Одноступенчатый роторно-поршневой компрессор

Изобретение касается компрессоростроения. Одноступенчатый роторно-поршневой компрессор содержит оребренный корпус 1, закрытый с торцов оребренными передней и задней боковыми крышками 2 и 3, ротор 4, установленный в образованной ими полости, вентилятор 12, закрытый дефлектором 13, впускное окно и впускной патрубок 15. Корпус 1, крышки 2, 3 и ротор 4 образовывают рабочие камеры переменного объема. На хвостовиках вала 5 закреплены передний и задний противовесы 10 и 11. Впускное окно 17 выполнено в теле крышки 2 под острым углом к ее торцам и направлено от периферии к центру. Патрубок 15 размещен в торце крышки 2, имеет криволинейную форму и выводится радиально за пределы дефлектора 13 через выполненное в нем отверстие. Противовес 10 отлит с вентилятором 12 или противовес 12 и вентилятор 12 выполнены отдельно один от другого. Изобретение направлено на улучшение показателей компрессора и его компоновки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Изобретение касается компрессоростроения.

Преимущества роторно-поршневых компрессоров перед поршневыми компрессорами заключаются в отсутствии элементов с возвратно-поступательным движением, что позволяет обеспечить значительно лучшие показатели по габаритам и массе, уровню вибрации и шума.

Известный уровень техники

Известны одноступенчатые роторно-поршневые компрессоры (далее компрессоры), которые имеют эпитрохоидный корпус (далее корпус), закрытый с торцов передней и задней боковыми крышками, размещенный внутри них ротор, установленный на мотылевых подшипниках эксцентриковой части вала, вал, установленный на коренных подшипниках, размещенных в боковых крышках, а на его хвостовиках закреплены противовесы для уравновешивания центробежных сил и моментов, например, компрессоры РПК-160 (см. Сухомлинов P.M. «Трохоидные роторные компрессоры» г. Харьков: Вища школа, 1975-152 с, с. 69) (1), РК-4 (1, с. 75). Недостатком этих компрессоров является отсутствие вентиляторов для принудительного охлаждения, а также охлаждающих ребер на боковых крышках (кожухах), в связи с чем имеет место повышенная теплонапряженность рабочего процесса с повышенной температурой стенок рабочих камер, температурой нагнетания, потребляемой мощностью, пониженной производительностью и т.д.

Известен компрессор РК-4Б (1, с. 74), у которого на одной из половин муфты закреплена крыльчатка вентилятора охлаждения. Это улучшает охлаждение, однако в недостаточной степени, поскольку холодный поток воздуха упирается в передний кожух, представляющий собой маслосборник, и своей крышкой спереди также препятствует доступу окружающего воздуха к передней стенке рабочей камеры.

В статье (см. THE COMPRESSOR MARKET. By John Hartley The ENGINEER 22 January 1976, с. 27, 28) приведено описание компрессора, который имеет ребра на боковых крышках. Но и у него нет вентилятора, обеспечивающего принудительное охлаждение, а передняя крышка закрыта колпаком, препятствующим доступу окружающего воздуха к стенке рабочей камеры.

В статье (см. Б.Г. Нехорошев «Роторно-поршневой электрокомпрессор ЭВК 0,4/0,8» Сборник научных трудов Национального Аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского «ХАИ» 2015. - №10/27, с. 96-101) дано описание компрессора ВК 0,4/0,8, имеющего ребра на корпусе и крышках, вентилятор, отлитый заодно с противовесом, дефлектор, который радиально крепится на боках внешнего обода передней боковой крышки винтами или шпильками и имеет спереди защитную сетку.

Кроме того, во всех упомянутых компрессорах, за исключением ВК 0,4/0,8, а также в РПК-300 (1, с. 71), впускные окна традиционно размещены в корпусах с выходом на рабочие поверхности. Недостатком такого размещения есть то, что при прохождении радиальной уплотнительной планки по окну рабочие камеры соединяются между собой и с впускным окном. При этом рабочие процессы в них не происходят, т.е. имеет место как бы холостой (потерянный) ход, что приводит к уменьшению производительности. И, если в одной из камер происходит процесс расширения (с повышенным давлением), то газ выбрасывается во впускное окно, что приводит к недоиспользованию части мощности от расширяющегося газа и увеличению шума.

Также известен роторно-поршневой компрессор (см. Нехорошев Б.Г. Роторно-поршневой электрокомпрессор ЭВК 0,4/0,8, Авиационно-космическая техника и технология, 2015, 10 (127), с. 97-99), выбранный в качестве наиболее близкого аналога и содержащий, содержащий сребренный корпус, закрытый с торцов сребренными передней и задней боковыми крышками, ротор, установленный в образованной ими полости, осевой или центробежный нагнетающий вентилятор, закрытый дефлектором, впускное окно и выпускной патрубок, при этом корпус, боковые крышки и ротор образовывают рабочие камеры переменного объема, ротор через по меньшей мере один мотылевый подшипник опирается на эксцентриковую часть вала, а вал - на коренные подшипники, размещенные в боковых крышках, на хвостовиках вала закреплены передний и задний противовесы.

Недостатком известного компрессора является не высокая степень охлаждения и забора воздуха, приводящая к уменьшению показателей компрессора.

Суть изобретения

Задачей изобретения является улучшение показателей компрессора.

Известный одноступенчатый роторно-поршневой компрессор, содержащий оребренный корпус, закрытый с торцов оребренными передней и задней боковыми крышками, ротор, установленный в образованной ими полости, осевой или центробежный нагнетающий вентилятор, закрытый дефлектором, впускное окно и впускной патрубок, при этом корпус, боковые крышки и ротор образовывают рабочие камеры переменного объема, ротор через по меньшей мере один мотылевый подшипник опирается на эксцентриковую часть вала, а вал - на коренные подшипники, размещенные в боковых крышках, на хвостовиках вала закреплены передний и задний противовесы, согласно предложенному изобретению, впускное окно выполнено в теле передней крышки под острым углом к ее торцам и направлено от периферии к центру, при чем оптимальная величина угла составляет 70 градусов ±10 градусов, а впускной патрубок размещен в торце передней крышки, имеет криволинейную форму и выводиться радиально за пределы дефлектора через выполненное в нем отверстие, при этом передний противовес отлит с осевым или центробежным вентилятором или выполнены отдельно один от другого.

Также, согласно предложенному изобретению, впускной патрубок крепиться к торцу передней крышки.

Также, согласно предложенному изобретению, впускной патрубок отлит с передней крышкой.

Также, согласно предложенному изобретению, впускной патрубок размещен между вентилятором и торцом передней крышки.

Предложенное изобретение улучшает показатели компрессора и его компоновку путем объединения переднего противовеса с нагнетающим вентилятором и перенесение впускного окна с корпуса на переднюю боковую крышку с присоединением к нему криволинейного впускного патрубка или отлитого вместе с крышкой, размещенного в зоне принудительного обдува потоком холодного воздуха; при этом противовес с вентилятором закрыты дефлектором с защитной сеткой.

Изобретение поясняется рисунками, на которых схематично изображено:

фиг. 1 - продольный разрез компрессора;

фиг. 2 - вид спереди с частично удаленным дефлектором;

фиг. 3 - разрез по впускному патрубку.

Компрессор (фиг. 1) состоит из оребренного корпуса 1, закрытого с торцов передней 2 и задней 3 оребренными боковыми крышками, которые с ротором 4 образуют две рабочие камеры переменного объема, ротор опирается на эксцентриковую часть вала 5 с помощью мотылевого(ых) подшипника(ов) 6 и 7. Вал опирается на два коренных подшипника 8 и 9, размещенных в боковых крышках 2 и 3. На переднем и заднем хвостовиках вала закреплены противовесы 10 и 11. Передний противовес 10 объединен в одно целое с осевым центробежным вентилятором 12, изображенным на фиг. 1 и 2, если он выполнен литьем. Если же вентилятор выполнен из листового материала, то противовес может быть выполнен и отдельно от вентилятора, или прикреплен механически, или приварен к нему. Вентилятор закрыт дефлектором 13 с защитной сеткой 14 (фиг. 1, 2 и 3) и служит для направления потока холодного воздуха на компрессор и, в частности, на впускной патрубок 15, который подогревается от передней боковой крышки, а также защиты обслуживающего персонала от травматизма. Дефлектор крепится к компрессору на приливах 16, размещенных на периферии боковой крышки 2 радиально винтами или шпильками (фиг. 2 и 3). Впускное окно 17 выполнено в теле передней боковой крышки под острым углом к ее торцам и направлено от периферии к центру (фиг. 3). Оптимальная величина угла близка к 70 градусам. К окну присоединяется или отливается с передней крышкой впускной патрубок 15 под этим же углом. Патрубок имеет криволинейную форму и радиально выводится за пределы дефлектора через отверстие в нем; при этом наиболее горячая часть патрубка расположена в зоне принудительного охлаждения. На нерабочих торцах боковых крышек выполнены ребра 18. При прохождении ротора по торцевому окну он выполняет роль золотника, разделяя рабочие камеры и препятствуя перетеканию газа из одной в другую и уменьшая (исключая) выброс во впускное окно.

Технический результат

Техническим результатом предложенного изобретения является улучшение показателей компрессора и его компоновка.

1. Одноступенчатый роторно-поршневой компрессор, содержащий оребренный корпус, закрытый с торцов оребренными передней и задней боковыми крышками, ротор, установленный в образованной ими полости, осевой или центробежный нагнетающий вентилятор, закрытый дефлектором, впускное окно и выпускной патрубок, при этом корпус, боковые крышки и ротор образовывают рабочие камеры переменного объема, ротор через по меньшей мере один мотылевый подшипник опирается на эксцентриковую часть вала, а вал - на коренные подшипники, размещенные в боковых крышках, на хвостовиках вала закреплены передний и задний противовесы, отличающийся тем, что впускное окно выполнено в теле передней крышки под острым углом к ее торцам и направлено от периферии к центру, причем оптимальная величина угла составляет 70 градусов ± 10 градусов, а впускной патрубок размещен в торце передней крышки, имеет криволинейную форму и выводится радиально за пределы дефлектора через выполненное в нем отверстие, при этом передний противовес отлит с осевым или центробежным вентилятором или выполнены отдельно один от другого.

2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что впускной патрубок крепится к торцу передней крышки.

3. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что впускной патрубок отлит с передней крышкой.

4. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что впускной патрубок размещен между вентилятором и торцом передней крышки.



 

Похожие патенты:

Кожух для канализирования воздушного потока из центробежного вентилятора спирального компрессора с воздушным охлаждением образован улиткой с выпускным отверстием и выпускным изгибом, соединенным с ней под внутренним углом таким образом, что внутренний угол является острым углом, который проходит от одной стороны срединной плоскости, определяемой осью (Х-Х') впускного отверстия и центром выхода выпускного изгиба, до другой стороны срединной плоскости, расположенной со стороны конечной точки поперечной стенки, и на расстояние (А) от указанной срединной плоскости.

Изобретение относится к насосокомпрессоростроению и вакуумной технике, конкретно к жидкостно-кольцевым машинам. Жидкостно-кольцевая машина содержит цилиндрический корпус, размещенное в нем с эксцентриситетом и возможностью вращения рабочее колесо на валу с перегородкой, образующей с одного торца вала входной, а с другой - выходной патрубки.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности пластинчато-роторным устройствам, предназначенным для использования при комплектации вакуумных агрегатов, используемых при низком вакуумметрическом давлении.

Изобретение относится к воздушному компрессору. Воздушный компрессор (10), включающий в себя емкость, насосный блок (14), электромотор (16), приводной ремень, натянутый на ведущий шкив, закрепленный на валу электромотора (16), и на ведомый шкив, закрепленный на валу блока (14), в котором спицы ведомого шкива выполнены в виде вентиляторных лопастей.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано для одновременного и попеременного сжатия жидкостей и газов. Машина состоит из цилиндра (1) с ротором (2) с пазами (3), в которых имеются подпружиненные пластины (4), и с двумя серповидными камерами (6) и (7).

Газовый компрессор с масляным охлаждением, имеющий корпус (3) компрессора, масляный сепаратор (6), который отделяет масло от сжатого воздуха, газопровод (8) для направления сжатого воздуха, из которого масляным сепаратором было отделено масло, пользователю, маслопровод (7) для возвращения к компрессору отделенного масляным сепаратором масла.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Способ рекуперации энергии при сжатии газа компрессорной установкой (1), имеющей две или более ступеней сжатия. Каждая из ступеней образована компрессором (2, 3).

Изобретение относится к энергетике. Система подогрева картера компрессора содержит компрессор с кожухом, в котором размещается механизм сжатия, приводимый электродвигателем, когда компрессор включен, и не приводимый электродвигателем, когда компрессор выключен.

Изобретение относится к ротору винтового компрессора. Ротор 1 винтового компрессора включает в себя рабочую часть 2 и вал 6.

Изобретение может быть использовано в стационарных и транспортных газовых и холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах. Роторно-поршневой компрессор содержит эпитрохоидный корпус 1 и ротор 5, расположенный на эксцентриковом валу, картер для содержания смазки, прикрепленный к задней боковой крышке.

Изобретение касается компрессоростроения. Одноступенчатый роторно-поршневой компрессор содержит оребренный корпус 1, закрытый с торцов оребренными передней и задней боковыми крышками 2 и 3, ротор 4, установленный в образованной ими полости, вентилятор 12, закрытый дефлектором 13, впускное окно и впускной патрубок 15. Корпус 1, крышки 2, 3 и ротор 4 образовывают рабочие камеры переменного объема. На хвостовиках вала 5 закреплены передний и задний противовесы 10 и 11. Впускное окно 17 выполнено в теле крышки 2 под острым углом к ее торцам и направлено от периферии к центру. Патрубок 15 размещен в торце крышки 2, имеет криволинейную форму и выводится радиально за пределы дефлектора 13 через выполненное в нем отверстие. Противовес 10 отлит с вентилятором 12 или противовес 12 и вентилятор 12 выполнены отдельно один от другого. Изобретение направлено на улучшение показателей компрессора и его компоновки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх