ФЛАНЕЦ ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА И ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР
SCREW-ROTOR COMPRESSOR FLANGE AND SCREW-ROTOR COMPRESSOR

Изобретение относится к фланцу компрессора для соединения винтового компрессора с приводом с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Кроме того, изобретение относится к винтовому компрессору с таким фланцем.
Имеющиеся в настоящее время винтовые компрессоры имеют для соединения с приводом соединительные элементы, снабженные для центрирования центровочным буртиком или центрирующими штифтами. Соединительные элементы обычно содержат соединительный фланец, соединяющийся с лобовой крышкой винтового компрессора. Лобовая крышка закрывает и уплотняет корпус компрессора наружу. Поэтому обычно требуется несколько элементов, которые нужно соответствующим образом позиционировать и фиксировать для соединения винтового компрессора с приводом. Вследствие этого затраты на изготовление и монтаж слишком высокие.
Холодильный компрессор с горизонтально прифланцованным электромотором известен из описания к заявке на патент DE 1044122 А, содержащий в закрытом выполнении элемент фланца для соединения компрессора с электромотором. Корпус компрессора имеет подобный ступице выступ для установки ведущего вала и расположенного центрально выступа элемента фланца, так что при установке элемента фланца происходит его центрирование. Посредством другой концентрически выполненной кольцевой ступени для центрированной установки происходит центрирование компрессора относительно электромотора. От торцового уплотнения вала в данном случае отказываются, так как можно смиряться с определенной негерметичностью или она бывает даже желательной. Кроме того, в элементе фланца предусмотрено сверление для подвода смазочного средства из электромотора во внутреннюю часть корпуса компрессора.
Кроме того, из WO 2004/053311 А1 известна переходная пластина для соединения компрессора с приводом. Переходная пластина примыкает к подшипнику вала и служит уплотнением, предупреждающим поступление воздуха в компрессор через подшипник вала.
Также из источников информации US 2005/0123415 A1, DE 7927054 U1 и ЕР 0048095 А1 известны другие детали фланца, обеспечивающие соединение компрессора с приводом.
Задача предложенного изобретения состоит в создании фланца компрессора для соединения винтового компрессора с приводом, который не требует значительных затрат на изготовление и монтаж, который объединяет в одном конструктивном элементе несколько функций.
Указанная задача решается при помощи фланца компрессора с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения, прямо или косвенно ссылающихся на пункт 1 формулы изобретения. Кроме того, для решения задачи предлагается винтовой компрессор с таким фланцем.
Заявленный фланец компрессора для соединения винтового компрессора с приводом имеет центральное отверстие для установки вала и/или подшипника и имеет первую кольцеобразную поверхность прилегания для прилегания к корпусу компрессора и вторую кольцеобразную поверхность прилегания для прилегания к корпусу привода. Кроме того, согласно изобретению фланец компрессора содержит уплотнительные элементы с осевым или радиальным действием силы, предназначенные для уплотнения относительно корпуса компрессора и/или вала, поэтому открытый корпус компрессора можно закрывать и уплотнять при установке фланца компрессора. Уплотнительные элементы образуют составные части соединительного фланца, поэтому не требуется использование отдельных уплотняющих средств, которые нужно монтировать отдельно от фланца. Вследствие этого фланец компрессора принимает на себя одновременно функцию лобовой крышки, обычно предусмотренную для закрывания и уплотнения винтового компрессора. В частности, фланец компрессора принимает на себя наряду с функцией соединения также и функцию закрывания и уплотнения и, как следствие, снижаются также затраты на изготовление и монтаж.
Уплотнительные элементы с осевым или радиальным действием силы могут быть вставлены в пазы во фланце компрессора или вылиты под давлением или приформованы. Предпочтительно, если уплотнение относительно вала осуществляют на участке подшипника вала, так чтобы уплотнение не подвергалось динамической нагрузке. Благодаря этому уплотнительные элементы имеют длительный срок эксплуатации.
Кроме того, предпочтительно, если фланец компрессора имеет уплотнительные элементы с осевым действием силы уплотнения относительно корпуса привода. Это обеспечивает также герметичное соединение винтового компрессора с корпусом привода.
Кроме того, предпочтительно, если выполнена кольцевая ступень, по меньшей мере, в торцовой поверхности фланца компрессора для центрирования фланца компрессора относительно корпуса компрессора, вала, подшипника и/или корпуса привода. Вследствие этого фланец компрессора имеет в то же время функцию центрирования, и тогда становятся ненужными другие соединительные элементы, например в виде центрирующих штифтов. Предпочтительно, если на обеих торцовых поверхностях фланца компрессора соответственно выполнена одна кольцевая ступень для центрирования относительно корпуса компрессора и привода.
Предпочтительно, если на обращенной к корпусу компрессора торцовой поверхности выполнен осевой выступ для осевой фиксации положения подшипника. В частности, после соединения фланца компрессора с корпусом компрессора осевой выступ опирается на радиально проходящую поверхность подшипника. Кроме того, осевой выступ может быть выполнен с возможностью замены или расположенной со стороны компрессора кольцевой ступени для центрирования. Для этого осевой выступ можно предпочтительно вставлять в выполненное в корпусе компрессора или в подшипнике гнездо так, чтобы осевой выступ опирался не только по оси, но и радиально. Таким образом, осевой выступ во фланце компрессора выполняет функцию фиксации и центрирования.
Альтернативно фланец может иметь также кольцевую ступень такой формы, чтобы она вмещала боковую поверхность подшипника вала и фиксировала его осевое положение. Вследствие этого достигают также центрирования фланца на подшипнике, которое достигается посредством того, что конец подшипника выступает по оси над корпусом компрессора или благодаря тому, что корпус компрессора имеет соответствующее гнездо.
Фланец компрессора предпочтительно можно фиксировать на корпусе компрессора посредством винтов. Для этого на участке первой кольцеобразной поверхности прилегания фланца компрессора к корпусу компрессора предусмотрены сверления для установки винтов.
Согласно предпочтительному примеру выполнения фланец компрессора выполнен в форме горшка и ограничивает при прилегании к корпусу компрессора и к корпусу привода полость для установки муфты, соединяющей вал компрессора с валом привода. Благодаря установке муфты во фланец компрессора возможно отказаться от корпуса соединения, а вместе с тем от использования простой муфты. Это еще больше сокращает количество конструктивных элементов. Кроме того, сокращается монтажный объем, вследствие более незначительного размера всей конструкции. И, наконец, можно получить также экономию в весе.
Кроме того, благодаря сокращению количества элементов возможно уменьшение монтажных издержек, так как нужно ориентировать относительно друг друга и фиксировать друг с другом меньшее количество элементов. Кроме того, уменьшаются места, которые следует дополнительно уплотнять. Это также позволяет надежно избегать накопления производственных и/или монтажных допусков.
Предусмотренные на фланце компрессора уплотнительные элементы обеспечивают также при отсутствии корпуса муфты достаточную защиту муфты, установленной в полости фланца компрессора, выполненного в форме горшка. Эту защиту можно также обеспечивать, например, при использовании винтового компрессора при частично погруженной эксплуатации. Кроме того, полость может служить для приема смазочной среды, так как благодаря уплотнению фланца компрессора смазочная среда не выходит наружу. Если же на участке вала возникнет негерметичность в отношении смазочного средства, то полость горшкообразного фланца компрессора служит для улавливания вышедшего смазочного средства.
Предпочтительно, если торцовая поверхность на участке дна горшкообразного фланца компрессора образует первую кольцеобразную поверхность прилегания для прилегания фланца компрессора к корпусу компрессора. Это позволяет простым способом реализовать функцию крышки фланца компрессора. На участке дна горшкообразного фланца компрессора предусмотрено также центральное отверстие для установки. Кроме того, предпочтительно, если радиально ограничивающая полость и находящаяся напротив дна горшкообразного фланца компрессора торцовая поверхность образуют вторую кольцеобразную поверхность прилегания для прилегания фланца компрессора к корпусу привода.
Кроме того, для технического обслуживания и/или для выпуска воздуха из винтового компрессора фланец компрессора может иметь отверстия, в частности отверстия для технического обслуживания и/или вентиляционные отверстия. Они предпочтительно выполнены так, что остается обеспеченной уплотнительная функция фланца компрессора.
Кроме того, для решения задачи предложен винтовой компрессор с соответствующим изобретению фланцем компрессора, причем фланец компрессора служит в то же время в качестве лобовой крышки для закрывания и уплотнения корпуса компрессора и в качестве соединительного фланца для соединения корпуса компрессора с корпусом привода. При этом окруженное фланцем компрессора пространство может быть выполнено, - в зависимости от требований используемого типа муфты, вида соединения валов или других, вытекающих из применения требований, - как открытый или закрытый компрессор.
Далее более подробно разъясняется предпочтительная форма выполнения изобретения посредством единственного чертежа. На нем показан соответствующий изобретению фланец уплотнения при прилегании к корпусу компрессора и корпусу привода.
