Ротационный компрессор

 

Изобретение относится к компрессоростроению и предназначено для сжигания газов. Цель - повысить производительность компрессора за счет уменьшения торцовых2и радиальных зазоров в рабочей камере. Достигается это тем, что компрессор', содержащий корпус с расточкой, концентричные валы с поршнями секторного типа, и расположенные в пазах поршней уплотнительные элементы снабжают направляющими и располагают их в пазах с возможностью перемещения по ним уплотнительных элементов, при этом последние выполнены составляющими и снабжены упругими элементами, а длина элемента больше ширины поршня. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 04 С 18/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4804501/29 (22) 20.03.90 (46) 23;02.92. Бюл. № 7 (71) Омский политехнический институт (72) В.Л,Юша и С,Ю.Пахотин (53) 621.514(088.8) (56) Патент США ¹ 2763027, кл. 418-38, -1954. (54) РОТАЦИОННЫЙ КОМПРЕССОР (57) Изобретение относится к компрессоростроению и предназначено для сжигания газов. Цель — повысить производительность компрессора за счет уменьшения торцовых

Изобретение относится к компрессоростроению и предназначено для сжатия и перемещения газа из области низкого давления в область высокого давления.

Известен ротационн ый комп рессор. содержащий корус с цилиндрической рабочей камерой и устройствами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе, монолитные поршни секторного типа, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообразных рабочих ячеек, и механизм привода зубьев.

Недостатком такого компрессора является то, что поршни. выполненные из сплошного материала, имеют большие моменты инерции, что создает дополнительные нагрузки на механизм привода. Кроме того, погрешности изготовления поршней и корпуса, а также погрешности сборки компрессора не позволяют обеспечить гарантированные минимальные зазоры в рабочей камере, что приводит к интенсивному мас„„ЯЦ „„1714198 А1 и радиальных зазоров в рабочей камере.

Достигается это тем, что компрессор, содержащий корпус с расточкой, концентричные валы с поршнями секторного типа, и расположенные в пазах поршней уплотнительные элементы снабжают направляющими и располагают их в пазах с возможностью перемещения по ним уплотнительных элементов, при этом последние выполнены составляющими и снабжены упругими элементами, а длина элемента больше ширины поршня. 3 ил. сообмену компримируемого газа через эти зазоры и, следовательно, к снижению производительности компрессора.

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому является ротационный компрессор, содержащий корпус с рабочей камерой и окнами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе, пустотелые поршни секторного типа, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообразных рабочих ячеек, и механизм привода поршней.

По сравнению с ранее известными в данном насосе существенно снижены инерционные нагрузки на механизм привода (механизм синхронизации валов). Однако минимальная величина зазоров в рабочей камере также не обеспечена, что приводит к снижению производительности компрессора.

Целью изобретения является повышение производительности.

17,14198

Цель достигается тем, что ротационный компрессор содержит корпус с каналами всасывания и нагнетания и цилиндрической расточкой с образованием в ней камеры синхронизации и рабочей камеры, установленные в последней концентричные валы, на которых закреплены поршни секторного типа с пазами на внешней цилиндрической поверхности и расположенными в пазах уплотнительными элементами, а также размещенный в камере синхронизации механизм синхронизации вращения валов; при этом компрессор снабжен направляющими, установленными в пазах поршней, уплотнительные элементы выполнены с цилиндрическими участками, сопряженными с цилиндрической поверхностью расточки, и размещены в пазах с возможностью перемещения по направляющим, при этом длина уплотнительного элемента больше ширины поршня.

В ротационном компрессоре уплотнительный элемент выполнен составным и снабжен по меньшей мере одним упругим элементом.

На фиг,1 показан компрессор со сплошным уплотнительным элементом; на фиг,2. разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — компрессор с разрезом уплотнительного элемента и упругим элементом.

Ротационный компрессор (фиг.1 и 2) содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой .2 и камерой синхронизации (не показана), каналами 3 и 4 всасывания и нагнетания соответственно, размещенные в корпусе 1 в опорных узлах с возможностью вращения концентрично валы 5 и 6, на которых закреплены поршни 7 и 8. В камере синхронизации размещен механизм синхронизации поршней 7 и 8 (не показан), взаимодействующий с приводным валом 9 компрессора. В поршне 7 вдоль оси валов 5 и 6"выполнен паз, имеющий образующие поверхности 10 — 12, параллельные оси валов 5 и 6, В пазу поршня 7 закреплен с возможностью перемещения вдоль поверхностей 10 — 12 уплотнительный элемент 13, выполненный из антифрикционного. материала, например фторопласта, и имеющий цилиндрические участки, сопряженные с цилиндрической поверхностью расточки 2.

Возможность осевого перемещения уплотнительного элемента 13 обеспечивается, например, применением специальных направляющих 14 (возможны ирругие конструктивные решения), Длина уплотнительного элемента 13, измеренная вдоль оси валов 5 и 6, больше ширины поршня 7, и стремится к длине расточки 2, также измеренной вдоль оси валов 5 и 6.

Аналогичным образом, выполнен и поршень

Уплотнительный элемент 13 компрессора выполнен составным так, что. поверхность разъема-составных частей 15 и 16 элемента 13 перпендикулярна оси вращения валов 5 и 6 (фиг.3). Между составными частями 15.и 16 установлен упругий элемент. (пружина) 17.

Ротационный компрессор (фиг.1 и 2),ра10 ботает следующим образом.

При вращении приводного вала 9 крутящий момент через механизм синхронизации передается на валы 5 и 6 и поршни 7 и

8. При этом йоршни 7 и 8 вращаются в рас15 точке 2 с переменной угловой скоростью так, что образованные ими торообразные рабочие ячейки периодически изменяют свой объем от минимальной величины до максимальной и наоборот. При этом в рас20 точке 2 осуществляется цикл компримирования рабочего газа, при котором газ всасывается через канал 3 и выталкивается через канал 4. Поскольку длина элемента 13 близка по величине длине расточки 2, то независимо от погрешности изготовления поршня 7 и погрешности его монтажа в расточке 2 торцовые зазоры между элементом

13 и корпусом 1 будут минимальны, так как вследствие возможного осевого смещения относительно поршня 7 элемент 13 будет самоустанавливаться, обеспечивая минимальные торцовые зазоры. Процесс самоустановки будет иметь место и в том случае. когда в работающем компрессоре произойдет, например, осевой сдвиг валов 5 и 6 за счет тепловых деформаций или иных воздействий, Гарантированная минимальная величина торцовых зазоров существенно

35 расточке 2 из области с высоким давлением в .область- с низким давлением. При этом увеличивается производительность ком ирессора.

В случае, когда уплотнительный элемент 13 выполнен составным, эффективный рабочий процесс обеспечивается без предварительной подготовки длины элемента 13 и длины расточки 2, так как при работе ком50 прессора пружина 17 раздвигает составные части 15 и 16, обеспечивая постоянное поджатие торцовых поверхностей элементы 13 к торцовым поверхностям расточки 2. При этом перетечки компримируемого газа сводятся к минимуму, что также обеспечивает

55 повышение производительности компрессора.

Таким образом, предлагаемый насос обесаечивает повышение производитель40 снижает количество газа, перетекающего в

1714198

20 ности путем снижения утечек газа через зазоры в рабочей камере компрессора.

Формула изобретения

1. Ротационный компрессор, содержа- 5 щий корпус с каналами всасывания и нагнетания и цилиндрической расточкой, в которой образованы две смежные камеры: синхронизации и рабочая, установленные в последней концентричные валы, на которых 10 закреплены поршни секторного типа, имеющие пазы на внешней цилиндрической поверхности, и расположенные,в них уплотнительные элементы, при этом в камере синхронизации размещен механизм.син-. 15 хронизации вращения валов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности, компрессор снабжен направляющими элементами, установленными в пазах поршней, уплотнительные элементы выполнены с цилиндрическими участками, сопряженными с цилиндрической поверхностью расточки, и размещены в пазах с возможностью осевого перемещения вдоль направляющих, при этом длина . уплотнительного элемента превышает ширину поршня.

2. Компрессор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что уплотнительный элемент выполнен полым и составным и снабжен по меньшей мере. одним упругим элементом, который размещен в его полости.

1714198

A" Г1б /Г

1 7

Составитель В.Юша

Техред М.Моргентал

Корректор О,Кравцова

Редактор О.Хрипта

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

Заказ 674 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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