專利名稱：螺桿壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種螺桿壓縮機，特別是有卸載時的動力損失的降低效果的螺桿壓縮機。
背景技術：
在壓縮機本體的吸入側(cè)具有吸入調(diào)節(jié)閥且在排出側(cè)具有放氣閥的壓縮機中，根據(jù)下述的加載、卸載控制運轉(zhuǎn)而進行排出容量的調(diào)節(jié)若排出側(cè)的壓力變高則關閉上述吸入調(diào)節(jié)閥并且打開上述放氣閥，相反地，若排出側(cè)的壓力變低則打開上述吸入調(diào)節(jié)閥并且關閉上述放氣閥。但是，在上述壓縮機中，即便在消耗側(cè)不需要壓縮氣體的卸載運轉(zhuǎn)時也無法完全地利用上述吸入調(diào)節(jié)閥關閉吸入流路。在關閉吸入流路時，壓縮比變得無限大而排出的氣體的溫度上升。其結(jié)果，不能繼續(xù)運轉(zhuǎn)，在最差時，甚至會損傷壓縮機本體。因此，存在即便在卸載運轉(zhuǎn)時也無法將吸入調(diào)節(jié)閥全閉而消耗加載運轉(zhuǎn)時的2(Γ30%的動力的缺點。因此，為了防止排出側(cè)的氣體的異常的溫度上升，解決卸載運轉(zhuǎn)時的動力損失的降低的課題，提出了各種各樣的壓縮機的運轉(zhuǎn)方法。例如，在日本特許第3837278號中公開了下述壓縮機的運轉(zhuǎn)方法在驅(qū)動壓縮機本體的馬達的轉(zhuǎn)速大于預定的設定值時，打開吸入側(cè)的吸氣調(diào)節(jié)閥而基于排出側(cè)的壓力傳感器的檢測值而以變小的方式控制上述馬達的轉(zhuǎn)速，若達到上述設定值，則停止上述轉(zhuǎn)速的控制，切換至與排出側(cè)的壓力變動對應而使上述吸氣調(diào)節(jié)閥開閉的控制，抑制排出側(cè)的壓力變動。根據(jù)該壓縮機的運轉(zhuǎn)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)排出側(cè)的異常的溫度上升的防止以及動力損失的降低。但是，對于幾乎無需壓縮氣體的供給的狀態(tài)下的動力損失的降低，還存在改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種螺桿壓縮機，能夠在幾乎不需要壓縮氣體的供給的狀態(tài)下降低動力損失。作為解決上述課題的方式，本發(fā)明的螺桿壓縮機具有壓縮機本體和與該壓縮機本體的排出口連接的排出流路，所述壓縮機本體具有形成收納陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子的壓縮室和與上述壓縮室連通的吸入口以及排出口的殼體，令上述陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子中一方的螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的輸入軸從上述殼體外部突出地設置，所述螺桿壓縮機的特征在于，包括具有與上述輸入軸連結(jié)的輸出軸的驅(qū)動機；在使上述驅(qū)動機的輸出軸與上述壓縮機本體的輸入軸連接的接通狀態(tài)和將上述驅(qū)動機的輸出軸與上述壓縮機本體的輸入軸切斷的斷開狀態(tài)之間進行切換的離合器機構(gòu)；設置于上述排出流路的壓力傳感器；以及基于由上述壓力傳感器檢測到的排出壓力值控制上述離合器機構(gòu)的上述接通狀態(tài)與上述斷開狀態(tài)的控制器，在此，在上述排出壓力值高于既定的卸載設定值時，上述控制器進行控制以使將上述離合器機構(gòu)變?yōu)樯鲜鰯嚅_狀態(tài)。根據(jù)該構(gòu)成，由壓力傳感器檢測出的排出壓力值變得高于既定的卸載設定值時， 控制器進行控制以使離合器機構(gòu)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。若離合器機構(gòu)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，則驅(qū)動機的輸出軸與壓縮機本體的輸入軸的連接解除。因此，在幾乎不需要壓縮氣體的供給的狀態(tài)下， 能夠令驅(qū)動機與該驅(qū)動機驅(qū)動的對象的螺桿轉(zhuǎn)子成為完全地切斷的狀態(tài)，即即便驅(qū)動機繼續(xù)運轉(zhuǎn)也能夠在幾乎無負荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，能夠降低消耗的電力，能夠降低動力損失。優(yōu)選若上述排出壓力值變?yōu)樯缘陀谏鲜鲂遁d設定值的值，則上述控制器對上述離合器機構(gòu)進行切換使得從上述斷開狀態(tài)變?yōu)樯鲜鼋油顟B(tài)?；蛘?