压缩机设备以及此种压缩机设备的应用制造技术

一种压缩机设备，该压缩机设备至少具有：螺杆式压缩机(2)，所述螺杆式压缩机具有由压缩壳体(4)形成的压缩室(3)；驱动马达(10)，所述驱动马达具有由马达壳体(11)形成的马达腔(12)；以及用于排放压缩空气的出口(26)，该出口通过出口管路(31)连接到压力容器(32)，压缩壳体(4)和马达壳体(11)彼此直接连接以形成压缩机壳体(48)，马达腔(12)和压缩室(3)彼此不密封分开，压力容器(32)和螺杆式压缩机(2)之间的出口管路(31)未设置关闭装置。

【技术实现步骤摘要】
本申请是名称为“压缩机设备以及此种压缩机设备的应用”、国际申请日为2012年6月27日、国际申请号为PCT/BE2012/000032、国家申请号为201280070799.0的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种压缩机设备。更具体地，本专利技术涉及一种压缩机设备，所述压缩机设备至少设置有以下元件：螺杆式压缩机，该螺杆式压缩机具有由压缩壳体形成的压缩室，在所述压缩室中可旋转地安装有一对啮合的压缩机转子；驱动马达，该驱动马达设置有由马达壳体形成的马达腔，在所述马达腔中可旋转地安装有用于驱动上述两个压缩机转子中的至少一个的马达轴；用于供给空气的螺杆式压缩机的入口；用于排出压缩空气的螺杆式压缩机的出口，所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路连接到压力容器；压力容器的空气出口，所述空气出口用于将压缩空气从压力容器供给到使用装置；以及用于对气动设备中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制的控制系统，所述控制系统在螺杆式压缩机的入口处设置有入口阀，所述控制系统还设置有用于关闭以及打开压力容器的空气出口的龙头或阀。
技术介绍
所述的压缩机设备是已知的，然而其存在有许多缺点或者需要得到改进。实际上，在大多数已知的这种压缩机设备中，螺杆式压缩机在由供电网直接供电的单独的驱动马达的驱动下以恒定速度旋转。为了能够调整流过螺杆式压缩机的气流，在这种已知的螺杆式压
缩机的入口设置入口阀。该入口阀的作用还在于限制螺杆式压缩机启动时所必需的、通过驱动马达传递的转矩，并由此限制所需的启动转矩，其中在启动期间该入口阀是关闭的。另一方面，在这种已知的压缩机设备中，在螺杆式压缩机已经停止后，由螺杆式压缩机泵到压力容器中的压缩空气能方便地被释放，其目的也是当再启动螺杆式压缩机时尽可能地限制启动转矩。在螺杆式压缩机的压缩室处在压力下的情况下进行启动，需要该压缩机设备中的具有恒定驱动速度的驱动马达具有很高的转矩。如果不采取上述措施，则驱动马达将不能在启动期间产生足够的转矩，或者供电网将不能供给产生较高启动转矩所必需的启动电流。这些已知的压缩机设备的重要缺点是：在螺杆式压缩机已经停止之后，大量的能量随着已经存储在压力容器和螺杆式压缩机中的压缩空气的损失而产生损失。在其他已知的改进型的压缩机设备中，通过为螺杆式压缩机配备变速驱动装置而部分地为上述缺点提供解决方案。在这种已知类型的压缩机设备中，流过螺杆式压缩机的空气流是通过调节驱动马达的转速来进行调整的，从而不需要为此设置入口阀。此外，在这种已知的压缩机设备中，当螺杆式压缩机启动时，也可以利用电子控制器来实现较高的启动转矩或限制从供电网提取的启动电流。应用这样的电子控制器的另外的优点是，当螺杆式压缩机已经停止时，由于当启动时可以产生足够的转矩以克服压力容器中的压力，因此并不是必须释放压力容器中的压缩空气。这样，可以保证当螺杆式压缩机停止时，与恒速驱动的已知的压缩机设备相比，应用电子控制器的压缩机设备具有更小的能量损失。然而，为了能够实现此目的，在该设备中，首先最重要的是必须在位于螺杆式压缩机的出口和压力容器之间的出口管路中设置止回阀，以便在螺杆式压缩机已经停止后，防止在压力容器和螺杆式压缩
机的压缩室或环境压力之间的压差的影响下，存在于压力容器中的压缩空气发生膨胀并通过出口管路逸出。此外，对于注油的螺杆式压缩机，压力容器中通常设置有油分离器，在所述油分离器中油与来源于螺杆式压缩机的压缩空气流分离，并且所述油通过附接在压力容器和螺杆式压缩机之间的回油管路而被引导返回到螺杆式压缩机。在这种情况下，当螺杆式压缩机停止时，必须防止在压力容器中分离的油流回到螺杆式压缩机，否则会导致螺杆式压缩机中的油过量，从而还会阻碍螺杆式压缩机的再次启动。因此在上面讨论的类型的已知的压缩机设备中，必须始终在回油管路中设置止回阀。上述止回阀的缺点是它们引起较大的摩擦损失。此外，当螺杆式压缩机停止时，在螺杆式压缩机自身中的压缩空气量总是有损失的，这是因为该压缩空气可以通过螺杆式压缩机的入口逸出。通过入口阀密闭地密封入口，其目的旨在当螺杆式压缩机停止时，使螺杆式压缩机保持在压力下，但并未在此减少该损失。为了能够驱动压缩机转子，在已知的压缩机设备中，通常驱动马达的马达轴直接或间接地与其中一个压缩机转子的转子轴连接，上述连接例如通过传动带或齿轮传动实现。因此，所涉及的压缩机的转子轴必须充分地密封，这是很不容易的。实际上，压缩壳体处于由螺杆式压缩机供给的一定的压力下，该压力必须与不处于该压力下的压缩机零件或者与环境压力分隔开。