專利名稱：流體旋轉機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種借助旋轉力而將流體送出或者壓縮的旋轉泵、或者借助流體的壓力而產生旋轉力的流體壓馬達這樣的流體旋轉機械，更具體而言，涉及一種在包含蒸汽或者水的流體的壓力或者動能與旋轉軸的旋轉力之間進行能量轉換的流體旋轉機械。
背景技術：
在大多流體旋轉機械中，大多具有使用泵令對軸承等進行潤滑的潤滑油循環的系統。在這樣的裝置中，一旦從令潤滑油循環的系統中的一個部位、例如從一個軸承向潤滑油混入了蒸汽及排水等的水分，則混入了水分的潤滑油被向其他的軸承等的全部的潤滑部分供給，會導致各部件的功能降低及損壞。但是，在以往的流體旋轉機械中，難以保證軸密封的完全性。例如，在使用向形成于旋轉軸與殼體之間的密封空間供給壓縮空氣的形式的軸密封裝置的蒸汽用流體旋轉機械中，無法完全地確保壓縮空氣的供給。或者，例如，在為了螺桿的潤滑以及密封而使用水的水噴射式螺桿壓縮機中，借助使用壓縮空氣的密封裝置、唇形密封件而防止水進入軸承，但同樣地存在水混入潤滑油的危險性。在《軸承的健康管理》、NTN株式會社、CAT.N0.3017/J、P6中，對于水分的允許量記載為0.2體積％的水分混入是潤滑油的更換極限。但是，在以往的流體旋轉機械中，即便向潤滑油混入了蒸汽及排水，在實際地發生不良情況之前也無法注意到水分的混入，存在會產生很大損害的問題。
發明內容
鑒于上述問題點，本發明的課題在于提供一種流體旋轉機械，在向潤滑油混入水分時能夠安全地停止，以及不易向潤滑油混入水分。為了解決上述課題，本發明為一種流體旋轉機械，在包含蒸汽或者水的流體的壓力或者動能與旋轉軸的旋轉力之間進行能量轉換，包括:油槽，貯存供給至上述流體旋轉機械的潤滑油；水分檢測器，檢測貯存于上述油槽的上述潤滑油中的水分；以及控制裝置，當上述水分檢測器檢測到既定量以上的水分時令運轉停止。根據該構成，在水分容易沉降分離的油槽中檢測水分，所以能夠較容易地檢測水分，能夠在檢測到水分時令運轉停止，裝置不至于被損壞。此外，能夠在軸承等受到損傷前促進水的排出以及油的更換，能夠延長裝置的壽命。在上述本發明的流體旋轉機械中，優選上述油槽為，底壁傾斜，在上述底壁的最低位置具有進一步向下方突出的收集部，在上述收集部中設置上述水分檢測器。根據該構成，通過將沉降的水分集中到較小的收集部，能夠令收集部中的水分層的厚度增大，容易進行水分的檢測。上述收集部的容積優選為上述潤滑油的總量的0.2% 3.0%之間。根據該構成，有利于檢測到積存了相當于能夠允許混入潤滑油的水分的比例的上限值的水的情況。優選上述油槽在底部的與上述收集部分離的位置具有排出口，具有從上述排出口取出上述潤滑油而向上述流體旋轉機械的既定的部位供給上述潤滑油的循環泵。根據該構成，不會將積存于收集部的水引入循環泵，能夠僅將潤滑油供給至流體旋轉機械的既定的部位。作為上述水分檢測器能夠使用靜電容量式傳感器。根據該構成，能夠提供一種小型的傳感器，檢測精度高、且維護容易。此外，本發明為一種流體旋轉機械，在包含蒸汽或者水的流體的壓力或者動能與旋轉軸的旋轉力之間進行能量轉換，具有貯存向上述流體旋轉機械供給的潤滑油的油槽，上述油槽為，底壁傾斜，在上述底壁的最低位置具有進一步向下方突出的收集部，上述油槽在底部的與上述收集部離開的位置處具有排出口，具有從上述排出口取出上述潤滑油而向上述流體旋轉機械的既定的部位供給上述潤滑油的循環泵。根據該構成，不會將積存于收集部的水引入循環泵，能夠僅將潤滑油供給至流體旋轉機械的既定的部位。優選在上述收集部中設置上述水分檢測器。進而，優選具有在上述水分檢測器檢測到既定量以上的水分時令運轉停止的控制
裝直。 上述收集部的容積優選為上述潤滑油的總量的0.2% 3.0%之間。作為上述水分檢測器能夠使用靜電容量式傳感器。
圖1是本發明的流體旋轉機械的一個實施方式的蒸汽驅動式二級壓縮裝置的構成圖。圖2是構成圖1的蒸汽驅動壓縮機的油槽的殼體部的立體圖。圖3是圖2的殼體部的剖視圖。
具體實施例方式由此，參照
本發明的實施方式。圖1表示本發明的流體旋轉機械的一個實施方式的蒸汽驅動式二級壓縮裝置I的構成。本實施方式的壓縮裝置I構成為，借助由螺桿膨脹機構成的蒸汽馬達2來驅動由螺桿壓縮機構成的第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4。蒸汽馬達2、第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4的旋轉軸借助齒輪箱5的齒輪機構而能夠旋轉地連接。此外，蒸汽馬達2、第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4的殼體與齒輪箱5的殼體一體地連接。經由容量控制閥6向蒸汽馬達2供給蒸汽。蒸汽馬達2借助收納于殼體內的陰陽一對的螺桿轉子而將蒸汽的膨脹力轉換為轉子軸的旋轉力。在蒸汽馬達2中膨脹而壓力降低了的蒸汽從蒸汽馬達2排出，被廢棄或者被其他的設備二次利用。第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4分別構成為，收納于殼體內的陰陽一對的螺桿轉子的轉子軸經由齒輪箱5的齒輪機構而被蒸汽馬達2驅動旋轉，借助螺桿轉子吸入空氣并進行壓縮。第一級壓縮機3經由吸入過濾器7吸引外部氣體，并將壓縮后的空氣排出。第二級壓縮機4經由中冷器8吸入被第一級壓縮機3壓縮后的空氣并進行壓縮。第二級壓縮機4排出的壓縮空氣經由二次冷卻器9、單向閥10以及氣分離器11被供給至需求設備。此外，在二次冷卻器9與單向閥10之間為了防止排出壓力的過度上升而具有放氣閥12以及輔助放氣閥13，經由設置于末端的消音器14而與將壓縮空氣向大氣放出的流路連接。齒輪箱5在殼體的內部收納連接蒸汽馬達2的旋轉軸與第一級壓縮機3的旋轉軸以及第二級壓縮機4的旋轉軸的齒輪。此外，在殼體的下部形成有貯存對齒輪進行潤滑的潤滑油的油槽5a。在壓縮裝置I中，貯存于油槽5a的潤滑油被循環泵15吸出，經由油冷卻器16以及油過濾器17而被供給至蒸汽馬達2、第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4的軸承等的必要的部位。向油冷卻器16、二次冷卻器9以及中冷器8經由冷卻水調節閥18而供給冷卻水。此外，在齒輪箱5的油槽5a的下部設置有對在油槽5a的下端沉降分離而積存的水分進行檢測的水分檢測器19。水分檢測器19的檢測信號被輸入至對容量控制閥6、循環泵15以及冷卻水調節閥18進行控制的控制器(控制機構)20。如果水分檢測器19檢測到水分，則控制器20關閉容量控制閥6，令循環泵15停止，關閉冷卻水調節閥18。由此，壓縮裝置I的運轉停止。在圖2以及3中表示構成本實施方式的壓縮裝置I的齒輪箱5的殼體的下側部分并確定油槽5a的殼體部21。殼體部21形成為大致箱型，上部開放。殼體部21的底壁22具有以向中央單側變低的方式平緩地傾斜的三個面，在其最低的位置處形成有進一步向下方突出而形成小的箱型的收集部23。收集部23具有壓縮裝置I的潤滑油的總量的體積的0.2%至3%的容積。此外，殼體部21設置有向收集部23開口的傳感器孔24、和在從收集部23離開的位置以非常接近底壁的高度向側壁開口的排出口 25。在傳感器孔24中安裝有水分檢測器19。排出口 25與用于將貯存于殼體部21 (油槽5a)的潤滑油引出的循環泵15連接。循環泵15與用于向蒸汽馬達2、第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4的軸承等的既定的部位再供給潤滑油的配管連接。借助這樣的構成，不會將積存于收集部23的水引入循環泵15，能夠將積存于殼體部21 (油槽5a)的潤滑油供給至第一級壓縮機3以及第二級壓縮機4的既定的部位。水分檢測器19是檢測插入到收集部23的內部的棒狀的部分的頂端部與根部之間的靜電容量的靜電容量式傳感器，頂端部與根部由于水分而短路從而表觀的靜電容量變大，從而檢測收集部的水分量。水分向齒輪箱5內的混入是例如由于蒸汽馬達2的軸封裝置的功能不全而產生的。在蒸汽馬達2中，構成為通過向形成于收納螺桿轉子的空間與收納軸承的空間之間的軸密封空間供給壓縮空氣而防止蒸汽向軸承室、進而向齒輪箱5漏出。如果由于某種原因而壓縮空氣的供給停止，則驅動螺桿轉子的蒸汽會漏出至齒輪箱5。一般而言，水分向軸承用的潤滑油的混入以0.2體積％左右為限。因而，考慮水分檢測器19的大小等而確定收集部23的容積，使得水分檢測器19能夠檢測到在收集部23中積存了不超過潤滑油總量的0.2體積％的既定的體積的水這一情況。具體而言，收集部23優選具有潤滑油總量的體積的0.2% 3.0%的容積。這樣一來，本實施方式的壓縮裝置I在軸承等損壞前檢測到水分向潤滑油的混入而令其運轉停止。由此，能夠敦促用戶進行潤滑油的更換，防止軸承的損壞以及螺桿轉子的卡死等的裝置的損傷，能夠延長裝置的壽命。此外，壓縮裝置I優選具有向用戶告知由于水分混入而停止這一情況的警報裝置。本申請發明不僅能夠應用于蒸汽馬達這樣的蒸汽膨脹機，還能夠應用于蒸汽壓縮機、水噴射式氣體壓縮機等的對含有水或者水分的流體進行處理的所有旋轉機械。
權利要求
1.一種流體旋轉機械，在包含蒸汽或者水的流體的壓力或者動能與旋轉軸的旋轉力之間進行能量轉換，包括: 油槽，貯存供給至上述流體旋轉機械的潤滑油； 水分檢測器，檢測貯存于上述油槽的上述潤滑油中的水分； 以及控制裝置，當上述水分檢測器檢測到既定量以上的水分時令運轉停止。
2.根據權利要求1所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述油槽為，底壁傾斜，在上述底壁的最低位置具有進一步向下方突出的收集部，在上述收集部中設置上述水分檢測器。
3.根據權利要求2所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述收集部的容積為上述潤滑油的總量的0.2% 3.0%之間。
4.根據權利要求2所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述油槽在底部的與上述收集部分離的位置具有排出口， 具有從上述排出口取出上述潤滑油而向上述流體旋轉機械的既定的部位供給上述潤滑油的循環泵。
5.根據權利要求1至4的任意一項所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述水分檢測器為靜電容量式傳感器。
6.一種流體旋轉機械，在包含蒸汽或者水的流體的壓力或者動能與旋轉軸的旋轉力之間進行能量轉換， 具有貯存向上述流體旋轉機械供給的潤滑油的油槽， 上述油槽為，底壁傾斜，在上述底壁的最低位置具有進一步向下方突出的收集部， 上述油槽在底部的與上述收集部離開的位置處具有排出口， 具有從上述排出口取出上述潤滑油而向上述流體旋轉機械的既定的部位供給上述潤滑油的循環泵。
7.根據權利要求6所述的流體旋轉機械，其特征在于， 在上述收集部中設置上述水分檢測器。
8.根據權利要求7所述的流體旋轉機械，其特征在于， 具有在上述水分檢測器檢測到既定量以上的水分時令運轉停止的控制裝置。
9.根據權利要求7所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述收集部的容積為上述潤滑油的總量的0.2% 3.0%之間。
10.根據權利要求7至9的任意一項所述的流體旋轉機械，其特征在于， 上述水分檢測器為靜電容量式傳感器。
全文摘要
一種流體旋轉機械，具有貯存潤滑油的油槽、檢測貯存于油槽的潤滑油中的水分的水分檢測器、和當水分檢測器檢測到了水分時令運轉停止的控制機構，油槽為，底壁傾斜，在底壁的最低位置具有進一步向下方突出的收集部，在該收集部中設置水分檢測器，收集部的容積為潤滑油的總量的0.2%～3.0%之間。根據這樣的構成，能夠在水分混入了潤滑油時安全地停止。
文檔編號F16N31/00GK103148333SQ201210521888
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者山本祐介 申請人:株式會社神戶制鋼所