，優(yōu)選在上述離合器機構(gòu)的上述接通狀態(tài)與上述斷開狀態(tài)的切換進行后，到經(jīng)過既定時間為止，上述控制器維持上述離合器機構(gòu)的狀態(tài)。根據(jù)該構(gòu)成，在排出壓力值變得稍低于卸載設定值時，控制器切換離合器機構(gòu)使其從接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，或者在離合器機構(gòu)的接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)的切換進行后經(jīng)過既定時間之前維持該狀態(tài)，從而能夠避免頻繁地進行離合器機構(gòu)的連接、切斷。優(yōu)選具有下述機構(gòu)除了啟動時，對上述離合器機構(gòu)變?yōu)樯鲜鼋油顟B(tài)的次數(shù)進行計數(shù)，在上述計數(shù)的次數(shù)超過預先設定的閾值的次數(shù)時發(fā)出警報。根據(jù)該構(gòu)成，構(gòu)成為已計數(shù)的離合器機構(gòu)的連接次數(shù)超過預先設定的閾值的次數(shù)時發(fā)出警報，從而能夠事先防止離合器機構(gòu)異常地磨損。


圖1是本發(fā)明的螺桿壓縮機的省略表示剖視圖。
具體實施例方式以下，按照

本發(fā)明的實施方式。圖1表示本發(fā)明的螺桿壓縮機1。螺桿壓縮機1具有壓縮機本體2、離合器機構(gòu) 35、馬達(驅(qū)動機)31、以及控制器37。壓縮機本體2具有殼體4，其包括內(nèi)部形成有壓縮室3的主殼體4a、安裝于主殼體如的一側(cè)而在與主殼體如之間形成齒輪室5的同步齒輪用端罩4b、安裝于主殼體如的另一側(cè)而在與主殼體如之間形成齒輪室6的變速機用端罩如。在主殼體如的壓縮室3中，能夠旋轉(zhuǎn)地收納有陽螺桿轉(zhuǎn)子7和陰螺桿轉(zhuǎn)子8，該陽螺桿轉(zhuǎn)子7和陰螺桿轉(zhuǎn)子8嚙合。從陽螺桿轉(zhuǎn)子7通過壓縮室3與齒輪室5之間的分隔壁4d的貫通孔9a而轉(zhuǎn)子軸 7a向齒輪室5的內(nèi)部延伸。此外，從陽螺桿轉(zhuǎn)子7通過壓縮室3與齒輪室6之間的分隔壁 4e的貫通孔9b而轉(zhuǎn)子軸7b向齒輪室6內(nèi)部延伸。從陰螺桿轉(zhuǎn)子8通過壓縮室3與齒輪室5之間的分隔壁4d的貫通孔IOa而轉(zhuǎn)子軸8a向齒輪室5內(nèi)部延伸。此外，從陰螺桿轉(zhuǎn)子8向壓縮室3與齒輪室6之間的分隔壁如的貫通孔IOb內(nèi)部延伸轉(zhuǎn)子軸Sb。壓縮室3的側(cè)壁4f上，在齒輪室5側(cè)設置吸入口 11，在齒輪室6側(cè)設置排出口 12。 吸入口 11與排出口 12分別與壓縮室3連通。吸入口 11與吸入流路13連接。排出口 12與排出流路14連接。陽螺桿轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)子軸7a、7b由分隔壁4d3e的軸承15、15支承。此外，陰螺桿轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)子軸8a、8b由分隔壁4d、4e的軸承16、16支承。分隔壁如的陰螺桿轉(zhuǎn)子8側(cè)形成有擴張到比側(cè)壁4還向徑向外側(cè)的位置以能夠收納后述的增速機的擴張部4g。在齒輪室5內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸7a的端部，設置有同步齒輪17。齒輪室5內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸8a 的端部上設置有同步齒輪18。同步齒輪17與同步齒輪18相互嚙合而能夠旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。在齒輪室6內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸7b的端部連結(jié)有從動小齒輪(小齒輪)19。而且，從動小齒輪19與主動大齒輪(大齒輪)20相互嚙合而能夠旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。齒輪室6內(nèi)的從動小齒輪19 與主動大齒輪20構(gòu)成增速機。主動大齒輪20的軸中心與輸入軸21連結(jié)。輸入軸21貫通變速機用端罩如的朝向與壓縮室3相反側(cè)的凸臺部22而向殼體4的外側(cè)突出。輸入軸21由凸臺部22的軸承 23、23支承。而且，輸入軸21的端部與后述的本體側(cè)的盤形轉(zhuǎn)子沈連結(jié)。具有主動大齒輪 20的輸入軸21構(gòu)成為與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈一體地旋轉(zhuǎn)。在變速機用端罩如的與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈?qū)χ玫拿嫔显O置有由電磁線圈構(gòu)成的動作部M。動作部M以頂端與盤形轉(zhuǎn)子沈與變速機用端罩如對置的面的外周緣接近的方式向輸入軸21的突出方向突出。動作部M由控制器37控制電壓的施加。在動作部M的徑向內(nèi)側(cè)，與凸臺部22同心圓上地設置有導引部25。導引部25限制后述的本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26的動作部用收納部27向徑向的移動而對本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈的旋轉(zhuǎn)進行引導。本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈由能夠磁化的金屬構(gòu)成。本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈在與變速機用端罩4c對置的面的外周緣上具有動作部用收納部27。動作部用收納部27由從本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26分別向變速機用端罩如側(cè)突出的外徑部觀和內(nèi)徑部四形成。動作部用收納部27 中，在外徑部觀與內(nèi)徑部四之間以變速機用端罩4c的動作部M的頂端接近本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26的方式收納動作部24。以與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈?qū)χ玫姆绞皆O置驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30。驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30具有與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈相同的外徑。驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30的軸中心與從馬達本體(驅(qū)動機本體)31a突出的馬達31的輸出軸32的端部連結(jié)。在驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30上，以與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈的在軸向上與動作部用收納部27相反側(cè)的面對置的方式，設置有經(jīng)由板簧(彈性部件)(未圖示)而接合的電樞33。驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30、本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26、以及動作部M具有離合器機構(gòu)35。離合器機構(gòu)35經(jīng)由驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30、本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈而切換為將馬達31的輸出軸32 與壓縮機本體2的輸入軸21連接的接通狀態(tài)、和將馬達31的輸出軸32與壓縮機本體2的輸入軸21切斷的斷開狀態(tài)中的任一方。離合器機構(gòu)35夾設在馬達31與壓縮機本體2之間。即構(gòu)成為自馬達31的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由離合器機構(gòu)35、輸入軸21、增速機、轉(zhuǎn)子軸7b、7a而傳遞到同步齒輪17，隨著同步齒輪17的旋轉(zhuǎn)而同步齒輪18也旋轉(zhuǎn)，陽螺桿轉(zhuǎn)子與陰螺桿轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)?？刂破?7基于設置于螺桿壓縮機1的排出流路14的壓縮傳感器36所檢測出的排出氣體的壓力Pd相關的信號而控制向動作部M的電壓的施加以及各構(gòu)成品。
控制器37具有觸摸面板等的輸入裝置(未圖示)。利用該輸入裝置，能夠?qū)⒑笫龅男遁d設定值PcLimload在預定的上限值到下限值的范圍內(nèi)任意地設定。接著，對以上的構(gòu)成的螺桿壓縮機1的動作進行說明。若螺桿壓縮機1啟動，則借助控制器37開始向動作部M的通電。若向動作部M 通電而施加電壓，則動作部M產(chǎn)生磁束。借助該磁束，本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26被磁化。而且， 本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26克服板簧的回復力而將電樞33吸近。而且，本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈與電樞 33接觸，本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈與驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30連接。即，離合器機構(gòu)35連接而變?yōu)榻油顟B(tài)。其結(jié)果，馬達31的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由輸出軸32、驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30、電樞33而傳遞到本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈以及輸入軸21。而且，輸入軸21的旋轉(zhuǎn)力向增速機、陽螺桿轉(zhuǎn)子7、 陰螺桿轉(zhuǎn)子8傳遞，螺桿壓縮機1作為壓縮機而實質(zhì)地動作。若螺桿轉(zhuǎn)子7、8旋轉(zhuǎn)，則壓縮機本體2將應被壓縮的流體通過吸入流路13從吸入口 11吸入。而且，壓縮機本體2當在壓縮室3內(nèi)的壓縮空間壓縮上述流體后，將上述流體從排出口 12排出，通過排出流路14而供給到未圖示的供給目的地。另一方面，在排出流路14中，借助壓力傳感器36檢測排出氣體的壓力Pd。而且， 與排出氣體的壓力Pd相關的信號被發(fā)送到控制器37?？刂破?7基于接收的排出氣體的壓力Pd相關的信號，控制向動作部M的電壓的施加及各構(gòu)成品。若由壓力傳感器36檢測到的排出氣體的壓力Pd高于卸載設定值PcLimload，則控制器37停止向動作部M的通電。由此，動作部M的磁束消除。借助該磁束的消除，本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子26被消磁。而且，在驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30中，借助板簧的回復力而電樞33回到初始位置。即，電樞33從本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈離開即本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈與驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30分離，離合器機構(gòu)35被切斷而變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。若切斷離合器機構(gòu)35，則螺桿轉(zhuǎn)子7、8的旋轉(zhuǎn)停止，排出氣體向供給目的地供給， 與之相伴排出流路14的壓力降低。若由壓力傳感器36檢測到的排出氣體的壓力Pd變?yōu)樯缘陀谛遁d設定值Pd_ unload的值以下，則控制器37再次開始向動作部M的通電，離合器機構(gòu)35連接而變?yōu)榻油顟B(tài)。在本實施方式中，不是在排出氣體的壓力Pd變?yōu)樾遁d設定值PcLimload以下而進行離合器機構(gòu)35的再連接，而是在排出氣體的壓力Pd變?yōu)樯缘陀谛遁d設定值PcLimload 的值以下時進行，這是為了在位于排出氣體的壓力Pd的卸載設定值PcLimload附近時，避免離合器機構(gòu)35的連接、切斷變得頻繁。通過這樣地構(gòu)成，在幾乎不需要壓縮氣體的供給的狀態(tài)下(由壓力傳感器36檢測出的排出氣體的壓力Pd高于卸載設定值PcLimload時)，能夠令驅(qū)動機與驅(qū)動機驅(qū)動的對象的螺桿轉(zhuǎn)子7、8變?yōu)橥耆厍袛嗟臓顟B(tài)。因此，即便驅(qū)動機的運轉(zhuǎn)繼續(xù)，也在幾乎無負荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，所以能夠降低消耗電力，能夠降低動力損失。此外，在驅(qū)動機為馬達31時，能夠抑制馬達31發(fā)熱。從而，螺桿壓縮機1能夠借助馬達31自身附帶的風扇的冷卻風等在通常的運轉(zhuǎn)時快速地進行馬達31的冷卻。其結(jié)果， 馬達31自身的冷卻時間變短，所以能夠縮短馬達31的啟動開始、停止的時間，對于壓縮機而言也很有利。另外，優(yōu)選構(gòu)成為控制器37除了啟動時對離合器機構(gòu)35連接的次數(shù)、即離合器機構(gòu)35變?yōu)榻油顟B(tài)的次數(shù)進行計數(shù)，若該次數(shù)超過預先設定的閾值的次數(shù)，則控制器37 使用未圖示的警報機構(gòu)(顯示器等)發(fā)出“請維護離合器機構(gòu)”的主旨的警報?？刂破?7由此能夠事先防止離合器機構(gòu)35的異常的磨損等。本發(fā)明不限定于實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠進行各種變形。例如，也可以構(gòu)成為在離合器機構(gòu)35的接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)的切換進行后經(jīng)過既定時間(例如23秒)之前，與排出氣體的壓力Pd的變化無關，控制器37維持離合器機構(gòu)35的狀態(tài)(接通狀態(tài)或者斷開狀態(tài))。 根據(jù)該構(gòu)成，也能夠避免離合器機構(gòu)35的連接、斷開頻繁地發(fā)生。此外，例如也可以取代具有由電磁線圈構(gòu)成的動作部M和電樞33的離合器機構(gòu) 35，而采用借助致動器切換驅(qū)動機側(cè)盤形轉(zhuǎn)子30與本體側(cè)盤形轉(zhuǎn)子沈的斷開連接的離合器機構(gòu)那樣的另外的離合器機構(gòu)。此外，也可以不設置增速機而令陽螺桿轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)子軸 7b、或者陰螺桿轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)子軸8b向殼體4的外側(cè)突出，令突出的轉(zhuǎn)子軸為輸入軸21。進而，驅(qū)動機也可以是發(fā)動機。
權利要求
1.一種螺桿壓縮機，具有壓縮機本體和與該壓縮機本體的排出口連接的排出流路，所述壓縮機本體具有形成有收納陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子的壓縮室和與上述壓縮室連通的吸入口以及排出口的殼體，令上述陰陽一對的螺桿轉(zhuǎn)子中一方的螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的輸入軸從上述殼體向外部突出地設置，所述螺桿壓縮機的特征在于，包括驅(qū)動機，具有與上述輸入軸連結(jié)的輸出軸；離合器機構(gòu)，在使上述驅(qū)動機的輸出軸與上述壓縮機本體的輸入軸連接的接通狀態(tài)和將上述驅(qū)動機的輸出軸與上述壓縮機本體的輸入軸切斷的斷開狀態(tài)之間進行切換；壓力傳感器，設置于上述排出流路；以及控制器，基于由上述壓力傳感器檢測到的排出壓力值而控制上述離合器機構(gòu)的上述接通狀態(tài)與上述斷開狀態(tài)的切換，在此，在上述排出壓力值高于既定的卸載設定值時，上述控制器進行控制以使上述離合器機構(gòu)變?yōu)樯鲜鰯嚅_狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在上述排出壓力值變?yōu)槁缘陀谏鲜鲂遁d設定值的值以下時，上述控制器將上述離合器機構(gòu)從上述斷開狀態(tài)切換為上述接通狀態(tài)。
3.如權利要求1所述的螺桿壓縮機，其特征在于，在上述離合器機構(gòu)的上述接通狀態(tài)與上述斷開狀態(tài)的切換進行后，到經(jīng)過既定時間為止，上述控制器維持上述離合器機構(gòu)的狀態(tài)。
4.如權利要求1所述的螺桿壓縮機，其特征在于，具有下述機構(gòu)除了啟動時，對上述離合器機構(gòu)變?yōu)樯鲜鼋油顟B(tài)的次數(shù)進行計數(shù)，在上述計數(shù)的次數(shù)超過預先設定的閾值的次數(shù)時發(fā)出警報。
全文摘要
本發(fā)明的螺桿壓縮機具有驅(qū)動機，具有與壓縮機本體的輸入軸連結(jié)的輸出軸；離合器機構(gòu)，切換為驅(qū)動機的輸出軸與壓縮機本體的輸入軸連接的接通狀態(tài)、和驅(qū)動機的輸出軸與壓縮機本體的輸入軸切斷的斷開狀態(tài)中的任一狀態(tài)；壓力傳感器，設置于排出流路；以及控制器，基于由壓力傳感器檢測到的排出壓力值而控制離合器機構(gòu)的接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)的切換，在排出壓力值高于卸載設定值時，控制器進行控制以使上述離合器機構(gòu)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。從而在幾乎不需要壓縮氣體的供給的狀態(tài)下，降低動力損失。
文檔編號F04C18/16GK102562591SQ201110417110
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者吉村省二, 平田和也 申請人:株式會社神戶制鋼所