为了这样的应用，经常使用“接触密封”。在螺杆式压缩机已经停止之后，密封的入口阀的应用将由此带来在转子轴密封部中产生泄漏的高风险。此外，当螺杆式压缩机处于压力下时，再启动螺杆式压缩机会伴随着高摩擦损失，从而使得密封部可能容易地被破坏。已知的压缩机设备的其他缺点涉及螺杆式压缩机的密封本身。所涉及的压缩机转子的转子轴在很高的速度下转动，从而使得这种类型的密封在螺杆式压缩机运行过程中产生巨大的能量损耗，从而导致螺杆式压缩机的效率降低。此外，这种“接触密封”易受磨损，如果不是仔细地安装，这种\接触密封\非常容易发生泄露。如上所述的这种类型的已知的压缩机设备的需要得到改进的另一方面是：驱动马达和螺杆式压缩机两者都必须受到润滑和冷却，所述润滑和冷却通常包括独立的系统，因此它们不能相互适用，这需要许多不同类型的润滑剂和/或冷却剂，从而是复杂的或昂贵的。另外，在这种带有分离的冷却系统的已知的压缩机设备中，冷却系统用于分别冷却驱动马达和压缩机转子，以最优的方式回收存储在冷却剂中的损失的热量的可能性并未完全地实现。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种克服上述一个或更多个缺点和任意其他缺点的方案。更具体地，本专利技术的目的是提供一种压缩机设备，利用该设备，尤其是在螺杆式压缩机停止时可以使得能量损耗最小化，尽可能限制压缩空气的损失。此外，本专利技术的目的是实现一种坚固耐用和结构简单的压缩机设备，借此将磨损和泄漏的风险保持在最低限度，从而轴承的润滑和元件的冷却能通过非常简单的方式实现，并由此可以实现更好地对产生的热损失进行回收。为此，本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的一种压缩机设备，其中：压缩壳体和马达壳体彼此直接连接以形成压缩机壳体，由此马达腔和压缩室彼此不密封分开，压力容器和螺杆式压缩机之间的出口管路未设置关闭装置，以使得流体通过出口管路能进行双向流动。因此，其目的是通过出口管路的流动能尽可能无阻碍地进行而不包含摩擦损失，由此，在任何情况下都不用设置使通过出口管路的流动仅能够在一个方向进行的止回阀或类似装置。根据本专利技术，这种螺杆式压缩机的第一大优点是压缩机壳体形成一个整体，包括直接连接在一起的压缩壳体和马达壳体，从而使得压缩机转子的驱动装置以驱动马达的形式被直接整合在螺杆式压缩机中。在这里应当注意的是，由于马达壳体和压缩壳体直接安装在一起，因此压缩室和马达腔不必彼此密封隔离，马达轴和其中一个压缩机转子可以在压缩机壳体的轮廓内完全连接，而不必像在已知的螺杆式压缩机中常见的那样(例如马达轴与压缩机转子连接，该连接的一部分处于环境压力下)穿过处于不同压力下的区域。在压缩室和马达腔之间的不需进行这种密封的这一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机设备，该压缩机设备至少包括：螺杆式压缩机(2)，该螺杆式压缩机具有由压缩壳体(4)形成的压缩室(3)，在所述压缩室中能够旋转地安装有螺杆形式的、一对啮合的压缩机转子(5，6)；驱动马达(10)，该驱动马达设置有由马达壳体(11)形成的马达腔(12)，在所述马达腔中可旋转地安装有马达轴(13)，该马达轴驱动上述一对啮合的压缩机转子(5，6)中的至少一个；用于供给空气的螺杆式压缩机(2)的入口(24)；用于排出压缩空气的螺杆式压缩机(2)的出口(26)，并且所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路(31)连接到压力容器(32)；所述压力容器(32)上的空气出口(34)，所述空气出口用于将压缩空气从所述压力容器(32)供给到使用装置；控制系统(30)，该控制系统用于对所述压缩机设备(1)中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制；所述控制系统(30)设置有：·所述螺杆式压缩机(2)的所述入口(24)上的入口阀(29)；和，·龙头或阀(36)，所述龙头或阀用于关闭以及打开所述压力容器(32)的所述空气出口(34)；所述螺杆式压缩机(2)中提供有流体(46)，所述流体对所述驱动马达(10)和压缩机转子(5，6)这两者进行冷却和润滑；在所述螺杆式压缩机(2)运行期间，或当由使用装置从所述压力容器(32)抽取空气时，空气和上述流体(46)的混合物在所述出口管路(31)中流动；所述流体(46)是油，并且所述压力容器(32)设置有油分离器(33)，当上述混合物流动时，该油分离器将所述混合物分成两种流体，一种流体是通过所述压力容器(32)的所述空气出口(34)流出的压缩空气流，另一种流体是通过所述压力容器(32)上的分离的出油口(40)流出的油；其特征在于：所述压缩壳体(4)和所述马达壳体(11)彼此直接连接以形成压缩机壳体(48)，由此所述马达腔(12)和所述压缩室(3)彼此不密封分开，所述压力容器(32)和所述螺杆式压缩机(2)之间的所述出口管路(31)未设置关闭装置，以使得流体通过所述出口管路(31)能进行双向流动；所述压力容器(32)的出油口(40)设置有回油管路(41)，所述回油管路连接到所述螺杆式压缩机(2)以进行油的再次注入。...

