无油螺旋压缩机的制作方法

专利名称：无油螺旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无油螺旋压縮机，具有对空气等气体进行压缩 的压縮机本体，驱动压縮机本体的驱动装置，和对从压縮机本体吐出 的气体进行冷却的冷却设备等；特别适用于具有低压级的压縮机本体 和高压级压縮机本体的中容量的组件(package)型无油螺旋压縮机。
背景技术：
作为以往的中容量无油螺旋压縮机的一个例子有专利文献1 (JP-A-2002-155879 (图l))所示的压縮机。在这种以往的压縮机中，
使用联轴器连接齿轮箱内的齿轮轴和驱动它的电动机轴。另外， 一般 电动机和齿轮箱一起固定在与共同基座固定的驱动系统专用基座上。 空冷式冷却器(后冷却器，内冷却器，油冷却器等)等冷却设备类配 置在压縮机本体或驱动系统装置(电动机或齿轮箱等)的背面。构成 冷却设备的冷却器在组件的背面露出配置，使低温的外界气体直接进 入冷却器内，这样，达到小形化。
另外，如专利文献2 (JP-A-11-141488 (图2 8))所述的以往技 术那样，己知将内冷却器，后冷却器，油冷却器等配置在与组件内的 压缩机本体或驱动系统装置隔离的一侧上，将电动机或压縮机本体固 定在齿轮箱上，将齿轮箱固定在基座上的技术。

发明内容
在以往的无油螺旋压缩机中，齿轮箱和电动机都利用联轴器连接， 设置将电动机和齿轮箱一起固定在共同基座上的驱动系统专用基座。 由于为固定在该基座上的结构，联轴器的定心调整费事，单元的长度 也变长。另外，必需有驱动系统专用的基座，齿轮轴和齿轮轴用的轴 承等缺点。另外，由于上述齿轮箱兼有积存油的功能，因此齿轮箱尺寸大， 必要大的加工设备，高成本成为问题。另外，由于齿轮箱大，齿轮箱 本身呈鼓状振动，成为噪音源。
而且，在组件形的无油螺旋压縮机等中， 一般由于构成冷却装置 的冷却器设备在组件背面露出，成直接连通的结构，有振动音或脉动 音从冷却器表面容易向外泄露的缺点。
本发明的目的得到一种无油螺旋压縮机，可以提高压縮机及其驱 动系统装置的装配性，同时可使齿轮箱尺寸小型化。
本发明的另一目的为得到可以降低噪声的无油螺旋压缩机。
本发明的另一目的为得到可高效率地向冷却装置供给冷却风的无 油螺旋压縮机。
为了达到上述目的，本发明的第1特征为，包括，具有转子并对 气体进行压縮的压縮机本体；与该压縮机本体的转子连接的增速齿轮; 容纳该增速齿轮的齿轮箱；和通过上述增速齿轮，驱动上述压縮机本 体的转子的电动机，与上述齿轮箱分体设置，贮存对上述齿轮箱内的 增速齿轮进行润滑的润滑油的油箱，上述电动机固定在基座上，并且 上述齿轮箱一体地固定在上述电动机上，而且上述压縮机本体一体地 固定在上述齿轮箱上。
在此，也可以将上述齿轮箱通过法兰固定在上述电动机上，并且 上述压縮机本体也通过法兰固定在上述齿轮箱上，而且，在上述电动 机上具有用于固定在上述基座上的脚部，通过将该脚部固定在基座上， 而将上述电动机、齿轮箱和压縮机本体安装在基座上。
另外，可以构成为上述增速齿轮具有，固定在上述电动机的电 动机轴上的大齿轮，和固定在上述压縮机本体的转子轴上且与上述大 齿轮啮合的小齿轮。
而且，优选在上述齿轮箱上设置脚部，当上述电动机和上述齿轮 箱处于分离状态时，齿轮箱通过设置在齿轮箱上的上述脚部，支承在 基座上。
所述压縮机本体可以由使气体从吸入压力升压至中间压力的低压 级压缩机本体，和从中间压力升压至吐出压力的高压级压縮机本体的 两个压縮机本体构成。 在维护上，优选上述油箱设置在与固定上述电动机的基座共同的 基座上，在该油箱上安装油面计。
本发明的第2特征为，具有，低压级压縮机本体；高压级压縮机 本体；具有增速齿轮的齿轮箱；用于通过上述增速齿轮驱动上述各压 縮机本体的驱动装置；冷却从低压级压縮机本体吐出的压缩气体的低 压给冷却装置；冷却从高压级压缩机本体吐出的压縮气体的高压级冷 却装置，和对润滑上述增速齿轮的润滑油进行冷却的润滑油冷却装置； 是将上述设备全体组件化后的组件型无油螺旋压縮机，上述低压级压 縮机本体、高压级压縮机本体和驱动装置一体化，并且其驱动装置设 置在与设置其他设备的基座共同的基座上；上述低压级冷却装置、高 压级冷却装置或润滑油冷却装置的至少一者配置在上述组件的上部； 在上述组件的一个侧面上配置吸入外部气体的吸入导管，利用该吸入 导管支承配置在组件上部的上述冷却装置中的至少一端。
在此，可以与上述齿轮箱分体设置，贮存用于对上述齿轮箱内的 增速齿轮进行润滑的润滑油的油箱，上述油箱设置在固定上述驱动装 置的共同基座上。
另外，上述低压级冷却装置、高压级冷却装置和润滑油冷却装置 配置在上述组件的上部，并且上述低压级冷却装置配置在与上述低压 级压縮机本体相邻的上部，上述高压级冷却装置配置在与上述高压级 压縮机本体相邻的上部；在上述冷却装置的至少任一者中，冷却该冷 却装置的低温侧的冷却风的温度低于冷却高温侧的冷却风的温度。
而且，可以使上述低压级冷却装置、高压级冷却装置或润滑油冷 却装置的至少一者相对上述共同基座倾斜地配置。
上述吸入导管具有形成在其外侧面的下部，并连通外界气体和 导管内的空气流入口；和形成在导管内侧面的上部，将从空气流入口 取入到导管内的空气引导至组件内的空气流出口；上述空气流入口和 空气流出口在水平方向上不重合。由此，可以减少组件内的噪音向组 件外泄漏。
另外，在上述组件内的上述基座上设置用于起动上述驱动装置的 起动盘和用于除去压縮气体中的水分的干燥器，上述驱动装置被配置 为夹在上述起动盘和干燥器之间，从上述组件的一个侧面导入至组件
内的外界气体，在通过上述起动盘和干燥器之间时对上述驱动装置进 行冷却。由此，作为全体而可紧凑地组件化，并且，具有可以对驱动 装置高效冷却的效果。
采用本发明，由于可以一体地将齿轮箱固定在电动机上，可以提 高驱动压缩机的驱动系统装置的装配性。特别是，通过将增速齿轮的 大齿轮直接固定在电动机轴上，不需要联轴器，可提高装配性。
另外，由于将贮存润滑增速齿轮的润滑油的油箱与齿轮箱分体设 置，不必要在齿轮箱内贮存润滑油，可以大大减小齿轮箱的尺寸。由 于这样，可以将齿轮箱一体地安装在电动机上，将压縮机本体一体地 安装在齿轮箱上，因此，只在基座上固定电动机也可以，不需要如以 往那样，将齿轮箱固定在基座上。
另外，通过大大减小齿轮箱的尺寸可防止齿轮箱呈鼓状变形，可 以降低噪声。
另外通过最好与基座大致平行地将冷却器(冷却装置)配置在组 件上部，与将冷却器设在组件侧面的情况比较，可以减少从冷却器在 水平方向泄漏的噪声。另外，通过将吸入外界气体的吸入导管配置在 组件的一个侧面上，利用该吸入导管支承配置在组件上部的冷却装置 的至少一端，可使结构简单，同时，可以高效率地将冷却风供给冷却 装置，还具有吸入导管可冷少噪声向外部泄漏的效果。


图1为表示本发明的一个实施例的无油螺旋压縮机的全体结构的
系统图2为表示本发明一个实施例的压縮机及其驱动系统装置的主视
图3为表示本发明的一个实施例的无油螺旋压缩机的全体结构的 透视图。
具体实施例方式
以下说明本发明的优选实施方式的特征。
压縮机构成为，通过使螺旋转子旋转对空气等气体进行压縮的低 压级压縮机本体和高压级压縮机本体的二级螺旋压縮机。另外，其驱 动系统装置由，作为用于压縮机本体作压缩做功的动力源的电动机(驱 动装置)，使该电动机的旋转增速并传递给压縮机转子的增速齿轮， 和容纳该增速齿轮的齿轮箱等构成。
在上述驱动系统装置中，通过设置与齿轮箱另外设置的油箱，减 小齿轮箱的尺寸。在压縮机组件单元共同的基座上安装上述电动机， 通过法兰使齿轮箱与该电动机连接，另外，上述压縮机本体也通过法 兰与该齿轮箱连接。采用这种结构，可以去掉电动机和增速齿轮间的 联轴器。随之，可以直接将增速齿轮安装在电动机轴上，可以去掉以 往的齿轮轴或其轴承。另外，油面计设置在与齿轮箱分离的油箱上。 由于在电动机维护时必需以单体取下电动机，因此在齿轮箱上设置有 脚部，可将齿轮箱本身直接固定在共同基座上。
在压縮机组件单元内的压縮机及其驱动系统装置的上部，与固定 电动机的单元底部的共同基座平行或倾斜地配置有冷却从低压级压縮 机本体输出的空气等气体并向机外排出热的低压级冷却装置(内冷却 器)，冷却从高压级压縮机本体输出的空气等气体并向机外排出热的 高压级冷却装置(后冷却器)，和用于冷却增速齿轮等的润滑油的油 冷却装置(油冷却器)。
利用上述结构可得到以下的效果。
由于使压縮机及其驱动系统装置成为一体，可以减小尺寸，可以 削减驱动系统装置的设置空间，可以提高设置在单元内的冷却器或泵 等的配置自由度。另外，因为不需要电动机和齿轮轴的联轴器，没有 定心调整作业，同时，因为不需要齿轮轴用的轴承，维护容易。另外， 通过使压縮机及其驱动系统成为一体，不需要以往必要的驱动系统装 置用的专用基座。
通过在齿轮箱上设置脚部，将齿轮箱本身固定在共同基座上，可 以按单体维护电动机。
通过与齿轮箱分体设置油箱，可减小齿轮箱的尺寸，在成本方面 也有利。同时，在用铸件形成油箱的情况下，浇铸性改善可提高生产 率。另外，可防止齿轮箱呈鼓形变形，防止其成为噪声的发生源。通
过在与齿轮箱另外的油箱上安装油面计，可以容易地将油面计配置在 压縮机管理者或维护作业者容易检查的位置上。
通过将各个冷却器配置在单元内的上部，冷却器为不露出于外部 气体的结构，可以减少来自冷却器的声音泄漏。另外，在上述冷却装 置的至少任何一个中，通过使冷却该冷却装置的低温侧的冷却风的温 度比冷却高温侧的冷却风低，可以高效的进行热交换。例如，可将冷 却电动机后的温度比较高的冷却风直接引导至高压级冷却装置或低压 级冷却装置的压縮气体流入侧(高温侧)；将通过吸入导管取入温度
低的外界气体的冷却风直接引导至压縮气体的流出侧(低温侧)。再 者，通过将低压级冷却装置与低压级压縮机本体相邻配置，使高压级 冷却装置与高压级压缩机本体相邻配置，可以縮短连接压縮机本体和 冷却设备的管路路线，可使管路系统简单。
在将各个冷却器不平行地倾斜地配置在压縮机单元底部的共同基 座上的情况下，可使热交换的效率更好。另外，通过利用上述吸入导 管支承上述各冷却器的一端，可以减少支承冷却器的框架构件。
以下，根据附图，说明本发明的具体的实施例。
实施例1
图1为表示本实施例的无油螺旋压縮机的全体结构的系统图。它 是在空冷式二级无油螺旋压缩机中使用本发明的情况的例子。 空冷式二级无油螺旋压縮机中设置有低压级侧压缩机本体1和高
压级侧压缩机本体2。这些压縮机本体1， 2与电动机10的电动机轴 10a连接。在齿轮箱3中设置有安装在电动机轴10a的轴前端上的大齿 轮9和安装在压縮机本体1， 2的旋转从动轴la， 2a前端，并且与大 齿轮9啮合的小齿轮lb， 2b。通过电动机10旋转，其旋转力通过大齿 轮9和小齿轮lb， 2b，传递至压縮机本体1， 2，使压縮机本体1， 2 旋转，对压縮用空气进行压缩。
内冷却器(低压级冷却装置)31，通过低压级侧输出管路24，与 低压级侧压缩机本体1的输出侧连接，另外，在内冷却器31中，通过 高压级侧吸入管路25，与高压级侧压縮机本体2的吸入侧连接。另外， 后冷却器(高压级冷却装置)41通过高压级侧输出管路26和单向阀 27与高压级侧压縮机本体2的输出侧连接。内冷却器31和后冷却器
41利用与风扇电动机34连接的冷却风扇44供给冷却风，冷却由低压 级侧压縮机本体1或高压级侧压縮机本体2压縮变成高温的压縮空气。 油冷却器(润滑油冷却装置)51利用油泵53循环，冷却对齿轮和轴承 进行润滑的润滑油。
在本实施例中，通过将油箱72与齿轮箱3分离而分体设置，可减 小齿轮箱3的尺寸。齿轮箱3，通过法兰与电动机IO连接。上述大齿 轮9安装在电动机10的电动机轴10a上，通过电动机10旋转，旋转 力通过大齿轮9和小齿轮lb， 2b传递至压縮机本体l， 2，通过使压縮 机本体旋转，压縮空气。
图2为表示压縮机及其驱动系统结构的本发明的一个实施例为主 视图。以往，电动机10通过联轴器与齿轮轴连接；低压级侧和高压级 侧的压縮机本体通过法兰与齿轮箱3结合。另外，电动机10和齿轮箱 3固定在驱动系统专用的基座上。该驱动系统专用基座通过通常的防振 橡胶安装在设置其他设备的共同基座21上。而且，在齿轮箱上设置有 用于目视油量的油面计。
与此相对，在本实施例中，通过分体设置油箱72 (参照图1)， 如图2所示，可减小齿轮箱3的尺寸，可将齿轮箱3通过法兰5与通 过脚部10b固定在共同基座21上的电动机10连接固定。另外，压缩 机本体1， 2 (高压级侧压縮机本体2可参照图1)，通过法兰5与上 述齿轮箱3连接固定。另外，在齿轮箱3上设置有脚部3a，使得在维 护电动机10时，可从电动机10切离齿轮箱3。这样，因为电动机可以 单体固定在共同基座21上，容易进行维护作业。
采用上述本实施例，由于不需要将齿轮箱3固定在共同基座21上， 压縮机及其驱动系统可以只通过电动机的脚部10b固定在共同基座21 上即可，因此不需要使用以往那样的驱动系统专用的基座，可使结构 简单。另外，上述电动机的脚部10b通过防振橡胶设置在共同基座21 上也可以。采用本施例，由于不需要以往那样的联轴器，不需要使用 联轴器情况的调整，可大大提高生产率和维护性。另外，由于直接将 大齿轮9 (参照图1)安装在电动机轴(驱动轴)10a上，不需要如以 往那样的齿轮轴或支承该轴的轴承。又由于使压縮机及其驱动系统成
为一体，尺寸减小，可以提高内冷却器31或后冷却器41等零件的配
置自由度。
另外，由于齿轮箱3与以往技术尺寸小，可以降低成本，由于提 高生产率而使生产率提高和可降低由齿轮箱3A面的振动引起的噪声。
图3为本实施例的压縮机单元全体的透视图。
以往，图1所示的内冷却器31，后冷却器41和油冷却器51配置 在压縮机单元的背面，各冷却器的冷却风从组件外部通过各个冷却器 31， 41， 51吸入，利用设在单元上方的冷却风扇从组件上部向外部排 气。为了降低压力损失和将温度尽可能低的冷却风引导至各个冷却器， 通常采用冷却风通路面在组件外部露出的结构，因此存在噪声容易从 单元内泄漏至外部的缺点。又如这种以往技术那样，在将各个冷却器 31， 41， 51并列在组件背面的情况下，低压级侧压縮机本体1和内冷 却器31以及高压级侧压缩机本体2和后冷却器41的距离长，不但输 出气体的管路结构复杂，而且由于这些管路(例如图1的，管路24， 25， 26)用不锈钢制成，价格非常高。
