BR112016023008B1

BR112016023008B1 - Haste de conexão para um compressor de ar, e compressor de ar para um veículo ferroviário

Info

Publication number: BR112016023008B1
Application number: BR112016023008-6A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Hritz
Original assignee: Westinghouse Air Brake Technologies Corporation
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2022-08-16
Also published as: CA2948495C; AU2015255672B2; JP2017515045A; CA2947305A1; US10077800B2; AU2015255665A1; MX2016014107A; WO2015172137A1; US10001160B2; JP2017515044A; CA2948495A1; CA2947305C; WO2015172144A1; US20150322997A1; MX2016013556A; US20150322933A1; JP6449330B2; JP6438049B2; BR112016026089B1; BR112016023008A2

Abstract

HASTE DE CONEXÃO PARA UM COMPRESSOR DE AR E COMPRESSOR DE AR PARA UM VEÍCULO FERROVIÁRIO. A presente invenção se refere a uma haste de conexão para um compressor de ar que inclui um membro de haste, um pino de pulso que recebe a extremidade conectado a uma primeira extremidade do membro de haste, e um pino de manivela que recebe a extremidade conectado a uma segunda extremidade oposta do membro de haste. Uma linha de separação para a haste de conexão é provida acima do pino de manivela que recebe a extremidade. A linha de separação pode ser provida entre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste. A haste de conexão pode incluir uma primeira porção que inclui o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade, e uma segunda porção separada que inclui o pino de manivela que recebe a extremidade.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA RELACIONADA AO PEDIDO

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório norte-americano No 61/990.974, depositado em 9 de maio de 2014, e o Pedido norte-americano No 14/705.360, depositado em 6 de maio de 2015, cujas revelações são aqui incorporadas por referência em sua totalidade.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente revelação se refere ao campo de compressores de ar adaptados para o uso em veículos ferroviários para fornecer ar comprimido a unidades pneumáticas associadas ao veículo ferroviário e, em particular, a um compressor de ar sem óleo em um veículo ferroviário para fornecer ar comprimido a diversas unidades pneumáticas associadas ao veículo ferroviário.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[003] O uso de um cilindro compressor de ar de estágio múltiplo é bem conhecido na técnica. É prática comum usar um cilindro compressor de ar de estágio múltiplo em uma locomotiva ou outro veículo ferroviário para prover ar comprimido que é consumido pelos diversos dispositivos pneumáticos em toda a locomotiva e vagonetas para prover uma variedade de funções críticas. Uma destas funções primárias é operar a locomotiva e freios de vagoneta. Os compressores alternativos tradicionais inundados de óleo comumente utilizados em toda a América do Norte são compressores de três cilindros e dois estágios que estão disponíveis em modelos e configurações muito diferentes. Uma das configurações mais comuns para um compressor é um compressor com dois cilindros de primeiro estágio ou baixa pressão e um cilindro de segundo estágio ou alta pressão. Este compressor geralmente é configurado em uma configuração “W” com os cilindros de baixa pressão empilhados a 60 graus em cada lateral do cilindro vertical de alta pressão. O compressor utiliza um cárter de óleo grande para prover lubrificação e resfriamento de componente interno.

[004] Uma abordagem menos comum e mais recente para um compressor de ar de locomotiva é utilizar compressores alternativos no lugar da variedade inundada de óleo tradicional. Esta tecnologia sem óleo reduz a necessidade de um cárter de óleo grande no alojamento do compressor e permite diferentes configurações do cilindro para atingir melhoras específicas, como controle do pulso de torque, equilíbrio dinâmico e reduções do tamanho geral. Um problema comumente associado aos novos compressores alternativos sem óleo é o superaquecimento, que pode levar ao desligamento do compressor ou operação a um nível ineficaz. Alguns compressores alternativos sem óleo atuais também apresentam altos pulsos de torque e equilíbrio dinâmico desigual e são destinados a melhorar uma destas características em detrimento da outra ou à custa de um tamanho geral de compressor maior. Um exemplo de um compressor de ar sem óleo para um veículo ferroviário é revelado no pedido de patente norte-americano No 14/030.588 para Kapadia et al., depositado em 18 de setembro de 2013, incorporado aqui em sua totalidade.

[005] Pela natureza de seu desenho, um compressor alternativo transfere o movimento giratório de um eixo da manivela para o movimento alternativo de um ou mais pistões através de um número correspondente de hastes de conexão. Um compressor alternativo de ar usa uma haste de conexão para conectar o eixo da manivela giratório (em um pino de manivela) para pistões alternativos (em um pino de pulso). As conexões entre o pino de pulso, pistão, haste de conexão e eixo da manivela devem incluir uma superfície de suporte capaz de lidar com o movimento oscilante ou giratório e as cargas associadas a partir das forças de inércia, de fricção e de compressão de gás. Há muitos tipos de suporte aceitáveis e métodos de montagem usados para criar uma montagem confiável de suporte e de componente. As hastes de conexão contêm suportes para transferir carga e movimento do eixo da manivela compressor através da haste de conexão para a montagem do pino de pulso e do pistão.

[006] Em um compressor de ar tradicional inundado de óleo, os suportes podem ser de uma variedade dos tipos, como chumaceiras, rolamentos de esfera, rolamentos de rolos, etc., uma vez que o óleo provê resfriamento e lubrificação necessários. Esta variedade permite o uso de rolamentos separados que auxiliam na montagem do compressor de ar. Em um compressor de ar sem óleo, uma variedade de suportes pode ser utilizada. No entanto, há vantagens ao utilizar rolamentos de peça única em oposição aos rolamentos separados, especialmente em relação à vida do compressor de ar à simplicidade do desenho. Ao mesmo tempo, estas vantagens são compensadas pelas desvantagens de tais desenhos das hastes de conexão que afetam o tamanho do compressor de ar, a complexidade em montar o compressor de ar, manutenção e a vida do compressor de ar.

[007] Há uma necessidade atual para um compressor alternativo sem óleo com um tamanho geral reduzido e uma redução no pulso de torque. Também há uma necessidade atual para um compressor alternativo sem óleo com equilíbrio dinâmico e fluxo de ar melhorados para o resfriamento dos cilindros do compressor. Também há uma necessidade de melhora da ventilação do alojamento do compressor. Também há uma necessidade atual para a montagem de um rolamento de peça única em uma extremidade do eixo da manivela de uma haste de conexão que pode reduzir o tamanho da haste de conexão, melhorar a intermutabilidade das hastes de conexão, melhorar o campo de manutenção do compressor de ar e simplificar a instalação da haste de conexão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Em um aspecto, uma haste de conexão para um compressor de ar inclui um membro de haste, um pino de pulso que recebe a extremidade conectado a uma primeira extremidade do membro de haste, e um pino de manivela que recebe a extremidade conectado a uma segunda extremidade oposta do membro de haste. Uma linha de separação para a haste de conexão pode ser provida acima do pino de manivela que recebe a extremidade.

[009] A linha de separação pode ser provida entre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste. A haste de conexão pode incluir uma primeira porção que inclui o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade, e uma segunda porção separada que inclui o pino de manivela que recebe a extremidade. A linha de separação pode ser provida entre a primeira porção e a segunda porção. Pelo menos um pino fixo pode ser provido na segunda porção e pelo menos uma abertura correspondente definida na primeira porção. O pelo menos um pino fixo pode ser configurado para posicionar a primeira porção em relação à segunda porção. Pelo menos dois cravos podem se estender a partir da segunda porção. Os pelo menos dois cravos podem ser recebidos nas aberturas definidas pela primeira porção. Uma porca de bloqueio pode ser rosqueada a cada cravo para bloquear a primeira porção à segunda porção. Um suporte de pino de manivela pode ser provido em um pino de manivela que recebe furo definido pelo pino de manivela que recebe a extremidade. Um suporte de pino de pulso pode ser provido em um pino de pulso que recebe furo definido pelo pino de pulso que recebe a extremidade. Pelo menos um anel espaçador pode ser provido no pino de manivela que recebe a extremidade. Pelo menos um encaixe de graxa pode ser provido na comunicação de fluido com pelo menos um dentre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade. O pino de manivela que recebe a extremidade pode incluir uma primeira porção base que se estende de uma superfície superior do pino de manivela que recebe a extremidade. O membro de haste pode incluir uma segunda porção base que se estende de uma superfície inferior do membro de haste. A linha de separação pode ser provida entre a primeira porção base e a segunda porção base. O pino de pulso que recebe a extremidade pode ser removido da haste de conexão, enquanto o pino de manivela que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de manivela. O pino de manivela que recebe a extremidade pode ser removido da haste de conexão, enquanto o pino de pulso que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de pulso.

[010] Em outro aspecto, um compressor de ar para um veículo ferroviário pode incluir um alojamento de compressor, pelo menos um cilindro de pistão apoiado no alojamento do compressor, e uma montagem de eixo da manivela apoiado pelo alojamento do compressor e ligado a um pistão de pelo menos um cilindro de pistão por uma haste de conexão. A haste de conexão pode incluir um membro de haste, um pino de pulso que recebe a extremidade conectado a uma primeira extremidade do membro de haste, e um pino de manivela que recebe a extremidade conectado a uma segunda extremidade oposta do membro de haste. Uma linha de separação para a haste de conexão pode ser provida acima do pino de manivela que recebe a extremidade.

[011] A linha de separação pode ser provida entre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste. A haste de conexão pode incluir uma primeira porção que inclui o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade, e uma segunda porção separada que inclui o pino de manivela que recebe a extremidade. A linha de separação pode ser provida entre a primeira porção e a segunda porção. Pelo menos um pino fixo pode ser provido na segunda porção e pelo menos uma abertura correspondente definida na primeira porção. Pelo menos um pino fixo pode ser configurado para posicionar a primeira porção em relação à segunda porção. Pelo menos dois cravos podem se estender a partir da segunda porção. Pelo menos dois cravos podem ser recebidos nas aberturas definidas pela primeira porção. Uma porca de bloqueio pode ser rosqueada a cada cravo para bloquear a primeira porção à segunda porção. Um suporte de pino de manivela pode ser provido em um pino de manivela que recebe o furo definido pelo pino de manivela que recebe a extremidade. Um suporte de pino de pulso pode ser provido em um pino de pulso que recebe furo definido pelo pino de pulso que recebe a extremidade. Pelo menos um anel espaçador pode ser provido no pino de manivela que recebe a extremidade. Pelo menos um encaixe de graxa pode ser provido na comunicação de fluido com pelo menos um dentre: o pino de manivela que recebe a extremidade, e o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade. O pino de manivela que recebe a extremidade pode incluir uma primeira porção base que se estende a partir de uma superfície superior do pino de manivela que recebe a extremidade. O membro de haste pode incluir uma segunda porção base que se estende a partir de uma superfície inferior do membro de haste. A linha de separação pode ser provida entre a primeira porção base e a segunda porção base. O pino de pulso que recebe a extremidade pode ser removido da haste de conexão, enquanto o pino de manivela que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de manivela. O pino de manivela que recebe a extremidade pode ser removido da haste de conexão, enquanto o pino de pulso que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de pulso.

[012] Os detalhes adicionais e vantagens serão compreendidos a partir da descrição detalhada a seguir lida com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] A FIG. 1 é uma vista frontal em perspectiva de um compressor de ar configurado radialmente em conformidade com esta revelação.

[014] A FIG. 2 é uma vista traseira em perspectiva que mostra o compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1.

[015] A FIG. 3 é uma vista frontal do compressor de ar configurado radialmente da FIG. 1.

[016] A FIG. 4 é uma vista traseira do compressor radialmente configurado da FIG. 1.

[017] A FIG. 5 é uma vista superior do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1.

[018] A FIG. 6 é uma vista inferior do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1.

[019] As FIGS. 7 e 8 são vistas laterais do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1.

[020] A FIG. 9 é uma vista transversal do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1 com a linha 9-9 na FIG. 7.

[021] A FIG. 10 é uma vista transversal do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1 com a linha 10-10 na FIG. 8.

[022] A FIG. 11 é uma vista transversal do compressor de ar radialmente configurado da FIG. 1 com a linha 11-11 na FIG. 6.

[023] A FIG. 12 é uma vista frontal em perspectiva de uma haste de conexão em conformidade com esta revelação.

[024] A FIG. 13 é uma vista superior da haste de conexão da FIG. 12.

[025] A FIG. 14 é uma vista superior da haste de conexão da FIG. 12 que representa a montagem da haste de conexão com o uso de cravos e porcas de bloqueio.

[026] A FIG. 15 é uma vista superior da haste de conexão da FIG. 12 que representa a montagem da haste de conexão com o uso de parafusos.

[027] A FIG. 16 é uma vista frontal em perspectiva da haste de conexão da FIG. 12 que inclui suportes e membros de vedação.

[028] A FIG. 17 é uma vista superior da haste de conexão da FIG. 16.

DESCRIÇÃO DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS

[029] Para fins da descrição a seguir, os termos de orientação especial, conforme utilizados, devem se relacionar ao aspecto mencionado como está indicado no desenho anexo, figuras ou de outro modo descrito na descrição detalhada a seguir. No entanto, deve ser compreendido que os aspectos aqui descritos podem assumir muitas variações e configurações alternativas. Também deve ser compreendido que os componentes específicos, dispositivos, características e sequências operacionais ilustrados no desenho anexo, figuras ou de outro modo descritos aqui são simplesmente exemplares e não devem ser considerados limitantes.

[030] Em referência às FIGS. 1 a 7, mostra-se um compressor de ar 10 de acordo com um aspecto. Conforme mostrado, o compressor de ar 10 é um compressor de ar multicilindro 10 que inclui pelo menos um primeiro cilindro de pistão 20, um segundo cilindro de pistão 30, um terceiro cilindro de pistão 40 e um quarto cilindro de pistão 50. Em um aspecto, o compressor de ar 10 é um compressor de ar sem óleo. O primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 são apoiados por um alojamento do compressor ou cárter 12 e são cada um acionado por uma montagem do eixo da manivela 60 disposta dentro do alojamento do compressor 12 e apoiado de forma giratória pelo alojamento do compressor 12. Os componentes do compressor de ar 10 mencionados acima são aqui descritos detalhadamente. O compressor de ar 10 pode possuir um formato transversal pentagonal. Um membro do suporte 13 é fixado a uma superfície inferior do compressor de ar 10. O membro do suporte 13 é usado para montar o compressor de ar 10 em uma locomotiva ou veículo ferroviário.

[031] O primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 são de construção substancialmente similar ao primeiro cilindro de pistão 20 que opera como o primeiro cilindro, o segundo cilindro de pistão 30 que opera como o segundo cilindro, o terceiro cilindro de pistão 40 que opera como o terceiro cilindro, e o quarto cilindro de pistão 50 que opera como o quarto cilindro no compressor de ar multicilindro 10. Em um aspecto da revelação, o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 são cilindros de pistão de alta pressão. Neste mesmo aspecto, o segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40 são cilindros de pistão de baixa pressão. O primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 são geralmente menores e geralmente possuem diâmetro menor que o segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40.

[032] Em um aspecto, o primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 são radialmente configurados sobre um eixo longitudinal 11 do compressor de ar 10. Os cilindros de pistão 20, 30, 40, 50 fazem interface com uma circunferência externa do compressor de ar 10. Em um aspecto, os cilindros de pistão 20, 30, 40, 50 são posicionados em uma configuração de formato X em torno da circunferência externa do alojamento do compressor. O primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 podem ser configurados como a primeira e segunda pernas inferiores da configuração em formato X. O segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40 podem ser configurados como a primeira e segunda pernas superiores da configuração em formato X. Em um aspecto, o segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40 são posicionados no alojamento do compressor 12 entre o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50. Conforme mostrado na FIG. 5, o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 podem ser compensados no alojamento do compressor 12, de modo que o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 não sejam posicionados ao longo da mesma linha radial. Também é possível que o primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 sejam alinhados ao longo de uma linha em torno da circunferência externa do alojamento do compressor 12.

[033] Conforme mostrado nas FIGS. 3 e 4, o centro do primeiro cilindro de pistão 20 é posicionado em um primeiro ângulo α a partir da horizontal 14 do alojamento do compressor 12. Em um aspecto, o primeiro ângulo α é 18 graus. O centro do segundo cilindro de pistão 30 é posicionado em um segundo ângulo β da horizontal 14 do alojamento do compressor 12. Em um aspecto, o segundo ângulo β é 54 graus. Em um aspecto, o centro do primeiro cilindro de pistão 20 é posicionado 72 graus longe do centro do segundo cilindro de pistão 30. O centro do segundo cilindro de pistão 30 e o centro do terceiro cilindro de pistão 40 são posicionados a um terceiro ângulo y de um outro. Em um aspecto, o terceiro ângulo y é 72 graus. O centro do terceiro cilindro de pistão 40 é posicionado em um quarto ângulo ε da horizontal 14 do alojamento do compressor 12. Em um aspecto, o quarto ângulo ε é 54 graus. O centro do quarto cilindro de pistão 50 é posicionado em um quinto ângulo θ da horizontal 14 do alojamento do compressor 12. Em um aspecto, o quinto ângulo θ é 18 graus. Em um aspecto, o centro do terceiro cilindro de pistão 40 é posicionado 72 graus longe do centro do quarto cilindro de pistão 50. Em outro aspecto, o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 são posicionados 144 graus longe um do outro. Um sexto ângulo Δ é definido entre o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50. Em um aspecto, o sexto ângulo Δ é 144 graus. Em um aspecto, a combinação do primeiro ângulo α e do segundo ângulo β, o terceiro ângulo y, e a combinação do quarto ângulo ε e do quinto ângulo θ são iguais uns aos outros. Neste aspecto, estes ângulos são iguais a 72 graus. Deve ser compreendido, no entanto, que um perito na técnica compreenderia que os aspectos adicionais que usam diferentes combinações de ângulos também são contemplados.

[034] Em referência às FIGS. 3 e 4, em um aspecto, o sexto ângulo Δ é maior que o terceiro ângulo y. Em outras palavras, a distância entre o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 é maior que a distância entre o segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40. Em um aspecto, a configuração em formato X dos cilindros de pistão 20, 30, 40, 50 é assimétrica sobre o plano horizontal 14 que atravessa o eixo longitudinal 11 da montagem do eixo da manivela 60. A configuração em formato X dos cilindros de pistão 20, 30, 40, 50 pode ser simétrica sobre um plano vertical que atravessa o eixo longitudinal 11 da montagem do eixo da manivela 60. O primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 podem ser posicionados abaixo do plano horizontal 14 que atravessa o eixo longitudinal 11 da montagem do eixo da manivela 60. Em um aspecto, o sexto ângulo Δ é menor que a combinação do primeiro ângulo α, o segundo ângulo β, o terceiro ângulo y, o quarto ângulo ε e o quinto ângulo θ.

[035] O posicionamento do primeiro cilindro de pistão 20, segundo cilindro de pistão 30, terceiro cilindro de pistão 40 e quarto cilindro de pistão 50 cria uma redução no pulso de torque do compressor de ar 10 devido às forças de gás geradas durante o curso da compressão de cada cilindro de pistão. Ocorre uma força de gás máximo em um cilindro compressor conforme o pistão atinge o centro morto superior dentro do cilindro. A força do gás transmite um pulso de torque através da montagem do eixo da manivela 60, que é variável ao longo de toda a rotação da montagem do eixo da manivela 60. A montagem do eixo da manivela 60 pode apresentar diferentes pulsos de torque em diferentes locais com base na força de gás máximo criada por cada cilindro. Dependendo do desenho, o pulso de torque pode alterar a direção ao longo de uma única rotação da montagem do eixo da manivela 60. Isto significa que o pulso do torque pode mudar de um torque positivo para um torque negativo ao longo de uma única rotação da montagem do eixo da manivela. Este tipo de torque reverso é um traço comum das máquinas alternativas de qualquer tipo. Em compressores de ar multicilindro, o torque instantâneo de cada pistão é somado para criar uma curva de torque geral para o compressor. Os compressores de ar preexistentes podem apresentar um pulso de torque geral que oscila entre um valor elevado de pulso de torque para um baixo valor de pulso de torque. No entanto, para reduzir a quantidade da força de torção apresentada pela montagem do eixo da manivela 60, é desejável ter um compressor de ar com um pulso de torque geral consistente. Ao posicionar o primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 no alojamento do compressor 12, conforme descrito acima, atinge-se um pulso de torque geral consistente. Além disso, ao usar esta configuração, o pulso de torque do compressor de ar 10 não reverte direções ao longo da rotação da montagem do eixo da manivela 60. Isto também ajuda a reduzir a força de torção aplicada à montagem do eixo da manivela 60. A combinação da falta de reversão no pulso do torque e o pulso de torque geral reduzido resulta em um compressor de ar 10 que é mais fácil na transmissão, que é especialmente vantajoso em aplicações onde o compressor de ar 10 é acionado por motor elétrico. Além disso, ao posicionar o segundo cilindro de pistão 30 e o terceiro cilindro de pistão 40, que são cilindros de baixa pressão, entre o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50, o pulso de torque pulse é mais reduzido. Um compressor de ar 10 com dois cilindros de pistão de alta pressão posicionados entre dois cilindros de pistão de baixa pressão apresentariam um maior pulso de torque.

[036] Uma melhora adicional sobre os compressores de ar preexistente é obtida ao posicionar os cilindros de pistão próximos a 180 graus fora da fase. O equilíbrio dinâmico do compressor de ar 10 é melhorado, como comparado aos compressores de ar preexistentes. Portanto, o compressor de ar 10 apresenta poucas forças de desequilíbrio que podem afetar a operação do compressor de ar 10.

[037] Conforme mostrado nas FIGS. 9 a 11, o primeiro cilindro de pistão 20 inclui um alojamento de cilindro 21 que possui uma primeira extremidade 22a adaptada para ser inserida em uma abertura correspondente, conforme aqui descrito, no alojamento do compressor 12, e uma segunda extremidade 22b. O alojamento de cilindro 21 é formado com um flange 23 localizado proximal da primeira extremidade 22a para fazer interface com o exterior do alojamento do compressor 12. As barbatanas de dissipação de calor 24 podem ser providas sobre o alojamento do cilindro 21, e o alojamento do cilindro 21 pode ser formado de qualquer material adequado que provê características de resistência e dissipação de calor, como o alumínio.

[038] Uma cabeça de cilindro 25 é presa à segunda extremidade 22b do alojamento cilíndrico 21. A cabeça do cilindro 25 prende uma montagem de válvula 26 na segunda extremidade 22b do alojamento cilíndrico 21 por meio de fixadores mecânicos. A cabeça de cilindro 25 também aloja uma tampa descarregadora 29 posicionada acima da montagem da válvula 26. A tampa descarregadora 29 aloja um pistão descarregador 75 que é operado pneumaticamente por meio de ar guiado através da tampa descarregadora 29 mecanicamente fixado à parte superior da cabeça de cilindro 25. Uma vedação sem lubrificação entre o pistão descarregador 75 e a tampa descarregadora 29 separa o ar pressurizado no processo dentro da parte interna da cabeça de cilindro 25 do ar pressurizado (ar piloto) dentro do sistema descarregador. O pistão descarregador 75 funciona para manter a lateral interna da montagem da válvula 26 aberta quando a pressão do ar é aplicada às portas piloto 77a, 77b da tampa descarregada 29. Durante este período de operação, o compressor 10 pode girar sem liberar ar comprimido à descarga do compressor. A cabeça de cilindro 25 inclui um primeiro canal de ar 28a e um segundo canal de ar 28b. A cabeça de cilindro 25 pode ser formada de qualquer material adequado que fornece características de resistência e transferência de calor, como alumínio.

[039] Conforme observado anteriormente, o segundo cilindro de pistão 30 possui uma construção substancialmente similar ao restante dos cilindros de pistão, conforme agora descrito a seguir. O segundo cilindro de pistão 30 inclui um alojamento cilíndrico 31 que possui uma primeira extremidade 32a adaptada para ser inserida em uma abertura correspondente, conforme aqui descrito, no alojamento do compressor 12, e uma segunda extremidade 32b. O alojamento cilíndrico 31 é formado com um flange 33 localizado proximal à primeira extremidade 32a para fazer interface com o exterior do alojamento do compressor 12. As barbatanas que dissipam calor 34 podem ser providas sobre o alojamento cilíndrico 31, e o alojamento cilíndrico 31 pode ser formado de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características dissipantes de calor, como alumínio.

[040] Uma cabeça de cilindro 35 é presa à segunda extremidade 32b do alojamento cilíndrico 31. A cabeça de cilindro 35 prende uma montagem de válvula 36 na segunda extremidade 32b do alojamento cilíndrico 31 por meio de fixadores mecânicos. A cabeça de cilindro 35 também aloja uma tampa descarregadora 39 posicionada sobre a montagem de válvula 36. A tampa descarregadora 39 aloja um pistão descarregador que é operado pneumaticamente pelo ar guiado através da tampa descarregadora 39 mecanicamente presa à parte superior da cabeça de cilindro 35. Uma vedação sem lubrificação entre o pistão descarregador e a tampa descarregadora 39 separa o ar pressurizado do processo na porção interna da cabeça de cilindro 35 do ar pressurizado (ar piloto) no sistema descarregador. O pistão descarregador funciona para manter a lateral interna da montagem da válvula 36 aberta quando o ar pressurizado é aplicado às portas piloto 78a, 78b da tampa descarregadora 39. Durante este período de operação, o compressor 10 pode girar sem liberar ar comprimido à descarga do compressor. A cabeça de cilindro 35 inclui um primeiro canal de ar 38a e um segundo canal de ar 38b. A cabeça de cilindro 35 pode ser formada de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características de transferência de calor, como alumínio.

[041] Conforme observado anteriormente, o terceiro cilindro de pistão 40 possui uma construção substancialmente similar ao restante dos cilindros de pistão, conforme agora descrito em seguida. O terceiro cilindro de pistão 40 inclui um alojamento cilíndrico 41 que possui uma primeira extremidade 42a adaptada para ser inserida em uma abertura correspondente, conforme aqui descrito, no alojamento do compressor 12, e uma segunda extremidade 42b. O alojamento cilíndrico 41 é formado com um flange 43 localizado proximal à primeira extremidade 42a para fazer interface com o exterior do alojamento do compressor 12. As barbatanas que dissipam calor 44 podem ser providas sobre o alojamento cilíndrico 41, e o alojamento cilíndrico 41 pode ser formado de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características que dissipam calor, como alumínio.

[042] Uma cabeça de cilindro 45 é presa à segunda extremidade 42b do alojamento cilíndrico 41. A cabeça de cilindro 45 prende uma montagem de válvula 46 na segunda extremidade 42b do alojamento cilíndrico 41 por meio de fixadores mecânicos. A cabeça de cilindro 45 também aloja uma tampa descarregadora 49 posicionada sobre a montagem de válvula 46. A tampa descarregadora 49 aloja um pistão descarregador que é operado pneumaticamente por meio do ar guiado através da tampa descarregadora 49 mecanicamente presa à parte superior da cabeça de cilindro 49. Uma vedação sem lubrificação entre o pistão descarregador e a tampa descarregadora 49 separa o ar pressurizado do processo na porção interna da cabeça de cilindro 45 do ar pressurizado (ar piloto) no sistema descarregador. O pistão descarregador funciona para manter a lateral interna da montagem da válvula 46 aberta quando a pressão do ar é aplicada às portas piloto 79a, 79b da tampa descarregadora 49. Durante este período da operação, o compressor 10 pode girar sem liberar ar comprimido à descarga do compressor. A cabeça de cilindro 45 inclui um primeiro canal de ar 48a e um segundo canal de ar 48b. A cabeça de cilindro 45 pode ser formada de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características de transferência de calor, como alumínio.

[043] Conforme observado anteriormente, o quarto cilindro de pistão 50 possui uma construção substancialmente similar ao restante dos cilindros de pistão, conforme agora descrito a seguir. O quarto cilindro de pistão 50 inclui um alojamento cilíndrico 51 que possui uma primeira extremidade 52a adaptada para ser inserida em uma abertura correspondente, conforme aqui descrito, no alojamento do compressor 12, e uma segunda extremidade 52b. O alojamento cilíndrico 51 é formado com um flange 53 localizado proximal à primeira extremidade 52a para fazer interface com o exterior do alojamento do compressor 12. As barbatanas que dissipam calor 54 podem ser providas sobre o alojamento cilíndrico 51, e o alojamento cilíndrico 51 pode ser formado de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características que dissipam calor, como alumínio.

[044] Uma cabeça de cilindro 55 é presa à segunda extremidade 52b do alojamento cilíndrico 51. A cabeça de cilindro 55 prende uma montagem de válvula 56 na segunda extremidade 52b do alojamento cilíndrico 51 por meio de fixadores mecânicos. A cabeça de cilindro 55 também aloja uma tampa descarregadora 59 posicionada sobre a montagem de válvula 56. A tampa descarregadora 59 aloja um pistão descarregador 78 que é operado pneumaticamente pelo ar guiado através da tampa descarregadora 59 mecanicamente presa à parte superior da cabeça de cilindro 55. Uma vedação sem lubrificação entre o pistão descarregador 78 e a tampa descarregadora 59 separa o ar pressurizado do processo na parte interna da cabeça de cilindro 55 do ar pressurizado (ar piloto) no sistema descarregador. O pistão descarregador 78 funciona para manter a lateral interna da montagem de válvula 56 aberta quando o ar pressurizado é aplicado às portas piloto 80a, 80b da tampa descarregadora 59. Durante este período de operação, o compressor 10 pode girar sem liberar ar comprimido à descarga do compressor. A cabeça de cilindro 55 inclui um primeiro canal de ar 58a e um segundo canal de ar 58b. A cabeça de cilindro 55 pode ser formada de qualquer material adequado que provê resistência suficiente características de transferência de calor, como alumínio.

[045] Em referência às FIGS. 9 a 11, o primeiro cilindro de pistão 20 inclui ainda um primeiro pistão 61 que é operável de forma recíproca dentro do alojamento cilíndrico 21. O pistão 61 inclui uma primeira extremidade 62a e uma segunda extremidade 62b, e é feito de qualquer material adequado que provê resistência suficiente características de transferência de calor, como alumínio. O pistão 61 é conectado de forma operativa à montagem do eixo da manivela 60 por meio de uma haste de conexão 63. Na operação, o pistão 61 opera em um movimento oscilante que é gerado por meio da rotação da montagem do eixo da manivela 60. O ar é puxado de dentro do alojamento cilíndrico 21 do primeiro cilindro de pistão 20 por meio de um dos canais de ar 28a, 28b como resultado do movimento a jusante do pistão 61. Uma montagem de válvula 26 inclui uma porção que é aberta durante o movimento a jusante do pistão 61, puxando o ar para dentro do alojamento cilíndrico 21, e se fecha durante o movimento a montante. Além disso, a montagem de válvula possui outra porção que se fecha durante o movimento a jusante do pistão 61 e se abre durante o movimento a montante do pistão 61, pelo qual o ar no alojamento cilíndrico 21 é comprimido e guiado para fora do alojamento cilíndrico 21 por meio de um dos canais de ar 28a, 28b.

[046] O segundo cilindro de pistão 30 inclui ainda um segundo pistão 64 que é operável reciprocamente dentro do alojamento cilíndrico 31. O pistão 61 inclui uma primeira extremidade 65a e uma segunda extremidade 65b, e é feito de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características de transferência de calor, como alumínio. O pistão 64 é conectado de forma operativa à montagem do eixo da manivela 60 por meio de uma haste de conexão 66. Na operação, o pistão 64 opera em um movimento oscilante que é gerado por meio da rotação da montagem do eixo da manivela 60. O ar é puxado de dentro do alojamento cilíndrico 31 do segundo cilindro de pistão 30 por meio de um dos canais de ar 38a, 38b como resultado do movimento a jusante do pistão 64. Uma montagem de válvula 36 inclui uma porção que é aberta durante o movimento a jusante do pistão 64, puxando o ar de dentro do alojamento cilíndrico 31, e se fecha durante o movimento a montante. Além disso, a montagem de válvula possui outra porção que se fecha durante o movimento a jusante do pistão 64 e se abre durante o movimento a montante do pistão 64, pelo qual o ar no alojamento cilíndrico 31 é comprimido e guiado para fora do alojamento cilíndrico 31 por meio de um dos canais de ar 38a, 38b.

[047] O terceiro cilindro de pistão 40 inclui ainda um terceiro pistão 67 que é operável de forma recíproca dentro do alojamento cilíndrico 41. O pistão 67 inclui uma primeira extremidade 68a e uma segunda extremidade 68b, e é feito de qualquer material adequado que provê resistência suficiente e características de transferência de calor, como alumínio. O pistão 67 é conectado de forma operativa à montagem do eixo da manivela 60 por meio de uma haste de conexão 69. Na operação, o pistão 67 opera em um movimento oscilante que é gerado por meio da rotação da montagem do eixo da manivela 60. O ar é puxado de dentro do alojamento cilíndrico 41 do terceiro cilindro de pistão 40 por meio de um dos canais de ar 48a, 48b como resultado do movimento a jusante do pistão 67. Uma montagem de válvula 46 inclui uma porção que é aberta durante o movimento a jusante do pistão 67, puxando o ar de dentro do alojamento cilíndrico 41, e se fecha durante o movimento a montante. Além disso, a montagem de válvula possui outra porção que se fecha durante o movimento a jusante do pistão 67 e se abre durante o movimento a montante do pistão 67, pelo qual o ar no alojamento cilíndrico 41 é comprimido e guiado para fora do alojamento cilíndrico 41 por meio dos canais de ar 48a, 48b.

[048] O quarto cilindro de pistão 50 inclui ainda um quarto pistão 70 que é reciprocamente operável dentro do alojamento cilíndrico 51. O pistão 70 inclui uma primeira extremidade 71a e uma segunda extremidade 71b, e é feito de qualquer material adequado que provê resistência suficiente características de transferência de calor, como alumínio. O pistão 70 é conectado operativamente à montagem do eixo da manivela 60 por meio de uma haste de conexão 72. Na operação, o pistão 70 opera em um movimento oscilante que é gerado por meio da rotação da montagem do eixo da manivela 60. O ar é puxado de dentro do alojamento cilíndrico 51 do quarto cilindro de pistão 50 por meio de um dos canais de ar 58a, 58b como resultado do movimento a jusante do pistão 70. Uma montagem de válvula 56 inclui uma porção que é aberta durante o movimento a jusante do pistão 70, puxando o ar de dentro do alojamento cilíndrico 51, e se fecha durante o movimento a montante. Além disso, a montagem de válvula possui outra porção que se fecha durante o movimento a jusante do pistão 70 e se abre durante o movimento a montante do pistão 70, pelo qual o ar no alojamento cilíndrico 51 é comprimido e guiado para fora do alojamento cilíndrico 51 por meio de um dos canais de ar 58a, 58b.

[049] O compressor de ar 10 apresenta melhora da ventilação do alojamento do compressor 12 devido ao aumento de deslocamento do volume do alojamento do compressor 12 sem comprometer os benefícios adicionados de melhora de pulso de torque e equilíbrio dinâmico para o compressor de ar 10. Em um aspecto, o alojamento do compressor 12 desloca uma quantidade de ar que é aproximadamente 72% do volume de expulsão do compressor de ar 10 durante cada rotação da montagem do eixo da manivela 60. Isto cria um resfriamento eficaz do compressor de ar 10 ao forçar o ar fresco para dentro e para fora do compressor de ar 10 para a finalidade de resfriar os componentes internos do compressor de ar 10 durante a operação. Alguns compressores de ar preexistentes que são destinados para reduzir o pulso de torque e minimizar as vibrações de inércia que possui muito menos deslocamento favorável do alojamento do compressor 12 para a proporção de volume de expulsão, o que significa que a quantidade de ar resfriado disponível para os componentes internos é reduzida. Pode ser reduzida ainda ao ponto onde este tipo de resfriamento não é eficaz para a operação confiável do compressor de ar. Outros compressores de ar preexistentes também sacrificam o pulso do torque e o controle de equilíbrio em favor de um grande deslocamento interno. Ao usar a configuração do presente compressor de ar 10, há necessidade de usar o ar da entrada do compressor para resfriar o alojamento do compressor 10. Este tipo de configuração de resfriamento usado com os compressores de ar preexistentes reduzem a eficiência do compressor, aumentam as temperaturas do ar da operação e podem fazer com que a temperatura do alojamento do compressor 12 aumente durante a operação de descarga.

[050] O compressor de ar 10 inclui ainda uma ventoinha de resfriamento 73. A ventoinha de resfriamento 73 é conectada de forma operativa à montagem do eixo da manivela 60 do compressor de ar 10. A rotação da montagem do eixo da manivela 60 gira a ventoinha de resfriamento 73, que cria uma via de fluxo 74 que termina perpendicular ao primeiro cilindro de pistão 20, ao segundo cilindro de pistão 30, ao terceiro cilindro de pistão 40 e ao quarto cilindro de pistão 50. A ventoinha de resfriamento 73 provê ventilação de resfriamento para os cilindros de pistão. Em um aspecto, a via de fluxo perpendicular 74 criada pela ventoinha de resfriamento 73 provê ventilação a cada um dos cilindros de pistão, porque o primeiro cilindro de pistão 20, o segundo cilindro de pistão 30, o terceiro cilindro de pistão 40 e o quarto cilindro de pistão 50 são cada um posicionado atrás da ventoinha de resfriamento 73 na via de fluxo perpendicular 74. A disposição radial dos cilindros de pistão permite o resfriamento da ventoinha de resfriamento 73 para fluir diretamente sobre cada cilindro de pistão. Isto é uma melhora sobre os compressores de ar preexistentes que incluem cilindros de pistão opostos horizontalmente, em que a via de fluxo de uma ventoinha de resfriamento termina sobre os cilindros de pistão é parcial ou completamente bloqueada dos cilindros de pistão de resfriamento posicionado na parte traseira do compressor de ar. Quando os cilindros de pistão de um compressor de ar são posicionados atrás um do outro, a via de fluxo de resfriamento da ventoinha de resfriamento não atinge cada um dos cilindros de pistão. O compressor de ar 10 do compressor de ar soluciona este problema. A configuração radial do primeiro cilindro de pistão 20, segundo cilindro de pistão 30, terceiro cilindro de pistão 40 e quarto cilindro de pistão 50 também permite que uma grande porção de cada cilindro de pistão esteja localizada dentro da via de fluxo 74 da ventoinha de resfriamento 73. A ventoinha de resfriamento 73 pode ser operada por embreagem para otimizar o resfriamento do compressor de ar 10.

[051] Ao usar a configuração do compressor de ar 10 descrito acima, as dimensões gerais são reduzidas em comparação aos compressores de ar preexistentes. Sem os cilindros de pistão posicionados lado a lado na direção longitudinal ao longo do alojamento do compressor 12, o comprimento longitudinal do compressor de ar 10 é reduzido em comparação aos compressores de ar preexistentes. Ao depositar o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 a 18 graus a partir da horizontal 14 do compressor de ar 10, a largura do compressor de ar 10 é menor em comparação aos compressores de ar com cilindros de pistão horizontalmente posicionados. Além disso, ao posicionar o primeiro cilindro de pistão 20 e o quarto cilindro de pistão 50 a 18 graus a partir da horizontal 14 do compressor de ar 10, a altura do compressor de ar 10 é reduzida em comparação aos compressores de ar preexistentes, especialmente um compressor de ar com uma configuração “W” para os cilindros de pistão.

[052] Em referência às FIGS. 12 a 17, as hastes de conexão 63, 66, 69, 72 são descritas mais detalhadamente. Embora seja provida a descrição em relação à haste de conexão 63, deve-se compreender que o restante das hastes de conexão 66, 69, 72 são configuradas de forma similar à haste de conexão 63. A haste de conexão 63 inclui um membro de haste 100, um pino de manivela que recebe a extremidade 102 provido em uma extremidade do membro de haste 100, e um pino de pulso que recebe a extremidade 104 provido em uma extremidade oposta do membro de haste 100. O membro de haste 100 pode ser substancialmente retangular estendido entre o pino de manivela que recebe a extremidade 102 e o pino de pulso que recebe a extremidade 104. O pino de manivela que recebe a extremidade 102 e o pino de pulso que recebe a extremidade 104 são substancialmente circulares e definem um pino de manivela que recebe o furo 106 e um pino de pulso que recebe um furo 108, respectivamente. Uma vez montado, o pino de manivela da montagem do eixo da manivela 60 é inserido através do pino de manivela que recebe o furo 106 e o pino de pulso da primeira montagem de pistão 61 é inserido através do pino de pulso que recebe o furo 108 da haste de conexão 63.

[053] A haste de conexão 63 pode ser provida como duas porções separadas 110, 112. A primeira porção 110 pode incluir o membro de haste 100 e o pino de pulso que recebe a extremidade 104. A segunda porção 112 pode incluir o pino de manivela que recebe a extremidade 102. A primeira porção 110 e a segunda porção 112 podem ser dividas em uma linha de separação 114. O membro de haste 100 e o pino de pulso que recebe a extremidade 104 podem ser posicionados sobre a linha de separação 114, e o pino de manivela que recebe a extremidade 102 pode ser posicionado abaixo da linha de separação 114. A linha de separação 114 é posicionada entre o membro de haste 100 e o pino de manivela que recebe a extremidade 102, que é provido em uma posição mais elevada que onde as hastes de conexão típicas são divididas. Uma primeira porção base 101 pode se estender de uma superfície superior do pino de manivela que recebe a extremidade 102. Uma segunda porção base 103 pode se estender de uma parte inferior do membro de haste 100. A linha de separação 114 pode ser provida entre a primeira porção base 101 e a segunda porção baseada 103. Pelo menos dois cravos 118 podem se estender da superfície superior da segunda porção 112. Os cravos 118 podem ser recebidos em aberturas correspondentes na primeira porção 110. As porcas de bloqueio 120 podem ser rosqueadas sobre as extremidades dos cravos 118 para bloquear a primeira porção 110 na segunda porção 112. Também é contemplado que a primeira porção 110 e a segunda porção 112 podem ser parafusadas juntas na linha de separação 114. Conforme mostrado na FIG. 15, um par de parafusos 131 pode ser provido para conectar as duas porções 110, 112. Os parafusos 131 podem ser rosqueados em aberturas 133 definidas na segunda porção 112. Conforme mostrado na FIG. 14, pelo menos um pino fixo 119 pode ser provido em uma superfície superior da segunda porção 112. Em um aspecto, dois pinos fixos 119 podem ser providos na segunda porção 112. Os pinos fixos 119 podem ser inseridos nas aberturas correspondentes definidas na primeira porção 110. Os pinos fixos 119 auxiliam no alinhamento da primeira porção 110 e da segunda porção 112 em relação um ao outro para conectar as duas porções 110, 112 com os cravos 118 e as porcas de bloqueio 120.

[054] Conforme mostrado nas FIGS. 12 e 13, as hastes de conexão da técnica anterior são tipicamente divididas em linha de separação pontilhada 116. Esta linha de separação 116 se estende do centro do pino de manivela que recebe a extremidade 102. Ao separar a haste de conexão 63 acima do pino de manivela que recebe a extremidade 102 na presente revelação, um rolamento de peça única (sem uma divisão) de qualquer tipo (plano, rolamento, esfera, etc.) pode ser vedado com elementos de vedação que também não são divididos no pino de manivela que recebe a extremidade 102. As hastes de conexão da técnica anterior não proveem este recurso, uma vez que a linha de separação 116 se estende do pino de manivela que recebe a extremidade 102, criando a necessidade para um rolamento dividido e elementos de vedação. O desenho de peça única e sem divisão do pino de manivela que recebe a extremidade 102 simplifica grandemente o desenho da haste de conexão 63 e melhora a lubrificação de vida longa do rolamento no pino de manivela que recebe a extremidade 102. Este desenho adiciona mais simplicidade que os desenhos típicos, uma vez que as tolerâncias firmes entre as duas porções da extremidade da manivela não são necessárias e os rolamentos padrão podem ser utilizados. Ao eliminar a linha de separação 116 no pino de manivela que recebe a extremidade 102, uma superfície de vedação também é eliminada, criando assim menos vias para graxa lubrificante que escapam do rolamento.

[055] Conforme mostrado nas FIGS. 16 e 17, uma variedade de rolamentos pode ser provida na haste de conexão 63. Um rolamento do pino de pulso 122 pode ser provido no pino de pulso que recebe o furo 108. O rolamento do pino de pulso 122 pode ser vedado no pino de pulso que recebe o furo 108 usando uma vedação do rolamento do pino de pulso 124. Da mesma forma, um rolamento do pino de manivela 126 pode ser provido no pino de manivela que recebe o furo 106. O rolamento do pino de manivela 126 pode ser vedado no pino de manivela que recebe o furo 106 usando uma vedação do rolamento do pino de manivela 128. O rolamento do pino de manivela 126 e o rolamento do pino de pulso 122 podem ser qualquer tipo de rolamento, inclusive plano, rolamento e esférico, entre outros. Um primeiro encaixe de graxa 130 pode ser provido no pino de manivela que recebe a extremidade 102. O primeiro encaixe de graxa 130 é configurado para fornecer lubrificação ao rolamento do pino de manivela 126. Da mesma forma, uma segunda localização da porta de graxa e o segundo encaixe de graxa 132 podem ser providos no membro de haste 100. O segundo encaixe de graxa pode ser configurado para fornecer lubrificação ao rolamento do pino de pulso 122.

[056] A haste de conexão 63 provê diversos conceitos de desenho que melhoram a fácil montagem da haste de conexão 63 e a manutenção do compressor de ar 10. O pino de manivela que recebe a extremidade de peça única 102 permite que o rolamento do pino de manivela 126 e a vedação do rolamento do pino de manivela 128 sejam montados como uma submontagem completa anterior à montagem sobre a montagem do eixo da manivela 60. A haste de conexão dividida 63 também permite a substituição da primeira porção 110 e da segunda porção 112 independentemente uma da outra. Esta substituição não pode ser realizada nos compressores de ar com hastes de conexão de peça única, uma vez que são frequentemente usadas em compressores sem óleo. Com as hastes de conexão de peça única, normalmente é necessário melhorar toda a haste de conexão do compressor para substituir o rolamento do pino de pulso. Isto significa que o rolamento do pino de manivela deve ser agitado e frequentemente exige que toda a montagem do eixo da manivela seja removida, o que é geralmente mais complexo e exige manutenção cara. Como são necessárias ferramentas especiais para esta manutenção, isto geralmente é uma tarefa que não pode ser concluída no campo por um usuário final. A haste de conexão dividida 63 permite que a primeira porção 110 seja removida sem agitar o rolamento do pino de manivela 126. Também simplifica o processo para o usuário final. Da mesma forma, a segunda porção 112 pode ser removida sem agitar o rolamento do pino de pulso 122.

[057] Além disso, a haste de conexão 63 é fabricada de modo que a primeira porção 110 e a segunda porção 112 não sejam par conjugal. Portanto, qualquer primeira porção 110 e qualquer segunda porção 112 podem ser combinadas para montar uma haste de conexão única 63. Isto permite o fornecimento de uma primeira porção 110 que inclui um novo pino de pulso vedado e lubrificado que pode ser instalado em qualquer segunda porção 112 já montada no compressor de ar 10. As hastes de conexão divididas tradicionais são pares conjugais nos quais o pino de manivela que recebe a extremidade e o pino de pulso que recebe a extremidade das hastes de conexão são feitas como uma única unidade e então divididas no centro do pino de manivela que recebe a extremidade. A haste de conexão sempre deve permanecer com um par. Ao mover a linha de separação 114 acima do pino de manivela que recebe a extremidade 102 e utilizar os pinos fixos 119, a primeira porção 110 e a segunda porção 112 não precisam ser mantidas como um par conjugal. Este recurso permite que um kit completo de pino de pulso que recebe a extremidade 104 (pino de pulso que recebe a extremidade com um novo pino de pulso, montagem do pistão e, opcionalmente, uma montagem de cilindro) sejam fornecidos como uma revisão de meia vida instalados em campo.

[058] Um método de relubrificação do rolamento do pino de manivela 126 durante sua duração é descrito abaixo. Os rolamentos de esfera de linha única de sulco profundo tradicionais não contém um sulco ou porta de lubrificação para permitir a nova lubrificação uma vez em serviço como alguns rolamentos de rolo, esféricos, de agulha e de esfera em linha dupla. Os rolamentos de anéis de retenção precisam que uma vedação seja removida para refornecer lubrificação ao rolamento. Na presente haste de conexão 63, o rolamento do pino de manivela 126 é vedado com vedações do rolamento do pino de manivela vedado externamente instalados 128 (ou protetores). Para permitir uma cavidade maior de lubrificação e meios para instalar a lubrificação, um par de anéis espaçadores 134, 135 (FIG. 16) são instalados entre o rolamento do pino de manivela 126 e o rolamento do pino de manivela 128. Os anéis espaçadores 134, 135 podem ser inseridos em uma ou ambas as laterais do rolamento do pino de manivela 126. O anel espaçador interno 134 inclui um retentor que mantém a posição do anel espaçador interno 134 durante a montagem. O anel espaçado externo 135 inclui fendas para permitir que a graxa passe em torno do anel espaçador externo 135 e no rolamento do pino de manivela 126. O primeiro encaixe de graxa 130 pode ser alinhado na comunicação de fluido com o anel espaçador externo 135.

[059] Usando esta montagem da haste de conexão 63, a segunda porção 112 pode ser construída completamente com um rolamento, espaçadores, vedações e graxa antes da instalação na montagem do compressor eixo da manivela 60. Uma vez instalado, pode ser mantido ao adicionar graxa ao rolamento do pino de manivela 126 para substitui qualquer graxa que tenha sido perdida através da vedação do rolamento do pino de manivela 128 na meia vida do compressor de ar 10 quando a primeira porção 110 é revisada. Conforme mencionado anteriormente, a manutenção e revisão da primeira porção 110 são permitidas pela haste de conexão dividida 63.

[060] Apesar de um aspecto de um compressor sem óleo radialmente configurado ser mostrado nas figuras anexas e descrito detalhadamente em seguida, outros aspectos ficarão evidentes para, e prontamente feito por, os peritos na técnica sem se desviar do escopo e espírito da invenção. De forma adequada, a descrição mencionada acima é pretendida para ser ilustrativa em vez de restritiva. A invenção descrita em seguida é definida pelas reivindicações anexas e todas as alterações à invenção que recaem no significado e variação da equivalência das reivindicações devem ser abrangidas em seu escopo.

Claims

1. HASTE DE CONEXÃO PARA UM COMPRESSOR DE AR, caracterizada por compreender: um membro de haste compreendendo um pino de pulso que recebe a extremidade formando uma primeira extremidade do membro de haste; e um pino de manivela de peça única que recebe a extremidade conectada de forma removível a uma segunda extremidade oposta do membro de haste ao longo de uma linha de separação, a extremidade de recebimento do pino de manivela compreende uma superfície circunferencial interna contínua que define um furo de recebimento contínuo, em que a superfície circunferencial interna é formada sem uma linha de separação, em que a linha de separação conectando o pino de manivela que recebe a extremidade ao membro da haste que está acima do furo de recebimento.

2. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela linha de separação ser provida entre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste.

3. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender uma primeira porção que inclui o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade, e uma segunda porção separada que inclui o pino de manivela que recebe a extremidade, e em que a linha de separação é provida entre a primeira porção e a segunda porção.

4. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender ainda pelo menos um pino fixo provido na segunda porção e pelo menos uma abertura correspondente definida na primeira porção, em que pelo menos um pino fixo é configurado para posicionar a primeira porção em relação à segunda porção.

5. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por compreender ainda pelo menos dois cravos que se estendem a partir da segunda porção, em que pelo menos dois cravos são recebidos nas aberturas definidas pela primeira porção, e em que uma porca de bloqueio é rosqueada a cada cravo para bloquear a primeira porção à segunda porção.

6. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda: um suporte de pino de manivela provido em um pino de manivela que recebe um furo definido pelo pino de manivela que recebe a extremidade, e um suporte de pino de pulso provido em um pino de pulso que recebe furo definido pelo pino de pulso que recebe a extremidade.

7. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por compreender ainda pelo menos um anel espaçador provido no pino de manivela que recebe a extremidade.

8. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda pelo menos um encaixe de graxa provido na comunicação de fluido com pelo menos um dentre: o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste.

9. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo pino de manivela que recebe a extremidade incluir uma primeira porção base que se estende a partir de uma superfície superior do pino de manivela que recebe a extremidade, em que o membro de haste inclui uma segunda porção base que se estende a partir de uma superfície inferior do membro de haste, e em que a linha de separação é provida entre a primeira porção base e a segunda porção base.

10. HASTE DE CONEXÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo pino de pulso que recebe a extremidade ser removível da haste de conexão, enquanto o pino de manivela que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de manivela, e em que o pino de manivela que recebe a extremidade é removível da haste de conexão, enquanto o pino de pulso que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de pulso.

11. COMPRESSOR DE AR PARA UM VEÍCULO FERROVIÁRIO, caracterizado por compreender: um alojamento do compressor; pelo menos um cilindro de pistão apoiado no alojamento do compressor; e uma montagem de eixo da manivela apoiado pelo alojamento do compressor e ligado a um pistão de pelo menos um cilindro de pistão por uma haste de conexão, a haste de conexão compreendendo: um membro de haste compreendendo um pino de pulso que recebe a extremidade formando uma primeira extremidade do membro de haste; e um pino de manivela de peça única e removível que recebe a extremidade conectado a uma segunda extremidade oposta do membro de haste, ao longo de uma linha de separação, a extremidade de recebimento do pino de manivela compreende uma superfície circunferencial interna contínua que define um furo de recebimento contínuo, em que a superfície circunferencial interna é formada sem uma linha de separação, em que a linha de separação de conexão do pino de manivela que recebe a extremidade ao membro da haste está acima do furo de recebimento.

12. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela linha de separação ser provida entre o pino de manivela que recebe a extremidade e o membro de haste.

13. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela haste de conexão compreender uma primeira porção que inclui o membro de haste e o pino de pulso que recebe a extremidade, e uma segunda porção separada que inclui o pino de manivela que recebe a extremidade, e em que a linha de separação é provida entre a primeira porção e a segunda porção.

14. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda pelo menos um pino fixo provido na segunda porção e pelo menos uma abertura correspondente definida na primeira porção, em que pelo menos um pino fixo é configurado para posicionar a primeira porção em relação à segunda porção.

15. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda pelo menos dois cravos que se estendem a partir da segunda porção, em que pelo menos dois cravos são recebidos nas aberturas definidas pela primeira porção, e em que uma porca de bloqueio é rosqueada a cada cravo para bloquear a primeira porção à segunda porção.

16. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda: um suporte de pino de manivela provido em um pino de manivela que recebe um furo definido pelo pino de manivela que recebe a extremidade, e um suporte de pino de pulso provido em um pino de pulso que recebe o furo definido pelo pino de pulso que recebe a extremidade.

17. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda pelo menos um anel espaçador provido no pino de manivela que recebe a extremidade.

18. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda pelo menos um encaixe de graxa provido na comunicação de fluido com pelo menos um dentre: o pino de manivela que recebe a extremidade, e o membro de haste.

19. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo pino de manivela que recebe a extremidade incluir uma primeira porção base que se estende a partir da superfície superior do pino de manivela que recebe a extremidade, em que o membro de haste inclui uma segunda porção base que se estende a partir de uma superfície inferior do membro de haste, e em que a linha de separação é provida entre a primeira porção base e a segunda porção base.

20. COMPRESSOR DE AR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo pino de pulso que recebe a extremidade ser removível da haste de conexão, enquanto o pino de manivela que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de manivela, e em que o pino de manivela que recebe a extremidade é removível da haste de conexão, enquanto o pino de pulso que recebe a extremidade permanece conectado a um pino de pulso.