RU146153U1

RU146153U1 - WATER COOLED CYLINDER (OPTIONS)

Info

Publication number: RU146153U1
Application number: RU2014107181/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов; Сергей Олегович Сторожик
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод"
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Цилиндр компрессора, содержащий составной корпус, включающий соосно размещенные втулку и обечайку, при этом наружная свободная поверхность втулки и внутренняя поверхность обечайки образуют полость охлаждения, которая снабжена патрубками входа и выхода жидкости, отличающийся тем, что ось каждого патрубка расположена под углом к диаметру обечайки, проходящему через место крепления патрубка с обечайкой.2. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что ось каждого патрубка расположена тангенциально к поверхности обечайки.3. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что оси патрубков входа и выхода жидкости параллельны друг другу.4. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что во втулке выполнены последовательно от ее первого торца ко второму сообщенные между собой полость сальника и рабочая полость, при этом патрубок входа жидкости выполнен со стороны рабочей полости, а патрубок выхода жидкости со стороны полости сальника.5. Цилиндр компрессора, содержащий цельный корпус, в котором выполнена полость охлаждения, при этом полость охлаждения снабжена патрубками входа и выхода жидкости, отличающийся тем, что ось каждого патрубка расположена под углом к диаметру корпуса, проходящему через место крепления патрубка с корпусом.6. Цилиндр по п. 6, отличающийся тем, что ось каждого патрубка расположена тангенциально к поверхности корпуса.7. Цилиндр по п. 6, отличающийся тем, что оси патрубков входа и выхода жидкости параллельны друг другу.8. Цилиндр по п. 6, отличающийся тем, что внутри корпуса выполнены последовательно от первого торца корпуса ко второму сообщенные между собой полость сальника и рабочая полость, при этом патрубок входа жидкости вы1. The compressor cylinder, comprising a composite housing, including coaxially placed sleeve and shell, while the outer free surface of the sleeve and the inner surface of the shell form a cooling cavity, which is equipped with nozzles for the inlet and outlet of the liquid, characterized in that the axis of each nozzle is located at an angle to the diameter a shell passing through the attachment point of the nozzle with the shell. 2. A cylinder according to claim 1, characterized in that the axis of each nozzle is located tangentially to the surface of the shell. 3. The cylinder according to claim 1, characterized in that the axes of the nozzles of the fluid inlet and outlet are parallel to each other. 4. A cylinder according to claim 1, characterized in that the gland cavity and the working cavity are connected to each other in series from the first end to the second, the fluid inlet pipe being made from the working cavity side, and the fluid outlet pipe from the stuffing box side. . A compressor cylinder comprising a one-piece housing in which a cooling cavity is made, wherein the cooling cavity is provided with liquid inlet and outlet nozzles, characterized in that the axis of each nozzle is at an angle to the diameter of the housing passing through the attachment point of the nozzle to the housing. 6. A cylinder according to claim 6, characterized in that the axis of each nozzle is located tangentially to the surface of the housing. A cylinder according to claim 6, characterized in that the axes of the fluid inlet and outlet nozzles are parallel to each other. The cylinder according to claim 6, characterized in that the inside of the housing is made in series from the first end of the housing to the second, the gland cavity and the working cavity are interconnected, while the fluid inlet port

Description

Область техники.The field of technology.

Заявляемая группа технических решений относится к области компрессоростроения и предназначена для использования в цилиндропоршневых узлах поршневых компрессоров.The claimed group of technical solutions relates to the field of compressor engineering and is intended for use in piston-cylinder assemblies of reciprocating compressors.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Известны цилиндры компрессоров, выполненные из отдельных частей, которые соединены между собой разъемно или неразъемно. Среди них известны, например, цилиндры ряда оппозитного компрессора (Поспелов Г.А. и др. Объемные компрессоры. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1994. С. 42, лист 31, рис. 1, [1]). Как и в заявляемом техническом решении по варианту 1 каждый из указанных цилиндров содержит окруженную обечайкой часть корпуса. При этом наружная свободная поверхность корпуса и внутренняя поверхность обечайки образуют полость охлаждения, которая снабжена бобышками с отверстиями входа и выхода воды.Known compressor cylinders made of separate parts that are interconnected detachable or integral. Among them are known, for example, cylinders of a series of opposed compressors (G. Pospelov and others. Volumetric compressors. Atlas of designs. M: Mashinostroenie, 1994. P. 42, sheet 31, Fig. 1, [1]). As in the claimed technical solution according to option 1, each of these cylinders contains a housing part surrounded by a shell. In this case, the outer free surface of the casing and the inner surface of the shell form a cooling cavity, which is equipped with lugs with water inlet and outlet openings.

