PL185849B1 - Łącznik do przyłączania obudowy jednostki napędoweŁącznik do przyłączania obudowy jednostki napędowej do obudowy członu sprężarkij do obudowy członu sprężarki - Google Patents

Abstract

1. Lacznik do przylaczania obudowy jednostki napedowej do obudowy czlonu sprezarki, znamienny tym, ze jest wyposa- zony w zebra (12) na przynajmniej czesci scianki, przy czym wysokosc (H) kazdego zebra (12) jest równa przynajmniej póltora krotnej grubosci (D) czesci scianki na której to zebro (12) sie znajduje, a którego szero- kosc (B), w polowie wysokosci (H), jest co najmniej równa polowie grubosci (D), w ten sposób zebra (12) tworza pewien wzór, który dzieli scianke na przylegajace segmenty scianki (13), przy których gieciu charakterystyczna glówna fala ma czesto- tliwosc rezonansowa która wyklucza wzbudzenie przy wszystkich glównych cze- stotliwosciach wzbudzajacych, wlacznie z najwyzszymi, czlonu sprezarkowego ( 1 ). Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest łącznik do przyłączania obudowy jednostki napędowej do obudowy członu sprężarki.

Takie łączniki są używane w agregatach sprężarkowych do łączenia przeważnie odlewanej metalowej obudowy członu sprężarki z obudową, która stanowi obudowę jednostki napędowej, na przykład, obudowę silnika. Z powodu uwarunkowań konstrukcyjnych te obudowy nie mogą być wykonywane jako jedna jednolita jednostka.

W łączniku jest usytuowane sprzęgło pomiędzy wałkiem, lub wałkami, wirnika, lub wirników, członu sprężarki i wychodzącym na zewnątrz wałkiem, lub wałkami, jednostki napędowej. Ten łącznik może stanowić integralny zespół z przekładnią zębatą lub innym sprzęgającym przekształtnikiem.

Agregaty sprężarkowe są bardzo hałaśliwe. W celu ograniczenia poziomu hałasu stosowane są tłumiki drgań do odizolowania agregatu od podłoża, a korpus wykonuje się przy użyciu materiału ograniczającego hałas. Kanały, którymi przepływa zasysane powietrze są także odpowiednio preparowane pod względem akustycznym.

Chociaż to wszystko oznacza, że osiąga się już znaczne wytłumienie hałasu, jednak poziom hałasu agregatu sprężarkowego jest ciągle raczej wysoki.

185 849

Dążąc do dalszego ograniczenia poziomu hałasu przeprowadzono badania, które wykazały, że poważna ilość energii szumu jest wytwarzana w członie sprężarkowym i zależy od właściwości konstrukcyjnych całego agregatu, jest przetwarzana w niepożądane drgania i hałas.

W szczególności, przez częstotliwości drgań tych członów sprężarkowych, które prowadzą do promieniowania nadmiernej energii szumów, są wywoływane częstotliwości rezonansowe konstrukcji tych agregatów.

Znanym już było, że szczególnie łącznik pomiędzy obudowami członu sprężarkowego i jednostki napędowej jest odpowiedzialny za emisję szumu i przenoszenie wibracji i hałasu na silnik i na punkty podparcia tego łącznika.

Przedmiotem wynalazku jest łącznik do przyłączania obudowy jednostki napędowej do obudowy członu sprężarki wyposażony w żebra znajdujące się co najmniej na części ścianki, przy czym wysokość każdego żebra jest równa przynajmniej półtora krotnej grubości części ścianki na której to żebro się znajduje, a którego grubość, w połowie wysokości, jest co najmniej równa połowie wcześniej wymienionej grubości, w ten sposób żebra tworzą wzór, który dzieli ściankę na przylegające segmenty ścianki, przy których gięciu charakterystyczna główna fala ma częstotliwość rezonansowa, która wyklucza wzbudzenie przy wszystkich głównych częstotliwościach wzbudzających, włącznie z najwyższymi, członu sprężarkowego.

Korzystnie jest, że segmenty które są ograniczone przez żebra zajmują przynajmniej połowę jego ścianki.

Żebra są usytuowane po stronie zewnętrznej albo po stronie wewnętrznej.

Łącznik jest utworzony z części rurowej i dwóch kołnierzy znajdujących się przy jej końcach, przy czym część rurowa jest wyposażona co najmniej po obu stronach w żebra.

