ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР

Известен винтовой компрессор (патент Швеции №422348, F 04 С 18/16), который состоит из корпуса, винтового ротора, вал которого установлен на радиальных подшипниках скольжения. Вал ротора, и таким образом сам ротор, установлены в осевом направлении посредством антифрикционного сдвоенного подшипника, внутренние кольца которого закреплены на внешней части вала гайкой. Два внешних кольца антифрикционного подшипника контактируют в осевом направлении с корпусом компрессора. Для предотвращения осевого перемещения ротора между торцевой крышкой и антифрикционным подшипником расположена тарельчатая пружина, которая прижимает внешнее кольцо подшипника к опорной поверхности корпуса.
Недостатком данного компрессора является то, что антифрикционные подшипники установлены по Х-образной схеме и каждый подшипник воспринимает осевую нагрузку только в одном направлении, а также антифрикционные подшипники установлены на валу по полужесткой схеме, что уменьшает ресурс работы подшипников т.к. в процессе работы тарельчатые пружины теряют свою жесткость.
Известна роторная машина (патент №1425359, F 04 C 18/16), содержащая корпус с крышками и рабочей полостью, всасывающими и нагнетательными патрубками и размещенные в рабочей полости винтовые роторы, закрепленные на ступенчатых валах, установленных со стороны нагнетательного патрубка на спаренных радиально-упорных подшипниках, размещенных на меньшей ступени валов в расточке корпуса с радиальным зазором, причем между крышкой и наружной обоймой одного подшипника установлена пружина, внутренние обоймы подшипников поджаты гайкой, а между большой ступенью вала и внутренней обоймой подшипников установлена дополнительная пружина для повышения точности фиксации ротора при установке осевого зазора между ротором и корпусом.
Недостатком этой роторной машины является то, что радиально-упорные подшипники установлены по Х-образной схеме, т.е. каждый подшипник воспринимает осевую нагрузку только в одном направлении, обеспечивая низкую грузоподъемность подшипникового узла. В процессе работы компрессора тарельчатые пружины теряют необходимую жесткость, особенно в условиях многократных пусков и остановок компрессора, что приводит к ослаблению крепления радиально-упорных подшипников на валу и, как следствие, выходу из строя подшипникового узла. Для безаварийной работы радиально-упорных подшипников необходимо обеспечить предварительный натяг наружных колец подшипников относительно внутренних в диапазоне 0,03-0,05 мм (Общие технические условия по ремонту УО 38.12.018-94). При фиксации радиально-упорных подшипников
тарельчатыми пружинами и одновременном перемещении роторов для установки осевого зазора а невозможно точно установить необходимый предварительный натяг, а это приводит к уменьшению ресурса работы подшипников.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения эффективности работы компрессора.
Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в повышении точности фиксации ротора при установке осевого зазора между ротором и корпусом и увеличении грузоподъемности подшипников и, следовательно, давления на нагнетании компрессора.
Данный технический результат достигается тем, что в известном винтовом компрессоре, содержащем корпус с крышками и рабочей полостью, всасывающими и нагнетательными патрубками и размещенными в рабочей полости винтовыми роторами, закрепленными на ступенчатых валах, установленных со стороны нагнетательного патрубка на роликовых подшипниках, размещенных на большей ступени вала, и на спаренных радиально-упорных подшипниках, размещенных на меньшей ступени вала, внутренние обоймы радиально-упорных подшипников выполнены разъемными с четырехточечным контактом и поджаты к большей ступени вала гайкой через упорную втулку, причем целесообразно выполнить ее с винтовой проточкой по наружному диаметру для равномерного распределения масла в подшипниковом узле. Между роликовым подшипником и наружной обоймой радиально-упорного подшипника установлена упорная втулка с выступами для подачи масла на подшипниковый узел. Между крышкой и наружной обоймой другого радиально-упорного подшипника установлена упорная втулка, выполненная в виде упорного кольца. Благодаря наличию этих признаков обеспечивается эффективная и надежная работа компрессора. Для обеспечения безаварийной работы подшипников необходимо равномерно нагрузить их наружные и внутренние обоймы, что и обеспечивается жесткой фиксацией подшипникового узла при помощи упорных втулок. Упорные втулки в процессе работы компрессора не теряют своих геометрических размеров и прочностных характеристик в отличие от тарельчатых пружин. Разъемная внутренняя обойма подшипника с четырехточечным контактом позволяет увеличить число шариков и, как следствие, грузоподъемность подшипника. Радиально-упорный подшипник с разъемной внутренней обоймой с четырехточечным контактом воспринимает осевую нагрузку в двух направлениях. А с учетом работы двух спаренных подшипников на валу воспринимаемая осевая нагрузка как в одном, так и в противоположном осевом направлении увеличивается в два раза.
На фиг.1 изображен винтовой компрессор, общий вид, на фиг.2 и фиг.3 - упорные втулки.
Винтовой компрессор состоит из корпуса 1 с крышками 2 и 3, всасывающим 4 и нагнетательным 5 патрубками и рабочей полостью 6, в которой с осевым зазором а установлены ведущий 7 и ведомый 8 роторы.
Валы 9 роторов 7 и 8 установлены на роликовых подшипниках 10 и снабжены расположенными на участке 11 с меньшим диаметром спаренными радиально-упорными подшипниками 12, 13 с разъемной внутренней обоймой с четырехточечным контактом, причем между наружной обоймой подшипника 12 и крышкой 2 размещена упорная втулка 14 в виде упорного кольца, между наружной обоймой подшипника 13 и роликовым подшипником 10 размещена упорная втулка 15, выполненная в виде кольца с выступами для подачи масла на подшипниковый узел, между внутренней обоймой подшипника 13 и торцевой частью валов 9 размещена упорная втулка 16, выполненная в виде кольца с винтовой проточкой по наружному диаметру для распределения масла в подшипниковом узле и внутренние обоймы радиально-упорных подшипников 12, 13 поджаты к валам 9 гайкой 17.
Компрессор работает следующим образом.
Воздух или газ поступает через патрубок 4, захватывается вращающимися роторами 7 и 8, сжимается и подается через патрубок 5 потребителю. Радиальные усилия от давления сжатого воздуха или газа на роторы 7 и 8 воспринимаются роликовыми подшипниками 10, а осевые, направленные от нагнетания к всасыванию, и усилия обратного хода роторов 7 и 8 спаренными радиально-упорными подшипниками с разъемным внутренним кольцом с четырехточечным контактом 12, 13 и упорными втулками 14, 15, 16, которые жестко фиксируют на валу подшипниковый узел и обеспечивают постоянный осевой зазор а.
Полезная модель позволит путем жесткой фиксации подшипникового узла на валу точно установить осевой зазор и исключить контакт винтов с корпусом компрессора и, как следствие, его разрушение, увеличить межремонтный пробег компрессора, позволит поднять давление на нагнетании компрессора за счет увеличения грузоподъемности подшипников и воспринимаемой осевой нагрузки, уменьшит трудоемкость проведения ремонта в связи с упрощением операции установки подшипниковых узлов.