RU104980U1 - Цилиндр компрессора - Google Patents

Abstract

1. Цилиндр компрессора, содержащий корпус с цилиндрической осевой поршневой полостью, всасывающей и нагнетательной газовыми камерами, отличающийся тем, что корпус имеет посадочную поверхность и цилиндрообразную боковую поверхность, выполненную со ступенчатым изменением диаметра, имеющую больший диаметр со стороны упомянутой посадочной поверхности, при этом поршневая полость выполнена с одного торца сообщающейся с посадочной поверхностью по всему ее диаметру и закрытой с другого торца, вблизи которого в боковой поверхности поршневой полости выполнены первое и второе клапанные отверстия, гидравлически соединяющие поршневую полость соответственно с всасывающей и нагнетательной камерами, при этом внутри корпуса выполнены: ! уравнительная полость, гидравлически связанная с посадочной поверхностью; ! полость охлаждения; ! первый калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с поршневой полостью; ! второй калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с посадочной поверхностью. ! 2. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из чугуна. ! 3. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из алюминиевого сплава. ! 4. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из магниевого сплава. ! 5. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус содержит параллельные оси цилиндра сквозные отверстия под крепежные элементы.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению. Заявляемый цилиндр компрессора предназначен для использования в цилиндропоршневых узлах высших ступеней многоступенчатых поршневых компрессоров.

Цилиндры компрессоров известны. Известен например, цилиндр (патент РФ №2371609 на изобретение, МПК F04B 53/14, F04B 39/00, 2009 [1]), в котором выполнена цилиндрическая проточка для поршня, головка с впускным и выпускным каналами, содержащая впускной и выпускной клапаны.

Недостатком указанного аналога является соединение пространства под поршнем с выходным каналом, что приводит к увеличению затрат энергии на перемещение поршня.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является уменьшение работы приводного механизма, затрачиваемой на обратный ход поршня. Дополнительным техническим результатом является обеспечение возможности агрегатирования цилиндра в одном ряду с цилиндром одной из предыдущих ступеней компрессора.

Сущность полезной модели состоит в том, что цилиндр компрессора содержит корпус с цилиндрической осевой поршневой полостью, всасывающей и нагнетательной газовыми камерами. При этом корпус имеет посадочную поверхность и цилиндрообразную боковую поверхность, которая выполнена со ступенчатым изменением диаметра, и имеет больший диаметр со стороны упомянутой посадочной поверхности. При этом поршневая полость выполнена с одного торца сообщающейся с посадочной поверхностью по всему ее диаметру и закрытой с другого торца. Вблизи этого торца в боковой поверхности поршневой полости выполнены первое и второе клапанные отверстия, гидравлически соединяющие поршневую полость соответственно со всасывающей и нагнетательной камерами. При этом внутри корпуса выполнены:

- уравнительная полость, гидравлически связанная с посадочной поверхностью;

- полость охлаждения;

- первый калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с поршневой полостью;

- второй калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с посадочной поверхностью.

Корпус может быть выполнен из чугуна, алюминиевого или магниевого сплавов. В корпусе целесообразно выполнять параллельные оси цилиндра сквозные отверстия под крепежные элементы.

Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами. На фигуре 1 показана схема цилиндра, продольный разрез (разрез Б-Б фиг.2), на фиг.2 - схема цилиндра, поперечный разрез (разрез А-А фиг.1).

В многоступенчатых поршневых компрессорах, в которых ступени работают с одинаковой частотой и ходом поршня, цилиндры каждой последующей ступени выполняют меньшего диаметра в соответствии с увеличением давления ступени.

Для обеспечения агрегатирования заявляемого цилиндра в одном ряду с цилиндром одной из предыдущих ступеней, корпус 1 заявляемого цилиндра выполнен с цилиндрообразной боковой поверхностью 2, диаметр которой ступенчато изменяется вблизи посадочной поверхности 3 (фиг.1, 2).

Посадочная поверхность 3 предназначена для сопряжения заявляемого цилиндра с цилиндром одной из предыдущих ступеней (не показан).

Корпус 1 цилиндра выполнен из чугуна марок СЧ 20, СЧ 25, и рассчитан на давление от 5 МПа. С целью сокращения веса, повышения прочности и технологичности обработки корпус 1 цилиндра предпочтительно выполнять из алюминиевого или магниевого сплавов.

В корпусе 1 выполнена цилиндрическая осевая поршневая полость 4. Поршневая полость 4 с одного торца выполнена открытой и сообщается с посадочной поверхностью 3 по всему диаметру полости 4. С противоположного торца поршневая полость 4 выполнена закрытой. Вблизи этого закрытого торца в боковой поверхности поршневой полости 4 выполнены первое 5 и второе 6 клапанные отверстия, гидравлически соединяющие поршневую полость 4 соответственно с всасывающей 7 и нагнетательной 8 камерами. Клапанные отверстия 5 и 6 выполнены с возможностью закрепления в них клапанов с наружной стороны поршневой полости 4 - в области всасывающей 7 и нагнетательной 8 камер. Камеры 7 и 8, а также отверстия 5 и 6 конструктивно выполнены так, что они могут быть взаимозаменяемыми - всасывающая камера 7 может выполнять назначение нагнетательной камеры, при этом нагнетательная камера 8 должна выполнять назначение всасывающей камеры.

С целью уменьшения работы приводного механизма, затрачиваемой на движение поршня, внутри корпуса 1 вблизи посадочной поверхности 3 выполнена уравнительная полость 9, гидравлически связанная с посадочной поверхностью 4.

