Регулирующий клапан для винтового компрессора с впрыском масла

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к регулирующему клапану для винтового компрессора с впрыском масла. Находящееся в корпусе винтового компрессора масло можно подводить управляемо через регулирующий клапан к теплообменнику и/или к байпасу в таком виде, что холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник. Регулирующий клапан имеет приводимый в действие термочувствительным распределительным элементом распределительный поршень. Распределительный поршень имеет распределительное отверстие, взаимодействующее с соответственно расположенным в корпусе регулирующего клапана отверстием теплообменника и отверстием байпаса. Масло направляется от отверстия регулирующего клапана через распределительный элемент к распределительному отверстию. Достигается обеспечение быстрого нагрева масла винтового компрессора даже при небольшой продолжительности включения. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к регулирующему клапану для винтового компрессора с впрыском масла, в частности, для установки в транспортном средстве, причем находящееся в корпусе винтового компрессора масло можно подводить управляемо через регулирующий клапан к теплообменнику и/или к байпасу в таком виде, что холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник.

Такой регулирующий клапан в виде масляного термостата известен из публикации DE 102006010723 AI. Этот регулирующий клапан интегрирован отдельно в несущую пластину привода и соединен флюидно и/или электрически через несущую пластину, по меньшей мере, с одним из компонентов описанной компоновки компрессора. Предпочтительным в этом выполнении является то, что не требуется отдельное устройство для установки регулирующего клапана, так как его можно фиксировать непосредственно на/в несущей пластине. Особое преимущество заключается в возможности доступа к регулирующему клапану с внешней стороны устройства, что создает большое удобство для его обслуживания. Регулирующий клапан выполнен так, что холодное масло направляется через окружающий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник. Более подробные детали - как это происходит конкретно - в данной публикации не представлены.

Регулирующие клапаны согласно уровню техники не располагают для предотвращения колебания клапана точно определенными отверстиями байпаса, а вернее, имеют место даже такие большие утечки через радиатор, что эксплуатируемые с такими отверстиями компрессоры в прерывистом режиме работы должным образом не нагреваются. Кроме того, распределительные отверстия выполнены так, что переключается довольно резко. При этом распределительная кромка в поршне проходит через прямую распределительную кромку в корпусе. Если в данном случае уменьшить только зазор, то это усилит термоудар, получаемый регулирующим элементом от холодного масла в радиаторе, а также наоборот, и регулирующий элемент будет постоянно переключаться взад и вперед. Придание формы регулирующему отверстию в виде круга уже приводит к улучшению, но также еще не достаточно для полного предотвращения колебаний клапана. Так как уплотнения в регулирующем элементе выдерживают вследствие механического износа только ограниченное количество ходов переключения, постоянное колебание приводило бы к быстрому сокращению срока службы регулирующего клапана.

В основе изобретения лежит задача изготовить регулирующий клапан для винтового компрессора с впрыском масла, обеспечивающего быстрый нагрев масла винтового компрессора даже при короткой продолжительности включения при одновременно стабильных характеристиках процесса регулирования клапана.

Эта задача решается посредством того, что регулирующий клапан имеет приводимый в действие распределительным элементом распределительный поршень, взаимодействующий с соответственно расположенным в корпусе регулирующего клапана отверстием теплообменника и отверстием байпаса, и что распределительный поршень управляет, по меньшей мере, одним взаимодействующим с отверстием теплообменника другим отверстием байпаса.

В основе этого выполнения, прежде всего, лежит идея, что в прежних конструкциях переключение от байпаса к теплообменнику приводило к внезапному притоку охлажденного масла к винтовому компрессору и вызывало вследствие этого постоянное переключение регулирующего клапана. Согласно изобретению при помощи взаимодействующего с отверстием теплообменника отверстия байпаса достигают того, что уже перед собственно процессом переключения определенное количество масла направляется через теплообменник, а вследствие этого, с одной стороны, предотвращаются значительные изменения температуры, а, с другой стороны, достигают беспроблемной "промывки" теплообменника при очень низких температурах окружающей среды. Так как при очень низких температурах окружающей среды масло становится вязким, а проточные каналы через теплообменник вызывают высокое сопротивление потоку.

Следовательно, другое отверстие байпаса в распределительном поршне является решающим дополнением, так как оно дополнительно препятствует тому, чтобы при переключении посредством регулирующего отверстия от байпаса к радиатору за мгновение до этого неподогретое масло из радиатора попадало на регулирующий элемент, который вследствие этого переключался бы в исходное положение. Так как затем радиатор снова бы отсоединялся, то компрессор согласно уровню техники снова быстро становился бы очень горячим, а регулирующий клапан снова переключался бы в другом направлении. Поэтому нельзя достичь стабильного положения, регулирующий клапан "колеблется" взад и вперед, как это разъяснялось выше.

Другое отверстие байпаса может располагаться в распределительном поршне. Это является предпочтительной формой выполнения, так как таким образом отверстие байпаса можно просто выполнять в распределительном поршне, например, в виде сверления или выреза. При этом можно без затруднений учитывать также различные регулировочные характеристики. Однако в рамках изобретения также возможно располагать отверстие байпаса в корпусе регулирующего клапана и, например, представленного в виде дополнительного канала, взаимодействующего с отверстием теплообменника в корпусе регулирующего клапана, причем в этом случае канал, смещенный в сторону к отверстию теплообменника, впадает, взаимодействуя с распределительным отверстием, в распределительный поршень.

В следующем выполнении изобретения отверстие байпаса является отверстием, через которое происходит утечка. Через это отверстие, через которое происходит утечка, к теплообменнику постоянно подводится определенное количество масла.

В усовершенствованном варианте изобретения отверстие байпаса выполнено круглым, имеющим меньший, чем регулировочный выходной канал, диаметр. Выполненное круглым отверстие байпаса изготавливать особенно просто, причем в распределительном поршне могут быть выполнены также несколько круглых отверстий, при необходимости, имеющих разные диаметры и различно расположенных.

В усовершенствованном варианте изобретения распределительное отверстие также выполнено круглым с большим, чем выход байпаса, диаметром. Распределительное отверстие, выполненное круглым, изготавливать также очень просто, причем в распределительном поршне может располагаться несколько круглых отверстий, имеющих при необходимости разные диаметры, расположенных рядом или переходящих друг в друга. Благодаря этому достигают непрерывного изменения пропускной способности через теплообменник. Для достижения такого же эффекта распределительное отверстие может быть выполнено также треугольным или в виде трапеции и соответственно иметь также любые другие выполнения с изменяющимся размером отверстия.

В другом выполнении изобретения распределительный элемент является элементом из расширяющегося материала. Элемент из расширяющегося материала имеется в распоряжении как стандартный конструктивный элемент, и поэтому его можно вставлять в соответствующий изобретению регулирующий клапан.

В следующем выполнении изобретения корпус распределительного клапана и поршень распределительного клапана изготовлены из материала с похожими характеристиками теплового расширения. Благодаря этому вследствие похожих характеристик теплового расширения при изменениях температуры обеспечивается тесная пригонка, не препятствующая свободе движения распределительного элемента. Это выполнение позволяет минимизировать обусловленную изготовлением утечку между поршнем распределительного клапана и корпусом распределительного клапана. Последнее является предпосылкой для точного управления также маленькими утечками при помощи целенаправленно определенных размеров отверстия байпаса.

Резюмируя, посредством соответствующего изобретению регулирующего клапана достигают того, что винтовой компрессор достигает рабочей температуры даже при небольшой продолжительности включения быстро и без постоянного переключения между отверстием байпаса и отверстием теплообменника. Это предотвращает выпадение конденсата и связанные с ним последствия. Поэтому действующую в целом для рельсовых транспортных средств до настоящего времени минимальную продолжительность включения 30%, необходимую для предотвращения выпадения конденсата или соответственно для испарения уже выпавшего конденсата, можно уменьшить до 15%.

Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения следуют из описания чертежа, в котором подробно описан изображенный на чертеже пример выполнения.

Соответствующий изобретению регулирующий клапан имеет корпус 1 регулирующего клапана, расположенный в любом месте в винтовом компрессоре или в другом элементе взаимодействующего с винтовым компрессором унифицированного узла. Альтернативно корпус 1 регулирующего клапана может быть выполнен также как элемент корпуса винтового компрессора или как элемент одного из его компонентов. Последнее может быть представлено, например, приливом на крышке корпуса винтового компрессора. Регулирующий клапан управляет потоком масла через байпас и теплообменник унифицированного узла. Масло направляют через винтовой компрессор для его охлаждения, смазывания и уплотнения, причем холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник.

Эту функцию управления принимает на себя распределительный поршень 2, расположенный с возможностью перемещения в корпусе 1 регулирующего клапана. Движение перемещения распределительного поршня 2 вызывает выполненный в виде расширяющегося элемента распределительный элемент 3, опирающийся выдвигающимся из распределительного элемента 3 поршнем 4 в запорный винт 5, ввинченный со стороны конца во вмещающее распределительный поршень 2 сверление в корпусе 1 регулирующего клапана.

Распределительный элемент 3 вставлен в отверстие в несущей стенке 6 распределительного поршня 2, причем, кроме того, между несущей стенкой 6 и расположенной напротив запорного винта 5 ограничивающей сверление стенкой 14 зажата пружина 7 клапана. Пружина 7 клапана нажимает на распределительный поршень 2, а вместе с тем также на распределительный элемент 3 в направлении запорного винта 5.

Масло подводится к регулирующему клапану через отверстие 8 в стенке 14 от маслосборника винтового компрессора и протекает по полости 9 пружины клапана регулирующего клапана и омывает при этом участок расширения распределительного элемента 3, прежде чем оно поступит через распределительное отверстие 10 в распределительном поршне 2 в отверстие 11 байпаса в корпусе 1 регулирующего клапана. Распределительное отверстие 10 соединено с байпасной линией для обхода теплообменника. Это соединение потока включается при холодном масле, а при возрастающем нагреве масла последовательно закрывается при перемещении распределительного поршня 2 направо, в направлении стенки 14.

Дополнительно распределительный поршень 2 имеет отверстие 12 байпаса, взаимодействующее с отверстием 13 теплообменника в корпусе 1 клапана. Отверстие 12 байпаса расположено относительно распределительного отверстия 10 в распределительном поршне 2 так, что уже к моменту времени, к которому обычно все количество масла еще направляется через отверстие 11 байпаса, часть потока масла подается в отверстие 13 теплообменника. Этим достигают кондиционирования потока масла теплообменником, прежде чем распределительный поршень 2 переместится в направлении стенки 14 настолько, что распределительное отверстие 10 станет взаимодействовать в распределительном поршне 2 с отверстием 13 теплообменника, а вход в отверстие 11 байпаса будет закрыт.

Перечень позиций

1. Корпус регулирующего клапана

2. Распределительный поршень

3. Распределительный элемент

4. Поршень

5. Запорный винт

6. Несущая стенка

7. Пружина клапана

8. Отверстие

9. Полость пружины клапана

10. Распределительное отверстие

11. Отверстие байпаса

12 Отверстие байпаса

13. Отверстие теплообменника

14. Стенка

1. Регулирующий клапан для винтового компрессора с впрыском масла, в частности, для установки в транспортном средстве, причем находящееся в корпусе винтового компрессора масло может подводиться управляемо через регулирующий клапан к теплообменнику и/или к байпасному устройству в таком виде, что холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник, отличающийся тем, что регулирующий клапан имеет приводимый в действие термочувствительным распределительным элементом (3) распределительный поршень (2), который имеет распределительное отверстие (10), взаимодействующее с соответственно расположенным в корпусе (1) регулирующего клапана отверстием (13) теплообменника и отверстием (11) байпаса, причем масло направляется от отверстия (8) регулирующего клапана через распределительный элемент (3) к распределительному отверстию (10), при этом распределительный поршень (2) управляет, по меньшей мере, одним взаимодействующим с отверстием (13) теплообменника другим отверстием (12) байпаса.

2. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что другое отверстие (12) байпаса расположено в распределительном поршне (2).

3. Регулирующий клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что другое отверстие (12) байпаса расположено в корпусе (1) регулирующего клапана.

4. Регулирующий клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что другое отверстие (12) байпаса является отверстием, через которое происходит утечка.

5. Регулирующий клапан по п. 3, отличающийся тем, что другое отверстие (12) байпаса является отверстием, через которое происходит утечка.

6. Регулирующий клапан по любому из пп. 1, 2 или 5, отличающийся тем, что отверстие (12) байпаса выполнено круглым.

7. Регулирующий клапан по п. 3, отличающийся тем, что отверстие (12) байпаса выполнено круглым.

8. Регулирующий клапан по п. 4, отличающийся тем, что отверстие (12) байпаса выполнено круглым.

9. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что в распределительном поршне (2) расположено распределительное отверстие (10).

10. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе (1) регулирующего клапана расположено распределительное отверстие (10).

11. Регулирующий клапан по любому из пп. 1, 9 или 10, отличающийся тем, что форма распределительного отверстия (10) выполнена такой, что при плавном перемещении распределительного поршня (2) увеличение поверхности освобождающегося распределительного отверстия (10) к тому же не линейное.

12. Регулирующий клапан по любому из пп. 1, 9 или 10, отличающийся тем, что распределительное отверстие (10) выполнено круглым.

13. Регулирующий клапан по любому из пп. 1, 9 или 10, отличающийся тем, что распределительное отверстие (10) выполнено треугольным или в форме трапеции.

14. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что распределительный элемент (3) является элементом из расширяющегося материала.

15. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что корпус (1) распределительного клапана и поршень (2) распределительного клапана изготовлены из материала с похожими характеристиками теплового расширения.

16. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что между корпусом (1) распределительного клапана и поршнем (2) распределительного клапана выполнен узкий зазор (15), пропускная способность которого меньше, чем пропускная способность через отверстие (12) байпаса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам разделения потока жидкости. В способе разделения потока жидкость к зубчатому зацеплению подводят через общий входной канал, образованный сквозными каналами 13 и 14, выполненными в каждой рабочей и разделительной секции одной части делителя соответственно 1, 2 и 3.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи масла.

Группа изобретений относится к способу регулировки насоса системы селективной каталитической реакции (SCR) и к системе, позволяющей применять такой способ. В способе регулирования приводимого в действие электродвигателем насоса системы SCR на насос, создающий давление, действует гидравлический момент, связанный с этим давлением, и момент сопротивления.

Группа изобретений относится к одновинтовому эксцентриковому насосу, в котором статор может быть легко разделен на внешний цилиндрический и внутренний элементы. Статор (20) содержит целиковую цилиндрическую внутреннюю часть (22), имеющую охватывающую винтовую нарезку на своей внутренней периферийной поверхности, и внешнюю цилиндрическую часть (24).

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым объемным насосам, и может быть использовано для подъема жидкости из нефтяных скважин. Насос состоит из ступеней, каждая из которых содержит цилиндрический корпус 3 с профилированной внутренней поверхностью, ограниченный верхним и нижним основаниями 5 и 4 с впускными и выпускными окнами 12 и 11, и установленный на валу соосно корпусу 3 ротор 1 с прорезями 2 для перемещения рабочих пластин 7, снабженных ножками 8.

Шестеренная машина относится к области гидравлических и пневматических машин объемного вытеснения с вращающимся рабочим органом, в которых движение нагнетаемой среды происходит в направлении, перпендикулярном осям вращения шестерен, и может быть использовано в насосах для перекачки многофазных сред, в частности нефтепродуктов с высоким содержанием газовой фракции, и сред с большим количеством загрязнений, а также в пневмо- и гидродвигателях.

Изобретение относится к способу для оптимизированной по мощности эксплуатации насоса, приводимого в действие электродвигателем, в гидравлической системе при очень малых объемных расходах (Q), причем заданный напор (H) насоса регулируется в зависимости от объемного расхода (Q) в соответствии с предварительно установленной характеристической кривой (К).

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами, в частности к винтовым роторным нагнетателям. Винтовой нагнетатель содержит корпус 3, имеющий торцевые переднюю, заднюю и боковые стенки 4, 5 и 6, винтовые роторы 1 и 2, окно выпуска, выполненное в стенке 4, окно впуска 7, выполненное в верхней части корпуса 3 в виде сквозного коробчатого элемента 9 со стенками, внутри которого смонтировано устройство изменения производительности нагнетателя, выполненное в виде, по меньшей мере, двух соединенных заслонок 14, установленных с возможностью перемещения вдоль продольной осевой линии корпуса 3.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве гидронасоса. Роторный насос включает полый корпус 1, ротор 3, всасывающий клапан 7, поршень 2, затвор 5, выпускной клапан 10.

Изобретение относится к зубчатым насосам с постоянно изменяемым выходным расходом. Зубчатый насос с плавно изменяемым выходным расходом, в котором, по меньшей мере, одно первое зубчатое колесо (3) установлено на первом валу (1), по меньшей мере, одно второе зубчатое колесо (4) установлено на втором валу (2).

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в пневмосистемах локомотивов. Устройство для удаления конденсата из главного резервуара локомотива содержит расположенный в нижней части главного резервуара конденсатоотводчик, полый направляющий стержень, кольцевой поплавок с закрепленным магнитом.

Изобретение относится к пневматическому оборудованию транспортного средства, содержащему устройство для доведения фактического давления в шинах, по меньшей мере, одной шины (8) колеса транспортного средства до необходимого в текущий момент задаваемого давления в шинах, включающее в себя, но меньшей мере, один обеспечиваемый сжатым воздухом компрессором (39) пневмоконтур (19) шин, а также пневматическое и электропневматическое тормозное устройство, включающее в себя, по меньшей мере, одну питаемую компрессором (39) через, по меньшей мере одноконтурный, предохранительный клапан (23), емкость (1, 1a) для сжатого воздуха для обеспечения сжатым воздухом, по меньшей мере, одного потребителя пневматического или электропневматического устройства, такого как тормозной пневмоконтур тормозного устройства.

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к стояночным тормозным устройствам. Способ эксплуатации частично интегрированного в устройство подготовки сжатого воздуха модуля стояночного тормозного устройства при возникновении неисправности заключается в том, что в модуле устанавливают повышенное, по сравнению с нормальным, давление.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным системам тягового подвижного состава. Тормозная система содержит электронные, пневматические, механические компоненты и устройства сопряжения для ее подключения к тяговой подвижной единице.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к компрессорным системам грузовых автомобилей с приводным двигателем. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к компрессорным устройствам рельсового подвижного состава. .

Изобретение относится к автомобилестроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается систем снабжения сжатым воздухом пневматических сетей подвижного состава железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается систем снабжения сжатым воздухом пневматических систем подвижного состава железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, касается установок для осушки сжатого воздуха в пневмомагистралях локомотива и может быть использовано в других устройствах, применяющих сухой сжатый воздух в качестве рабочего тела, например, в крано- и экскаваторостроении.

Изобретение относится к области роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для перекачивания высоковязкой жидкости с высоким содержание механических примесей и газа. Пластинчатый насос содержит корпус 1, во внутренней полости которого установлены статор и ротор 3 с пластинами 5, размещенными в его радиальных пазах 4, торцевые диски, в которых выполнены нагнетательные отверстия 13 и вырезы для входа жидкости между статором и дисками. Статор имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность, направляющая которой образована двумя парами симметрично расположенных дуг разных радиусов и сопрягающими кривыми от дуг одного радиуса к дугам другого. Дуги одинаковых радиусов расположены напротив друг друга. Между поверхностями с постоянным радиусом кривизны вырезаны четыре окна 17 и 18 - два для входа и два для нагнетания жидкости. Корпус 1 имеет окна 16 для входа жидкости. Окна 18 в статоре выполнены размером, соизмеримым с размером нагнетательной камеры. Изобретение направлено на разработку конструкции погружного пластинчатого насоса, обеспечивающего необходимый ресурс работы насоса без существенного снижения кпд. 3 ил.
Наверх