На чертеже показан фрагмент винтового компрессора 2 на участке соединения с приводом 3, причем соединение достигают посредством фланца 1 компрессора. Фланец 1 компрессора объединяет несколько функций в одном конструктивном элементе, так как он обеспечивает не только соединение между компрессором 2 и приводом 3, но и одновременно позволяет центрировать компрессор 2 относительно привода 3 через выполненные на его торцовых поверхностях 16, 17 кольцевые ступени 14, 15. В то же время фланец 1 компрессора заменяет лобовую крышку для герметизации и уплотнения корпуса 8 компрессора 2, потому что в первой кольцеобразной поверхности 7 прилегания для прилегания фланца 1 компрессора к корпусу 8 компрессора установлен уплотнительный элемент 11 с осевым действием силы. Кроме того, фланец 1 компрессора уплотняет относительно вала 5 компрессора 2, проведенного насквозь через центральное отверстие 4 фланца 1 компрессора. Для этого на участке центрального отверстия 4 установлен радиально действующий уплотнительный элемент 12 во фланце 1 компрессора. Радиально действующий уплотнительный элемент 12 прилегает с уплотнением к подшипнику 6, предусмотренному для установки вала 5 компрессора 2. Вследствие этого уплотнение относительно вала 5 компрессора 2 осуществляется опосредовано через подшипник 6. Преимущество состоит в том, что радиально действующее усилие уплотнительного элемента 12 не подвержено никаким динамическим нагрузкам.
Другой действующий по оси уплотнительный элемент 13 предусмотрен в торцовой поверхности 17 для уплотнения фланца 1 компрессора относительно корпуса 10 привода 3. Кроме того, торцовая поверхность 17 образует вторую кольцеобразную поверхность 9 прилегания для прилегания фланца 1 компрессора к корпусу 10 привода 3. Для фиксации фланца 1 компрессора на корпусе 8 компрессора предусмотрены винты 19, проходящие через сверления в торцовой поверхности 16 для винтового соединения фланца 1 компрессора с корпусом 8 компрессора. Винты 19 обеспечивают осевое затягивание фланца 1 компрессора относительно корпуса 8 компрессора, причем прижимают также действующее по оси уплотнение 11 к корпусу 8 компрессора.
Кольцевая ступень 14 на участке торцовой поверхности 16 выполнена в представленной форме выполнения в виде осевого выступа 18, посредством которого подшипник 6 фиксируется в своем положении. Кроме того, вследствие этого фланец 1 компрессора выполняет удерживающую функцию, причем удерживание подшипника 6 обеспечивается соединением посредством винтов 19. Кроме того, осевой выступ 18 входит в зацепление с геометрическим замыканием в кольцеобразный вырез корпуса 8 компрессора. Вследствие этого также одновременно обеспечивается центрирование фланца компрессора посредством осевого выступа 18 относительно корпуса 8 компрессора и/или вала 5 компрессора 2.
Кроме того, альтернативно или дополнительно к осевому выступу 18 на участке торцовой поверхности 16 может быть выполнено осевое гнездо 23 для осевой фиксации положения подшипника 6 во фланце компрессора. Для этого предпочтительно, если подшипник 6 выступает в осевом направлении, так чтобы его можно было вставлять, по меньшей мере, частично в осевое гнездо 23 (не изображено).
Кроме того, фланец 1 компрессора согласно представленному варианту выполнен в форме горшка, поэтому между участком дна, который крепится по оси к корпусу 8 компрессора, и участком боковой стенки образована полость 20, служащая в данном случае для размещения муфты 21, предназначенной для соединения вала 5 компрессора 2 с валом 22 привода 3. Поэтому фланец 1 компрессора принимает на себя также защитную функцию, благодаря которой становится ненужной компоновка корпуса соединения. При этом уплотнения 11,13 обеспечивают уплотнение наружу выполненной между компрессором 2 и приводом 3 полости 20.
Тем самым, изображенный на чертеже соответствующий изобретению фланец компрессора в состоянии объединять в себе функции лобовой крышки, фланца и защитного кожуха, причем он одновременно выполняет центрирующую, фиксирующую и уплотняющую функции. Все эти функции осуществляются единственным конструктивным элементом, поэтому можно заметно сократить количество необходимых элементов и существенно уменьшить затраты на изготовление и издержки монтажа. В то же время уменьшаются конструктивный размер и вес винтового компрессора, поэтому он требует меньшего конструктивного пространства.