Свободнопоршневой компрессор с электромагнитным приводом

 

Изобретение позволяет повысить удельную производительность, улучшить динамическую и эксплуатационную характеристики и снизить удельную энергоемкость компрессора путем совмещения основных узлов поршневой группы и обеспечения высокой точности синхронизации перемещения поршней (П). Цилиндровые блоки 1, 2 расположены соосно и включают по два оппозитно расположенных цилиндра (Ц) 3, 4. В Ц 3, 4 установлены с образованием рабочих камер 5, 6 с всасывающими и нагнетательными клапанами 7, 8 П 9, 10, жестко связанные между собой. Выходные каналы силового полупроводникового коммутатора питания подключены соответственно к соосным приводным электромагнитным катушкам (К) 11, 12 - средним и крайним. Блоки контроля положения П 9, 10 установлены между каналами и коммутатора и К 11, 12. В блоках 1, 2 установлены Ц 18 с П 19 с образованием камер 20, 21. Ц 18 размещены между Ц 3, 4. Диаметр Ц 18 больше диаметра Ц 3, 4. П 19 выполнены из ферромагнитного материала. П 9, 10 связаны между собой П 19. К 11, 12 охватывают Ц 18. Камеры 20, 21 связаны клапанами 23 с клапанами 7. Клапаны 8 сообщены между собой. Камеры 5, 6 и 20, 21 Ц 3, 4 и 18 сообщены между собой уравнительными трубопроводами 24. Ц 18 снабжены тонкостенной гильзой 25 из антифрикционного материала. Ц 3, 4 и 18 выполнены из немагнитного материала, а П 9, 10 - пустотелыми из немагнитного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„161006 (51) Р 04 В 35/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4605872/31 — 29 (22) 17.11.88 (46) 30.11.90. Бюл..!1- 44 (71) Ворошиловградский машинострои— тельный институт (72) В .Я .Базовой, А .М .Ахтямов

В,Н,Чеглаков (53) 621. 512(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

315789,. кл. Е 04 В 17/04, 1970 ° (54) СВОБОД!!ОПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР С

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ (57) Изобретение позволяет повысить удельную произв-сть, улучшить динами— ческую и эксплуатационную характерис-, тики и снизить удельную энергоемкость компрессора путем совмещения основных узлов поршневой группы и обеспечение высокой точности синхронизации перемещения поршней (П). Цилиндровые блоки

1, 2 расположены соосно и включают по два оппозитно .расположенных цилиндра (Ц) 3, 4 ° В U 3, 4 установлены с образованием рабочих камер 5, 6 с всасываю- щими и нагнетательными клапанами 7, 2

8 П 9, 10, жестко связанные между собой. Выходные каналы силового полупроводникового коммутатора питания подключены соответственно к соосным приводным электромагнитным катушкам (К)

11, .12 — средним и крайним. Блокиконтроля положения П 9, 10 установлены между каналами коммутатора и К ll

12, В блоках 1, 2 установлены Ц 18 с

П 19 с образованием камер 20, 21. Ц !8 размещены между Ц 3, 4 . Диаметр Ц 18 больше диаметра Ц 3, 4. П 19 выполнены из ферромагнитного материала, П 9, 10 связаны между собой П 19. К 11, 12 охватывают, Ц 18, Камеры 20, 21 связаны клапанами 23 с клапанами 7 ° Клапаны 8 сообщены между собой. Камеры 5, 6 и

20, 21 Ц 3, 4 и 18 сообщены между собой уравнительными трубопроводами

24. Ц 18 снабжены тонкостенной гильзой

25 из антифрикционного материала. Ц 3, 4 и 18 выполнены из немагнитного материала, а ff 9, 10 — пустотелыми из немагнитного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 нл.

1610068

Изобретение относится к компрессот-. ростроению и может быть использовано в свободнопоршневых компрессорах с электромагнитным приводом.

Цель изобретвния — повышение удель" ной производительности компрессора, улучшение динамической и эксплуатационной характеристик и снижение удельной энергоемкости путем совмещения; 10 основных узлов поршневой группы и обеспечения высокой точности синхвонизации, перемещения поршней.

На фиг.l показан предлагаемый компрессор, общий вид; на фиг.2 — се- 15 чение А-А на фиг.); на фиг.3 — блоксхема управления природными катушками.

Свободнопоршневой компрессор с электромагнитным приводом содержит 20 два соосно расположенных цилиндровых блока 1 и 2, включающих по два аппозитно расположенных цилиндра 3 и 4 второй ступени с установленными в них с образованием рабочих камер 5 и 6 с всасывающими и нагнетательными клапа.. нами 7 и 8 поршнями 9 и 10, жестко связанными между собой, и по две соосные приводные электромагнитные катушки 11 и 12, силовой полупроводниковый щ коммутатор 13 питания с двумя выходными каналами 14 и 15, один из которых подключен к средним катушкам 11, а другой — к крайним катушкам 12, и блоки 16 и 17 контроля положений поршней

19 в цилиндровых блоках 1 и 2, установленные между выходными каналами 14 и 15 и катушками 11 и 12. Цилиндровые блоки 1 и 2 снабжены дополнительными цилиндрами 18 первой ступени с уста 40 новленными в них поршнями 19 с образованием двух рабочих камер 20 и 21 с всасывающими и нагнетательными клапанами 22 и 23 и размещенными между оппозитными цилиндрами 3 и 4 блоков 1 и

2, при этом диаметр дополнительных ци-. линдров 18 больше диаметра оппозитных цилиндров 3 и 4, поршни 19 дополнительных цилиндров 18 выполнены из ферроманитного материала, поршни 9 и 10 оп- -0 позитных цилиндров 3 и 4 связаны между собой посредством этих поршней 19, катушки ll и 12 охватывают дополнительные цилиндры 18, камеры 20 и 21 дополнительных цилиндров 18 связаны нагнеi5 тательными клапанами 23 с всасывающими клапанами 7 оппозитных цилиндров

3 и 4, а нагнетательные клапаны 8 последних сообщаны между собой, при этом средние и внешние камеры 5,6,20, 21 оппозитных цилиндров 3 и 4 и дополнительных цилиндров 18 сообщены между собой уравнительными трубопроводами

24.

Дополнительные цилиндры 18 снабже— ны тонкостенной гильзой 25 иэ антифрикционного материала, а между гильзой 25 и катупйсами 11 и 1 2 установлены кольцевые теплоизоляционные прокладки

26.

Цилиндры 3,4 и 18 выполнены из немагнитного материала, а поршни 9 и 10 оппозитных цилиндров 3 и 4 — пустотелыми из немагнитного материала.

Кроме того, .клапаны 23 и 7 сообщены между собой посредством охладительных ресивероц 27, а клапаны 8 — посредством ресивера 28.

Компрессор работает следующим образом.

При подаче напряжения на средние катушки 11, жестко связанные между со— бой, поршни 10 19,9 в цилиндровых блоках 1 и 2 начинают двигаться навстречу друг другу, при этом в камерах 5 и

20 начинается процесс сжатия и нагнетания газа через клапан 8 и 23 в ресиверы 28 и 27 соответственно,.а в,камерах 6 и 21 происходит процесс всасывания газа через клапаны 7 и 22 из ресиверов 27 и атмосферы соответственно.

При подаче напряжения на крайние катушки 12 процессы в .камерах 6,5,20 и

21 принимают обратный характер.

Уравнительные трубопроводы 24 при эксплуатации компрессора надежно компенсируют возможную несогласованность в срабатывании клапанов 7,8,22 и 23 камер 5,6,20 и 21, которые они сообщают. При этом обеспечивается равное сопротивление синхрооппозитному перемещению поршней 9,10 и 19 в блоках 1 и 2, При работе электромагнитного привода. питаййе осущес твляе тся о т силового полупроводникового коммутатора 13, в котором формируются импульсы напряжения требуемой формы и частоты, подаваемые попеременно в выходные клапаны 14 и 15 и далее в блоки 16 и 17 контроля положения поршней 19, где производится многократное за цикл работы сравнение токов в параллельно соединенных катушках 11 и 12. В случае превышения допустимого уровня различий этих токов производятся регулировка подаваемого на катушки 11 и 12 напря5 1610068 6 жения и выравнивание положения порш- рами с устано ленными в В них по шнями с образов анием двух рабочих камер с ней 19. всасывающими и нагнетательными клапа-" . формулаизсбретения н и я нами и размещенными между оппоэитными цилиндрами блоков, при этом диаметр

1. Свободнопоршневой компрессор с дополнительных цилиндр или ов больше диа-. электромагнитным приводом, содержащий метра оппозитных ц ндр, р или ов по шни додва соосно расположенных цилиндровых полнительных цилиндров выполнены из блока, включающих по два оппозитно 10 ферромагнитного материала, поршни опрасположенных цилиндра с установленны — позитных цилиндр жд ов связаны между собой ми в них с образованием рабочих камер посредством этих поршней, катушки ох-.: с всасывающими и нагнетательными кла- ватывают дополнительные цилиндры, капанами. поршнями, жестко связанными меры дополнительных цилиндров связаны межцу со ои, и по две б соосные привод- нагнетательными клапанами с всасываю-, 15 ные электромагнитные катушки, при этом щими клапанами-оппозитных цилиндров, компрессор снабжен силовым полупровод- а нагнетательные клапаны последних соникОвым коммутатором питания с двумя общены между собой, при этом среднне выходными каналами, один из которых и внешние камеры оппозитных цилиндров подключен к средним катушкам, à дру- 20 и дополнительных цилиндров сообщены гой — к крайним, о т л и ч а ю щ и и — между собой уравнительными трубопровос я тем, что, с целью повышения его дами .. удельной производительности, улучшения 2. Компрессор по п.1, о т л и ч адинамической и эксплуатационной харак- ю шийся тем, что дополнительные теристик и снижения удельной энерго- 25 цилиндры снабжены тонкостенной гильзой

Емкости путем совмещения основных уз- из антифрикционного материала, а между лов поршневои ру г ппы и обеспечения вы- гильзой и катушками установлены коль-. сокой точности синхронизации перемеще- . цевые теплоизоляционные прокладки. абжен блоками конт- 3, Компрессор по пп. и

1 2 отлиния поршнеи, он сна роля положений поршней в цилиндровых gp ч а ю шийся тем, что цилиндры вы блоках, установленными между ы выходными полнены из немагнитного материала, а канапами и катушками, а цили а цилиндровые поршни оппозитных цилиндров — пустоблоки снабжены дополнительными е ьными цилинд- телыми из немагнитного материала, А-A

76

1610068

Составитель В.Рязанов

Т ех Ред М. Дидык Корректор M.Максимишинец

Редактор А.Лежнина

Заказ 3719 Тираж 492 Под чис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 о