承上，所以不能够延长推力轴承的寿命。

在特开2002-317782号、特开2004-339994号、特许第3766725号中，记载有以下发明，为了减轻螺杆压缩机的推力轴承的载荷，而在转子轴的吸入侧的端部上设置与压力缸嵌合的活塞，借助导入至压力缸内的流体的压力而向与推力载荷相对的方向推压转子轴。

但是，这些螺杆压缩机的活塞，在压力缸的内部中与转子轴一起旋转，所以存在活塞和压力缸之间的摩擦或者压力缸内的流体的粘性阻力使转子轴的旋转负荷增大而使能源效率降低的问题。此外，有可能发生活塞和压力缸之间的密封发生磨耗、压力缸内的压力流体的泄漏的不良情况。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种螺杆流体机械，能够减低转子轴的推力载荷，能够排除由于平衡活塞导致的旋转负荷的增加、和平衡活塞的密封泄漏的危险性。

为了解决上述课题，本发明的螺杆流体机械包括：壳体；阴阳一对的螺杆转子，以可相互咬合并旋转的方式地收容在上述壳体内，用于吸入流体并使该流体压缩或者膨胀，之后排出该流体；主推力轴承，内环固定在作为上述螺杆转子的至少一方的旋转轴的转子轴上，外环固定在上述壳体上而承受上述转子轴的推力；平衡轴承，内环固定在上述转子轴上、外环能够相对于上述壳体移动；轴承保持部件，保持上述平衡轴承的外环；流体压力施加机构，借助流体压力而沿着上述转子轴的轴方向推压上述轴承保持部件。

根据该构成，不固定在壳体上地设置有借助流体压力而推压转子轴的平衡轴承，所以即便存在壳体或转子轴的尺寸变位，也能够使推力载荷分散而作用在主推力轴承和平衡轴承上，轴承的寿命长。此外，无需与转子轴一起旋转的活塞，所以没有了活塞的旋转阻力，也降低了抵销推力载荷的流体压力的密封泄漏的危险性。

此外，在本发明的螺杆流体机械中，也可在螺杆压缩机中在上述转子轴的吸入侧、在螺杆膨胀机中在上述转子轴的排出侧上设置上述平衡轴承。

根据该构成，从螺杆转子看，在螺杆压缩机中在与马达或涡轮机等的原动机、在螺杆膨胀机中在与发电机等的负荷机器的相反侧上配置平衡轴承或流体压力施加机构，所以容易确保配置流体压力施加机构等的空间，螺杆流体机械不会大型化。

此外，在本发明的螺杆流体机械中，上述流体压力在螺杆压缩机中可以是上述螺杆转子所排出的流体的压力、在螺杆膨胀机中可以是吸入至上述螺杆转子中的流体的压力。

根据该构成，若提高吸入侧或者排出侧的高压侧的流体压力，则平衡轴承所分担的推力载荷增加，所以能够使主推力轴承的负荷稳定，且主推力轴承的寿命变长。

此外，在本发明的螺杆流体机械中，上述流体压力施加机构也可包括：与在螺杆压缩机中在上述转子轴的吸入侧的延长线上、在螺杆膨胀机中在上述转子轴的排出侧的延长线上配设的平衡压力缸嵌合的平衡活塞、和连接上述平衡活塞与上述轴承保持部件的压力传递部件。

根据该构成，与转子轴同轴地设置平衡活塞，所以能够对于平衡活塞而使流体压力正确地作用在轴方向上。

此外，在本发明的螺杆流体机械中，上述平衡压力缸也可以分别在上述平衡活塞的上述螺杆转子的吸入侧以及排出侧上形成封闭空间，不同的流体压力分别作用在上述平衡活塞的吸入侧和排出侧上。

根据该构成，使螺杆转子的吸入侧的流体压力和排出侧的流体压力分别作用在平衡活塞的两侧上等，能够与实际作用在螺杆转子上的推力载荷相对应，向平衡轴承分配适当的载荷。

根据本发明，不固定在壳体上地设置有借助流体压力而进行推压的平衡轴承，从而能够使推力载荷分散作用在主推力轴承和平衡轴承上，轴承的寿命变长，流体压力的密封泄漏的危险性也低。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的螺杆压缩机的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。