离心压缩机制造技术

在具备当由磁轴承(6)支撑的轴(2)从基准位置位移时支撑轴(2)的辅助轴承(7)的离心压缩机(1)中，具备止动器(8)，该止动器(8)仅针对第1辅助轴承(7a)和第2辅助轴承(7b)中的第1辅助轴承(7a)而设置，固定于轴(2)，并且，与第1辅助轴承(7a)抵接，由此，限制轴(2)向轴向两侧的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心压缩机
本专利技术涉及离心压缩机。本申请基于2012年8月28日在日本申请的日本特愿2012-187743号而主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
近年来，为了实现高速旋转，有时候由磁轴承可旋转地支撑离心压缩机的轴。通过这样地由磁轴承支撑轴，从而在轴与轴承之间不产生摩擦热。因此，能够防止摩擦热所导致的轴与轴承的烧粘，能够使轴高速旋转。这样的磁轴承不与轴直接接触，因而不具有像支撑轴的重量那样的高强度。因而，例如，在由于停电或地震而导致轴从基准位置无意地位移而与磁轴承接触的情况下，存在磁轴承损伤的可能性。因此，由磁轴承支撑轴的离心压缩机具备当轴从基准位置位移时抵接于轴而抑制进一步的轴的位移的辅助轴承。通过配备这样的辅助轴承，从而即使在轴由于某些原因而从基准位置位移的情况下，也防止轴与磁轴承的接触，磁轴承不损伤。现有技术文献专利文献1：日本特开2002-218708号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，如上所述的离心压缩机，例如，即使在电力的供给停止且磁轴承导致的限制不起作用的情况下，也有必要使轴不沿轴向移动。在辅助轴承中，能够限制轴朝向径向方向的移动，但不能限制轴的轴向的移动。于是，考虑到，构成为，将止动器相对于轴而固定，在轴欲沿轴向移动时，该止动器抵接于辅助轴承，限制轴朝向轴向的移动。如专利文献1所示，辅助轴承各自设在轴的端附近。因此，例如，在各辅助轴承的外侧或各辅助轴承的内侧设置止动器，由此，在轴欲沿轴向的任一方向移动的情况下，都能够限制轴的移动。另一方面，在离心压缩机中，轴极其高速地旋转，因而通过电动机所导致的发热或叶轮与气体的摩擦热等而将轴等在高温下加热。因此，在旋转时，轴沿轴向扩张。为了极力减小由辅助轴承支撑轴的情况下的轴的轴向的移动，期望尽量减小从固定于轴的止动器至辅助轴承的距离。因而，考虑到，设定止动器和辅助轴承的位置，从而在由于热而扩张时，止动器与辅助轴承的距离变得极小。然而，轴的转速根据例如离心压缩机的吐出压力而变动。另外，发热量依存于轴的转速而变化。因此，轴的伸长量根据轴的转速而变动。即，在轴的转速高的情况下，发热量多，轴的伸长量大，在轴的转速低的情况下，发热量少，轴的伸长量小。因此，在各辅助轴承的外侧或各辅助轴承的内侧设置有止动器的情况下，根据轴的伸长量大的情况和小的情况，从止动器至辅助轴承的距离变动。例如，在各辅助轴承的外侧设置有止动器的情况下，如果轴的伸长量大，则从止动器至辅助轴承的距离变大，如果轴的伸长量小，则从止动器至辅助轴承的距离变小。另外，在各辅助轴承的内侧配置有止动器的情况下，如果轴的伸长量大，则从止动器至辅助轴承的距离变小，如果轴的伸长量大，则从止动器至辅助轴承的距离变大。这样，在各辅助轴承的外侧或各辅助轴承的内侧设置有止动器的情况下，不能唯一地设定止动器和辅助轴承的位置使得在由于热而扩张时止动器与辅助轴承的距离变得极小。因此，根据轴的转速，从止动器至辅助轴承的距离变大，可能产生不能充分地限制由辅助轴承支撑时的轴的轴向的移动的情况。另外，如果欲减小低温时的从止动器至辅助轴承的距离，则不管磁轴承是否正常地起作用，在轴的伸长量增加时，止动器都与辅助轴承接触，结果，可能产生轴的旋转阻力增大且辅助轴承的寿命下降的情况。本专利技术是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于，在具备当由磁轴承支撑的轴从基准位置位移时支撑轴的辅助轴承的离心压缩机中，可靠地限制由辅助轴承支撑轴时的轴的轴向的移动，并且，防止磁轴承正常地起作用时的止动器与辅助轴承的接触。用于解决课题的方案本专利技术作为用于解决上述课题的方案而采用以下的构成。本专利技术所涉及的第1方式，是具备由磁轴承可旋转地支撑的轴、固定于该轴的叶轮以及在上述轴从基准位置位移时支撑上述轴的辅助轴承的离心压缩机，具备：第1辅助轴承，其是配置于上述轴的第1端侧的上述辅助轴承；第2辅助轴承，其是配置于上述轴的第2端侧的上述辅助轴承；以及止动器，仅针对上述第1辅助轴承和上述第2辅助轴承中的上述第1辅助轴承而设置，固定于上述轴，并且，与上述第1辅助轴承抵接，由此，限制上述轴朝向轴向两侧的移动。本专利技术所涉及的第2方式，在第1方式中，上述磁轴承具备限制上述轴的轴向的移动的轴向磁轴承，该轴向磁轴承沿上述轴的轴向上配置于比上述第2辅助轴承更接近上述第1辅助轴承的位置。本专利技术所涉及的第3方式，在上述第1或第2方式中，作为上述叶轮，具备低压叶轮和将被该低压叶轮压缩的气体进一步压缩的高压叶轮，在上述第1端固定有上述高压叶轮，上述第1端为上述轴的配置有上述止动器的一侧的端。本专利技术所涉及的第4方式，在上述第1~第3任一个方式中，上述第1辅助轴承和第2辅助轴承是深沟球轴承。本专利技术所涉及的第5方式，在上述第1~第3任一个方式中，上述第1辅助轴承是2个角接触球轴承以它们的背面或正面彼此对置的方式设置而成的双列式角接触球轴承，上述第2辅助轴承是滚子轴承。本专利技术所涉及的第6方式，在上述第1~第5任一个方式中，上述止动器具备：第1环部件，具有配置成与上述第1辅助轴承的上述第2端侧的侧面对置的第1突出设置部，并且，嵌合于上述轴；和第2环部件，具有配置成与上述第1辅助轴承的上述第1端侧的侧面对置的第2突出设置部，并且，嵌合于上述轴。专利技术的效果依据本专利技术，在轴设有通过与第1辅助轴承抵接而限制轴朝向轴向两侧的移动的止动器，该止动器仅针对第1辅助轴承和第2辅助轴承中的第1辅助轴承而设置。即，在本专利技术中，未设置抵接于第2辅助轴承的止动器。因此，以热导致的轴的伸缩的基点作为第1辅助轴承的设置部位，由此，止动器与辅助轴承的距离能够不依存于轴的伸长量。因而，依据本专利技术，在具备当由磁轴承支撑的轴从基准位置位移时支撑轴的辅助轴承的离心压缩机中，能够可靠地限制由辅助轴承支撑轴时的轴的轴向的移动，并且，防止止动器与辅助轴承的接触。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式中的离心压缩机的概略构成的纵截面图。图2A是包括本专利技术的一个实施方式中的离心压缩机所具备的止动器的部分放大图。图2B是示出本专利技术的一个实施方式中的离心压缩机所具备的轴和止动器的分解图。图3A是示出具有由滚子轴承构成的第2辅助轴承的本专利技术的一个实施方式中的离心压缩机的变形例的部分放大图。图3B是示出具有由双列式角接触球轴承构成的第1辅助轴承和由滚子轴承构成的第2辅助轴承的本专利技术的一个实施方式中的离心压缩机的变形例的部分放大图。具体实施方式以下、参照附图，对本专利技术所涉及的离心压缩机的一个实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，为了使各部件成为能够识别的大小，适当变更各部件的比例尺。此外，以下所说明的离心压缩机是串联式的2级压缩机。然而，本专利技术的离心压缩机不限定于串联式的2级压缩机，还包括单级式的压缩机或具有离心压缩机的构造的涡轮增压器等。图1是示出本实施方式的离心压缩机1的概略构成的纵截面图。如该图所示，本实施方式的离心压缩机1具备轴2、叶轮3、壳体4、电动机5、磁轴承6、辅助轴承7、止动器8、传感器9以及控制装置10。轴2是由圆柱状的金属材料构成的棒状部件，如图1所示，使轴向朝向水平而配置。此外，在本实施方式中，轴2的轴向是水平方向，但本专利技术不限定于此。另外，轴2的第1端2a(图1中的左侧的端)固定有后述的高压叶轮3b。另外，轴2的第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心压缩机，是具备由磁轴承可旋转地支撑的轴、固定于该轴的叶轮以及在所述轴从基准位置位移时支撑所述轴的辅助轴承的离心压缩机，具备：第1辅助轴承，其是配置于所述轴的第1端侧的所述辅助轴承；第2辅助轴承，其是配置于所述轴的第2端侧的所述辅助轴承；以及止动器，其仅针对所述第1辅助轴承和所述第2辅助轴承中的所述第1辅助轴承而设置，固定于所述轴，并且，与所述第1辅助轴承抵接，由此，限制所述轴朝向轴向两侧的移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.28 JP 2012-1877431.一种离心压缩机，是具备由磁轴承可旋转地支撑的轴、固定于该轴的叶轮以及在所述轴从基准位置位移时支撑所述轴的辅助轴承的离心压缩机，具备：第1辅助轴承，其是配置于所述轴的第1端侧的所述辅助轴承；第2辅助轴承，其是配置于所述轴的第2端侧的所述辅助轴承；以及止动器，其仅针对所述第1辅助轴承和所述第2辅助轴承中的所述第1辅助轴承而设置，固定于所述轴，并且，与所述第1辅助轴承抵接，由此，限制所述轴朝向轴向两侧的移动，以热导致的所述轴的伸缩的基点作为所述第1辅助轴承的设置部位。2.根据权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述磁轴承具备限制所述轴的轴向的移动的轴向磁轴承，该轴向磁轴承沿所述轴的轴向上配置于比所述第2辅助轴承更接近所述第1辅助轴承的位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗原和昭，佐久间信义，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP