CS207625B2

CS207625B2 - Rychloběžný vzduchový kompresor

Info

Publication number: CS207625B2
Application number: CS381878A
Authority: CS
Inventors: Wieslaw Wilczopolski; Tadeusz Zaba; Ryszard Rachwal; Kazimierz Nosal
Original assignee: Debica
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1981-08-31
Also published as: DD136999A5; SU862840A3; PL198984A1; HU178377B; BG38170A3

Description

(54) Rychloběžný vzduchový kompresor

Vynález se týká rychloběžného dvoustupňového. vzduchového kompresoru s diferenciálním pístem, určeného ke stlačování vzduchu pro pohon pneumatických systémů, například v letecké technice.

Je znám vzduchový kompresor, popsaný v patentovém spise SSSR č. 300 659 a sestávající z klikové skříně, válce prvního stupně, válce druhého stupně, hlavy válce s ventily, klikového hřídele s ojnicí a s diferenciálním pístem, v němž je těsně pod hlavou pístu uvnitř provedeno jedno příčné okénko, vyústěné na vnější povrch pístu do mezery mezi dvěma sousedními pístními kroužky obloukovou drážkou, vymezující úhel asi 180° a vytvářející mezi čely dvou sousedních pístních kroužků a čely okénka průchozí štěrbinu. Okénko se zúženou štěrbinou na ně navazující slouží pro přívod mazacího oleje na třecí plochy válce, pístu a pístních kroužků, které jsou ve styku s válcem, za účelem snížení opotřebení vzájemně se troucích částí. Minimální spotřeby mazacího oleje a optimálních provozních podmínek mazání třecích ploch je dosahováno změnou rozměrů štěrbiny a přiměřenými šířkami pístních kroužků.

Podstatnou nevýhodou uvedeného známého řešení je jednostranný přívod mazacího oleje, znesnadňující rovnoměrné rozdělová2 ní mazacího oleje po celém obvodě třecích ploch válce, pístu a pístních kroužků, což má za následek předčasné opotřebení těchto částí, zkrácenou životnost a sníženou provozní spolehlivost, jakož i cyklické prohýbání pístních kroužků po šířce štěrbiny a z toho vyplývající zvýšené opotřebení pístních kroužků, vyšší profukování a jev, tzv. kmitání pístních kroužků.

Cílem, tohoto vynálezu jo takové řešení, kterým by bylo dosaženo vyloučení uvedených nevýhod, a to zejména nerovnoměrného mazání třecích ploch válce, pístu a pístních kroužků, krátké životnosti a snížené provozní spolehlivosti rychloběžného, pístového kompresoru. Dalším záměrem je snížení opotřebení pístních kroužků, snížení jejich kmitání a zmenšení profukování.

Tento záměr byl vyřešen konstrukční úpravou rychloběžného dvoustupňového vzduchového kompresoru, spočívající ve smyslu vynálezu v tom, že za účelem rovnoměrného rozdělování mazacího oleje na třecí plochy válce, pístu a pístních kroužků, omezení vytváření nánosů karbonu na těchto· plochách, snížení opotřebení, zvýšení životnosti a pro zajištění optimální spotřeby mazacího· oleje je diferenciální píst opatřen dvěma nebo· více štěrbinami, umístěnými těsně pod hlavou pístu a vyústěnými buď v jedné rovině v mezeře mezi dvěma sousedními pístními kroužky, nebo» mezi skupinami pístních kroužků, anebo ve dvou rovinách v mezerách mezi třemi za sebou následujícími pístními kroužky nebo mezi skupinami pístních kroužků tak, že tyto· štěrbiny probíhají rovnoběžně s rovinou pístních kroužků nebo šikmo·, pod určitým úhlem,, vůči rovině pístních kroužků.

Štěrbiny probíhající rovnoběžně s rovinou pístních kroužků mohou přitom být uspořádány rozložené rovnoměrně v jedné řadě 'nebo· ve dvou řadách střídavě nebo ve skupinách po celém obvodu nebo po části obvodu diferenciálního· pístu.

Štěrbiny probíhající šikmo mohou být provedeny se sklonem pod úhlem v rozmezí 3° až 30°, přednostně pod úhlem v rozmezí 3° až 12°, přičemž mohou být rovněž uspořádány rovnoměrně rozložené v jedné řadě nebo ve dvou řadách střídavě nebo ve skupinách po celém obvodu nebo po části obvodu diferenciálního pístu.

Rozložení štěrbin rovnoměrně v jedné řadě nebo střídavě, resp. ve skupinách ve dvou řadách, jakož i jejich provedení rovnoběžně s rovinou pístních kroužků, resp. šikmo vůči rovině pístních kroužků je přitom určováno požadavky, aby mazací olej rozdělovaly rovnoměrně na nejvíce zatížené třecí plochy, a aby byla zajištěna regulace spotřeby mazacího oleje při optimálním mazání provedením vhodného počtu a velikostí štěrbin, přičemž počet a velikosti štěrbin jsou závislé například na provozních podmínkách kompresoru, na tlaku mazacího· oleje v přívodním mazacím systému a na jeho· náchylnosti k vytváření karbonu při daných provozních podmínkách, jakož i na velikosti diferenciálního pistu.

Podstatná výhoda řešení rychloběžného vzduchového· kompresoru podle vynálezu spočívá v zajištění rovnoměrného mazání třecích ploch válce, pístu a pístních kroužků, ve snížení opotřebení vzájemně se troucích částí, jakož i v prodloužení životnosti a ve zvýšení provozní spolehlivosti takto řešeného rychloběžného vzduchového· kompresoru.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, s odvoláním na vyobrazení, znázorňující na obr. 1 — podélný řez rychloběžným vzduchovým kompresorem s diferenciálním pístem podle vynálezu; obr. 2 — podélný řez diferenciálním pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení se dvěma štěrbinami umístěnými v jedné rovině v mezeře mezi dvěma sousedními pístními kroužky a rovnoběžnými s rovinou pístních kroužků a rozmístěnými vzájemně protilehle; obr. 3 — příčný řez diferenciálním pístem v ose A —- A podle obr. 2; obr. 4 — podélný řez diferenciálním pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení se čtyřmi nebo více štěrbinami umístěnými v jedné rovině v mezeře mezi dvěma sou- -i sedními pístními kroužky nebo· mezi skupinámi pístních kroužků a rovnoběžnými s rovinou pístních kroužků a uspořádanými rovnoměrně po obvodu pístu; obr. 5 — příčný řez diferenciálním pístem v ose B — B podle obr. 4; obr. 6 — podélný řez diferenciálním pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení se čtyřmi štěrbinami umístěnými rovnoměrně střídavě ve dvou rovinách v mezerách mezi třemi sousedními pístními kroužky nebo mezi skupinami pístních kroužků a rovnoběžnými s rovinou pístních kroužků; obr. 7 — příčný řez diferenciálním pístem, v ose C — C podle obr. 6; obr. 8 — podélný řez diferenciálním pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení se dvěma štěrbinami¹ umístěnými protilehle v jedné rovině v miezeře mezi dvěma sousedními pístními kroužky nebo mezi skupinami pístních kroužků a provedenými v určitém sklonu vůči rovině pístních kroužků; obr. 9 — podélný řez diferenciálním pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení s více štěrbinami umístěnými v jedné řadě v mezeře mezi dvěma sousedními pístními kroužky nebo· mezi skupinami pístních kroužků a provedenými v určitém sklonu vůči rovině pístních kroužků a uspořádanými rovnoměrně po obvodu pístu; obr. 10 — podélný řez diferenciálními pístem kompresoru podle obr. 1, v provedení s více štěrbinami umístěnými rovnoměrně střídavě nebo ve skupinách ve dvou rovinách v mezerách mezi třemi sousedními pístními kroužky nebo mezi skupinami pístních kroužků a provedenými v určitém sklonu vůči rovině pístních kroužků.

Rychloběžný dvoustupňový vzduchový kompresor s diferenciálním pístem 4, v provedení podle vynálezu a sloužící ke stlačování vzduchu pro pneumatické systémy, například v letecké technice, sestává z klikové skříně 1, dvoustupňového válce s pouz. drem 2 a z hlavy válce 3 s ventily. Uvnitř | dvoustupňového pouzdra válce 2 je vložen ř dvoustupňový diferenciální píst 4, spojený ; pístním čepem 5 s ojnicí 6, která je svou hlavou spojena s klikovým hřídelem 9, pohánějícím diferenciální píst 4.

Dvoustupňový diferenciální píst 4 je o® patřen vhodným počtem štěrbin 8 v účel|g ném rozmístění, uspořádání a tvaru, jimiž je mazací olej z vnitřního prostoru klikové skříně 1 nastříkáván do mezery mezi použij drem válce 2 a diferenciálním pístem 4, vy'Z mezené nahoře a dole dvěma sousedními , pístními kroužky 9. Štěrbiny 8 jsou umí&těny těsně pod hlavou diferenciálního· pístu a vyústěny na jeho vnější povrch do mezery mezi dvěma sousedními pístními krouž4 ky 9 nebo do dvou mezer mezi třemi za se< bou následujícími pístními kroužky 10, poli případě do mezery nebo do mezer meziskugt pinami pístních kroužků 10. Štěrbiny 8 moi & bou přitom být provedeny jako rovnoběžné jjfc s rovinami pístních kroužků 9, 10 nebo moVvW hou s těmito rovinami svírat úhel 3° až 30° |j^'a mohou přitom, být po obvodě pístu i4 u·» i

spořádány rovnoměrně nebo ve skupinách v jedné řadě a nebo ve dvou řadách rovnoměrně, střídavě nebo ve skupinách. Počet štěrbin 8 je závislý na jejich rozměrech, vazkosti použitého· mazacího oleje a na dalších faktorech, jako například na provozních podmínkách kompresoru, na požadované spotřebě mazacího oleje při optimálním mazání třecích ploch válce pístu a píst' nich kroužků. Šířka a délka štěrbin 8 jsou závislé v prvé řadě na takových parametrech, jako· jsou druh a vlastnosti použitého mazacího oleje, tlak oleje v přívodním mazacím· systému a jeho náchylnost k vytváření karbonu při daných provozních podmínkách, jakož i na rozměrech diferenciálního pístu 4.

Provedení dvoustupňového diferenciálního pístu 4 se štěrbinami 8 podle vynálezu umožňuje použít jako mazacího oleje olejů používaných v leteckých spalovacích motorech, jakož i univerzálních mazacích olejů, přičemž tyto· těžké oleje mohou mít nízký bod vzplanutí š 115 ^CC při kompresní teplotě rovné 230 °C a kinematické viskozitě ě 12.10^-6 m².s^_1 při teplotě 100°C a při rozmezí hmotnosti 0,85 až 0,94 g/cm³ a při otáčkách klikového hřídele v rozmezí 1450 až 2400 1/min, středním kompresním tlaku ž 6 MPa a při spotřebě mazacího oleje rovné 0,2 až 6,0 g za hodinu.

Provedení rychloběžného vzduchového kompresoru s diferenciálním pístem podle vynálezu umožňuje úplné vyloučení vytváření karbonu na celém povrchu a vylučuje rovněž pronikání mazacího oleje do stlačeného vzduchu, jakož i profukování.

Claims

PREDMET

1. Rychloběžný dvoustupňový vzduchový kompresor, sestávající z klikové skříně, dvoustupňového válce, hlavy válce s ventily a z diferenciálního pístu, vyznačující se tím, že pro rovnoměrné rozdělování mazacího oleje na třecí plochy válce, pístu a pístních kroužků, omezení vytváření nánosů karbonu na těchto plochách, snížení opotřebení, zvýšení životnosti a pro zajištění optimální spotřeby mazacího oleje je diferenciální píst (4) opatřen dvěma nebo· více štěrbinami (8), umístěnými těsně pod hlavou diferenciálního pístu (4) a vyústěnými bud v jedné rovině v mezeře mezi dvěma sousedními pístními kroužky £9], nebo mezi skupinou pístních kroužků (10) nebo ve dvou rovinách v mezerách mezi třemi za sebou následujícími pístními kroužky (10) nebo· mezi skupinami pístních kroužků (10) tak, že tyto štěrbiny (8) probíhají rovnoběžně s rovinami pístních kroužků (9, 10 j nebo šikmo pod určitým úhlem vůči rovinám pístních kroužků (9, 10).

2. Rychloběžný dvoustupňový vzduchový kompresor podle bodu 1 vyznačující se tím·,

YNÁLEZU že pro rovnoměrné rozdělování mazacího oleje na třecí plochy válce, pístu a pístních kroužků jsou štěrbiny (8), probíhající rovnoběžně s rovinami pístních kroužků (9, 10), uspořádány v rovnoměrném rozložení v jedné řadě nebo ve dvou řadách, popřípadě střídavě nebo ve skupinách po celém obvodu nebo po části obvodu diferenciálního pístu (4).

3. Rychloběžný dvoustupňový vzduchový kompresor podle bodu 1 vyznačující se tím, že pro rovnoměrné rozdělování mazacího oleje na třecí plochy válce, pístu a pístních kroužků a pro omezení vytváření karbonu a pro zajištění optimální spotřeby mazacího oleje jsou štěrbiny (8), probíhající šikmo vůči rovinám pístních kroužků (9, 10j, provedeny se sklonem pod úhlem v rozmezí 3° až 30°, přednostně pod úhlem v rozmezí 3° až 12°, popřípadě jsou rovněž uspořádány v rovnoměrném rozložení v jedné řadě nebo ve dvou řadách, popřípadě střídavě nebo ve skupinách po celém obvodu nebo po části obvodu diferenciálního pístu (4).