Компрессорный элемент для винтового компрессора и винтовой компрессор, в котором применен такой компрессорный элемент - RU2017139839A

1. Компрессорный элемент винтового компрессора (1) для сжатия газа, при этом компрессорный элемент (2) содержит корпус (4) с входным отверстием для газа на входной стороне (9) и выходным отверстием (10) для газа на выходной стороне (11) и двумя роторными камерами (5), в которых на подшипниках установлены два винтовых ротора (6 и 7), сцепляющихся друг с другом при их приведении в действие с целью сжатия газа, соответственно ведущий ротор (6) с приводом для ведущего ротора (6) и ведомый ротор (7), приводимый в действие ведущим ротором (6) посредством синхронизирующих зубчатых колес (24 и 25), при этом по меньшей мере одно синхронизирующее зубчатое колесо (24) расположено на ведущем роторе (6) и одно синхронизирующее зубчатое колесо (25) расположено на ведомом роторе (7), отличающийся тем, что привод и синхронизирующие зубчатые колеса (24) ведущего ротора (6) выбраны так, что при приведении в действие с ускорением роторов (6 и 7) компрессорного элемента (2) без сил, действующих со стороны газа, результирующая механическая приводная сила, которая приложена с помощью указанного привода и указанного синхронизирующего зубчатого колеса (24) к ведущему ротору (6), содержит осевую составляющую (Fp и Fs), направленную от выходной стороны (11) к входной стороне (9), при этом перемещение ведущего ротора (6) в осевом направлении (X-X') от выходной стороны (11) к входной стороне (9) зафиксировано с помощью единственного осевого подшипника (16) одностороннего действия или двустороннего действия.

2. Компрессорный элемент по п. 1, отличающийся тем, что единственный осевой подшипник (16) ведущего ротора (6) является осевым подшипником одностороннего действия.

3. Компрессорный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он является приводимым на входе компрессорным элементом (2) с приводом ведущего ротора (6), расположенным на входной стороне (9) ведущего ротора (6), и синхронизирующими зубчатыми колесами (24 и 25), расположенными на выходной стороне (11) ведущего ротора (6), при этом единственный осевой подшипник (16) ведущего ротора (6) установлен на выходной стороне (11).

4. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в нем отсутствуют средства компенсации сил для ведущего ротора (6), такие как пружина или поршень, которые предназначены для приложения сил в осевом направлении (X-X') на рассматриваемый ротор (6).

5. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что ведущий ротор (6) установлен в радиальном направлении на подшипниках с помощью двух радиальных подшипников (14 и 15), при этом соответственно один радиальный подшипник (14) расположен на входной стороне (9) ротора (6) и один радиальный подшипник (15) расположен на выходной стороне (11).

6. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что синхронизирующее зубчатое колесо (24) ведущего ротора (6) снабжено косыми или винтовыми зубьями, при этом наклон зубьев синхронизирующего зубчатого колеса (24) и наклон винтовой поверхности ведущего ротора (6) относительно осевого направления (X-X') ведущего ротора (6) обладает одинаковой ориентацией.

7. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что привод выполнен таким, что когда компрессорный элемент (2) приводится в действие, он прикладывает к ведущему ротору (6) маленькую осевую силу или не прикладывает никакой осевой силы, или прикладывает осевую силу, которая направлена от выходной стороны (11) к входной стороне (9).

8. Компрессорный элемент по п. 7, отличающийся тем, что привод на ведущем роторе (6) содержит приводное зубчатое колесо (23) с косыми или винтовыми зубьями, при этом наклон этих зубьев ориентирован противоположно наклону винтовой поверхности ведущего ротора (6) относительно осевого направления (X-X') ведущего ротора (6).

9. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что ведомый ротор (7) установлен на осевых подшипниках в корпусе (4) с помощью двух осевых подшипников (19 и 20), которые установлены на выходной стороне (11) ведомого ротора (7) и которые вместе блокируют ведомый ротор (7) в осевом направлении (Y-Y') как от входной стороны (9) к выходной стороне (11), так и от выходной стороны (11) к входной стороне (9).

10. Компрессорный элемент по п. 9, отличающийся тем, что осевые подшипники (19 и 20) установлены на обеих сторонах синхронизирующего зубчатого колеса (25) ведомого ротора (7).

11. Компрессорный элемент по п. 10, отличающийся тем, что по меньшей мере один из двух осевых подшипников (19 и 20) установлен под осевым предварительным напряжением, предпочтительно создаваемым пружиной (26), прикладывающей силу (Fv') предварительного напряжения, которая направлена от выходной стороны (11) к входной стороне (9).

12. Компрессорный элемент по п. 11, отличающийся тем, что предварительное напряжение приложено только к самому наружному подшипнику (20) из двух осевых подшипников (19 и 20) с помощью пружины (26), которая зажата между этим самым наружным подшипником (20) и корпусом (4с) компрессорного элемента (2).

13. Компрессорный элемент по п. 11 или 12, отличающийся тем, что в качестве пружины (26) предварительного напряжения используется гибкая пружина, при этом отношение ее собственной длины к длине ротора больше 8%, причем длина (L) ротора определяется как осевая длина винтовой секции ротора.

14. Компрессорный элемент по любому из пп. 9-13, отличающийся тем, что ведомый ротор (7) дополнительно установлен на подшипниках с помощью двух радиальных подшипников (17 и 18), один из которых расположен на входной стороне (9) и один расположен на выходной стороне (11) ведомого ротора (7).

15. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что по меньшей мере один осевой подшипник (16, 19, 20) является подшипником с центрированным по шарикам сепаратором.

16. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что по меньшей мере один осевой подшипник является гибридным подшипником с керамическими шариками.

17. Компрессорный элемент по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что входная торцевая поверхность (12) корпуса (4) компрессорного элемента (2) образована крышкой (4b) подшипников, поддерживаемой на обработанной опорной поверхности (28) корпуса (4), которая также действует в качестве опорной поверхности корпуса (3а) привода.

18. Компрессорный элемент винтового компрессора для сжатия газа, при этом компрессорный элемент (2) содержит корпус (4) с входным отверстием для газа на входной стороне (9) и выходным отверстием (10) для газа на выходной стороне (11) и двумя роторными камерами (5), в которых на подшипниках установлены два винтовых ротора (6 и 7), сцепляющихся друг с другом при их приведении в действие с целью сжатия газа, соответственно ведущий ротор (6) с приводом для ведущего ротора (6) и ведомый ротор (7), приводимый в действие ведущим ротором (6) с помощью синхронизирующих зубчатых колес (24 и 25), при этом по меньшей мере одно синхронизирующее зубчатое колесо (24) расположено на ведущем роторе (6) и одно синхронизирующее зубчатое колесо (25) расположено на ведомом роторе (7), отличающийся тем, что он является приводимым на входе компрессорным элементом (2) с приводом ведущего ротора (6) на входной стороне (9) ведущего ротора (6) и синхронизирующими зубчатыми колесами (24 и 25) на выходной стороне (11) ведущего ротора (6), при этом ведущий ротор (6) установлен на подшипниках в осевом направления (X-X') с помощью только одного-единственного осевого подшипника (16), который установлен на выходной стороне (11).

19. Винтовой компрессор, характеризующийся тем, что он снабжен компрессорным элементом (2) по любому из пп. 1-18, приводимым в действие с помощью привода, расположенного на ведущем роторе (6), причем этот привод выполнен с возможностью приложения силы к указанному ротору (6) с осевой составляющей (Fp), направленной от выходной стороны (11) к входной стороне (9) ведущего ротора (6) или равной нулю.