Є ще 9 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Ротор (1) для гвинтового компресора, що містить бочку (2) ротора і вал (6), де вказаний вал входить щонайменше своєю частиною в центральний або приблизно центральний аксіальний просвердлений отвір або канал (5) у вказаній бочці (2) ротора або проходить крізь нього, який відрізняється тим, що вказаний вал (6) містить напружений елемент (7), при цьому бочка (2) ротора або принаймні її частина утримується на валу (6) за допомогою розтягувальних елементів (11 і 12), які замкнуті або можуть бути замкнутими аксіально відносно вала і які з'єднані один з одним вказаним напруженим елементом (7), який під час монтування бочки (2) ротора на валу (6) піддається попередньому напруженню з використанням зусилля на розтягання, а після замикання вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) і зняття зусилля на розтягання утримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 30 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), що досягається за допомогою вказаних розтягувальних елементів (11 і 12), які утримуються окремо один від одного бочкою (2) ротора або його частиною.

2. Ротор за п. 1, який відрізняється тим, що після зняття навантаження на розтягання, вказаний напружений елемент (7) утримується під аксіальним попереднім напруженням щонайменше 50 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), а краще щонайменше 70 % від межі текучості.

3. Ротор за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що в змонтованому стані ротора (1) між валом (6) і бочкою (2) ротора, а точніше між напруженим елементом (7) і бочкою (2) ротора, існує порожнина (38).

4. Ротор за п. 3, який відрізняється тим, що вказана порожнина (38) є частиною каналу (39) для охолодження для спрямовування охолоджуючого середовища крізь ротор (1).

5. Ротор за п. 4, який відрізняється тим, що вказаний канал (39) для охолодження включає просвердлені отвори (40), які виконані в цапфах (3 і 4) вала (6) і які сполучені зі вказаною порожниною (38) за допомогою одного або більше внутрішніх відгалужень (41).

6. Ротор за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що в ньому передбачені ущільнюючі засоби (44) для ущільнення каналу для охолодження від бочки (2) ротора.

7. Ротор за п. 6, який відрізняється тим, що вказані ущільнюючі засоби (44) передбачені в бочці (2) ротора.

8. Ротор за п. 6, який відрізняється тим, що вказані ущільнюючі засоби (44) передбачені поблизу розтягувальних елементів (11 і 12).

9. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в стінці центрального або приблизно центрального аксіального каналу (5) виконана спіральна канавка (42), яка проходить в аксіальному напрямку і яка утворює наскрізний канал для охолоджуючого середовища.

10. Ротор за будь-яким з пп. 3-9, який відрізняється тим, що принаймні частина згаданої порожнини (38) заповнена елементом-наповнювачем (45) та/або матеріалом для заповнення.

11. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елемента-наповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати зміщення характеристичної частоти ротора (1) до бажаної величини.

12. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елемента-наповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати бажаний коефіцієнт затухання для вібрацій ротора.

13. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елемента-наповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати бажану жорсткість ротора (1).

14. Ротор за будь-яким з пп. 3-13, який відрізняється тим, що у вказаній порожнині (38) передбачений щонайменше один датчик (39).

15. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що бочка (2) ротора складається з кількох частин або сегментів (47) і що ці складові частини бочки (2) ротора мають різний нахил.

16. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні дві частини ротора (1) виготовлені з різних матеріалів або з того самого матеріалу, підданого різним обробкам.

17. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що внутрішнє кільце (46) підшипника (47) з роликовими елементами є інтегрованим в одну або обидві цапфи (3 та/або 4) ротора (1).

18. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що величина зусилля на розтягання в напруженому елементі (7) і відповідного зусилля на стискання, здійснюваного розтягувальними елементами (11 і 12) на бочку (2) ротора, становить щонайменше 1×104 ньютонів.

19. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що напружений елемент (7) є виконаним у формі пониження, яке поширюється на частину вала (6).

20. Ротор за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що напружений елемент (7) є виконаним як окрема частина, яка на кожному кінці має засоби з'єднання для з'єднання цього напруженого елемента (7) з відповідною цапфою (3 або 4).

21. Ротор за п. 20, який відрізняється тим, що вищезгадані засоби з'єднання являють собою зовнішню гвинтову різьбу (37) на напруженому елементі (7), яка взаємодіє з внутрішньою гвинтовою різьбою (28) в центральному просвердленому отворі (27), передбаченому у відповідній цапфі (3 або 4).

22. Ротор за п. 20, який відрізняється тим, що засоби з'єднання являють собою штифт - отвір під штифт, клин - гніздо під клин та/або з'єднання по типу штуцера, який взаємодіє з відповідними засобами з'єднання на відповідній цапфі (3 або 4), передбаченими з цією метою.

23. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розтягувальні елементи (11 і 12) виконані як втулка (31 або 32) з певною товщиною на одному боці, розміщена між відповідною торцевою поверхнею (9 або 10) бочки (2) ротора і піднятим краєм (29), передбаченим на відповідній цапфі (3 або 4).

24. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним у формі гайки (15), змонтованої на цапфі (4), при цьому гвинтова різьба (16) гайки (15) взаємодіє з зовнішньою гвинтовою різьбою (17) на цапфі (4) біля її з'єднання з бочкою (2) ротора, а торцева поверхня (18) гайки (15) впирається в торцеву поверхню (10) бочки (2) ротора; причому вказана гайка (15) є нагвинченою на відповідну цапфу (4), так що ця гайка (15) вступає в контакт з піднятим краєм (20) на цапфі (4).

25. Ротор (1) за п. 24, який відрізняється тим, що один або обидва розтягувальні елементи (11 та/або 12) є зафіксованими штифтом, клином або штуцером, який взаємодіє з отвором або гніздом, передбаченим з цією метою.

26. Ротор за п. 24, який відрізняється тим, що один або обидва розтягувальні елементи (11 та/або 12) є зафіксованими зварюванням, паянням, гарячою запресовкою, або припаюванням їх в кінцевому положенні.

27. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) має форму зовнішньої гвинтової різьби (17), виконаної на відповідній цапфі (4), яка взаємодіє з внутрішньою гвинтовою різьбою (16) бочки (2) ротора.

28. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним у формі заскочки або елемента, що здатний деформуватись, такого як так звана зірчаста шайба або щось подібне, який встановлюється між кінцем еластичного елемента і центральним або приблизно центральним аксіальним просвердленим отвором в бочці (2) ротора.

29. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним як частина бочки (2) ротора, утворена як єдине ціле з валом.

30. Спосіб виготовлення ротора за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає наступні етапи:

забезпечення центрального або приблизно центрального аксіального просвердленого отвору або каналу (5) в бочці (2) ротора;

розміщення щонайменше частини вала (6) в цьому просвердленому отворі (5), причому вказаний вал (6) включає напружений елемент (7);

навантаження напруженого елемента (7) на розтягання, щоб викликати попереднє напруження цього напруженого елемента (7);

встановлення розтягувальних елементів (11 і 12) по обидва боки від напруженого елемента (7), який з'єднує ці розтягувальні елементи (11 і 12) між собою, причому розтягувальні елементи замикаються або можуть замикатись аксіально відносно до вала (6) в такому положенні, що після зняття навантаження на розтягання вони будуть утримуватись окремо бочкою (2) ротора або його частиною і тим самим утримувати еластичний елемент під попереднім напруженням.

31. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що вказане навантаження на розтягання є таким, що після його зняття напружений елемент (7) підтримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 30 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7).

32. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що вищезгадане навантаження на розтягання є таким, що після його зняття напружений елемент (7) підтримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 50 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), а краще щонайменше 70 % від межі текучості.

Текст

Реферат: Ротор (1) для гвинтового компресора, що включає бочку (2) ротора і вал (6), де вказаний вал входить щонайменше своєю частиною в центральний або приблизно центральний аксіальний просвердлений отвір або канал (5) у вказаній бочці (2) ротора або проходить крізь нього. Вказаний вал (6) містить напружений елемент (7), при цьому бочка (2) ротора або принаймні її частина утримується на валу (6) за допомогою розтягувальних елементів (11 і 12), які замкнуті або можуть бути замкнутими аксіально відносно вала і які з'єднані один з одним вказаним напруженим елементом (7), який під час монтування бочки (2) ротора на валу (6) піддається попередньому напруженню з використанням зусилля на розтягання, а після замикання вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) і зняття зусилля на розтягання утримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 30 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), що досягається за допомогою вказаних розтягувальних елементів (11 і 12), які утримуються окремо один від одного бочкою (2) ротора або його частиною. UA 104168 C2 (12) UA 104168 C2 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід належить до ротора гвинтового компресора. Як відомо, гвинтовий компресор оснащується приводом, типово у формі мотора, і гвинтовим компресорним елементом, який представляє собою корпус з розміщеними в ньому двома роторами в зачепленні між собою, один з яких, через трансмісію або без неї, приводиться в обертовий рух згаданим приводом. Під час роботи гвинтового компресора завдяки зачепленню між роторами газ, такий як повітря, всмоктується на вході гвинтового компресорного елемента, стискається між двома роторами і насамкінець виштовхується з вихідного боку компресорного елемента під певним випускним тиском. Ті частини роторів, що мають форму зачеплених гвинтів, називаються бочками роторів. Як відомо, один з роторів має форму ведучого ротора з виступами, тоді як інший ротор має форму відомого ротора з канавками, з якими у відомий спосіб зачіплюються виступи ведучого ротора. Щоб мати здатність приводити ротори в обертовий рух, бочки роторів типово оснащуються цапфою щонайменше на одному кінці. Втрати на витік пов'язані зі зниженням ефективності гвинтового компресора. Щоб обмежити ці втрати на витік, зазор між роторами і зазор між роторами і корпусом гвинтового компресора має витримуватись можливо меншим. Більш того, щоб запобігти пошкодженню, переважно уникають будь-якого прямого контакту між бочками роторів і корпусом гвинтового компресора, так що ротор має бути не тільки достатньо міцним, але також і достатньо жорстким. З цієї причини ротори для гвинтових компресорів традиційно виготовляються як єдина деталь. Недоліком цього є те, що під час виготовлення втрачається матеріал. Ще одним недоліком таких цільних роторів є те, що весь ротор, тобто бочка ротора і цапфи, мають бути виготовленими з того самого матеріалу. Однак різні частини ротора ставлять різні вимоги до матеріалу, який використовується для їх виготовлення. Придатні цапфи повинні передавати великі зусилля і повинні мати дуже надійні підшипники. Практично неможливо використовувати саму цапфу як внутрішнє кільце підшипника. Для цього необхідний не тільки спеціальний тип сталі, але також особлива фінішна обробка відповідної цапфи. Однак виготовляти весь ротор з такої сталі спеціального типу не виходить з причин більш важкої обробки такого матеріалу і пов'язаних з цим витрат. Бочку ротора для гвинтового компресора переважно виготовляють можливо більш легкої ваги. Це є бажаним через високе число обертів ротора під час роботи гвинтового компресора. В залежності від закладеного ступеня підвищення тиску компресорного елемента всмоктуваний газ може сильно нагріватись при стисканні. Частина цього тепла віддається через ротор шляхом конвекції. Відповідно, температура ротора може локально підніматись до дуже високого рівня. При цьому, коли розвиваються такі високі температури, міцність і жорсткість роторів повинні все ще гарантуватись. Для бочки ротора має вибиратись матеріал з низьким коефіцієнтом теплового розширення, щоб уникнути контакту з корпусом і, в той самий час, зменшити втрати на витік. Іншим недоліком цільного ротора є те, що в ньому важко забезпечити прийнятний канал для охолодження. Хоча можна передбачити центральний канал для охолодження, який проходить через весь ротор, ефективність такого охолодження буде обмеженою. В дійсності, розміри каналу для охолодження можуть не викликати суттєвого ослаблення структури. Це може призводити до того, що відстань між виконаним каналом для охолодження і зовнішньою поверхнею ротора стає надто значною, щоб забезпечувати ефективне охолодження. Ще одним недоліком є те, що важко або навіть неможливо відновлювати ротор, коли пошкоджена якась одна частина, така як цапфа або бочка ротора. Також негативним моментом є важкість розміщення в роторі датчиків, наприклад для оцінки вібрацій або температури. З попереднього витікає з очевидністю, що цільні ротори для гвинтових компресорів мають низку недоліків. Відповідно, даний винахід має на меті запропонувати вирішення для щонайменше одного з вказаних та/або інших недоліків. З цією метою даний винахід пропонує ротор для гвинтового компресора, який має бочку ротора і вал, де вказаний вал проходить, щонайменше якоюсь частиною, в або крізь центральний або приблизно центральний аксіальний просвердлений отвір або канал у вказаній бочці ротора, при цьому, у відповідності зі специфічною особливістю даного винаходу, вказаний 1 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вал містить напружений елемент, завдяки якому бочка ротора або щонайменше його частина утримується на валу за допомогою елементів, що працюють на розтягання (далі - розтягувальні елементи), які замикаються або можуть замикатись аксіально по відношенню до валу і які з'єднані між собою за допомогою вказаного напруженого елемента, який під час збирання на валу попередньо розтягується з використанням розтягувального навантаження, а після замикання вказаних розтягувальних елементів і зняття розтягувального навантаження утримується дією аксіального розтягання, яке, коли ротор не є вбудованим, досягає принаймні 30% від межі текучості матеріалу напруженого елементу, і це за допомогою вказаних розтягувальних елементів, які утримуються окремо один від одного бочкою ротора або його частиною. Отже, коли ротор не є вбудованим, це означає, що ротор є зібраним, а не вбудованим в компресорний елемент. По суті, це передбачає стан, коли жодні сили від газу або інші сили не діють на ротор і коли цей ротор знаходиться в умовах оточуючого середовища (наприклад, при кімнатній температурі, під атмосферним тиском і т.