【技术特征摘要】
2012.02.28 BE 2012/01191.一种压缩机设备，该压缩机设备至少包括：螺杆式压缩机(2)，该螺杆式压缩机具有由压缩壳体(4)形成的压缩室(3)，在所述压缩室中能够旋转地安装有螺杆形式的、一对啮合的压缩机转子(5，6)；驱动马达(10)，该驱动马达设置有由马达壳体(11)形成的马达腔(12)，在所述马达腔中可旋转地安装有马达轴(13)，该马达轴驱动上述一对啮合的压缩机转子(5，6)中的至少一个；用于供给空气的螺杆式压缩机(2)的入口(24)；用于排出压缩空气的螺杆式压缩机(2)的出口(26)，并且所述螺杆式压缩机的出口通过出口管路(31)连接到压力容器(32)；所述压力容器(32)上的空气出口(34)，所述空气出口用于将压缩空气从所述压力容器(32)供给到使用装置；控制系统(30)，该控制系统用于对所述压缩机设备(1)中的一种或更多种液体或气体的流动进行控制；所述控制系统(30)设置有：·所述螺杆式压缩机(2)的所述入口(24)上的入口阀(29)；和，·龙头或阀(36)，所述龙头或阀用于关闭以及打开所述压力容器(32)的所述空气出口(34)；所述螺杆式压缩机(2)中提供有流体(46)，所述流体对所述驱动马达(10)和压缩机转子(5，6)这两者进行冷却和润滑；在所述螺杆式压缩机(2)运行期间，或当由使用装置从所述压力容器(32)抽取空气时，空气和上述流体(46)的混合物在所述出口管路(31)中流动；所述流体(46)是油，并且所述压力容器(32)设置有油分离器(33)，当上述混合物流动时，该油分离器将所述混合物分成两种流体，一种流体是通过所述压力容器(32)的所述空气出口(34)流出的压缩空气流，另一种流体是通过所述压力容器(32)上的分离的出油口
\t(40)流出的油；其特征在于：所述压缩壳体(4)和所述马达壳体(11)彼此直接连接以形成压缩机壳体(48)，由此所述马达腔(12)和所述压缩室(3)彼此不密封分开，所述压力容器(32)和所述螺杆式压缩机(2)之间的所述出口管路(31)未设置关闭装置，以使得流体通过所述出口管路(31)能进行双向流动；所述压力容器(32)的出油口(40)设置有回油管路(41)，所述回油管路连接到所述螺杆式压缩机(2)以进行油的再次注入。2.根据权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路(41)未设置自调节止回阀。3.根据权利要求1或2所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路(41)的一部分(42)被构造为散热器，所述散热器通过来源于风扇(43)的环境空气的强制空气流动进行冷却。4.根据权利要求3所述的压缩机设备，其特征在于：回油管路(41)中还设置有旁通管路(44)，所述旁通管路与所述回油管路(41)的带有散热器的部分并联地连接。5.根据权利要求4所述的压缩机设备，其特征在于：所述控制系统(30)包括一个或更多个设置在回油管路(41)中的受控阀(45)，所述控制系统使得油的流动受到控制，从而使得油或者被驱动流过散热器以使得油得到冷却，或者流过所述旁通管路(44)以使得油不被冷却。6.根据前述权利要求1或2所述的压缩机设备，其特征在于：所述使用装置的管路(35)连接到所述压力容器(32)的所述空气出口(34)，所述使用装置的所述管路能够通过所述龙头或阀(36)关闭，所述使用装置的所述管路(35)的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·F·德西隆，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE