DE3322069A1 - Pressurised gas machine, especially a compressor, with circulating lubrication - Google Patents
Pressurised gas machine, especially a compressor, with circulating lubricationInfo
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Abstract
Description
Druckgasmaschine, insbesondere Kompressor, Compressed gas machine, especially compressor,
mit Umlaufs chinierung Die Erfindung betrifft eine Druckgasmaschine, insbesondere einen Kompressor, mit einem in einem Arbeitsraum umlaufenden Rotor und einer diesem zugeordneten, mit Fördern trieb versehenen Umlaufschmierung. Chinierung with circulation The invention relates to a pressurized gas machine, in particular a compressor with a rotor rotating in a working space and one associated with this, provided with conveying drive circulating lubrication.
Bei bekannten Druckgasmaschinen dieser Art wird das Schmiermittel in aller Regel durch gesonderte Clpumpen in Umlauf gehalten, die direkt vom Rotor, dessen Antrieb oder Abtrieb angetrieben sein können oder mit einem gesonderten Antrieb versehen sind. Diese Schmiermittelförderung ist kosten- und wartungsaufwendig und hat nur mangelnde Betriebssicherheit. Die Schäden beim Ausfall der Schmierung sind jedoch sehr erheblich, da oft wenigstens der Rotor beschädigt, mitunter auch der Stator bzw. das Pumpengehäuse zerstört wird.In known compressed gas machines of this type, the lubricant usually kept in circulation by separate oil pumps, which are directly from the rotor, whose drive or output can be driven or with a separate drive are provided. This lubricant delivery is costly and maintenance-intensive and has only a lack of operational safety. The damage if the lubrication fails are however, this is very significant, since at least the rotor is often damaged, sometimes also the The stator or the pump housing is destroyed.
Die Erfindung verfolgt daher die Aufgabe, bei einer Druckgasmaschine (Pumpe oder Motor) der eingangs definierten Gattung die Umlaufschmierung so zu gestalten, daß sie einfacher herzustellen und zu warten ist und mit größerer Betriebssicherheit arbeitet.The invention therefore aims at a compressed gas engine (Pump or motor) of the type defined at the outset to design the circulating lubrication in such a way that that it is easier to manufacture and maintain, and is more reliable is working.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der Förderantrieb für die Umlaufschmierung aus unterschiedlich gerichteten Druckdifferenzen in der Maschine abgeleitet.To solve this problem, the conveyor drive for the circulating lubrication from differently directed pressure differences in the machine derived.
Dieser Förderung kommt entgegen, daß im Arbeitsraum der Druckgasmaschine recht unterschiedliche Drücke auftreten, so daß man für die Förderung in jeder Richtung geeignete Anschlußstellen auswählen kann. Man braucht dann keinen motorischen Antrieb, sondern muß nur die Strömungswege in geeigneter Weise vorgeben und diese Strömungswege so gestalten, daß die Strömungswiderstände einigermaßen konstant bleiben bzw. erfaßbar sind. Auch die Wartung kann sich dann weitgehend darauf beschränken, die engsten Stellen dieser Strömungswege hin und wieder zu säubern. Es versteht sich, daß das in aller Regel durch Motoröl oder dgl. gebildetes Schmiermittel in bekannter Weise periodisch oder kontinuierlich von Verunreinigungen befreit wird, etwa durch zwischengeschaltete Filter u. dgl..This promotion comes against that in the working space of the compressed gas engine quite different pressures occur, so that one is eligible for the promotion in each direction can select suitable connection points. You don't need a motor drive then, but only has to specify the flow paths in a suitable manner and these flow paths Design so that the flow resistances remain reasonably constant or detectable are. Maintenance can then also largely be limited to the tightest Make these flow paths clean every now and then. It goes without saying that that As a rule, lubricant formed by engine oil or the like in a known manner is periodically or continuously freed from impurities, for example through intermediary Filters, etc.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen vom Arbeitsraum abgetrennten Schmiermittelraum, der durch eine Schmiermittelrückführung mit einer Stelle hohen Druckes und durch eine Schmiermittelzuführung mit einer Stelle geringeren Druckes des Arbeitsraumes verbunden ist. Auf diese Weise läßt sich im Betrieb der Maschine ständig ein Strom von unter hohem Druck stehendem Schmiermittel in den Schmiermittelraum und umgekehrt ein Schmierstrom aus dem Schmiermittelraum in den Arbeitsraum zur Schmierung des Rotors und dessen Lagerung sowie ggf. weiterer Maschinenteile einrichten. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Rotor an der unteren Wandung des Arbeitsraumes anzuordnen und neben dem zwischen Druckseite und Saugseite gebildeten Trennspalt einen mit der Druckseite verbundenen Sammelraum bzw. Clsumpf anzuordnen.A preferred embodiment of the invention is characterized by a lubricant space separated from the working space, which is provided by a lubricant return with one point of high pressure and one point through a lubricant supply lower pressure of the working space is connected. In this way, the Operation of the machine is a constant stream of high pressure lubricant into the lubricant space and vice versa a lubricant flow from the lubricant space into the working area for the lubrication of the rotor and its storage as well as possibly others Set up machine parts. It has proven to be useful to use the rotor to be arranged on the lower wall of the work space and next to the one between the pressure side The separating gap formed by the suction side and a collecting space connected to the pressure side or Clsumpf to be arranged.
Beisp isweise kann der Schmiermittelraum seitlich neben dem Arbeitsraum angeordnet sein und die Schmiermittelrückführung einen -vom Clsumpf des Arbeitsraumes ausgehenden Querkanal aufweisen. Dabei läßt sich die Schmiermittelrückführung wahlweise mit einem Rückschlagventil versehen und/oder bis über den Schmiermittelspiegel hochführen, um ein unbeabsichtigtes Zurücklaufen des Schmiermittels in den Arbeitsraum zu verhindern. Ebenso kann es angebracht sein, eine enge Strömungsverbindung zwischen einem im Schmiermittelbehälter oberhalb des Schmiermittelspiegels gebildeten Gasraum und einer Stelle nied eren Druckes im Arbeitsraum vorzusehen. Auf diese Weise wird der Druck im Schmiermittelraum stets immer etwas abgebaut, um das notwendige Druckgefälle in beiden Richtungen sicherzustellen.For example, the lubricant space can be next to the work space be arranged and the lubricant return one -vom Clsumpf of the working space have outgoing transverse channel. The lubricant return can optionally be used equipped with a non-return valve and / or lead up to above the lubricant level, in order to prevent the lubricant from unintentionally flowing back into the working area. It may also be appropriate to have a close flow connection between an im Lubricant container and gas space formed above the lubricant level Provide a place of low pressure in the work area. In this way, the The pressure in the lubricant chamber is always reduced somewhat to achieve the necessary pressure gradient ensure in both directions.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Beschreibung der Erfindung anhand der beispielsweisen Zeichnung erläutert.Further features and advantages of the invention are set out in the subclaims and in the following description of the invention with reference to the exemplary drawing explained.
Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine als Flügelzellen-Kompressor ausgebildete Druckgasmaschine, Fig. 2 eine Abwandlung der Stelle II in Fig. 1 in vergrößerter Teilschnitt-Darstellung, und Fig. 3 einen der Fg. 1 entsprechenden Längsschnitt einer weiteren Abwandlung dieser Druckgasmaschine.1 shows a schematic longitudinal section through a vane compressor trained pressurized gas machine, Fig. 2 a modification of the point II in Fig. 1 in enlarged partial sectional view, and FIG. 3 one of FIG. 1 corresponding Longitudinal section of a further modification of this pressurized gas machine.
Der Innenraum des Maschinengehäuses 1 ist durch eine Zwischenwand 2 unterteilt in einen Arbeitsraum 3 und einen Schmiermittelraum 4.The interior of the machine housing 1 is through a partition 2 divided into a work space 3 and a lubricant space 4.
Im Arbeitsraum 3 ist der Rotor 5 um eine waagerechte Achse 6 drehbar gelagert. Er ist ezzentrisch zur Mitte des Arbeits- raumes an dessen unterer Wandung angeordnet und bildet etwa bei einer Flügelzellenmaschine einen durch die einzelnen Flügel in Sektoren unterteilten sichelförmigen Funktionsraum 7, dessen Druck in Umlaufrichtung zunimmt.In the working space 3, the rotor 5 can be rotated about a horizontal axis 6 stored. He is eccentric to the center of the work space at its arranged lower wall and forms a vane machine, for example Crescent-shaped functional space divided into sectors by the individual wings 7, the pressure of which increases in the direction of rotation.
Auch im Arbeitsraum befindliches Schmiermittel wird in Umlaufrichtung mitgenommen und gelangt aus der letzten Zelle unter dem höchsten Maschinendruck in den unterhalb des Rotors 5 seitlich neben dem Trennspalt angeordneten und mit der Druckseite verbundenen Clsumpf 8.Lubricant in the working area is also circulated in the direction of rotation and comes out of the last cell under the highest machine pressure in the arranged below the rotor 5 laterally next to the separation gap and with Cl sump connected to the pressure side 8.
Beide Stirnseiten 10, 12 des Rotors sind durch einen parallel zur Rotorachse 6 geführten Schmiermittelkanal 11 verbunden, der im Rotor den gleichen radialen Abstand von der Rotorachse wie eine in der Zwischenwand 2 tiefliegend angeordnete Schmierdüse 9 hat, die in der Zwischenwandung etwas zum Unterdruckzipfel des Funktionsraumes 7 hin versetzt angeordnet ist. Die Schmierdüse 9 bildet hier die eigentliche Schmiermittelzuführung für den Arbeitsraum.Both end faces 10, 12 of the rotor are parallel to the Rotor axis 6 guided lubricant channel 11 connected to the same in the rotor radial distance from the rotor axis as one in the intermediate wall 2 arranged deeply Lubricating nozzle 9 has something in the partition wall to the negative pressure tip of the functional space 7 is arranged offset. The lubricating nozzle 9 here forms the actual lubricant feed for the work area.
Die Schmiermittelrückführung weist einen vom blsumpf 8 etwa waagerecht ausgehenden Querkanal 13 auf, der mit einem Rückschlagventil 14 in den Boden des Schmiermittelraumes 4 mündet.The lubricant return has one of the sump 8 approximately horizontally outgoing transverse channel 13, which with a check valve 14 in the bottom of the Lubricant space 4 opens.
Statt dieser Anordnung oder zusätzlich zum Rückschlagventil 14 kann auch ein mit unterbrochenen Linien dargestellter Steigkanal 16 bis über den Flüssigkeitsspiegel 15 hochgeführt werden, was ebenfalls eine pulsierende blrückführung zur. Folge hat. Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß sich das Schmiermittel in Betriebspausen in den Arbeitsraum 3 entleert.Instead of this arrangement or in addition to the check valve 14 can also a rising channel 16, shown with broken lines, up to above the liquid level 15 are brought up, which is also a pulsating blood return to the. Consequence. In this way, it is reliably prevented that the lubricant is during breaks in operation emptied into the work area 3.
Uber dem Schmiermittelspiegel 15 ist ein Gasraum 17 gebildet, der durch einen kleinen Entspannungskanal 18 mit dem Funktionsraum 7 verbunden ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Druck im Luftraum 17, der auch durch zusätzlich eingeführte Luftbläschen beeinflußt ist nicht über Gebühr steigt. Dies verhindert 3 daß sich zuviel ö1 im Arbeitsraum ansammeln und die Rotorfunktion stören kann bzw. daß überschüssiges Ö1 aus dem Druckkanal ausgeworfen wird.A gas space 17 is formed above the lubricant level 15, which is connected to the functional space 7 by a small relaxation channel 18. In this way it is ensured that the pressure in the air space 17, which also by Additionally introduced air bubbles is affected not excessively increases. this 3 prevents too much oil from accumulating in the working area and disrupting the rotor function can or that excess oil is ejected from the pressure channel.
Im Betrieb wird bei umlaufendem Rotor 5 unter dem höchsten Maschinendruck stehendes Schmiermittel durch den Querkanal 13, das Rückschlagventi-l 14 und/oder ggf. den Steigkanal 16 in den Schmiermittelraum 4 gefördert. Damit diese Förderung ständig möglich bleibt 3 wird der Druck im Schmiermittelraum etwas durch den Entspannungskanal 18 abgesenkt.During operation, with the rotor 5 rotating, it is under the highest machine pressure standing lubricant through the transverse channel 13, the check valve 14 and / or if necessary, the riser channel 16 is conveyed into the lubricant chamber 4. So that this promotion always remains possible 3 the pressure in the lubricant chamber is somewhat due to the expansion channel 18 lowered.
Dieser Vorgang kann durch Auswechseln von Blenden oder durch Einstellen einer Drossel, z. B. mittels einer Schraube, exakt eingeregelt werden um dem mit der Entspannung verbundenen Leistungsverlust möglichst klein zu halten.This process can be carried out by changing the bezels or by adjusting them a throttle, e.g. B. by means of a screw, can be adjusted exactly to the with to keep the loss of performance associated with relaxation as small as possible.
Aus der Schmierdüse 9 strömt zufolge des im Schmiermittelraum 4 herrschenden höheren Druckes ständig in geeigneter Weise dosiertes Schmiermittel gegen die Stirnseite 10 des Rotors 5. Bei jeder Umdrehung kommt die Schmierdüse zudem mit dem Schmiermittelkanal 11 in Deckung so daß das Schmiermittel unmittelbar zu der gegenüberliegenden Stirnseite 12 gefördert wird. Anstelle eines Schmiermittelkanals 11 können deren mehrere auf dem gleichen Teilkreis vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Schmierung des Rotors, seiner Führungsflächen, Drehlagerung o. dgl. ohne jede mechanisch bewegbare Mittel aufgrund der unterschiedlichen Druckdifferenzen längs der Zwischenwand 2 erreicht.From the lubricating nozzle 9 flows according to the prevailing in the lubricant chamber 4 higher pressure constantly in a suitable manner dosed lubricant against the face 10 of the rotor 5. With each rotation, the lubricating nozzle also comes with the lubricant channel 11 in coverage so that the lubricant directly to the opposite end face 12 is funded. Instead of one lubricant channel 11, several can be used be provided on the same pitch circle. This will ensure even lubrication of the rotor, its guide surfaces, rotary bearings or the like without any mechanically movable Means due to the different pressure differences along the intermediate wall 2 achieved.
Gemäß der besonderen Ausführung der Schmierdüse 9 gemäß Fig. 2 mündet eine Düsenleitung 19 in eine in der Zwischenwand 2 vom Arbeitsraum her eingebrachte Senkbohrung 20, in der durch eine Schraubendruckfeder 21 längseinstellbar und durch einen Dichtungsring 22 abgedichtet ein Düsenring 23 geführt ist, der sich gegen einen Dosierring 24 legt. Durch Vorgabe der Andruckkraft bzw. Federspannung läßt sich dabei der Cldurchsatz in engen Grenzen halten,Auf diese Weise lassen sich auch Beschädigungen der Düse und einzelner Rotorelemente wie Flügel oder Lamellen vermeiden.According to the special embodiment of the lubricating nozzle 9 according to FIG. 2 opens a nozzle line 19 in one introduced into the partition 2 from the working space Counterbore 20, adjustable in length by a helical compression spring 21 and sealed by a sealing ring 22, a nozzle ring 23 is guided, which against a metering ring 24. By specifying the pressure force or spring tension The Cl throughput can be kept within narrow limits. In this way, also damage to the nozzle and individual rotor elements such as blades or lamellas avoid.
Dieser Dosierring hat gleichen Außendurchmesser wie der Rotor 5 und fügt sich in eine in die Zwischenwand 2 eingeformte Rechtecknut 25 ein. Er kann durch die Anlage an der Stirnseite 10 des Rotors mittels Reibung mitgenommen ggf. aber auch durch einen Anschlag in Drehrichtung angekoppelt werden.This metering ring has the same outer diameter as the rotor 5 and fits into a rectangular groove 25 formed in the intermediate wall 2. He can entrained by the system on the end face 10 of the rotor by means of friction, if necessary but can also be coupled by a stop in the direction of rotation.
Auf dem gleichen Teilkreis der Düsenöffnung und des Schmiermittelkanals 11 sind im Dosierring 24 ein oder mehrere Durchbrechungen 26 angebracht, die periodisch kurzzeitig Verbindung von der Düsenöffnung zur Stirnseite 10 und durch den Schmiermittelkanal 11 auch zur gegenüberliegenden Stirnseite/e2rstellen.On the same pitch circle of the nozzle opening and the lubricant channel 11 one or more openings 26 are made in the metering ring 24, which periodically Brief connection from the nozzle opening to the end face 10 and through the lubricant channel 11 also to the opposite end face / e2.
Abweichend von den Fig. 1 und 2 ist nach Fig. 3 im Gasraum 17 oberhalb des Schmiermittelspiegels 15 ein Anschlußstück 27 an der Zwischenwand 2 befestigt. Aus einer Umlenkkammer 28 des Anlenkstückes ist ein Heberrohr 29 bis weit unter den Schmiermittelspiegel 15 herabgeführt und ein-Düsenrohr 31 zur Schmierdüse 9 geführt. Ferner steht der Umlenkraum 28 über ein Kugel-Rückschlagventil 32 und einen Kanal 33 mit dem Arbeitsraum 3 in Verbindung.In contrast to FIGS. 1 and 2, FIG. 3 shows in the gas space 17 above of the lubricant level 15, a connecting piece 27 is attached to the partition 2. From a deflection chamber 28 of the articulation piece, a siphon tube 29 is far below the lubricant level 15 is brought down and a nozzle pipe 31 to the lubricating nozzle 9 guided. Furthermore, the deflection space 28 is a ball check valve 32 and a Channel 33 in connection with work space 3.
Der in Fig. 1 gezeigte, mit einer Drosselschraube ausgestattete und ständig geöffnete Entspannungskanal 18 ist auch hier vorhanden, liegt jedoch nicht in der Zeichenebene.The one shown in Fig. 1, equipped with a throttle screw and Constantly open relaxation channel 18 is also present here, but is not located in the drawing plane.
Hier wird durch Hochsaugen des Schmiermittels durch den über dem Schmiermittelspiegel 15 liegenden Umlenkraum 28 sichergestellt,.daß sich das Schmiermittel aus dem Raum 4 in Betriebspausen nicht in den Arbeitsraum entleert. Dem dient auch das Kugel-Rückschlagventil 32, das sich bei Stillstand öffnet und Luft in die Umlenkkammer 28 eintreten läßt.This is done by sucking up the lubricant through the above the lubricant level 15 lying deflection space 28 ensures .that the lubricant from the space 4 not emptied into the work area during breaks in operation. The ball check valve also serves this purpose 32, which opens at a standstill and allows air to enter the deflection chamber 28.
Wenn auch die dargestellte und beschriebene Ausführung derzeit be-lorzuXgt wird, so kann sie doch inmancherlei Weise abgewandelt werden, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird. Beispielsweise muß der Schmiermittelraum 4 nicht unmittelbar neben dem Arbeitsraum und auch nicht auf gleicher Höhe angebracht sein. Ein gesonderter Schmiermittelkanal 11 erübrigt sich, wenn etwa der innere Teil des Rotors wie auch immer geartete axiale Durchbrechungen zwischen Scheiben-Speichen oder dgl. aufweist. Es muß auch der Rotor nicht ausschließlich rotieren, er kann Zusatzbewegungen wie bei Kreiskolbenmaschinen ausführen.Even if the version shown and described is currently subject to licensing it can be modified in many ways without affecting the scope of the invention is left. For example, the lubricant space 4 does not have to be immediately adjacent in the work area and not at the same height. A separate one Lubricant channel 11 is unnecessary if, for example, the inner part of the rotor as well Axial openings of any kind between disc spokes or the like. The rotor does not have to rotate exclusively, it can also make additional movements such as for rotary piston machines.
Unter dem Begriff "Rotor" sollen auch alle anderen Verdrängungselemente verstanden werden5 die entweder durch ihre Bewegung Gas unter Druck verdrängen oder die durch unter Druck stehendes Gas bewegt werden und dann eine Motor funktion übernehmen.The term “rotor” should also include all other displacement elements be understood5 which either displace gas under pressure through their movement or which are moved by pressurized gas and then take on a motor function.
Die Umlenkkammer 28 muß nicht unbedingt an einem besonderen Anschlußstück 27 vorgesehen sein, sondern kann grundsätzlich in das Gehäuse 1, etwa die Zwischenwand 2 eingeformt werden. Rückschlagventile müssen nicht kugelbetätigt sein, sonderen können auch durch Klappenventile gebildet werden unabhängig davon, ob ihre Belastung durch Gewichts- oder Federkräfte aufgebracht wird. Wichtig ist vor allem, daß die Schmiermittelförderung in beiden Richtungen mit angemessenen Mengen durch Wahl der geeigneten Anschlußstellen und ggf. Strömungswiderständen sichergestellt ist.The deflection chamber 28 does not necessarily have to be connected to a special connection piece 27 can be provided, but can in principle in the housing 1, such as the partition 2 are molded. Check valves do not have to be ball operated, they have to be can also be formed by flap valves regardless of whether their load is applied by weight or spring forces. The most important thing is that the Lubricant delivery in both directions in appropriate quantities by choosing the suitable connection points and, if necessary, flow resistances are ensured.
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Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833322069 DE3322069A1 (en) | 1983-06-18 | 1983-06-18 | Pressurised gas machine, especially a compressor, with circulating lubrication |
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