Łącznik tworzy skrzynie, za pomocą którego człon sprężarkowy i jednostka napędowa są mocowane z tej samej strony, albo na różnych stronach skrzyni.

Sprzęgło znajduje się pomiędzy wychodzącym na zewnątrz wałkiem jednostki napędowej i wałkiem wirnika członu.

Część spodu łącznika opiera się, na poduszkach elastycznych znajdujących się na wsporniku.

Zaletą tego wynalazku jest taki łącznik, w którym promieniowanie szumu i przenoszenie drgań są minimalne, a tym samym emisja hałasu przez agregat sprężarkowy jest zredukowana.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie agregat sprężarkowy z łącznikiem według wynalazku, fig. 2 - widok pionowy boku łącznika agregatu sprężarkowego z fig. 1 w powiększonej skali, fig. 3 - widok zgodnie ze strzałką F3 na fig. 2, fig. 4 - widok zgodnie ze strzałką F4 na fig. 2, fig. 5 - przekrój wzdłuż linii V-V na fig. 3, fig. 6 - przekrój wzdłuż linii VI-VI na fig. 2, fig. 7 - schematyczny widok agregatu sprężarkowego analogiczny do tego z fig. 1, ale odnoszący się do innej postaci rozwiązania.

Na fig. 1, przedstawiony został agregat sprężarkowy składający się z członu sprężarkowego 1, na przykład, z członu sprężarki ślimakowej z jednym wirnikiem, albo z członu sprężarki śrubowej z dwoma wirnikami, z jednostki napędowej 2, którą stanowi silnik elektryczny, oraz z łącznika 3 łączącego obudowę 4 jednostki napędowej 2 z obudową 5 członu sprężarkowego 1, w którym to łączniku jest umieszczone sprzęgło 6 pomiędzy wychodzącym na zewnątrz wałkiem 7 tej jednostki napędowej 2 i wałkiem 8 wirnika członu sprężarkowego 1.

W tym przypadku człon sprężarkowy 1 jest sprężarką śrubo w<ą a zatem zawiera dwa wirniki, a wałek 8 za pomocą przekładni z kołami zębatymi, przekładni pasowej, albo innego sprzęgającego przekształtnika, może napędzać wałek wirnika.

Łącznik 3 składa się z części rurowej 9 z kołnierzem 10 przy jednym końcu, do zamocowania na obudowie 5 członu sprężarkowego 1, oraz z kołnierzem 11 przy drugim, trochę obszerniejszym końcu, do zamocowania na obudowie 4 jednostki napędowej 2.

Energia akustyczna wytwarzana w procesie sprężania przez człon sprężarkowy jest raczej toniczna i jest kompozycją określonych sygnałów. Najniższym określonym sygnałem, podstawowym tonem, jest sinusoida o częstotliwości równej rytmowi, w którym człon sprężarkowy zasysa powietrze z otoczenia i wydala go przez wylot członu sprężarkowego.

185 849

Powietrze jest sprężane w komorze sprężania i wydalane raczej nagle do wylotu, tak że ten proces nie przebiega w sposób postępowy. W konsekwencji są wytwarzane składowe harmoniczne tych tonów podstawowych. Te składowe harmoniczne mają częstotliwość, która jest całkowitą wielokrotnością częstotliwości podstawowych.

Ze względu na mnogość parametrów technologicznych i geometrycznych, mniej lub więcej harmonicznych jest wytwarzanych, a ich częstotliwości w odniesieniu do podstawowego tonu są ważne lub nie. Ta całkowita energia toniczna przenosi się przez obudowę 5 członu sprężarkowego 1 i na strukturach kołnierzowych powoduje wibracje, które każda w swój własny sposób, przekształcają tę energię w drgania i szum.

W celu ograniczenia tych wibracji są przewidziane żebra 12, na części, a korzystnie na większej części niż połowa ścianki części rurowej 9, zgodnie z wzorem, które dzielą tę zewnętrzną stronę pomiędzy kołnierzami 10 i 11 na sąsiadujące segmenty ścienne 13.

W przedstawionym przykładzie, te żebra 12 są przewidziane po zewnętrznej stronie wymienionej wcześniej ścianki części 9, ale one mogą być także usytuowane po stronie wewnętrznej.

Te żebra 12 spełniają specyficzne wymagania. Jak pokazano na szczególe z fig. 6, wysokość H lub wysokość żebra 12 jest równa co najmniej półtora krotnej i, na przykład, równa się dwukrotnej grubości D części ścianki, na której to żebro jest ustawione, oraz szerokość B mierzona w połowie wysokości tego żebra 12 jest co najmniej połową wymienionej wyżej grubości D i, na przykład, równa się tej grubości.

Ze względu na fakt, że łącznik jest częścią odlaną z metalu, żebra 12 są, ze względu na uwarunkowania odlewnicze, nieco szersze u podstaw. Wierzchołki żeber 12 są zaokrąglone, a żebra 12 łączą się z okrążoną przez nie częścią ścianki, na której one są ustawione.

Ten wyżej wymieniony wzór utworzony przez żebra 12 spełnia także specyficzne wymagania: mianowicie, ma on tak gęstą strukturę, że główna charakterystyczna fala przy gięciu dla każdego segmentu ścianki 13 ma częstotliwość rezonansową, która wyklucza wzbudzenie segmentu ścianki 13 przy wszystkich głównych częstotliwościach wzbudzających, włącznie z najwyższymi, członu sprężarkowego 1.

Najwyższa harmoniczna, inaczej mówiąc, składnik wzbudzający o najwyższej częstotliwości, nie jest już wtedy dłużej zdolny do wystartowania z tak zwaną falą zasysania lub z główną falą gięcia jakiegokolwiek segmentu ścianki 13. Rezultatem tego jest to, że ten segment ścianki 13 nie może promieniować żadnego poważniejszego szumu.

Każdy segment ścianki 13 zaczyna wibrować kiedy zostanie pobudzony siłą dynamiczną. Kiedy wibracja przybiera częstotliwość jednej z częstotliwości rezonansowych tego segmentu ścianki 13, jest promieniowany znaczniejszy szum niż szum promieniowany przez ten segment ścianki przy każdej częstotliwości.

Charakterystyczny rodzaj fali jest rodzajem, w którym segment ścianki wibruje z jedną z jego własnych częstotliwości rezonansowych i występuje różnica pomiędzy częstotliwościami segmentów.

Charakterystyczny rodzaj fali o głównej częstotliwości, rezonansowej jest charakterystycznym rodzajem fali przy gięciu, za pomocą której środkowy punkt segmentu ścianki 13 wykonuje ruch góra-dół i za pomocą której wszystkie punkty tego segmentu ścianki 13 wykonują mniejszy ruch, który jednak jest w fazie z ruchem punktu środkowego. Główny charakterystyczny rodzaj fali jest także oznaczany jako „rodzaj fali zasysania”.

A zatem, wyżej wspominany wzór zależy od właściwości członu sprężarkowego 1, takich jak prędkość obrotowa i konstrukcja wirnika, które wywołują wpływ na wzbudzenie częstotliwości członu sprężarkowego 1.

Większość segmentów ścianki 13 może być wyposażona w rowek 14 do wewnętrznego chłodzenia łącznika 3.

W prezentowanym przykładzie, żebra 12 i tym samym segmenty ścianki 13 są przedstawione na bocznych stronach części rurowej 9. Jedna boczna strona składa się z części tworzącej kąt z drugą. Górna strona i dolna strona części 9 mają płaskie części.

185 849

Jak pokazano na fig. 1, na jednej z takich części, dolnej, łącznik 3 z pośredniczącą poduszką elastyczną 15, spoczywa na wsporniku 16. W analogiczny sposób obudowa 4 jednostka napędowej 2 spoczywa na drugim punkcie podparcia 17.

Jest oczywiste, że żebra 12 i tym samym segmenty ścianki 13 mogą być umieszczone także, lub wyłącznie, na górnej i/lub dolnej stronie części 9.

Kołnierz 11 zasadniczo rozciąga się na zewnątrz względem otworu części 9, na odpowiadającym mu końcu tej części 9. Ten kołnierz 11 ma cztery otwory 18 z gwintem do wkręcania śrub wewnątrz, do mocowania na nich obudowy 4 za pomocą śrub.

Kołnierz 10, po przeciwnej stronie, jest asymetryczny względem otworu części 9 na końcu o który chodzi, mówiąc inaczej, kołnierz 10 wystaje na zewnątrz przy bocznej stronie, oraz wystaje do wewnątrz przy drugiej bocznej stronie.

W tym kołnierzu 10 otwory 19 są przewidziane do mocowania kołnierza 10 do obudowy 5 za pomocą śrub.

Opisywany dotychczas łącznik 3 posiada w konsekwencji poważną możliwość redukcji promieniowania szumów.

Łącznik 3 nie musi być koniecznie umieszczany na przedłużeniu członu sprężarkowego 1 i jednostki napędowej 2. On może być umieszczony, na przykład, poniżej u dołu, albo powyżej u góry, tego członu sprężarkowego i tej jednostki napędowej 2. W tym przypadku sprzęgło 6 stanowi przekładnia.

Poza tym, na fig. 7, jest przedstawiona schematycznie postać rozwiązania agregatu sprężarkowego, w której człon sprężarkowy 1 i jednostka napędowa 2 nie znajdują się na ich wzajemnym przedłużeniu, a łącznik 3 posiada inną formę niż opisywany dotychczas.

W tej postaci rozwiązania, ten łącznik 3 posiada kształt płaskiego pudła. Wałek 8 wirnika przechodzi przez otwór i wchodzi w wyżej wspominany bok.

Jednostka napędowa 2 jest zamocowana w analogiczny sposób, za pomocą kołnierza i śrub, przy dolnym końcu, na drugim boku łącznika 3. Wychodzący na zewnątrz wałek 7 przechodzi przez otwór i wchodzi w ten ostatnio wymieniony bok.

Na bocznych skrajach, obu wymienionych wyżej boków, znajdują się jedno obok drugiego, człon sprężarkowy 1 i jednostka napędowa 2, są też przewidziane żebra 12, które sobą określają przylegające segmenty ścianki 13.

Zarówno wymiary żeber 12, jak i wzór, który one tworzą, spełniają te same wymagania jak w postaci rozwiązania według figur 1 do 6.

W tym przypadku, żebra 12 także znacznie redukują promieniowany lub przenoszony szum.

W odmianie tego rozwiązania, człon sprężarkowy 1 i jednostka napędowa 2 mogą być umieszczone powyżej, albo po sąsiedzku, jedno względem drugiego z tej samej strony łącznika 3.

Niniejszy wynalazek nie jest w żaden sposób ograniczony do postaci rozwiązań opisanych przedtem i zaprezentowanych na figurach, wręcz przeciwnie, ten łącznik może być zrealizowany w różnych odmianach, bez wychodzenia poza dziedzinę wynalazku.

185 849

185 849

185 849

—-1

727276-

'7 .73

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Łącznik do przyłączania obudowy jednostki napędowej do obudowy członu sprężarki, znamienny tym, że jest wyposażony w żebra (12) na przynajmniej części ścianki, przy czym wysokość (H) każdego żebra (12) jest równa przynajmniej półtora krotnej grubości (D) części ścianki na której to żebro (12) się znajduje, a którego szerokość (B), w połowie wysokości (H), jest co najmniej równa połowie grubości (D), w ten sposób żebra (12) tworzą pewien wzór, który dzieli ściankę na przylegające segmenty ścianki (13), przy których gięciu charakterystyczna główna fala ma częstotliwość rezonansową, która wyklucza wzbudzenie przy wszystkich głównych częstotliwościach wzbudzających, włącznie z najwyższymi, członu sprężarkowego (1).
2. 2. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że segmenty (13), które są ograniczane przez żebra (12), zajmują przynajmniej połowę ścianki.
3. 3. Łącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że żebra (12) są usytuowane po zewnętrznej stronie ścianki.
4. 4. Łącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że żebra (12) są usytuowane po wewnętrznej stronie ścianki.
5. 5. Licznik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest utworzony przez część rurową (9) i dwa kołnierze (10 i 11) przy końcach.
6. 6. Łącznik według zastrz. 5, znamienny tym, że część rurowa (9) ma żebra (12) po co najmniej obu stronach.
7. 7. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest w postaci skrzyni, w której człon sprężarkowy (1) i jednostka napędowa (2) są mocowane z tej samej strony, albo na różnych stronach tej skrzyni.
8. 8. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że sprzęgło znajduje się pomiędzy wychodzącym na zewnątrz wałkiem (7) jednostki napędowej (2) i wałkiem (8) wirnika członu sprężarkowego (1).
9. 9. Łącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma część spodu, która spoczywa na poduszkach elastycznych (15) znajdujących się na wsporniku (16).