与此相对，在本实施例中，后冷却器31，内冷却器41和由冷却器 51与共同基座21大致并行地配置在压縮机本体1， 2及其驱动系统10 等的上方。在本实施例中，因为各个冷却器31， 41， 51设置在冷却风 扇44的下方，可将上述各个冷却器，通过空间设置在覆盖组件型压縮 机单元的外侧的盖(图中没有示出)内。这样，可以作成各冷却器不 在外部露出的结构，可以抑制声音从单元内部泄漏，可以降低组件型 压縮机单元的噪声。
另外，在本实施例中，配置构成上述后冷却器31，内冷却器41 和油冷却器51，使冷却装置的低温侧的冷却风的温度比冷却高温侧的 冷却风的温度低。即可直接将对电动机进行冷却后的相对温度较高 的冷却风(例如4(TC左右)引导至高压级冷却装置或低压级冷却装置 的压縮气体的流入侧(高温侧例如18(TC左右的压缩气体流入)；和 将通过吸入导管取得的外界气体(冷却风例如25'C左右)直接引导 至压縮气体的流出侧(低温侦"例如冷却至55"C左右的压縮气体流出)。 这样可实现提高冷却效率，同时，没有噪声从单元内泄漏。另外，通 过在各冷却器的配置中，将内冷却器31配置在单元前面的压縮机本体
(低压级侧压縮机本体)l的上部，将后冷却器41配置在单元背面的
压缩机本体(高压级侧压縮机本体)2的上部，与以往的配置比较，可
大大縮短压縮机本体和冷却器的管路路线。
油箱72与齿轮箱3分离地作为分体而设置在共同基座21上，在 该油箱72上安装油面计71 (参照图l)。由于将油箱72与驱动系统 分离，设置上有自由度，可将油面计71设置在维护时容易看见的位置 上。
另外，在本实施例中，在单元的一个侧面上设置吸入导管73，在 该吸入导管73的外侧下部设置空气流入口 73a，在内侧上部设置空气 流出口73b，通过该吸入导管73将外界气体引导至单元内。也可以将 上述内冷却器(低压级冷却装置)31，后冷却器(高压级冷却装置) 41或油冷却器(润滑油冷却装置)51中至少一个或全部倾斜地配置在 上述共同基座21上。
另外，在本实施例中，将各个冷却器31， 41， 51的一端固定在吸 入导管73的框上，这样可减少零件数目。另外，在上述组件内的上述 共同基座21上设置起动上述电动机(驱动装置)10的起动盘75和除 去压縮气体中的水分的干燥器76。上述电动机配置成夹住在上述起动 盘75和干燥器76之间。从上述组件的一个侧面导入组件内的外界气 体，在通过上述起动盘和干燥器之间时，冷却上述电动机。另外，74 为过滤吸入至低压级侧压縮机本体l中的空气(气体)的吸入过滤器。
如上所述，采用本实施例，可得到减少零件数，加工性和作业性 提高，成本降低和噪声降低的组件型压縮机单元。
权利要求
1.一种无油螺旋压缩机，其特征在于包括，具有转子并对气体进行压缩的压缩机本体；与该压缩机本体的转子连接的增速齿轮；容纳该增速齿轮的齿轮箱；和通过所述增速齿轮，驱动所述压缩机本体的转子的电动机，与所述齿轮箱分体设置，贮存对所述齿轮箱内的增速齿轮进行润滑的润滑油的油箱，所述电动机固定在基座上，并且所述齿轮箱一体地固定在所述电动机上，而且所述压缩机本体一体地固定在所述齿轮箱上。
2. 如权利要求1所述的无油螺旋压縮机，其特征在于， 将所述齿轮箱通过法兰固定在所述电动机上，并且所述压縮机本体也通过法兰固定在所述齿轮箱上，而且，在所述电动机上具有用于 固定在所述基座上的脚部，通过将该脚部固定在基座上，而将所述电 动机、齿轮箱和压縮机本体安装在基座上。
3. 如权利要求1或2所述的无油螺旋压縮机，其特征在于， 所述增速齿轮具有固定在所述电动机的电动机轴上的大齿轮，和固定在所述压縮机本体的转子轴上且与所述大齿轮啮合的小齿轮。
4. 如权利要求1 3中任何一项所述的无油螺旋压縮机，其特征在于，在所述齿轮箱上设置脚部，当所述电动机和所述齿轮箱处于分离 状态时，齿轮箱通过设置在齿轮箱上的所述脚部，支承在基座上。
5. 如权利要求1 4中任何一项所述的无油螺旋压缩机，其特征在于，所述压縮机本体由使气体从吸入压力升压至中间压力的低压级压 縮机本体，和从中间压力升压至吐出压力的高压级压縮机本体的两个压縮机本体构成。
6. 如权利要求1 5中任何一项所述的无油螺旋压縮机，其特征在于，所述油箱设置在与固定所述电动机的基座共同的基座上，在该油 箱上安装油面计。
7. —种无油螺旋压縮机，其特征在于具有，低压级压縮机本体；高压级压縮机本体；具有增速齿轮的 齿轮箱；用于通过所述增速齿轮驱动所述各压縮机本体的驱动装置； 冷却从低压级压縮机本体吐出的压缩气体的低压给冷却装置；冷却从 高压级压縮机本体吐出的压縮气体的高压级冷却装置，和对润滑所述 增速齿轮的润滑油进行冷却的润滑油冷却装置；是将所述设备全体组 件化后的组件型无油螺旋压縮机，所述低压级压缩机本体、高压级压縮机本体和驱动装置一体化， 并且其驱动装置设置在与设置其他设备的基座共同的基座上；所述低压级冷却装置、高压级冷却装置或润滑油冷却装置的至少 一者配置在所述组件的上部；在所述组件的一个侧面上配置吸入外部气体的吸入导管，利用该 吸入导管支承配置在组件上部的所述冷却装置中的至少一端。
8. 如权利要求7所述的无油螺旋压縮机，其特征在于， 与所述齿轮箱分体设置，贮存用于对所述齿轮箱内的增速齿轮进行润滑的润滑油的油箱，所述油箱设置在固定所述驱动装置的共同基 座上。
9. 如权利要求7所述的无油螺旋压縮机，其特征在于， 所述低压级冷却装置、高压级冷却装置和润滑油冷却装置配置在所述组件的上部，并且所述低压级冷却装置配置在与所述低压级压縮 机本体相邻的上部，所述高压级冷却装置配置在与所述高压级压缩机 本体相邻的上部；在所述冷却装置的至少任一者中，冷却该冷却装置 的低温侧的冷却风的温度低于冷却高温侧的冷却风的温度。
10. 如权利要求9所述的无油螺旋压縮机，其特征在于，所述低压级冷却装置、高压级冷却装置或润滑油冷却装置的至少 一者相对所述共同基座倾斜地配置。
11. 如权利要求7所述的无油螺旋压縮机，其特征在于，所述吸入导管具有形成在其外侧面的下部，并连通外界气体和 导管内的空气流入口；和形成在导管内侧面的上部，将从空气流入口 取入到导管内的空气引导至组件内的空气流出口 ；所述空气流入口和空气流出口在水平方向上不重合。
12. 如权利要求7所述的无油螺旋压縮机，其特征在于， 在所述组件内的所述基座上设置用于起动所述驱动装置的起动盘和用于除去压縮气体中的水分的干燥器，所述驱动装置被配置为夹在 所述起动盘和干燥器之间，从所述组件的一个侧面导入至组件内的外 界气体，在通过所述起动盘和干燥器之间时对所述驱动装置进行冷却。
全文摘要
本发明提供一种无油螺旋压缩机，使压缩机及其驱动系统装置的结构尺寸小，简单，同时降低噪声。无油螺旋压缩机由压缩气体的压缩机本体(1、2)；通过增速齿轮(2a、2b、9)驱动压缩机本体的转子的电动机(10)；容纳增速齿轮的齿轮箱(3)；冷却输出空气的冷却装置(31、41)等构成。油箱(72)与齿轮箱分体设置，电动机固定在共同基座21上。将齿轮箱通过法兰(5)，一体地安装在该电动机上，另外，通过法兰，将压缩机本体一体地安装在齿轮箱上。另外，冷却装置配置在驱动系统装置的上方，冷却风扇(44)设置在冷却装置上方。
文档编号F04C29/04GK101109382SQ20071013615
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者川端夏树, 永井祐辅, 西村仁 申请人:株式会社日立产机系统