Поршневой компрессор

 

1 Е 1ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4908143/29 . (22j 04.02.91 (46) 07.03.93, Бюл. N. 9 (71) Советско- американское совместное предприятие "ТЕКОМ"

{72» Н.В.Гришкин, P.Ô.Ìóñèí, И.Д.Станкович и А,З.Рамм (73) Советско- американское совместное пр дприятие "TEKOM" . (56 Авторское свидетельство СССР

N22836,,кл,,F 04 В 29/00, 1959. (54) ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР (57) Сущность изобретения: внутри качающегося вокруг оси цилиндра размещен поршень. Установленный на станине привод

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в раэлиЧных областях народного хозяйства.

Цель изобретения — создание компрессора с широкими возможностями регулирования . основных параметров непосредственно в процессе его работы, с во можностью включения компрессора в автоматические системы, снижение мощности привода, уменьшение акустических шумо1в и надежное ограничение, майсимальногодавления создаваемого компрессоромм.

Эта цель достигается тем, что в поршневом компрессоре, содержащем качающийся вокруг оси цилиндр, внутри которого размещен поршень, установленный на станине привод, через кривошипный блок и шток соединенный с поршнем, плоское золотниковое устройство с выпускным и впускным отверстиями в виде двух шайб, одна из котор ых жестко соединена с цилиндром, а другая — со станиной и пружинный узел

„„5U„„1801178 А3 (st)s F.04 В 29/00, F 01 В 15/04 через кривошипный блок и шток соединен с поршнем, Одна из двух шайб плоского золотникового устр-ва жестко соединена с цилиндром, другая — со станиной, Привод и шайба, связанная со станиной, установлены подвижно в поперечном и вертикальном направлениях относительно друг друга, На поверхности одной иэ шайб выполнены вокруг оси канавки. Шайбы установлены с зазором относительно друг друга, впускные и выпускные отверстия размещены симметрично относительно оси и попарно перекрестно соединены между собой, В кривошипном блоке установлен балансир, Пружинный узел оснащен микрометрическим винтом и снабжен шкалой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. взаимного прижатия шайб, согласно изобретению йриводи шайба, связанные со станиной, установлены подвижно в вертикальном и поперечном направлениях относительно друг друга, шайбы установлены с зазором относительно друг друга, впу- Q) скные и выпускные отверстия размещены симметрично относительно оси и попарно перекрестно соединены между собой, в кривошипном-блоке установлен балансир, а пружинящий узел оснащен микрометрическим винтом и снабжен шкалой.. Ю

На фиг,1 изображен компрессор, общий вид, на фиг.2 — разреЗ А-д на фиг,1, );»

Поршневой компрессор (фиг.1) включа-,(Ъ ет качающийся вокруг оси 1 цилиндр 2, внутри которого размещен поршень 3, установленный на станине 4 привод 5, через кривошипный блок 6 и шток 7. связанный с поршнем 3, плоское золотниковое устройство 8, с впускным 9 (фиг.2) и выпускным 10 отверстиями, в виде двух шайб 11 и 12 (фиг.1), одна из которых 11 жестко связана с

1801178 цилиндром 2, а другая 12 со станиной 4 и пружинный узел 13 взаимного прижатия шайб 11 и 12, Привод 5 и шайба 12, связанные со станиной 4, установлены подвижно в вертикальном направлении за счет винтового микрометрического со шкалой устройства 14 и в горизонтальном направлении за счет винтового микрометрического устройства 15 со шкалой, На поверхности одной из шайб 11 или 12 (фиг.2) выполнены вокруг оси

1 канавки 16, а между шайбами 11 и 12 (фиг.1) создан регулируемый зазор Л, Впускные 9 (фиг.2) и выпускные 10 отверстия размещены симметрично относительно оси

1 и перекрестно попарно соединены каналами 17 и 18. Б кривошипном блоке 6 (фиг,1) установлен балансир 19 Пружинный узел

13 оснащен микрометрическим винтом 20, со шкалой 21 и связан с цилиндром 2 шаровым соединением 22. В цилиндре 2 и шайбе

11 выполнены каналы 23, 24 и 25, служащие для впуска и для выпуска в зависимости от положения цилиндра 2, В станине 4 и шайбе

12 выполнен тракт впуска через штуцер 26, каналы 17 и 27, в подпоршневое пространство 28, для выпуска воздуха из подпоршневого пространства 28 в станине 4 и шайбе

12 выполнены каналы 29, 18 и штуцер 30, На шайбе 12 между впускными 9 и выпускными

10 отверстиями расположены площадки 31 и 32, служащие для перекрытия отверстия каналов 23 и 24 на шайбе 11. Пружинныи узел 13 включает в себя прокладки 33 для регулировки воздушного зазора Л, 35

Компрессор, согласно изобретению, работает следующим образом.

При включенном приводе 5 (фиг,1) шток

7 кривошипного блока 6 приводит в движение {например, вверх) поршень 3, при этом 40 цилиндр 2 поворачивается относительно оси 1. При повороте на некоторый угол цилиндра 2 отверстия каналов 23 и 24, соединенные между собой каналом 25 совпадают с впускными отверстиями 9 (фиг .2) золотни- 45 кового устройства 8 (фиг.1). При этом через штуцер 26 по каналам 17, 27, 23, 24 и 25 происходит всасывание атмосферного воздуха в подпоршневое пространство 28. При дальнейшем подьеме поршня 3 и повороте цилиндра 2 совпадение каналов 23 и 24 с впускными отверстиями 9 (фиг,2) прекращается и при дальнейшем повороте кривошипного блока 6 (фиг,1), поршень 3 достигает верхней мертвой точки и начинает движение вниз, сжимая воздух, находящийся в подпоршневом пространстве 28. Цилиндр 2 при этом поворачивается в другую сторону на некоторый угол и при этом происходит совпадение каналов 23 и 24 с выпускными отверстиями 10 (фиг.2) золотникового устройства 8 (фиг.1). Сжатый воздух из подпоршневого пространства через каналы 23, 24.

25. 29, 18 и штуцер 30 нагнетается в ресивер.

При прохождении нижней "мертвой точки", когда воздух замкнут в подпоршневом пространстве 28, т.к. каналы 23 и 24 не совпадают ни с какими золотниковыми отверстиями, давление достигает максимального, Это давление передается в места 31 и 32 (фиг.2) шайбы 12 золотникового устройства

8 (фиг.1) и стремится сдвинуть в продольном направлении цилиндр 2. преодолевая при этом усилие пружинного узла 13, играющего в этом случае роль редукционного клапана.

Регулировка максимального давления компрессора при этом производится за счет изменения жесткости пружинного узла 13 микрометрическим винтом 20 по шкале 21, отградуированной в единицах давления.

Для уменьшения трения контакт пружинно,го узла 13 с цилиндром 2 происходит через шаровой узел 22, Наибольшее трение и, следовательно, затраты мощности происходят при трении шайб 11 и 12 золотникового устройства 8, сжатых между собой пружинным узлом 13.

Для уменьшения этого трения цилиндр 2 имеет возможность сдвинуться с малым усилием в продольном направлении на величину зазора Л и между шайбами 11 и 12 золотникового устройства образуется воздушный зазор, 3а счет канавок 16 (фиг,2), выполненных на одной из шайб 11 или 12 (фиг,1) золотникового устройства 8 и зазора

Ь создается "воздушная подушка", значительно снижающая трение и, следовательно, потребляемую мощность, Зазор

Л выбирается исходя из образования устойчивой "воздушной подушки" и минимальных утечек воздуха через него и может быть установлен, например, за счет толщины прокладок 33, размещенных s пружинном узле 13.

Равномерное перекрытие отверстий 9 и

10 (фиг.2) отверстиями каналов 23 и 24 (фиг,1) недостаточно эффективно, т,к. возникают такие периоды цикла, когда подпоршневое устройство 28 изолировано, а поршень 3 продолжает движение вверх, При этом возникает отрицательное давление в подпоршневом пространстве 28 и часть пути поршня при цикле сжатия тратится на ликвидацию этого отрицательного давления, Более устойчивая работа компрессора происходит тогда, когда время всасывания больше времени нагнетания. Это

1801178 достигается тем, что привод 5 сдвигается в поперечном направлении относительно станины 4 и шайбы 12 микрометрическим устройством 15 снабженным шкалой. При ртом возникает возможность непосредст- 5 венно в процессе работы найти нужное соотношение между временем всасывания ивременем нагнетания с точки зрения производительности и распределения давления за время цикла (пульсации). 10

При использовании рассматриваемого компрессора в области медицины или других областях, когда максимальное давление должно быть надежно ограничено и исходя из того, что максимальное давление зависит 15 рт объема подпоршневого пространства 28 (при постоянном ходе поршня), компрессор рснащен микрометрическим устройством

14 со шкалой, проградуированной в единицах давления, которое в ограниченных пре- 20 ,целах смещает привод 5 в вертикальном направлении относительно станины 4 и шайбы 12, тем самым изменяя объем подпоршневого пространства 28 и, следовательно, максимальное давление, которое 25 может создать компрессор..

Устройства 13 — 15, регулирующие режи мы работы компрессора, установлены на

Недвижимых. частях компрессора.и.тем самым реализуется возможность включения 30 компрессора в автоматические системы.

Таким образом, выполнение компрессора, у которого привод установлен подвижно в вертикальном и поперечном направлениях относительно станины и шай- 35 бы золотникового устройства, выполнение на поверхности одной из шайб золотникового устройства канавок вокруг оси качания цилиндра, создание зазора между шайбами золотникового устройства, размещение 40 впускных и выпускных отверстий симмет- . рично относительно оси качания цилиндра и попарно перекрестно соединенных между собой, а также установка на кривошипном блоке балансира и оснащение пружинящего 45 узла, сжимающего шайбы золотникового устройства, микрометрическим винтом со . шкалой, позволяют; получить компрессор с широкими возможностями регулирования основных параметров непосредственно в процессе работы с возможностью включения компрессора в автоматические системы; снизить мощность привода, уменьшить акустические шумы при работе компрессора и надежно ограничить максимальное давление, создаваемое компрессором, т.в, достичь цели изобретения.

llo сравнению с прототипом предлагаемый компрессор имеет большие функциональные возможности, меньшую мощность привода при прочих равных условиях, более широкое использование, например в медицине, где требуется надежное ограничение максимального давления компрессора, а также предлагаемый компрессор, имея независимую регулировку основных параметров, может быть включен в автоматические системы.

Формула изобретения

1. Поршневой компрессор, содержащий качающийся вокруг оси цилиндр, внутри которого размещен поршень, .установленный на станине привод, через кривошипный блок и шток соединенный с поршнем, плоское золотниковое устройство с впускным и выпускным отверстиями в виде двух шайб. одна из которых жестко соединена с цилиндром, а другая — со станиной, и пружинный узел взаимного прижатия шайб, о т л и ч э юшийся тем, что„с целью расширения функциональных возможностей при улучшении условий эксплуатации, например в медицине, привод и шайба, связанные со станиной, установлены подвижно в поперечном и вертикальном направлениях относительно друг друга, на поверхности одной из шайб выполнены вокруг оси канавки, шайбы установлены с зазором относительно друг друга, впускные и выпускные отверстия размещены симметрично относительно оси и попарно перекрестно соединены между собой.

2. Компрессор поп.1, отл ич а ю щ и и с я тем, что в кривошипном блоке установлен балансир, а пружинный узел оснащен микрометрическим винтом и снабжен шкалой, 17

Составитель Н,Гришкин

Техред M,Maðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор

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

Заказ 1188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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