Роторный компрессор

 

Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично установлен ротор с пазами и размещенными в них разделительными пластинами, установленными с возможностью возвратно-поступательного переме-. щения и взаимодействия с направляющими элементами, расположенными в расточках ротора со стороны паза. Направляющие элементы выполнены в виде установленных на срезе паза и с возможностью вращения цилиндрических стержней, один из к-рых расположен на расстоянии не более 0,5 от наружной поверхности ротора. Расстояние между центрами стержней равно 3d. Величина хорды выступающего участка стержня в поперечном сечении равна 0,8 d, где d - диаметр стержня. Стержни выполнены полыми . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s F 04 С 2/344, 18/344

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1., 4 C0

О (л ,(л) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4888951/29 (22) 10.12.90 (46) 23.01.93. Бюл. N - 3 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению (72) Г,Н.Феоктистов и М.Д.Айзенштат (56) Патент США К 4410305, кл. F 04 С 18/00, 1981. (54) РОТОРНЫЙ КОМПРЕССОР (57) Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично установлен ротор с пазами и размещенными s них разделительными пластинами, установленными с возможИзобретение относится к насосо- и компрессоростроению и касается усовершенствования рабочих органов компрессора. Оно может быть испол ьзовано в вакуумных насосах и компрессорах.

Известен роторный компрессор, содер>кащий корпус, ротор с пазами, в которых подвижно установлены разделительные пластины, взаимодействующие с направляющими, Недостатком известного компрессора является сложность изготовления конструкции, так как в ней используются направляющие в виде шарикоподшипников, вращающихся по эллиптической поверхности.

Кроме того, в случае износа разделительных пластин ролики не дают возможность пластинам скользить по поверхности цилиндра, так как эллиптическая поверх..,5UÄÄ 1789753 А1 ностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с направляющими элементами, расположенными в расточках ротора со стороны паза. Направляющие элементы выполнены в виде установленных на срезе паза и с возмо>кностью вращения цилиндрических стержней, один из к-рых расположен на расстоянии не более 0,5 от наружной поверхности ротора. Расстояние между центрами стержней равно 3d. Величина хорды выступающего участка стержня в поперечном сечении равна 0,8 d, где d— диаметр стержня. Стержни выполнены полыми. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. ность, по которой вращаются ролики, износится меньше, чем лопатки и, результатом чего являются сжатого воздуха, что резко увеличит энергоемкость процесса сжатия.

Таким образом, известный компрессор имеет низкую экономичность и в эксплуатации, Цель изобретения — повышение экономичности и улучшение условий эксплуатации компрессора.

На фиг.1 изображен поперечный разрез роторного компрессора; на фиг.2 — узел компрессора — разделительная пластина со стержнями и часть корпуса ротора и корпуса.

Роторный компрессор содержит корпус

1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, Ротор 4 имеет пазы 5 и стержни 6, по которым движется разделительная пластина, Ротор установлен в корпусе с эксцентриси1789753 тетом. При вращении ротора в сторону "с" на пластину действует сила F co стороны сжатого воздуха и различные силы трения, в частности:

1) сила трения пластин 7 в пазах 5 ротора;

2) сила трения пластин 7 о неподвижный корпус 1.

Стержень 6 в отверстии корпуса находится на расстоянии 0,5 его диаметра от края корпуса ротора, Расстояние между центрами стержней равно 3 диаметрам стержня, Хорда АВ выступающей части стержня на срезе паза 5 равна 0,8 диаметра стержня.

Использование трения качения при движении пластин 7 по стержням 6 вместо трения скольжения в системе пластина-паз дает значительное сокращение энергопотребления. Так, например, значение коэффициента трения качения в системе сталь-сталь 0,005, а коэффициент трения скольжения равен 0,05 — 0,1, т,е. выигрыш в силе 10-20 раз, Трение качения обеспечивается взаимодействием лопатки 7 и стержней 6, т.к. стержни 6 могут находиться в отверстии свободно, и под действием центробежной силы при вращении ротора 4 и движения пластин 7, стержни 6 вращаются.

Значение величины хорды А — выступающей части стержня равно 0,8 диаметра стержня 6, При значениях выступающей части АВ стержня 6 меньше 0,8 его диаметра контакт между стержнем 6 и пластиной 7 уменьшится, что ухудшит взаимодействие между ними и уменьшит эффект трения качения.

При значениях больших 0,8 диаметра стержня произойдет износ стенки отверстия на срезе паза, что приведет к выпадению стержня, а значит заклиниванию компрессора.

По данным об износе стального ротора

4, достаточно с каждой стороны 0,1 диаметра стержня 6.

Расстояние между краем ротора 4 и стержнем 6, измеренное по краю паза 5 составляет не более 0,5 диаметра стержня 6, Это обосновывается тем, что если это расстояние более 0,5 диаметра стержня 6, то, учитывая колебания пластин 7 между стержнями 6 и то, что величина углубления колебания стержня 6 в паз 5 равна 0,2d, т.к. АВ = 0,8б, то существует возможность трения пластин 7 о край паза 5 ротора и т.о. эффект трения качения пропадает, Если же

55 это расстояние меньше 0,5 диаметра стержня, то при длительной работе компрессора край ротора 4 от взаимодействия с вращающимся стержнем 6 износится, что выведет компрессор из строя. Практически оптимальное расстояние от края ротора до центра Oz (фиг.2) находится в интервале 0,9 — 1,0 от диаметра стержня.

Расстояние между центрами отверстий

O>Oz, в которых вращаются стержни 6, равно трем диаметрам стержней.

Это обосновывается тем, что;

1) если это расстояние0 02 менее трех диаметров, то при одинаковом значении силы F сила, уравновешивающая изгибающий момент, приведет к износу взаимодействующих стержня 6 и пластин 7;

2) если расстояние 010 более трех диаметров, т.е. увеличивается высота лопатки

7, что приведет к увеличению глубины паза

5 и, следовательно, увеличению эксцентриситета и заклиниванию компрессора.

Стержни 6 могут быть выполнены в виде круглых полых цилиндров. Это снизит металлоемкость комп рессора.

Роторный компрессор работает следующим образом, При вращении ротора 4 в направлении С засасывается воздух из входного патрубка 2 и попадает в пространство между цилиндрическим корпусом 1 и ротором 4. Под действием центробежных сил пластин 7 выкатываются по стрежням 6, которые вращаются в отверстиях.

При дальнейшем вращении ротора 4 пластин 7 перемещается в пазы 5, двигаясь по вращающимся стержням 6, Сжатый воздух поступает потребителю через выходной патрубок 3.

Экономичность изготовления и эксплуатации компрессора обеспечивается простотой конструкции и высоким эффектом сжатия, Если в течение работы износятся стержни и пластины, то это не повлияет на выходные параметры работы компрессора (производительность, энергоемкость и др).

Так, при вращении ротора 4 контакт между пластиной и стержнями обеспечивает вращение стержней 6 за счет центробежной силы и, кроме того, пластина 7 будет также плотно скользить по внутренней поверхности цилиндра 1, препятствуя перетечкам воздуха, что повышает экономичность эксплуатации. Кроме того, стержни выполнены в виде круглых цилиндров (также и полых), что резко повышает экономичность изготовления компрессора.

1789753

Формула изобретения

Составитель Г. Феоктистов

Техред М, Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор О. Стенина

Заказ 338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1.Роторный компрессор, содержащий корпус, эксцентрично установленный в нем ротор с пазами и размещенными в них разделительными пластинами, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с направляющими элементами, расположенными в расточках ротора со стороны паза, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения эксплуатации компрессора, направляющие элементы выполнены в виде установленных на срезе паза и с возможностью вращения цилиндрических стержней, один из которых

5 расположен на расстоянии не более 0,5б от наружной поверхности ротора, расстояние между центрами стержней равно 3d, а хорда выступающего участка стержня в поперечном сечении последнего равна 0,8(j, где (j—

10 диаметр стержня.

2. Компрессор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что стержни выполнены полыми.