PL72839B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 01.08.1969 Wlochy Zgloszenie ogloszono: 31.03.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 72839 KI. 27b, 2 MKP F04b 9/04 Twórcawynalazku: Manfred Malick Uprawniony z patentu tymczasowego: VEB Kombinat Pumpen und Verdichter Halle/Saale (Niemiecka Republika Demokratyczna) Sprezarka o tlokach przeciwbieznych Przedmiotem wynalazku jest sprezarka o tlokach przeciwbieznych, napedzanych ze wspólnego walu kor¬ bowego i umieszczonych wzgledem niego z jednej strony.Znane sa urzadzenia o podwójnych wzglednie przeciwbieznych tlokach, w których tloki przeciwbiezne pracujace o jednakowych lub róznych srednicach, sa umieszczone w osi cylindra i z jednej strony walu korbowe¬ go. Dla napedu tloka oddalonego od walu korbowego istnieja zasadniczo dwie mozliwosci. Jedna przewiduje naped przez wydluzone tloczyska z obydwu stron i na zewnatrz cylindra, druga natomiast przez wydrazony tlok, lezacy blizej walu korbowego i w osi cylindra. Przy tym w pierwszym przypadku tloki same przejmuja prowadzenie prostoliniowe, podczas gdy w drugim przypadku jeden tlok dziala równoczesnie na drugi jako krzyzulec. Obydwa warianty maja, w wyniku omówionego ukladu, niejednakowej dlugosci korbowody, które do tego przejmowac musza równiez rózne obciazenia.Wspólna cecha wszystkich znanych urzadzen o przeciwbieznych tlokach jest to, ze z czterech istniejacych czynnych powierzchni tlokowych sa wykorzystane do pracy tylko powierzchnie srodkowe lub dodatkowo po¬ wierzchnia tloka oddalonego od napedu, podczas gdy powierzchnia od strony wykorbienia nie bierze czynnego udzialu. Z wykorzystanych trzech powierzchni tlokowych jedna ma calkiem inne zadania na przyklad przeplu¬ kiwanie lub ladowanie przestrzeni spalania, ograniczonej innymi powierzchniami tlokowymi, lub tez zastosowa¬ na jest jako dodatkowa czesc rozprezna sprezarki z innymi powierzchniami tlokowymi. Odmiana otwarta do skrzyni korbowej, znana jako konstrukcja tloków nurnikowych, powoduje duze zuzycie oleju oraz daje gazom wolna droge do wnetrz skrzyni korbowej, przez co zawezaja sie mozliwosci jej stosowania.Dotychczas znane byly przewaznie urzadzenia o tlokach przeciwbieznych jako silniki. Jednakze ani tu, ani na odcinku roboczych urzadzen tlokowych konstrukcje te nie znalazly szerszego zastosowania. Wynalazek zmierza wiec do dalszego poprawienia sprawnosci i zapotrzebowania miejsca dla sprezarki, wykonanego jako konstrukcja z tlokami przeciwbieznymi.Celem wynalazku jest utworzenie dwustopniowej sprezarki z tlokami przeciwbieznymi jako urzadzenia wodzikowego, w których tloki nie przejmuja zadnych sil, wywolanych ukosnymi pozycjami korbowodu, w którym umozliwiono dobry dostep, szczególnie do roboczych zaworów, wyeliminowano rurowe przewody,2 72 839 które moga byc pobudzane przez pulsacje do drgan, i który moze byc zastosowany do sprezania bez oleju jak równiez do sprezania innych osrodków niz powietrze.Cel ten rozwiazano w ten sposób, ze naped zarówno tloka zwróconego do skrzyni korbowej, jak i odwróco¬ nego nastepuje przez tloczyska, przy czym pierwszy z nich wykonany jest z wydrazeniem, umozliwiajacym przeprowadzenie napedu drugiego, przez co wewnetrzny krzyzulec tloka oddalonego od skrzyni korbowej bieg¬ nie wkrzyzulcu z dwoma zewnetrznymi korobowodami tloka od strony skrzyni korbowej. W ten sposób wszystkie cztery mozliwe powierzchnie tlokowe sa calkowicie wykorzystane do sprezania, przy czym powierzch¬ nia zwrócona do skrzyni korbowej dziala jako drugi stopien sprezania, pozostale natomiast jako pierwszy stopien, i obydwa tloki posiadaja jednakowe srednice. Ponadto istnieje skuteczne oddzielenie napedu od prze¬ strzeni sprezania za pomoca uszczelnien na tloczyskach i korbowody posiadaja jednakowe wymiary, jak równiez obydwa stopnie maja jednakowy stosunek sprezania. Znany nam wal korbowo-tarczowy, którego ramiona zew¬ netrzne korby sa czopami korbowymi lezacymi na zewnatrz i sluza jak wiadomo, jako lozyska glówne walu korbowego, przy czym w celu dobrego wyrównowazenia mas srodkowych ramion wokól osi obrotu srodkowego czopa korbowego sa one jednostronnie, stozkowo zatoczone.Odmiennosc rozwiazania wedlug wynalazku polega na tym, ze wal mimosrodowy zamontowany jest tak, ze odleglosc mimosrodów odpowiada co najmniej szerokosci korbowodu i mimosród srodkowyjest tak dobrany, aby wspólnie z mozliwymi do wykonania otworami odciazajacymi na zewnetrznych mimosrodach bylo kompen¬ sowane niewywazenie, jak równiez, aby otrzymac obszar przekroju poprzecznego miedzy mimosrodami.W dalszym ujeciu wynalazek przewiduje umieszczenie chlodnicy posredniej z zasobnikiem przednim i tyl¬ nym nad silnikiem, przy czym zasobnik przylaczony za chlodnica dziala równoczesnie jako oddzielacz, dla unikniecia przewodów rurowych sa one przylaczone bezposrednio do krócców ssania wzglednie sprezania.Rozwiazanie to zgodnie z wynalazkiem przewiduje równiez to, ze po stronie sprezarki przeciwnej do napedu jest podlaczony, z pominieciem przewodów rurowych, zlozony zbiornik zasobnikowy bezposrednio do krócca ssania wzglednie sprezania. Jego górna czesc sluzy jako zbiornik tlumiacy dla powietrza zasysanego, a dolna czesc do redukqi pulsacji powietrza, wychodzacego z drugiego stopnia sprezania.Dla wykonawstwa jest bardzo istotne, ze mimo dwustopniowego sprezania obydwa tloki maja jednakowa srednice i przy tym cylinder nie posiada zadnego odsadzenia wewnatrz przestrzeni roboczej. Obok osiagniecia nieznacznego zapotrzebowania powierzchni uzyskano pelne wyrównanie mas ukladu przeciwbieznych tloków, istotne poprawienie dostepu a przy tym zapotrzebowania oleju i trwalosc nie róznia sie od tych parametrów przy dobrze konserwowanych urzadzeniach krzyzulcowych.Wykonanie zgodnie z wynalazkiem jest korzystne równiez dzieki wprowadzeniu skrajnie krótkiego skoku, przez co wplyw przekroju poprzecznego tloczyska na zmniejszenie czynnej powierzchni tloka, ma niewielkie znaczenie. Z powodu, ze cztery prawie jednakowej wielkosci powierzchnie tlokowe sa do dyspozyqi, mimo jednakowych srednic tloków i niezmieniajacego sie otworu cylindra, idealne stosunki sprezania osiaga sie, jezeli trzy powierzchnie przyjete sa jako pierwszy stopien, a pozostale jako drugi stopien sprezania. Przy tym obydwa stopnie wykazuja jednakowe wspólczynniki sprezania, które w praktyce okazuja sie nawet optymalne, poniewaz wymagaja one ze wzgledu na straty cisnienia i rózne szkodliwe przestrzenie stosunku powierzchni wiekszego od 3 co jest faktycznie uzyskiwane przez wplyw powierzchni tloczysk, jezeli powierzchnia tloka zwrócona ku skrzyni korbowej dziala jako drugi stopien, a pozostale jako pierwszy stopien sprezania. Tenpodzial stopni ma dalsze znaczenie, poniewaz dla tloka drugiego stopnia przy jednakowej srednicy wystepuja wieksze obciazenia, które wedlug wynalazku przenoszone sa przez dwa korbowody. Stwarza to mozliwosc wykonania trzech korbowodów jednakowej dlugosci i podlegajacych równym obciazeniom. Poniewaz krzyzulec przynalezny do drugiego stopnia wykazuje wieksze wymiary niz drugi krzyzulec lezacy wewnatrz niego, zabezpieczone jest, aby normalne naciski krzyzulców biegnacych wzgledem siebie ze wzgledna szybkoscia przejmowane byly przy smarowaniu cisnienio¬ wym napedu olejem. Daje to nieznaczne zuzycie i wysoka sprawnosc mechaniczna a ponadto zezwala na utrzy¬ manie malych i prawie jednakowych nacisków