п.). Межу текучості матеріалу в літературі називають також точкою пластичної текучості цього матеріалу. Перша перевага, яка досягається при окремому виготовленні бочки ротора і вала, полягає в менших втратах матеріалу під час виготовлення. Іншою перевагою є те, що напружений стан попереднього розтягання, завдяки якому бочка ротора утримується на валу, є точно відомим і може бути визначеним, оскільки під час збирання бочки ротора на валу створюються тільки розтяжні напруження і, відповідно, небажані і неконтрольовані зусилля не можуть з'явитись, наприклад внаслідок явища тертя в різьбі, яке може бути присутнім у випадках, коли бочка ротора фіксується на валу за допомогою натяжного болта, який затягується з певним крутним моментом, щоб забезпечити визначене напруження на розтягання. Таке тертя в різьбі дуже важко контролювати і воно залежить від багатьох параметрів, таких як змащування болта, температура під час збирання, яка впливає на розширення компонентів, допуски при виготовленні болта і т.п., так що для забезпечення певного моменту затягування необхідно враховувати певні межі похибки стосовно результуючого напруження на розтягання. Ще однією перевагою є те, що для виготовлення бочки ротора і для вала можуть бути використані різні матеріали з урахуванням механічного і термічного навантаження різних частин ротора. При цьому можливо, наприклад, цапфи ротора виготовляти зі сталі, щоб отримати надійні опори для підшипників, тоді як бочка ротора виготовляється з іншого матеріалу. Виготовлення бочки ротора з, наприклад, нержавіючої сталі або бронзи робить її дуже стійкою до корозії. Може підійти також чавун, якщо ціна має першорядне значення. Використання керамічних матеріалів або скла забезпечує високу стійкість до температури і низький коефіцієнт розширення. Алюміній дає ту перевагу, що отримується продукт з низькою вагою. Різні типи органічних або неорганічних матеріалів, таких як синтетичні матеріали, армовані волокнами або без них, також можуть застосовуватись для виготовлення бочки ротора. Звичайно, бочка ротора може виготовлятись також зі сталі. В такому випадку можна навіть вибрати іншу обробку або інший тип сталі, ніж для валу. Ясно, що інші матеріали також можуть використовуватись для виготовлення різних компонентів, таких як цапфи, напружений елемент і бочка ротора для прикладу. У відповідності до даного винаходу, можливо також, щоб бочка ротора, наприклад, виготовлялась з різних матеріалів, як буде описано далі з посиланням на малюнки. Ще одна додаткова перевага полягає в тому, що дефективна частина, така як пошкоджена цапфа або пошкоджена поверхня бочки ротора, може бути відновлена або замінена більш легко. В цьому випадку більше немає необхідності заміняти весь ротор, як у випадку цільних роторів. Особливої уваги заслуговують важливі переваги збірного ротора у відношенні його охолодження. Докладніше це буде описано далі з посиланням на малюнки. Даний винахід пропонує також спосіб виготовлення ротора, як його було описано вище, який включає наступні етапи: - забезпечення центрального або приблизно центрального аксіального просвердленого отвору або каналу в бочці ротора; - розміщення щонайменше частини валу в цьому просвердленому отворі або каналі, причому вказаний вал включає напружений елемент; 2 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - навантаження напруженого елемента на розтягання, щоб викликати попереднє напруження цього напруженого елемента; - встановлення розтягувальних елементів по обидва боки від напруженого елемента, який з'єднує ці розтягувальні елементи між собою, причому розтягувальні елементи замикаються або можуть замикатись аксіально по відношенню до валу в такому положенні, що після зняття навантаження на розтягання вони будуть утримуватись окремо бочкою ротора або його частиною і тим самим утримувати напружений елемент під попереднім напруженням. Для того, щоб краще пояснити характерні ознаки цього винаходу, наступні кращі варіанти здійснення ротора для гвинтового компресора у відповідності до винаходу представлені тільки як приклад і жодним чином не є обмежуючими. Вони будуть описані з посиланням на супроводжуючі малюнки, на яких: Фіг. 1 схематично показує зовнішній вигляд ротора у відповідності до даного винаходу; Фіг. 2 показує розріз по лінії ІІ-ІІ і на Фіг. 1; Фіг. 3-10 показують розріз, подібний до розрізу на Фіг. 2, але для різних варіантів виконання ротора для гвинтового компресора у відповідності до даного винаходу; Фіг. 11 показує ротор з Фіг. 10 під час збирання. Фіг. 1 і 2 показують ротор 1 для гвинтового компресора у відповідності до даного винаходу, де цей ротор 1 є виготовленим у формі ведучого ротора 1, що включає бочку 2 ротора з виступами і дві латерально виступаючі цапфи 3 і 4. При цьому, виступи бочки 2 ведучого ротора виконані так, щоб взаємодіяти з другим ротором - відомим (черв'яком), не показаним на малюнках, який для цього оснащується канавками, з якими зачіплюються вказані виступи для всмоктування і стискання газу, такого як повітря. Безперервний, приблизно центральний аксіальний канал 5 проходить через бочку 2 ротора, і в ньому знаходиться щонайменше частина валу 6. У відповідності до даного винаходу, вказаний вал 6 включає напружений елемент 7, який в цьому випадку утворює частину тієї частини вказаного валу 6, яка знаходиться в каналі 5. Вказаний напружений елемент 7 в цьому випадку є виконаним у формі зменшення 8 діаметру вала 6 біля частини центрального каналу 5. Це пониження 8 тут означає, що вал 6 має звужену частину або, іншими словами, частина валу 6 має зменшений діаметр. Вираз «аксіальний канал» означає канал 5, який проходить практично по осі через бочку 2 ротора, однак при цьому не виключається відхилення напрямку каналу 5 по відношенню до осьового напрямку бочки 2 ротора в межах від нуля до двадцяти градусів. У відповідності до даного винаходу, не вимагається, щоб вказаний аксіальний канал 5 був прямим. Він може проходити по якомусь специфічному криволінійному шляху, так щоб дальні кінці цього каналу 5 розміщувались на протилежних боках бочки 2 ротора. Більше того, площа поверхні цього каналу в площині, перпендикулярній напрямку валу 6, може бути змінною в поздовжньому напрямку валу 6. Бочка 2 ротора та цапфи 3 і 4 затиснуті разом, так що бочка 2 ротора або принагідно щонайменше її центральна частина знаходиться під аксіальним тиском. В цьому прикладі результуючий тиск в бочці 2 ротора реалізується через сили, які діють на торцеві поверхні 9 і 10 бочки 2 ротора і прикладаються розтягувальними елементами 11 і 12, з'єднаними між собою через вказаний напружений елемент 7. У відповідності до даного винаходу, під час виготовлення ротора 1 цей напружений елемент 7 ставлять під напруження розтягання шляхом попереднього навантаження на розтягання, після чого напружений елемент 7 в своєму розтягнутому стані фіксується за допомогою розтягувальних елементів 11 і 12. Коли ротор 1 не є вбудованим, у відповідності до даного винаходу, таке попереднє навантаження на розтягання досягає щонайменше 30% від межі текучості матеріалу напруженого елемента, краще щонайменше 50% від цієї межі текучості, а у відповідності до ще кращого варіанту здійснення - щонайменше 70% від цієї межі текучості. Аксіальні сили, які діють при цьому на бочку 2 ротора, переважно досягають щонайменше 1 4 6 х 10 ньютонів, а на практиці можуть становити 1 х 10 ньютонів або навіть більше. Перший розтягувальний елемент 11 виконується у формі збільшення діаметру валу 6, так щоб утворювався кільцевий виступ 13. Це збільшення діаметру валу 6 вибирається таким, щоб цей збільшений діаметр D був більшим, ніж діаметр d центрального каналу 5. Кільцевий виступ 13 першого розтягувального елемента 11 знаходиться в натягнутому стані проти торцевої поверхні 9 бочки 2 ротора. 3 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В показаному варіанті здійснення в кінцевій пластині 9 виконаний додатковий проріз 14, так що кільцевий виступ 13, коли ротор 1 у зібраному стані, входить в цей проріз 14. Цей проріз 14 не є необхідним для даного винаходу. Другий розтягувальний елемент 12 утворюється гайкою 15, яка може знаходитись біля цапфи 4 над валом 6. Гвинтова різьба 16 гайки 15 взаємодіє з зовнішньою різьбою 17, передбаченою на валу 6 біля з'єднання цапфи 4 на бочці 2 ротора. В даному варіанті здійснення в торцевій поверхні 18 гайки 15 передбачений проріз 19, в який входить піднятий край 20 валу 6. В показаному варіанті здійснення в торцевій поверхні 10 бочки 2 ротора додатково виконаний проріз 21, так що в зібраному роторі 1 вказана торцева поверхня 18 гайки 15 знаходиться в цьому прорізі 21. Проріз 19 гайки 15, проріз 21 в торцевій поверхні 10 і піднятий край 20 валу 6 не є необхідними для даного винаходу. Спосіб виготовлення ротора 1 для гвинтового компресора у відповідності до даного винаходу є дуже простим і полягає в наступному. Вал 6 з цапфою 4 проводять через центральний канал 5 в бочці 2 ротора, так що кільцевий виступ 13 першого розтягувального елемента 11 впирається в торцеву поверхню 9 бочки 2 ротора, а більш точно - у проріз 14. Потім біля цапфи 4 над валом 6 встановлюють гайку 15. Далі, вал 6 еластично або головним чином еластично розтягають з використанням значної сили, прикладеної ззовні. Оскільки вал 6 має менший діаметр в середній частині пониження 8, яке утворює напружений елемент 7, то розтягання, що розвивається в цій зоні, буде найбільшим. У відповідності до даного винаходу, це можна зробити, приклавши до обох кінців валу 6 сили в протилежному напрямку або приклавши силу до кожної цапфи окремо шляхом упору у, відповідно, торцеві поверхні 9 або 10 бочки 2 ротора. В такому розтягнутому стані валу 6 гайка 15 згвинчується до упору в бочку 2 ротора, що робиться вручну або з використанням встановленого крутного моменту. Коли прикладена до валу 6 зовнішня сила розтягання знімається, бочка 2 ротора залишається розтягнутою значною аксіальною силою між кільцевим виступом 13 валу 6 з одного боку і торцевою поверхнею 18 гайки 15 з іншого. Як наслідок напруження на розтягання в напруженому елементі 7, розтягувальні елементи 11 і 12 будуть діяти з відповідними аксіальними силами на бочку 2 ротора. З цієї причини поверхні контакту між кільцевим виступом 13 і прорізом 14 в торцевій поверхні 9 бочки 2 ротора і між торцевою поверхнею 18 гайки 15 у прорізу 21 в іншій торцевій поверхні 10 бочки 2 ротора повинні мати достатньо великий розмір, щоб передавати напруження стискання на бочку 2 ротора. Гвинтова нарізка 16 і 17 повинна мати такий розмір, щоб бути здатною передавати одна одній аксіальне зусилля, яке практично є ідентичним зусиллю в напруженому елементі 7. Діаметр пониження, яке утворює напружений елемент 7, визначається межею текучості матеріалу, з якого виготовлено вал 6. Чим вищою є межа текучості, тим більше пониження (і, відповідно, також менший зменшений діаметр) може бути вибраним для притискання розтягувальних елементів 11 і 12 до бочки 2 ротора з тією ж силою. Модуль Юнга і Е-модуль визначають видовження валу 6 під час розтягання. Більше видовження може спростити процес збирання. У випадку матеріалу з нижчим Е-модулем застосування такого самого навантаження на розтягання буде викликати більше витягування. Коли після збирання зовнішнє навантаження знімається, то у випадку нижчого Е-модуля зусилля, що здійснюється розтягувальними елементами 11 і 12 на бочку 2 ротора, варіює менше. Другий варіант здійснення, який представлено на Фіг. 3, є в основному ідентичним першому варіанту, показаному на Фіг. 1 і 2. Також, в цьому варіанті здійснення передбачений приблизно центральний аксіальний канал 5 крізь бочку 2 ротора. Також, в цьому випадку вал 6 інтегрує функції цапф 3 і 4, першого розтягувального елемента 11 і напруженого елемента 7. Напружений елемент 7 тут також виконаний як пониження 8 валу 6 біля частини безперервного центрального каналу 5. Однак в цьому випадку гайка, яка утворює другий розтягувальний елемент 12 в першому варіанті здійснення, показаному на Фіг. 1 і 2, є інтегрованою в бочку 2 ротора. 4 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для цього в бочці 2 ротора передбачена внутрішня гвинтова різьба 22 посередині торцевої поверхні 10. В зібраному стані ротора 1, у відповідності до даного винаходу, ця внутрішня різьба 22 взаємодіє з зовнішньою гвинтовою різьбою 17 на валу 6. У цьому випадку, крім різьби 22, в стінці каналу 5 передбачений внутрішній край 23. В показаному прикладі деталь 24 у формі втулки є розміщеною на торцевій стороні 10 бочки 2 ротора, в продовженні центрального каналу 5, хоча присутність вказаної деталі 24 у формі втулки не є строго необхідною у відповідності до даного винаходу. Спосіб виготовлення ротора 1 у відповідності до цього варіанту здійснення є також дуже легким і подібним до способу першого варіанту здійснення. Вал 6 пропускають крізь безперервний центральний канал 5, виконаний в бочці 2 ротора, з цапфою 4, після чого вал 6 і бочку 2 ротора можна згвинтити, наприклад вручну, з використанням різьби 17 і 22. Тоді вал 6 буде еластично розтягнутим значною зовнішньою силою. Стан розтягання, який досягається при цьому, є подібним до того, що було в першому варіанті здійснення. В напруженому стані бочка 2 ротора згвинчується ще більше, доки нижня стінка прорізу 14 не притиснеться до кільцевого виступу 13 валу 6, після чого зовнішня сила знімається. Ті ж спостереження, які були зроблені в першому варіанті здійснення, слід зробити у відношенні напруження і деформацій, які розвиваються в цьому випадку. Фіг. 4 показує варіант здійснення ротора 1, в якому вал 6 виготовляється інакше, ніж в перших двох варіантах здійснення, описаних вище. Також і в цьому третьому варіанті здійснення в бочці 2 ротора передбачається приблизно центральний аксіальний канал 5, через який можна вводити вал 6. Для цього, і коли бажано, в торцевих поверхнях 9 і 10 бочки 2 ротора виконують прорізи 14 і 21. У цьому випадку вал 6 виготовляється як композитний компонент, який складається з цапф 3 і 4 та напруженого елемента 7. Цапфи 3 і 4 переважно виконуються як деталі циліндричної форми. Ці цапфи 3 і 4 мають свої торцеві поверхні 25 і 26 діаметра D1, який є дещо меншим, ніж діаметр d безперервного центрального каналу 5. В цих торцевих поверхнях 25 і 26 виконані центральні, не наскрізні, просвердлені отвори 27 або так звані сліпі отвори. Принагідно, ці просвердлені отвори 27 мають внутрішню гвинтову різьбу 28. Ці просвердлені отвори 27 можуть виконуватись як наскрізні просвердлені отвори, так що вони можуть проходити крізь цапфи 3 і 4, відповідно. Кільцеві виступи 29, які можуть бути виконані також як підняті краї, розміщуються на цапфах 3 і 4 на певній відстані від торцевих поверхонь 25 і 26. На принаймні одній з цапф, в цьому випадку на цапфі 4, передбачена зовнішня гвинтова різьба 30 в зоні між кільцевим виступом 29 і торцевою поверхнею 26 на зовнішній поверхні валу 6. В цьому прикладі розтягувальні елементи 11 і 12 виконані як гільзи 31 і 32 з внутрішнім діаметром, який є дещо більшим, ніж діаметр цапф 3 і 4 між кільцевими виступами 29 і торцевими поверхнями 25 і 26. Ці гільзи 31 і 32 можуть мати проріз 33 в торцевих поверхнях 34. В цьому випадку діаметр цього прорізу 33 може вибиратись відповідним кільцевому виступу 29 на цапфах 3 і 4. Далі, можна передбачити гільзи 31 і 32 на протилежному поперечному кінці додаткового кільцевого виступу 35. В цьому випадку висота цього кільцевого виступу 35 визначається так, щоб діаметр на середині цього кільцевого виступу 35 співпадав з прорізом 14 або 21, відповідно, бочки 2 ротора. Ясно, що можливо одна з гільз 31 або 32 може бути інтегрованою в цапфу 3 або 4. В щонайменше одному з розтягувальних елементів, в цьому випадку в розтягувальному елементі 12, передбачена внутрішня гвинтова різьба 36, яка може взаємодіяти з зовнішньою гвинтовою різьбою 30 на цапфі 4. В цьому випадку напружений елемент 7 виконаний як приблизно циліндричне тіло, яке має зовнішню гвинтову різьбу 37 на обох кінцях. Розміри напруженого елемента 7 встановлюються такими, щоб зовнішня різьба 37 з обох боків напруженого елемента 7 могла взаємодіяти з внутрішньою різьбою 28 в центральних просвердлених отворах 27, які виконані в торцевих поверхнях, відповідно, 25 або 26 цапф 3 і 4. Також і для цього варіанту здійснення спосіб збирання ротора 1 для гвинтового компресора є дуже легким і полягає в наступному. 5 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Напружений елемент 7 з'єднується з однією з цапф 3 або 4, наприклад з цапфою 3. Це робиться загвинчуванням однієї з зовнішніх гвинтових різьб 37 у внутрішню гвинтову різьбу 28 в центральному просвердленому отворі 27 цапфи 3, про яку йдеться. Гільза 31 розміщується над цапфою 3. Якщо в гільзі 31 виконаний проріз 33, цей проріз 33 буде впиратись у кільцевий виступ 29 цапфи 3. Якщо проріз 33 не передбачений, гільза 31 буде впиратись в кільцевий виступ 29 своєю торцевою поверхнею 34. Цей вузол напруженого елемента 7 з цапфою 3 і гільзою 31 вводиться, разом з напруженим елементом 7, через безперервний центральний канал 5 в бочці 2 ротора так, щоб піднятий край 35 гільзи 31 впирався в торцеву поверхню 9 бочки 2 ротора у прорізі 14. Гільза 31 своєю відповідною торцевою поверхнею може впиратись безпосередньо в торцеву поверхню 9 бочки 2 ротора, якщо там не передбачено прорізу 14. Потім на цапфу 4 встановлюють гільзу 32. Якщо в гільзі 32 передбачений проріз 33, цей проріз 33 має впиратись в кільцевий виступ 29 цапфи 4. Якщо проріз 33 не передбачений, гільза 32 буде впиратись в кільцевий виступ 29 своєю торцевою поверхнею 34. Однак присутність такого кільцевого виступу 29 не є строго необхідною у відповідності до даного винаходу. Цапфа 4 з встановленою таким чином гільзою 32 потім з'єднується з вузлом, який складається з напруженого елемента 7 з цапфою 3 і гільзою 31. Для цього внутрішню різьбу 28, яка знаходиться в центральному просвердленому отворі 27 цапфи 4, нагвинчують на зовнішню гвинтову різьбу 37 напруженого елемента 7. Після цього композитний вал 6 еластично розтягують прикладеною ззовні значною силою. В напруженому стані гільзу 32 згвинчують. Коли зовнішня розтягувальна сила зніметься з композитного валу 6, піднятий край 35 гільзи 31 буде знаходитись в прорізі 21 торцевої поверхні 10 бочки 2 ротора. Проріз 33 в гільзі 31 буде впиратись в кільцевий виступ 29 цапфи 3. Інша гільза 32 буде розміщуватись своїм піднятим краєм 35 у прорізі 21 в торцевій поверхні 10 бочки 2 ротора. Проріз 33 в гільзі 32 буде розміщуватись проти кільцевого виступу 29 цапфи 4. Як наслідок напруження на розтягання в напруженому елементі 7, розтягувальні елементи 11 і 12, тут головним чином сформовані гільзами 31 і 32, будуть здійснювати відповідний аксіальний тиск на бочку 2 ротора. Цей варіант здійснення пропонує ту перевагу, що матеріал напруженого елемента 7 може вибиратись незалежно від матеріалу цапф 3 і 4 та від матеріалу бочки 2 ротора. Як вже зазначалось, більше видовження напруженого елемента 7 під час прикладання зусилля на розтягання буде полегшувати процес збирання. Цього можна досягти шляхом відповідного вибору матеріалу для напруженого елемента 7. Коли вибрати, наприклад, матеріал з нижчим Е-модулем або більш високою межею текучості, прикладання такого самого зусилля на розтягання спричинить до більшого витягування. Коли після закінчення збирання зовнішнє навантаження знімається, зусилля, з яким розтягувальні елементи 31 і 32 діють на бочку 2 ротора, також буде варіювати менше в цьому випадку. В цьому випадку цапфи 3 і 4 самі можуть бути виготовлені з більш жорсткого матеріалу, тобто матеріалу з більш високим Е-модулем. Фіг. 5 показує, як показаний на Фіг. 4 варіант здійснення можна модифікувати для вирішення згадуваних вище проблем, пов'язаних з охолодженням ротора 1. В цьому варіанті здійснення збирання і спосіб монтування є подібними до варіанту здійснення, показаного на Фіг. 4, хоча в цьому випадку гільза 31 є інтегрованою з цапфою 3. Оскільки площа поперечного розрізу напруженого елемента 7 є меншою, ніж площа поперечного розрізу вищезгаданого центрального аксіального каналу 5, між валом 6 і бочкою 2 ротора залишається порожнина 38, коли ротор 1 є зібраним. У визначеному варіанті здійснення вказана порожнина 38 утворює частину каналу 39 охолодження для спрямовування охолоджувального середовища через ротор 1. Цей охолоджувальний канал 39 включає також просвердлені отвори 40, виконані у відповідних цапфах 3 і 4 валу 6, які сполучаються з вказаною порожниною 38 через одне або більше внутрішніх відгалужень 41 цих просвердлених отворів 40 і в цьому випадку також через частину спіральної канавки 42 в периферичній стінці вказаного аксіального каналу 5, яка проходить між бочкою 2 ротора і частиною цапфи 3 або 4, відповідно, попадаючи у вказаний канал 5. Вказана спіральна канавка 42 проходить практично в аксіальному напрямку вищезгаданого аксіального каналу 5 і утворює наскрізний канал для охолоджувального середовища. 6 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Охолоджувальне середовище може попадати в ротор 1 через просвердлений отвір 40 в одній із цапф 3 або 4 і після проходження через бочку 2 ротора буде витікати через просвердлений отвір 40 в іншій цапфі 4 або 3. Оскільки тепло від стискання газу в самій зовнішній поверхні 43 передається бочці 2 ротора, охолоджувальне середовище має переважно протікати можливо ближче до зовнішньої поверхні 43, щоб отримати можливо оптимальне охолодження. Цього можна досягти, наприклад, зробивши діаметр каналу 39 для охолодження можливо більшим, наприклад передбачивши згадувану спіральну канавку 42 в стінці цього аксіального каналу 5. Оскільки в цьому варіанті здійснення бочка 2 ротора і цапфи 3 і 4 можуть виготовлятись окремо, діаметр каналу 39 для охолодження можна легко адаптувати, особливо зробивши діаметр в місці цапф 3 і 4 меншим, ніж діаметр центрального аксіального каналу 5 в бочці 2 ротора. Завдяки цьому досягається те, що зовнішній діаметр цапф 3 і 4 може залишатись обмеженим, так що він чинить мінімальний вплив на міцність цих цапф 3 і 4 і так що підшипники також повинні мати тільки обмежені розміри. З іншого боку, як результат відносно більшого діаметру аксіального каналу 5, досягається те, що внутрішнє охолодження бочки 2 ротора доходить до зовнішньої поверхні, що поліпшує ефективність цього охолодження. Оскільки в цьому випадку ротор 1 є композитним ротором, вказаний канал 39 для охолодження може бути створений у відносно легкий спосіб, тоді як у випадку цільного ротора це зробити значно важче. Необов'язково ротор 1 може бути оснащений додатковими засобами ущільнення 44, щоб запобігти витоку охолоджуючого середовища в компресійну камеру гвинтового компресора. Ці додаткові засоби ущільнення 44 можуть бути передбачені в самій бочці 2 ротора або на висоті розтягувальних елементів 11 і 12, і вони можуть бути, наприклад, у формі клею, кільцевих прокладок і т.п. Завдяки поліпшенню ефективності внутрішнього охолодження, можна обрати створення турбулентного потоку охолоджуючого середовища в каналі 39 для охолодження. Для цього в каналі 39 для охолодження можуть бути передбачені не показані на малюнках додаткові засоби, які створюють турбулентність в охолоджуючому середовищі або посилюють існуючу турбулентність. Ці додаткові засоби можуть складатись, наприклад, з елементів у формі лопатей або інших елементів, що впливають на потік, які розміщуються в потоці і на валу 6 або всередині матеріалу бочки ротора або утворюють її частину. Виготовлення ротора 1 у відповідності до Фіг. 5 є подібним до того, що показано на Фіг.4, як описано вище. Використання внутрішнього охолодження бочки 2 ротора особливо підходить для застосування в сухому компресорі (який працює без мастила), де ніякого охолоджуючого середовища не впорскується в компресійну камеру, хоча, звичайно, таке охолодження може бути застосоване також в гвинтовому компресорі з впорскуванням рідини. В показаному на Фіг. 6 варіанті здійснення частина порожнини 38 є повністю або частково наповненою елементом-наповнювачем 45 або матеріалом для заповнення. Цей елементнаповнювач 45 або матеріал для заповнення можуть бути вибрані так, що охолоджуюче середовище краще спрямовується в канавку або канавки 42 для досягнення більш ефективного охолодження. Шляхом добре обґрунтованого визначення розмірів і матеріалу, з якого виготовлений цей елемент-наповнювач 45, можна впливати на різні характеристики ротора 1 в позитивному напрямку. Відповідно, розміри і матеріал елемента-наповнювача 45 можуть бути визначені так, що характеристична частота ротора 1 зміститься в напрямку бажаної величини. Модифікуючи параметри елемента-наповнювача 45, можливо також погасити вібрації ротора в гвинтовому компресорі з бажаним коефіцієнтом затухання. В іншому застосуванні параметри елемента-наповнювача 45 можуть бути визначені так, щоб отримати ротор 1 з бажаною жорсткістю. Шляхом доцільного вибору матеріалу можна виготовити такий елемент-наповнювач 45, який через розширення або усадку дозволить змінити розмір каналу для внутрішнього охолодження. Шляхом комбінації різних матеріалів у змішаній формі або неоднорідно диспергованих елементнаповнювач 45 може впливати на властивості каналу для охолодження у бажаному напрямку, і цей вплив може бути локально різним в залежності від розміщення в аксіальному та/або радіальному напрямку ротора 1. 7 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Загалом, можна скористатись також текстурою та/або зовнішньою формою елементанаповнювача 45, які можуть впливати на охолодження та/або потік охолоджуючого середовища у конкретному напрямку. Більш того, ця текстура та/або форма можуть змінюватись по периферії елемента-наповнювача 45, як в аксіальному, так і в радіальному напрямках ротора 1. Порожнина 38 також пропонує перевагу, забезпечуючи простір для розміщення датчиків в бочці 2 ротора. Ці датчики можуть використовуватись, наприклад, для контролю вібрацій або температури. І цього разу виготовлення вказаного ротора 1 у відповідності до Фіг. 6 є подібним до варіантів здійснення, показаних на попередніх малюнках 4 і 5. Фіг. 7 показує варіант здійснення ротора 1 у відповідності до даного винаходу, де, в цьому випадку, обидва внутрішніх кільця 46 підшипника 47 з роликами є інтегрованими у відповідні цапфи 3 і 4 ротора 1. У відповідності до даного винаходу, можливо також, щоб тільки одна з цапф 3 або 4 мала інтегроване внутрішнє кільце 46. Ці внутрішні кільця 46 переважно робляться по формі локального збільшення діаметру цапфи 3 або, відповідно, 4, так що інші компоненти підшипника можуть бути встановленими на своє місце більш легко. Існує можливість отримати цю додаткову перевагу, оскільки цапфи 3 і 4 виконані як окремі, менші компоненти. Такі менші компоненти можна виготовити з матеріалів, придатних для використання в якості підшипника 47 і для обробки цапф 3 і 4 особливим способом, щоб їх можна було використовувати як внутрішнє кільце 46 підшипника 47. Це забезпечує не тільки ту перевагу, що потрібно використовувати менше компонентів і менше матеріалу, але й дозволяє отримати більш жорсткий вузол з меншим діаметром підшипника, так що втрати енергії ще більше зменшуються, а це уможливлює навіть обертання ротора 1 з більшою швидкістю. В ще іншому варіанті здійснення, показаному на Фіг. 8, сама бочка 2 ротора може бути зібраною з різних складових частин, названих сегментами 48. Ці сегменти 48, коли вони розміщені паралельно один одному, разом утворюють бочку 2 ротора. Переважно, сегменти 48 утримуються разом силами стискання від розтягувальних елементів 11 і 12 або, в альтернативному варіанті здійснення, можуть бути передбачені додаткові механічні засоби для додаткового з'єднання сегментів один з одним. Різні сегменти 48 такої композитної бочки 2 ротора можуть мати, наприклад, іншу швидкість ротора або інший профіль ротора або вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів або з того самого матеріалу, підданого різним обробкам. В цьому випадку можна врахувати бажану різницю в теплопровідності в поздовжньому напрямку бочки 2 ротора або, наприклад, змінну міцність матеріалу по довжині такої бочки ротора. Це дає можливість вибирати найбільш доцільний матеріал для кожного сегмента 48 з урахуванням вартості матеріалу, термостійкості, трибологічних властивостей, коефіцієнту розширення і бажаних ізоляційних або провідних властивостей. У відповідності до характерної особливості даного винаходу, один або більше з різних сегментів 48 ротора 1 можуть мати різне покриття або тільки певні сегменти 48 можуть бути покритими, тоді як інші можуть залишатись непокритими, і це базується на вимогах, поставлених до ротора 1 в різних місцях по його довжині. В останньому випадку витрати на покриття зменшуються і, більш того, досягається зменшення емісії розчинника під час покривання, так що термін служби фільтрів і активованого вугілля в можливих камерах напилювання, в яких наноситься покриття, може бути суттєво збільшеним по відношенню до покривання тієї ж кількості цільних роторів. Вказані покриття можуть складатись, наприклад, зі стійкого до зношування шару, який оптимізує зачеплення відповідних роторів в гвинтовому компресорному елементі і тим самим зменшує внутрішні втрати на витік. Покриття може бути вибраним також таким, щоб уможливлювався прямий контакт між рухомими деталями. У відповідності до даного винаходу, можливо також не покривати індивідуальний вал 6, так що тривалість виготовлення ротора скорочується і можна уникнути проблем і імплікацій, пов'язаних з процесом покривання, а також з можливими фінішними процесами. Можливо також передбачити певну текстуру на зовнішній поверхні 43 деяких сегментів 48, щоб досягти росту плівки рідини під час роботи гвинтового компресора, тоді як на інші сегменти 48 така текстура не наноситься або наноситься інша текстура. Зокрема, можна передбачити нанесення такої текстури на один або обидва зовнішні сегменти ротора 1, а більш конкретно - на його торцеву поверхню. 8 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Коли це бажано, зовнішній діаметр різних сегментів 48 також може бути змінним з урахуванням очікуваного теплового розширення ротора 1, змонтованого у гвинтовому компресорі. Композитний ротор 1 на кінцевій стадії виготовлення також може бути покритий весь цілком, коли це бажано. Це стосується також попередньо описаних варіантів здійснення ротора 1, які входять в об'єм даного винаходу. Ознаки варіантів здійснення, описаних як приклад, можуть комбінуватись одна з одною для створення інших варіантів, які також входять в об'єм даного винаходу. В описаних варіантах здійснення різьбові з'єднання використовуються як засоби сполучення. Однак ці сполучення можуть бути реалізованими також у інший спосіб. Деякими прикладами є застосування з'єднань типу штифт - отвір під штифт, з'єднань типу клин - гніздо під клин або, наприклад, з'єднань по типу штуцера. Розтягувальні елементи 11 і 12 також можуть фіксуватись по відношенню до валу 6 з використанням зварювання, паяння, гарячої запресовки, припаювання їх в кінцевому положенні і т.п. Різні частини ротора 1 можуть виготовлятись з різних матеріалів або з одного матеріалу, який піддається різним обробкам. Різні компоненти також можуть виготовлятись з певної комбінації матеріалів. В попередніх варіантах здійснення завжди описувався єдиний напружений елемент 7, але має бути ясно, що даний винахід не обмежується цим, оскільки можуть бути використані також кілька напружених елементів 7, встановлених паралельно або послідовно. Очевидно, що у всіх варіантах здійснення в просторі 38 між напруженим елементом 7 і бочкою 2 ротора може встановлюватись датчик 49, як показано на Фіг. 8, наприклад для визначення вібрацій, температури і т.п. У відповідності до даного винаходу, можливо, щоб один з розтягувальних елементів 11 або 12 був інтегральною частиною бочки 2 ротора. Приклад цього показано на Фіг. 9, яка представляє ротор 1 з бочкою 2 ротора, що складається з двох частин 2А і 2В, причому частина 2А утворює єдине ціле з частиною 6А валу 6 і цапфи 4 і має більший діаметр, ніж центральний канал 5В через частину 2В бочки 2 ротора. Частина 2А бочки 2 ротора і частина 6А валу 6, які в цьому випадку є інтегрованими, мають центральний просвердлений отвір 5А, в який входить напружений елемент 7. Останній одним своїм кінцем є загвинченим в просвердлений отвір 5А цапфи 4, а іншим кінцем - в цапфу 3, яка може аксіально зміщуватись в просвердленому отворі 5А, в якому напружений елемент 7 залишається попередньо розтягнутим розтягувальними елементами 11 і 12, які виконані як ввертна втулка, загвинчена в цапфу 3 з одного боку, і як частина 2А бочки 2 ротора з іншого боку і які утримуються на відстані частиною 2В бочки 2 ротора. Фіг. 10 показує ще один варіант ротора 1 у відповідності до даного винаходу, де цапфа 4 виконана як інтегральна частина з бочкою 2 ротора, в якій передбачений аксіальний центральний просвердлений отвір 5. Напружений елемент 7 є виконаним як пониження валу 6, який частково входить в просвердлений отвір 5 і який на кінці, що знаходиться в просвердленому отворі 5, має звужену циліндричну частину 50 з меншим діаметром, ніж діаметр просвердленого отвору 5, на якій розміщуються один або більше фіксуючих елементів, форма яких здатна деформуватись, таких як зірчаста шайба 51 або щось подібне, які затискуються між валом 6 і внутрішньою стінкою просвердленого отвору 5. Ці зірчасті шайби 51 мають зовнішній діаметр, який є дещо більшим, ніж діаметр просвердленого отвору 5, і встановлюються з нахилом, як показано на Фіг. 11, біля звуженого кінця 50. Під час збирання бочка 2 ротора з просвердленим в ній отвором 5 надівається на напружений елемент 7, доки не торкнеться розтягувального елемента 11, після чого напружений елемент 7 піддають попередньому напруженню зусиллям на розтягання шляхом деякого розтягання напруженого елемента 7. Потім зусилля на розтягання можна знімати, так що напружений елемент 7 буде намагатись зменшити напруження знову і відповідно буде намагатись відтягти зірчасті шайби 51 від просвердленого отвору в напрямку цапфи 3. Однак, завдяки похилому положенню зірчастих шайб 51, останні будуть опиратись такому зміщенню в напрямку цапфи 3 і будуть злегка затягуватись, як показано на Фіг. 10, затискаючись між циліндричною частиною 50 напруженого елемента 7 і центральним просвердленим отвором 5. 9 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зірчасті шайби 51 поводять себе так, як би вони були гачками, які перешкоджають видаленню напруженого елемента 7 з просвердленого отвору 5, забезпечуючи аксіальне замикання або блокування кінцевої частини 50 відносно бочки 2 ротора, і відповідно вони задіяні в утримуванні принаймні частини бочки 2 ротора в попередньо напруженому стані. Даний винахід жодним чином не обмежується варіантами здійснення, описаними як приклад і показаними на малюнках, оскільки ротор 1 для гвинтового компресора, у відповідності до даного винаходу, може виготовлятись в багатьох формах і розмірах, не виходячи за рамки цього винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Ротор (1) для гвинтового компресора, що містить бочку (2) ротора і вал (6), де вказаний вал входить щонайменше своєю частиною в центральний або приблизно центральний аксіальний просвердлений отвір або канал (5) у вказаній бочці (2) ротора або проходить крізь нього, який відрізняється тим, що вказаний вал (6) містить напружений елемент (7), при цьому бочка (2) ротора або принаймні її частина утримується на валу (6) за допомогою розтягувальних елементів (11 і 12), які замкнуті або можуть бути замкнутими аксіально відносно вала і які з'єднані один з одним вказаним напруженим елементом (7), який під час монтування бочки (2) ротора на валу (6) піддається попередньому напруженню з використанням зусилля на розтягання, а після замикання вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) і зняття зусилля на розтягання утримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 30 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), що досягається за допомогою вказаних розтягувальних елементів (11 і 12), які утримуються окремо один від одного бочкою (2) ротора або його частиною. 2. Ротор за п. 1, який відрізняється тим, що після зняття навантаження на розтягання, вказаний напружений елемент (7) утримується під аксіальним попереднім напруженням щонайменше 50 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), а краще щонайменше 70 % від межі текучості. 3. Ротор за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що в змонтованому стані ротора (1) між валом (6) і бочкою (2) ротора, а точніше між напруженим елементом (7) і бочкою (2) ротора, існує порожнина (38). 4. Ротор за п. 3, який відрізняється тим, що вказана порожнина (38) є частиною каналу (39) для охолодження для спрямовування охолоджуючого середовища крізь ротор (1). 5. Ротор за п. 4, який відрізняється тим, що вказаний канал (39) для охолодження включає просвердлені отвори (40), які виконані в цапфах (3 і 4) вала (6) і які сполучені зі вказаною порожниною (38) за допомогою одного або більше внутрішніх відгалужень (41). 6. Ротор за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що в ньому передбачені ущільнюючі засоби (44) для ущільнення каналу для охолодження від бочки (2) ротора. 7. Ротор за п. 6, який відрізняється тим, що вказані ущільнюючі засоби (44) передбачені в бочці (2) ротора. 8. Ротор за п. 6, який відрізняється тим, що вказані ущільнюючі засоби (44) передбачені поблизу розтягувальних елементів (11 і 12). 9. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в стінці центрального або приблизно центрального аксіального каналу (5) виконана спіральна канавка (42), яка проходить в аксіальному напрямку і яка утворює наскрізний канал для охолоджуючого середовища. 10. Ротор за будь-яким з пп. 3-9, який відрізняється тим, що принаймні частина згаданої порожнини (38) заповнена елементом-наповнювачем (45) та/або матеріалом для заповнення. 11. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елементанаповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати зміщення характеристичної частоти ротора (1) до бажаної величини. 12. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елементанаповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати бажаний коефіцієнт затухання для вібрацій ротора. 13. Ротор за п. 10, який відрізняється тим, що розміри і матеріал вказаного елементанаповнювача (45) та/або матеріалу для заповнення визначаються так, щоб отримати бажану жорсткість ротора (1). 14. Ротор за будь-яким з пп. 3-13, який відрізняється тим, що у вказаній порожнині (38) передбачений щонайменше один датчик (39). 10 UA 104168 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 15. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що бочка (2) ротора складається з кількох частин або сегментів (47) і що ці складові частини бочки (2) ротора мають різний нахил. 16. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні дві частини ротора (1) виготовлені з різних матеріалів або з того самого матеріалу, підданого різним обробкам. 17. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що внутрішнє кільце (46) підшипника (47) з роликовими елементами є інтегрованим в одну або обидві цапфи (3 та/або 4) ротора (1). 18. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що величина зусилля на розтягання в напруженому елементі (7) і відповідного зусилля на стискання, здійснюваного 4 розтягувальними елементами (11 і 12) на бочку (2) ротора, становить щонайменше 1×10 ньютонів. 19. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що напружений елемент (7) є виконаним у формі пониження, яке поширюється на частину вала (6). 20. Ротор за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що напружений елемент (7) є виконаним як окрема частина, яка на кожному кінці має засоби з'єднання для з'єднання цього напруженого елемента (7) з відповідною цапфою (3 або 4). 21. Ротор за п. 20, який відрізняється тим, що вищезгадані засоби з'єднання являють собою зовнішню гвинтову різьбу (37) на напруженому елементі (7), яка взаємодіє з внутрішньою гвинтовою різьбою (28) в центральному просвердленому отворі (27), передбаченому у відповідній цапфі (3 або 4). 22. Ротор за п. 20, який відрізняється тим, що засоби з'єднання являють собою штифт - отвір під штифт, клин - гніздо під клин та/або з'єднання по типу штуцера, який взаємодіє з відповідними засобами з'єднання на відповідній цапфі (3 або 4), передбаченими з цією метою. 23. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розтягувальні елементи (11 і 12) виконані як втулка (31 або 32) з певною товщиною на одному боці, розміщена між відповідною торцевою поверхнею (9 або 10) бочки (2) ротора і піднятим краєм (29), передбаченим на відповідній цапфі (3 або 4). 24. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним у формі гайки (15), змонтованої на цапфі (4), при цьому гвинтова різьба (16) гайки (15) взаємодіє з зовнішньою гвинтовою різьбою (17) на цапфі (4) біля її з'єднання з бочкою (2) ротора, а торцева поверхня (18) гайки (15) впирається в торцеву поверхню (10) бочки (2) ротора; причому вказана гайка (15) є нагвинченою на відповідну цапфу (4), так що ця гайка (15) вступає в контакт з піднятим краєм (20) на цапфі (4). 25. Ротор (1) за п. 24, який відрізняється тим, що один або обидва розтягувальні елементи (11 та/або 12) є зафіксованими штифтом, клином або штуцером, який взаємодіє з отвором або гніздом, передбаченим з цією метою. 26. Ротор за п. 24, який відрізняється тим, що один або обидва розтягувальні елементи (11 та/або 12) є зафіксованими зварюванням, паянням, гарячою запресовкою або припаюванням їх в кінцевому положенні. 27. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) має форму зовнішньої гвинтової різьби (17), виконаної на відповідній цапфі (4), яка взаємодіє з внутрішньою гвинтовою різьбою (16) бочки (2) ротора. 28. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним у формі заскочки або елемента, що здатний деформуватись, такого як так звана зірчаста шайба або щось подібне, який встановлюється між кінцем еластичного елемента і центральним або приблизно центральним аксіальним просвердленим отвором в бочці (2) ротора. 29. Ротор за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один з вказаних розтягувальних елементів (11 і 12) є виконаним як частина бочки (2) ротора, утворена як єдине ціле з валом. 30. Спосіб виготовлення ротора за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає наступні етапи: забезпечення центрального або приблизно центрального аксіального просвердленого отвору або каналу (5) в бочці (2) ротора; розміщення щонайменше частини вала (6) в цьому просвердленому отворі (5), причому вказаний вал (6) включає напружений елемент (7); 11 UA 104168 C2 5 10 15 навантаження напруженого елемента (7) на розтягання, щоб викликати попереднє напруження цього напруженого елемента (7); встановлення розтягувальних елементів (11 і 12) по обидва боки від напруженого елемента (7), який з'єднує ці розтягувальні елементи (11 і 12) між собою, причому розтягувальні елементи замикаються або можуть замикатись аксіально відносно до вала (6) в такому положенні, що після зняття навантаження на розтягання вони будуть утримуватись окремо бочкою (2) ротора або його частиною і тим самим утримувати еластичний елемент під попереднім напруженням. 31. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що вказане навантаження на розтягання є таким, що після його зняття напружений елемент (7) підтримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 30 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7). 32. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що вищезгадане навантаження на розтягання є таким, що після його зняття напружений елемент (7) підтримується під аксіальним попереднім напруженням, яке у випадку, коли ротор (1) не є вбудованим, становить щонайменше 50 % від межі текучості матеріалу напруженого елемента (7), а краще щонайменше 70 % від межі текучості. 12 UA 104168 C2 13 UA 104168 C2 14 UA 104168 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Rotor for a screw compressor

Автори англійською

Nachtergaele, Johan, de Bock, Rechard, Andre, Maria, de Bock, Simon, Peter, G.

Автори російською

Нахтергале Йохан, де Бок Рихард Андре Мариа, де Бок Симон Петер Г.

МПК / Мітки

МПК: F04C 29/00, F04C 18/16, F04C 29/04

Мітки: ротор, гвинтового, компресора

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/17-104168-rotor-dlya-gvintovogo-kompresora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Ротор для гвинтового компресора</a>

Подібні патенти