Для охлаждения цилиндра внутри корпуса 1 выполнена полость охлаждения 10, стенки которой граничат с поршневой полостью 4, всасывающей 7 и нагнетательной 8 камерами.

Для уменьшения износа поверхностей трения в корпусе 1 выполнены первый 11 и второй 12 калиброванные каналы смазки.

Первый канал смазки 11 гидравлически соединяет боковую поверхность 2 с поршневой полостью 4. Выход первого канала смазки 11 в поршневой полости 4 предпочтительно располагать так, чтобы при эксплуатации он находился в верхней точке боковой поверхности поршневой полости 4.

Второй канал смазки 12 гидравлически соединяет боковую поверхность 2 с посадочной поверхностью 3. Выход второго канала смазки 12 на посадочной поверхности 3 предпочтительно располагать так, чтобы при эксплуатации он находился над отверстием, сообщающим поршневую полость 4 с посадочной поверхностью 3.

Корпус содержит параллельные оси цилиндра сквозные отверстия под крепежные элементы.

При использовании полезной модели заявляемый цилиндр крепят к цилиндру одной из предыдущих ступеней так, чтобы уравнительная полость 9 сообщалась со всасывающей полостью этой ступени. При этом внутрь поршневой полости 4 устанавливают поршень, связанный штоком с поршнем упомянутой предыдущей ступени.

При этом упомянутый цилиндр предыдущей ступени предпочтительно конструктивно выполнять так, чтобы уравнительная полость была таковой и для цилиндра этой предыдущей ступени.

Полость охлаждения 10 соединяют с охлаждающей системой компрессора.

В первом клапанном отверстии 5 со стороны всасывающей камеры 7 закрепляют клапан всасывания, а во втором клапанном отверстии со стороны нагнетательной камеры 8 закрепляют клапан нагнетания. Всасывающую и нагнетательную камеры подключают соответственно к трубопроводам подачи первичного газа и отвода сжатого газа. Входы первого 11 и второго 12 каналов смазки на боковой поверхности 2 заявляемого цилиндра соединяют с системой смазки компрессора.

Поршень цилиндра приводят в движение через шток, который через цепь передач соединен с приводным двигателем. При этом в полости охлаждения 10 осуществляется циркуляция охлаждающей жидкости. В первый 11 и второй 12 каналы смазки подается масло, которое через калибровочные отверстия поступает на внутренние стенки поршневых камер заявляемого цилиндра и цилиндра предыдущей ступени.

Наличие уравнительной полости 9 обеспечивает больший объем газа в подпоршневом пространстве - пространстве, расположенном с обратной стороны поршня относительно рабочей камеры. Это приводит к снижению энергии, которую необходимо затратить на прямое и обратное движение поршня.

В заявляемом цилиндре компрессора заявляемый технический результат: «уменьшение работы приводного механизма, затрачиваемой на обратный ход поршня» достигается за счет того, что цилиндр компрессора содержит корпус с цилиндрической осевой поршневой полостью. При этом внутри корпуса выполнены уравнительная полость, гидравлически связанная с посадочной поверхностью, и полость охлаждения.

В заявляемом цилиндре компрессора заявляемый технический результат: «обеспечение возможности агрегатирования цилиндра в одном ряду с цилиндром одной из предыдущих ступеней компрессора» достигается за счет того, что цилиндр компрессора содержит корпус с цилиндрической осевой поршневой полостью, всасывающей и нагнетательной газовыми камерами. При этом корпус имеет посадочную поверхность и цилиндрообразную боковую поверхность, которая выполнена со ступенчатым изменением диаметра, и имеет больший диаметр со стороны упомянутой посадочной поверхности. При этом поршневая полость выполнена с одного торца сообщающейся с посадочной поверхностью по всему ее диаметру и закрытой с другого торца. Вблизи этого торца в боковой поверхности поршневой полости выполнены первое и второе клапанные отверстия, гидравлически соединяющие поршневую полость соответственно со всасывающей и нагнетательной камерами. При этом внутри корпуса выполнены:

- уравнительная полость, гидравлически связанная с посадочной поверхностью;

- полость охлаждения;

- первый калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с поршневой полостью;

- второй калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с посадочной поверхностью.

Авторами полезной модели изготовлен опытный образец заявляемого цилиндра, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемый цилиндр компрессора реализован с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на машиностроительном предприятии найдет широкое применение в области компрессоростроения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Патент РФ №2371609 на изобретение, МПК F04B 53/14, F04B 39/00, опубл. 2009 г.

Claims (5)

1. Цилиндр компрессора, содержащий корпус с цилиндрической осевой поршневой полостью, всасывающей и нагнетательной газовыми камерами, отличающийся тем, что корпус имеет посадочную поверхность и цилиндрообразную боковую поверхность, выполненную со ступенчатым изменением диаметра, имеющую больший диаметр со стороны упомянутой посадочной поверхности, при этом поршневая полость выполнена с одного торца сообщающейся с посадочной поверхностью по всему ее диаметру и закрытой с другого торца, вблизи которого в боковой поверхности поршневой полости выполнены первое и второе клапанные отверстия, гидравлически соединяющие поршневую полость соответственно с всасывающей и нагнетательной камерами, при этом внутри корпуса выполнены:

уравнительная полость, гидравлически связанная с посадочной поверхностью;

полость охлаждения;

первый калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с поршневой полостью;

второй калиброванный канал смазки, гидравлически соединяющий боковую поверхность корпуса с посадочной поверхностью.

2. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из чугуна.

3. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из алюминиевого сплава.

4. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из магниевого сплава.

5. Цилиндр по п.1, отличающийся тем, что корпус содержит параллельные оси цилиндра сквозные отверстия под крепежные элементы.