powierzchniowych dla obydwu krzyzulców.Oprócz tego cechuje ten naped i przestrzen sprezania przez uszczelnienie na obydwu tloczyskach mozli¬ wosc odprowadzania nieszczelnosci gazowych przed przejsciem ich do skrzyni korbowej i wysokosprawne zgar¬ nianie oleju a w razie potrzeby uszczelnienie wolne od oleju.Podstawowa koncepcja, zgodna z wynalazkiem, oddzialywuje bardzo korzystnie równiez na forme napedu i czyni ja w pewnym stopniu niezalezna od stosunków wymiarowych cylindra. W ten sposób odleglosc czopów korbowych nie jest uzalezniona zadna miara od srednicy tloków, lecz wynika tylko z szerokosci korbowodów i koniecznych z czysto wytrzymalosciowych wymagan poprzecznych przekrojów ramion wykorbienia. I dlatego moga byc one utrzymane male, mimo wzglednie duzych srednic tloków, a to ma duze znaczenie dla rozstawienia glównych lozysk walu korbowego i tym samym dla ogólnego ksztaltu walu korbowego.3 72 839 Poniewaz nie jest wymagane umieszczanie przeciwwag przy maszynach z tlokami przeciwbieznymi, stosuje sie wykonanie znanego walu korbowo-tarczowego, który jest czescia tylko toczona i zatem tania. Szczególnie korzystne jest wykonanie, gdy zewnetrznie toczone ramiona korby zewnetrznie lezacych czopów korbowych sa wyprowadzone, równiez jak wiadomo, jako glówne lozyska walu korbowego.Takze ta mozliwosc uzyskania skrajnie krótkiego skoku jest zawsze interesujaca. Przezjednostronne wyto¬ czenie stozkowe srodkowych ramion korby wokól osi obrotu srodkowego czopa korbowego osiaga sie pelne wyrównanie wirujacych mas, które nie uzyskuje sie w naturalny sposób ze wzgledu na uklad dwóch jednakowo skierowanych i na zewnatrz lezacych czopów korbowych przeciw tylko jednemu wewnatrz lezacemu.Przy zastosowaniu znanego walu mimosrodowego jako walu korbowego, który nie wymaga ramion korbo¬ wych, moga byc zastosowane do przenoszenia sil nie dzielone korbowody, jezeli odleglosc mimosrodów miedzy soba odpowiada co najmniej szerokosci korbowodu. Przekrój poprzeczny w obrebie mimosrodów, o ksztalcie prawie eliptycznym, uzyskany przez toczenie wokól jednej i drugiej osi mimosrodu, przyczynia sie istotnie do usztywnienia walu.Uklad chlodnic i zasobników wedlug wynalazku jest o tyle bardzo korzystny, ze zmniejsza zapotrzebowa¬ nie powierzchni, eliminuje calkowicie przewody rurowe bezposrednio przy sprezarce, tworzac sprezarke o bar¬ dzo zwartej konstrukcji, który uwzglednia wszystkie wymagania nowoczesnych wysokowydajnych maszyn.Wynalazek bedzie przykladowo wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny, fig. 2 — przekrój A—A z fig. 1, fig. 3 — przekrój B-B z fig. 1, fig. 4 — wal korbowy jako wal korbowo-tarczowy, fig. 5 wal korbowyjako wal mimosrodowy.Silnik napedowy 1 przez sprzeglo 2 napedza wal korbowy 3 który jest uksztaltowany na fig. 1 jako wal korbowo-tarczowy. Przy tym ramiona korby czopów korbowych lezacych na zewnatrz sa uksztaltowane jako glówne lozyska walu korbowego 4. Srodkowe ramiona 5 sa w celu pelnego wyrównania mas wirujacych, zato¬ czone jednostronnie i stozkowo. Przy zastosowaniu walu mimosrodowego 6, jako walu korbowego, jest utrzymy¬ wany dla wyrównania wirujacych mas mimosród srodkowy 7 tak szeroki, aby razem z otworami odciazajacymi 8 na mimosrodzie zewnetrznym 9 kompensowal niewywazenie. Dla usztywnienia walu 6 otrzymuje sie przez toczenie wokól kazdorazowej osi mimosrodu w obrebie walu 20 prawie profil eeliptyczny.Korbowód 10 laczy wal korbowy 3, 6 z wewnetrznym krzyzulcem 11 i zatem przez tloczysko 12 z odda¬ lonym od skrzyni korbowej 13 tlokiem 14. Wewnetrzny krzyzulec 11 biegnie w zewnetrznym krzyzulcu 15, który nastepnie jest napedzany za pomoca dwóch korbowodów 16 z walu korbowego 3, 6. Z zewnetrznym krzyzulcem 15 jest polaczone na stale wydrazone tloczysko 17, przez które przeprowadzone jest tloczysko 12.Przez szczeliwo zgarniajace smar 19 uzyskuje sie dokladne oddzielenie skrzyni korbowej 13 i przestrzeni sprezania.Przez zbiornik ssania 21 przechodzi powietrze do krócca ssania pierwszego stopnia 22. Po sprezeniu w pierwszym stopniu plynie powietrze przez króciec sprezania pierwszego stopnia 23 do zasobnika 24, skad przechodzi do chlodnicy 25, a nastepnie do zlozonego zasobnika buforowego i oddzielajacego 26 a stad do krócca zasysania drugiego stopnia. W koncu sprezone powietrze zostaje skierowane w celu sprezenia go w drugim stopniu przez króciec sprezania drugiego stopnia 28 do zasobnika buforowego 29, który jest równoczesnie skonstruowanyjako chlodnica wyjsciowa. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patento we 1. Sprezarka o tlokach przeciwbieznych, którego tloki sa napedzane ze wspólnego walu korbowego sa ulozone z jednej strony walu korbowego, znamienny tym, ze naped tloka (18) znajduje sie blizej skrzyni korbowej, jak równiez tloka (14), oddalonego od niej, nastepuje za pomoca tloczysk (17, 12), przy czym tlok pierwszy jest wykonany z wydrazeniem, które umozliwia przeprowadzenie tloka (12) i przez które przechodzi poruszony jednym korbowodem (10), wewnetrzny krzyzulec (11) tloka 14) oddalonego od skrzyni korbowej (13), przy czym powierzchnia od strony skrzyni korbowej (13) dziala jako pierwszy stopien sprezania, a pozosta¬ le powierzchnie dzialaja jako drugi stopien sprezania i obydwa tloki sa jednakowej srednicy, a oddzielenie napedu od przestrzeni sprezania nastepuje za pomoca elementów uszczelniajacych (19) na tloczyskach (12,13) przy czym korbowody (10, 16) posiadaja jednakowe wymiary, jak równiez obydwa stopnie—jednakowe wspólczynniki sprezania.

2. Sprezarka o tlokach przeciwbieznych wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera znany wal korbowo- -tarczowy (3), którego zewnetrzne ramiona korb na zewnatrz lezacych czopów korbowych sluza jako glówne lozyska walu korbowego (4), przy czym w celu zupelnego wyrównania wirujacych mas ramiona srodkowe (5) sa zatoczone z jednej strony stozkowo wokól osi obrotu srodkowego czopa korbowego.4 72 839

3. Sprezarka o tlokach przeciwbieznych wedlug zaslrz. 1, znamienna tym, ze zawiera wal mimosrodowy (6) z odstepem mimosrodków co najmniej równym szerokosci korbowodu, a srodkowy mimosród (7) jest o takiej szerokosci , aby wspólnie z mozliwymi do wykonania otworami odciazajacymi (8) w mimosrodach zewnetrznych (9) skompensowane bylo niewywazenie, a odcinki walu miedzy mimosrodami otrzymuja przekrój poprzeczny ksztaltu prawie eliptycznego. .

4. Sprezarka o tlokach przeciwbieznych wedlug zastrz. 1 do 3, znamienna tym, ze nad silnikiem napedo¬ wym (1) umieszczona jest chlodnica posrednia (25) z przylaczonymi do niej z przodu i z tylu zasobnikami buforowymi, z których tylny (26) dziala równoczesnie jako oddzielacz, przy czym dla unikniecia przewodów rurowych zasobniki sa polaczone bezposrednio z króccami ssania i sprezania (:l3, 27).

5. Sprezarka o tlokach przeciwbieznych wedlug zastrz. 1 do 4, znamienny tym, ze na stronie przeciwnej sprezarki do napedu znajduje sie zasobnik buforowy wykorzystujacy pelna wysokosc i szerokosc sprezarki, w celu unikniecia przewodów rurowych, przy czym górna jego czesc sluzy jako zbiornik do tlumienia powietrza zasysanego (21), a dolna do kasowania pulsacji powietrza wychodzacego z drugiego stopnia i jako chlodnica wtórna. ©(§©<§ ®®@@ ©@®@ ©@@© ©@@@ ©@©@ @©@© ©@©@ @@@@ @(ój@@ 25 A N ? 7N .-. ! Q) \/i U) ! i 1 , Al shB?& 26KL. 27b, 2 72 839 MKP F04b 9/04 fig.3 &a ¥ im N \ W 1^ @) *«.* fig. 5 6 2Ó_J 7 9 8 20 PL PL