螺杆压缩机的制作方法_4

文档序号:8357560阅读:来源:国知局
母71在与套筒24侧相反的一侧支承将套筒24推向轴31的轴侧锥部35的碟形弹簧72。
[0128]锁紧螺母71是拧紧到形成于轴31的左侧端部附近(低压空间SI 一侧的端部附近)的外螺纹部31a上的部件。锁紧螺母71是金属制部件。锁紧螺母71在隔着止推板74与套筒24侧相反的一侧支承碟形弹簧72。换言之,锁紧螺母71在低压空间SI 一侧支承碟形弹簧72。
[0129]碟形弹簧72是由不锈钢等金属制成的环状圆盘。碟形弹簧72不是平板,而形成为近似圆台形状。此外,所谓圆台指的是用一个平行于圆锥底面的平面去截底面为圆形的圆锥,去掉包含顶点的小圆锥后所得到的图形。若将碟形弹簧72的形状看作圆台形状,并用垂直于圆台底面的剖面截断碟形弹簧72,碟形弹簧72就会呈图10(a)那样的剖面形状。在让碟形弹簧72的底面侧(直径较大的一侧)朝向套筒24 —侧的状态下,轴31插入到形成于碟形弹簧72的中央部的孔中。当锁紧螺母71被拧紧到轴31上的规定位置时,碟形弹簧72就会在锁紧螺母71和套筒24之间受到压缩。并且,碟形弹簧72在与套筒24侧相反的一侧由锁紧螺母71支承,并将套筒24推向轴31的轴侧锥部35。
[0130]图10(a)绘制出处于未作用有压缩力的状态下的碟形弹簧72。另一方面,图10(b)绘制出将锁紧螺母71拧紧到轴31上,让压缩力作用于碟形弹簧72,而使碟形弹簧72产生了变形的状态,特别是使碟形弹簧72最大限度地产生了变形的状态。
[0131]当使用碟形弹簧72时,即使在碟形弹簧72最大限度地产生了变形的状态下,碟形弹簧72的套筒24 —侧的整个内表面72a也不会与止推板73接触,并且相对于碟形弹簧72而言,该止推板73与套筒24 —侧相邻而设。也就是说,当使用碟形弹簧72时,即使在碟形弹簧72在压缩力的作用下最大限度地产生了变形的状态下,套筒24 —侧的内表面72a中的距套筒24最远的部分(图10(b)中的Pl)、与碟形弹簧72的套筒24 —侧的端部(图10(b)中的P2)在轴31的轴向上的距离也会为B(BfO)。具体而言,图10(b)中的距离B为处于未作用有载荷的状态下碟形弹簧72的套筒24 —侧的内表面72a中的距套筒24最远的部分(图10(a)中的P1)、与碟形弹簧72的套筒24—侧的端部(图10(a)中的P2)在轴31的轴向上的距离A的0.3?0.4倍左右。换言之,锁紧螺母71在碟形弹簧72的套筒24—侧的内表面72a与套筒24之间在轴31的轴向上的最大距离(图10 (a)、图10 (b)中的Pl与套筒24的固定机构70 —侧的端面之间的距离)不在规定距离以下的范围内被拧紧到轴31上。此处的规定距离是止推板73在轴31的轴向上的厚度与图10(b)中的B之和。在该状态下使用碟形弹簧72,碟形弹簧72就以SkN以上的力、更优选的是1kN以上的力将套筒24推向轴31的轴侧锥部35。此处所使用的碟形弹簧72的厚度(图10(a)中H的长度)为4_左右,因而碟形弹簧72能够设置在很小的空间中。碟形弹簧72具有下述特征,即:该碟形弹簧72能够设置在上述很小的空间中,而且能够使SkN以上的较大负荷作用到套筒24上。
[0132]在螺杆压缩机10的运转过程中,碟形弹簧72处于该碟形弹簧72的套筒24 —侧的内表面72a中的距套筒24最远的部分P1、与碟形弹簧72的套筒24 —侧的端部P2在轴31的轴向上的距离在B以上且小于A的状态。
[0133]止推板73、74为圆环状平板。止推板73、74的厚度为Imm左右。通过将轴31插入到形成于止推板73、74的中央部的孔中,由此将止推板73、74安装到轴31上。止推板73布置在套筒24与碟形弹簧72之间。止推板74布置在碟形弹簧72与锁紧螺母71之间。
[0134]由于碟形弹簧72以碟形弹簧72的内表面72a中的距套筒24最远的部分Pl接近或远离止推板73的方式在轴31的轴向上产生变形,因而碟形弹簧72在与轴31的轴向垂直的方向上也会略微产生变形(参照图10(a)、图10(b))。止推板73、74能够防止由于如上所述碟形弹簧72在与轴31的轴向垂直的方向上产生变形,使得锁紧螺母71和套筒24与碟形弹簧72之间滑动接触而导致相互的滑动接触面产生磨损。止推板73、74使用了硬度大于等于碟形弹簧72的材料,以避免止推板73、74容易因碟形弹簧72而受到损伤。例如,与碟形弹簧相同,止推板73、74为不锈钢等金属制部件。
[0135]因为在固定机构70中使用了碟形弹簧72,所以能够收到下述效果。
