DE765994C - Reciprocating compressors - Google Patents

Reciprocating compressors

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DE765994C
DE765994C DEM149983D DEM0149983D DE765994C DE 765994 C DE765994 C DE 765994C DE M149983 D DEM149983 D DE M149983D DE M0149983 D DEM0149983 D DE M0149983D DE 765994 C DE765994 C DE 765994C
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DE
Germany
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crankshaft
cylinders
crank
forces
piston
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Expired
Application number
DEM149983D
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German (de)
Inventor
Friedrich Hagenmueller
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MAN AG
Original Assignee
MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/02Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders arranged oppositely relative to main shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Description

Kolbenverdichter Kolbengebläse' 'und Kolbenkompressoren für große Leistungen werden mit Rücksicht auf Zugänglichkeit, Gebäudehöhe, Gewichtsbelastung der Triebwerkszapfen in den meisten Fällen .als liegende Maschinen gebaut, die entweder von einem Elektromotor oder von einer Kolbenmaschine (Dampfmaschine, Gasmaschine) angetrieben werden. Bei Antrieb durch Elektromotor ist das Kolbengebläse selbst mit einem Kurbeltrieb versehen. Bei Antrieb durch eine Kolbenmaschine kann man, ebenfalls einen Kurbeltrieb an der anzutreibenden Maschine anwenden, oder man kuppelt das 'hinterste Kolbenstangenende -der antreibenden Maschine mit dem vordersten Kolbenstangenende der angetriebenen Maschine. Im letzteren Fall und besonders dann, wenn der Kolbenverdichter mehrstufig ist, wird der aus antreibender und angetriebener Maschine bestehende Maschinensatz sehr lang, die Summe der beweglichen Triebwerksmassen wird unverhältnismäßig groß und demgemäß auch die Triebwerkskräfte. Das gleiche gilt auch dann, wenn der Kolbenverdichter nur einstufig ist, aber wie z. B. bei den großen Hochofengebläsen der Kolben und die Kolbenstange sehr schwer werden. In diesen Fällen ist man wegen der großen Massenkräfte in I:ezug auf holbengeschiv indigkeit und Drehzahl bzw. Hubzahl an Grenzen gebunden. weil sonst trotz der Anwendung eines sehr schireren Fundaments und trotz der Anwendung von Gegeng@ Wichten Erschütterungen der -Nachbarschaft durch den nicht ausgeglichenen Teil der 'Massenkräfte liervorgerufen werden oder weil die auf die Triebiverkszapf-en wirkenden 'Massenkräfte zu hoch werden und von den verfügbaren Lagermetall"'n nicht aufgenommen werden können. Ähnlich liegt der Fall, wenn zum Antrieb von liegenden Kolbenverdichtern ein Elektromotor verwendet wird, denn auch in diesem Fall kann matt wegen der Massenkräfte der angetriebenen Kolbengebläse nur mäßige Drehzahlen an.ivnden. Auch wenn es gelingt. die 'Massenkräfte erster Ordnung durch Gegengewichte an der Kurbei zum Teil auszugleichen, liat es sich als notwendig erwiesen, die 'Massenkräfte zweiter Ordnung durch sehr schwierige und teuere Vorkehrungen ausztigleicli_n, um Gebäudeerschütterungen, Hervorgerufen durch die Massenkräfte zweiter Ordnung, in geringerer oder größerer Entfernung von der Maschine zu vermeiden oder zti beseitigen.Piston Compressors `` Piston Blowers '' and Piston Compressors for large Services are provided with regard to accessibility, building height and weight load the engine journals in most cases built as horizontal machines that either from an electric motor or from a piston engine (steam engine, gas engine) are driven. When driven by an electric motor, the piston blower is itself provided with a crank mechanism. When driven by a piston engine, one can also use a crank drive on the machine to be driven, or you couple the rearmost piston rod end of the driving machine with the foremost piston rod end the driven machine. In the latter case and especially if the reciprocating compressor is multi-stage, it will consist of the driving and driven machine Machine set very long, the sum of the moving engine masses becomes disproportionate large and accordingly also the engine forces. The same applies if the Piston compressor is only single-stage, but such. B. in the large blast furnace fans the piston and piston rod become very heavy. In these cases is Because of the large inertial forces in I: with reference to the Holbengeschiv indigkeit and speed or number of strokes tied to limits. because otherwise despite the application of a very schireren Foundation and despite the use of counter weights, vibrations in the neighborhood be caused by the unbalanced part of the inertia forces or because the inertia forces acting on the drive shafts become too high and from the available bearing metal "n cannot be absorbed. The situation is similar Case when an electric motor is used to drive horizontal reciprocating compressors becomes, because in this case, too, can be dull because of the inertia forces of the driven Only use the piston blower at moderate speeds. Even if it works. the 'mass forces First order to be partially compensated by counterweights at the crank, liat it proved necessary, the 'second order mass forces through very difficult and expensive precautions to avoid building vibrations caused by the inertial forces of the second order, at a lesser or greater distance from to avoid or partially eliminate the machine.

Trotz einer an sich geläufigen End-zu-End-Anordnung mehrerer Zylinder konnte nur bei gleich großen Zylindern und Triebwerksmassen auf beiden Kurbehvellenseiten ein Massenausgleich erreicht werden.Despite a common end-to-end arrangement of several cylinders was only possible with cylinders and engine masses of the same size on both sides of the crank shaft a mass balance can be achieved.

Min Gegensatz zu den bekannten Anordttungen stellt sich die Erfindung die Aufgabe, bei liegüiden mehrstufigen Kolbenverdichtern, deren Leistung auf beide Seiten einer Kurbelwelle verteilt sind, deren Kurbeln bzw. Kurbelgruppen in an sich bekannter Weise um iSo= versetzt sind, die l assenkräfte auszugleichen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Größen dir Zylinder und der Kurbelradien auf den beiden Seiten der Kurbehvelle derart gegeneinander abgestimmt sind, dalß die Triebiverlcsinassen vollkommen ausgeglichen sind und somit ebenfalls ein Ausgleich der Massenkräfte erster und zweiter Ordnun" also ein völliger Schutz der Umgebung vor den Wirkungen der 'Massenkräfte erreicht ist. Dies hat zur Folge, dali höhere Drehzahlen auch bei großen und sehr großen Leistungen möglich sind.The invention is in contrast to the known arrangements the task with Liegüiden multistage piston compressors, their performance on both Pages of a crankshaft are distributed, their cranks or crank groups in itself as is known, are offset by iSo = to balance out the lessening forces. this will achieved by the fact that the sizes of the cylinder and the crank radii on the two Sides of the crank shaft are matched to one another in such a way that the drive diverts are perfectly balanced and thus also a balance of the inertial forces first and second order "so a complete protection of the environment from the effects the 'mass forces is reached. As a result, higher speeds also are possible for large and very large services.

Wenn zwei 'Maschinen nach der Erfindung spiegelbildlich nebeneinander auf derselben Kurbelwelle verl-inigt werden, so wird zudem noch das von den .lassenkräftzn ausgeübte Drehmoment um eine senkrechte Achse aufgehoben.When two 'machines according to the invention are mirror images of each other are slowed down on the same crankshaft, then the exerted torque is canceled about a vertical axis.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung.The drawing shows an exemplary embodiment of the invention.

Bei denn hier dargestellten mehrstufig.-ti Gebläse ist die erste Stufe mit ihrem großen Zylinder a auf der einen Seite der Kurbelweile d angeordnet, während die beiden kleineren Zylinder h und c auf der anderen KurbAwellenseite liegen. Die erste Druckstufe a ist dabei so groß gewählt, daß die Massenkräfte des Triebwerkes des Zvlindersa i%-enigstens annähernd gleich groß denen der Triebwerke der Zylinder h und c- mit ihren kleineren Kurbeln db und d,, werden. Die Kurbel d" ist dabei zu den Kurbeln db und d, um i8o- versetzt. Dieser 'Massenausgleich läßt sich in gleicher Weise auch bei Dampf-oder Gasmaschinen anwenden.In the case of the multi-stage.-ti blower shown here, the first stage is arranged with its large cylinder a on one side of the crankshaft d while the two smaller cylinders h and c are on the other side of the crankshaft. the first pressure stage a is chosen so large that the inertia forces of the engine of the Zvlindersa i% - at least approximately the same size as those of the engines of the cylinders h and c- with their smaller cranks db and d ,, become. The crank d "is included to cranks db and d, offset by i8o-. This' mass balance can be expressed in apply in the same way to steam or gas engines.

Es ist nun angenommen. daß Lei Gebläsen die Kurbelwelle d durch eine umlaufende Antriebsquelle, beispielsweise durch den Elektromotor c, angetrieben wird. Da diese:, keine 'Massenkräfte hervorruft, ist der dargestellte 'Maschinensatz durch die vorgenoininene Teilung und durch die Versetzung um i8o= hinsichtlich :einer 'Massenkräfte ausgeglichen. Uni auch die 1fassendruckmomente vollends auszugleich:n, kuppelt man je einen 'lascliinensatz, dessen Massenkräfte auf die beschriebene Art und Weise ausgeglichen worden sind, mit einem diesen gleichen Maschinensatz, der in bezug auf die zur Kurbelwelle d senkrechte 'Mitteleb-ne sl>i@gelbildlich angeordnet ist, wohei man in der Srininetrieebene der beiden MascInnensätze den hier antreibenden Elektromotor legni kann.It is now accepted. that lei blowers the crankshaft d through a rotating drive source, for example, driven by the electric motor c will. Since this: 'does not' cause any inertia forces, the 'machine set shown is by the previous internal division and by the offset by i8o = with respect to: one 'Mass forces balanced. Uni also fully compensate for the 1-barrel pressure moments: n, one each couple a 'lascliinsatz whose inertial forces in the described way and way have been balanced with one of these same machine set, the in relation to the central plane sl> i @ gel, which is perpendicular to the crankshaft d is where one can find the driving force here in the kinematic plane of the two sets of men Electric motor legni can.

Treibt man dagegen d_n in den Massenkräften ausgeglichenen Verdichtersatz durch Kolbenmaschinen (Dampf- oder Gasmaschinen) an, so kann der den 1,lassendruckmomenten entgegenwirkende spiegelbildliche Maschinensatz auch durch die Antriebsinaschinen gebildet wZrden, deren Zylinder dann ebenso wie die des Verdichters dem Ausgleich der -Massenkräfte erster und zweiter Ordnung entsprechend anzuordnen sind.If, on the other hand, one drives the compressor set balanced in the inertia forces by piston engines (steam or gas engines), then the 1, release pressure moments counteracting mirror-image machine set also by the drive machines The cylinders of which, like those of the compressor, are then formed to compensate for this the mass forces of the first and second order are to be arranged accordingly.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Liegender mehrstufiger Kolbenverdichter, dessen Zylinder auf verschiedenen S-2iten der Kurbelwelle liegen, deren Kurbeln bzw. Kurbelgruppen um i8o' versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Zylinder und der Kurbelradien auf den beiden Seiten der Kurbelwelle derart gegeneinander abgestimmt sind, daß die Triebwerksmassen vollkommen ausgeglichen sind. Liegender mehrstufiger Kolbenverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß zwei 'lascliinen mit unter sich unterschiedlich hemessenen Zylindern und Kurbelradien auf be'id'en Kurbelwellenseiten in Längsrichtung der Kurbelwelle spiegelbildlich nebeneinanderliegen. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 345 69o, 468 097, 612 584; britische Patentschrift Nr. 6477 v. J. 1899; österreichische Patentschrift Nr. 140 9q.6.PATENT CLAIMS: i. Horizontal multistage piston compressor, the cylinders of which are on different S-2ites of the crankshaft, the cranks or crank groups are offset by i8o ', characterized in that the sizes of the cylinders and the crank radii on the two sides of the crankshaft are matched to one another in such a way that the Engine masses are perfectly balanced. Horizontal multistage piston compressor according to claim i, characterized in that. that two lines with differently measured cylinders and crank radii on both sides of the crankshaft are mirror images of each other in the longitudinal direction of the crankshaft. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patent specifications No. 345 69o, 468 097, 6 12 584; British Patent No. 6477 v. J. 1899; Austrian patent specification No. 140 9q.6.
DEM149983D 1941-02-16 1941-02-16 Reciprocating compressors Expired DE765994C (en)

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