[0136]若锁紧螺母71以朝套筒24—侧前进的方式被拧紧到轴31的外螺纹部31a上,锁紧螺母71就会从与套筒24相对的一侧推压碟形弹簧72。并且,受到锁紧螺母71推压的碟形弹簧72将套筒24推向轴31的轴侧锥部35。其结果是,套筒24由碟形弹簧72和轴侧锥部35夹持,其在轴31的轴向上的移动受到限制。也就是说,套筒24与轴31固定在一起。
[0137]此外,当欲将套筒24和轴31固定起来时,若在套筒24的套筒侧锥部25接触到轴31的轴侧锥部35的状态下,锁紧螺母71以朝套筒24 —侧前进的方式被拧紧到轴31上,套筒24在压缩力的作用下几乎未(仅约数ym)产生变形,而与此相对碟形弹簧72则在压缩力的作用下产生了较大(约数_)的变形。
[0138]在螺杆压缩机10的运转过程中,如上所述贮存在高压空间S2下部的高温(例如600C )冷冻机油流入形成在轴31内部的油通路31b中。为此,轴31的温度有可能也会上升到与流经油通路31b的冷冻机油大致相同的温度。另一方面,由于低压空间SI的温度为低温(例如5°C ),因而套筒24的温度有可能也会成为大致相同的低温。其结果是,轴31与套筒24之间产生温度差,轴31有可能相对于套筒24产生大约数十?数百μ m的变形。然而,与将锁紧螺母71拧紧时碟形弹簧72的变形量相比,轴31因热膨胀而相对于套筒24的伸长量较小。为此,在轴31与套筒24之间产生温度差,仅使轴31沿轴向伸长地产生了变形时,也能利用碟形弹簧72维持将套筒24推向轴31的轴侧锥部35的力。
[0139]利用图11进一步加以说明。图11(a)示出在套筒24和轴31的温度相同的状态下转子铁芯23周围的状况。当转子铁芯23和轴31的温度相同时,轴31并未因热膨胀而相对于套筒24产生相对的伸长。为此,碟形弹簧72处于在压缩力的作用下产生很大变形,使得碟形弹簧72的套筒24 —侧的内表面72a接近止推板73的状态。此外,在此,锁紧螺母71的套筒24 —侧的端面、与轴侧锥部35的和套筒侧锥部25抵接的部分中最靠压缩机构30 —侧的端部之间的距离(在下文中,仅称作锁紧螺母71与轴侧锥部35之间的距离)用L表示。轴31的轴向上的套筒24的长度(在下文中,仅称作套筒24的长度)用S表示。碟形弹簧72与止推板73、74在轴31的轴向上的厚度总和用C表示。在此,存在L =S+C这一关系。
[0140]图11(b)示出在轴31的温度比套筒24的温度高大约数十。C的状态下转子铁芯23周围的状况。在此,设图11(b)中套筒24的温度与图11(a)中套筒24的温度相同。在图11(b)的状态下,轴31由于热膨胀而会比图11(a)的状态伸长,因而锁紧螺母71与轴侧锥部35之间的距离便成为比L长的L’。图11(b)中套筒24的长度用S’表示。在图11(b)中碟形弹簧72与止推板73、74在轴31的轴向上的厚度总和用C’表示。在此,存在L’ =S’ +C’这一关系。
[0141]此外,图11(b)中套筒24的长度S’几乎与图11(a)中套筒24的长度S相等。也就是说,能够表示为s’ ~ S。套筒24的长度未发生变化,而碟形弹簧72的厚度相应地发生了变化,因而S’ +C’就会与L’相等。也就是说,在此,由于碟形弹簧72布置在锁紧螺母71与套筒24之间,因而即使在轴31由于热膨胀而相对于套筒24产生了相对的伸长时,在锁紧螺母71与止推板73之间、或者在套筒24与轴侧锥部35之间也不会产生间隙。换言之,因为碟形弹簧72布置在锁紧螺母71与套筒24之间,所以能够抑制轴31因热膨胀而在轴向上产生变形所导致的轴31与套筒24之间的紧固程度下降。
[0142]相对于此,假设用锁紧螺母71直接将套筒24推向轴31的轴侧锥部35。此时,由于将锁紧螺母71拧紧到轴31上所产生的套筒24的收缩量约为数ym。另一方面,由于轴31与套筒24之间的温度差所引起的、轴31相对于套筒24的伸长量约为数十?数百ym。为此,与图8的情况相同,在套筒24与锁紧螺母71之间以及/或者在套筒24与轴侧锥部35之间就有可能产生间隙。其结果是,轴31与套筒24之间的紧固程度有可能下降。
[0143]如上所述,在本实施方式的螺杆压缩机10中,由于锁紧螺母71被拧紧到轴31上,因而套筒24被碟形弹簧72推压到轴31的轴侧锥部35上。为此,即使在由于热膨胀等原因导致轴31沿轴向伸长地产生了变形的情况下,也能借助碟形弹簧72维持将套筒24推向轴31的轴侧锥部35的力。其结果是,即使轴31由于热膨胀等原因在轴向上产生了变形,也能够抑制轴31与套筒24之间的紧固程度下降。
[0144]在本实施方式的螺杆压缩机10中,由于高温冷冻机油在轴31内流动,因而轴31有可能由于热膨胀而沿轴向伸长。然而,即使在轴31由于热膨胀而沿轴向伸长地产生了变形的情况下,也能借助碟形弹簧72维持将套筒24推向轴31
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