У указанного цилиндра обечайка приварена к фланцам корпуса. При этом бобышка с отверстием входа воды расположена в нижней части корпуса, а бобышка с отверстием выхода воды расположена в верхней части корпуса. Кроме того оси бобышек с отверстиями входа и выхода воды перпендикулярны оси корпуса.At the indicated cylinder, the shell is welded to the flanges of the housing. In this case, the boss with the water inlet hole is located in the lower part of the housing, and the boss with the water outlet hole is located in the upper part of the housing. In addition, the axis of the bosses with water inlet and outlet openings is perpendicular to the axis of the body.

Недостатком указанного аналога [1] является то, что оси бобышек с отверстиями входа и выхода воды перпендикулярны оси корпуса. Следствием этого является высокое гидравлическое сопротивление движению воды. Это снижает скорость прохождения воды через полость охлаждения и ухудшает теплоотдачу с поверхности корпуса.The disadvantage of this analogue [1] is that the axis of the bosses with the holes of the inlet and outlet of water are perpendicular to the axis of the housing. The consequence of this is a high hydraulic resistance to the movement of water. This reduces the speed of passage of water through the cooling cavity and affects the heat transfer from the surface of the housing.

Также известен цилиндр высокого давления с масляным охлаждением (Френкель М.И. Поршневые компрессоры. Теория, конструкции и основы проектирования. Ленинград: Машиностроение, 1969. С. 293, рис. VII.17, [2]). Как и в заявляемом техническом решении по варианту 1, указанный аналог содержит соосно размещенные втулку и обечайку. При этом наружная поверхность втулки и внутренняя поверхность обечайки образуют полость охлаждения, которая снабжена штуцерами подвода и отвода масла.Also known is a high-pressure cylinder with oil cooling (Frenkel M.I. Piston compressors. Theory, structures and design basics. Leningrad: Engineering, 1969. P. 293, Fig. VII.17, [2]). As in the claimed technical solution for option 1, the specified analogue contains coaxially placed sleeve and shell. The outer surface of the sleeve and the inner surface of the shell form a cooling cavity, which is equipped with fittings for supplying and discharging oil.

Также указанный аналог содержит фланцы, которые закрывают с обеих сторон втулку с обечайкой, и стянуты между собой шпильками. В полости охлаждения циркулирует масло. Штуцеры подвода и отвода масла расположены на противоположных сторонах обечайки и их оси перпендикулярны оси втулки.Also, the specified analogue contains flanges that cover the sleeve with a shell on both sides, and are pulled together by studs. Oil circulates in the cooling cavity. Oil inlet and outlet fittings are located on opposite sides of the shell and their axis is perpendicular to the axis of the sleeve.

Первым недостатком указанного аналога [2] является масляное охлаждение цилиндра. Масло, по сравнению с водой, обладает более высокой вязкостью и низкой скоростью движения в полости охлаждения. Это снижает эффективность теплоотдачи с поверхности втулки. Кроме того для получения достаточной скорости движения масла необходимы насосы с большим давлением и с повышенным расходом энергии. Вторым недостатком аналога [2] является то, что оси штуцеров подвода и отвода жидкости перпендикулярны оси втулки. Это ухудшает охлаждение цилиндра компрессораThe first disadvantage of this analogue [2] is the oil cooling of the cylinder. Oil, in comparison with water, has a higher viscosity and lower speed in the cooling cavity. This reduces the efficiency of heat transfer from the surface of the sleeve. In addition, pumps with high pressure and high energy consumption are required to obtain a sufficient oil speed. The second disadvantage of the analogue [2] is that the axis of the nozzles for supplying and discharging liquid are perpendicular to the axis of the sleeve. This impairs the cooling of the compressor cylinder.

Термины «штуцер подвода масла» и «штуцер отвода масла» соответствуют терминам «патрубок входа жидкости» и «патрубок выхода жидкости» заявляемого технического решения по варианту 1.The terms “oil supply fitting” and “oil discharge fitting” correspond to the terms “fluid inlet pipe” and “fluid outlet pipe” of the claimed technical solution according to embodiment 1.

Указанный аналог [2] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению по варианту 1. Поэтому он принят в качестве прототипа.The specified analogue [2] is the combination of essential features the closest analogue of the same purpose to the claimed technical solution according to option 1. Therefore, it is adopted as a prototype.

Известны также цилиндры с цельными корпусами. Среди них известен, например, дифференциальный блок цилиндров (Поспелов Г.А. и др. Объемные компрессоры. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1994. С. 42, лист 31, рис. 2, [3]). Как и в заявляемом техническом решении по варианту 2 каждый из цилиндров этого блока содержит корпус, в котором выполнена полость охлаждения, при этом полость охлаждения снабжена элементами подвода и отвода жидкости.Cylinders with solid bodies are also known. Among them is known, for example, the differential block of cylinders (G. Pospelov and others. Volumetric compressors. Atlas of designs. M .: Mashinostroenie, 1994. P. 42, sheet 31, Fig. 2, [3]). As in the claimed technical solution according to option 2, each of the cylinders of this block contains a housing in which a cooling cavity is made, while the cooling cavity is equipped with elements for supplying and discharging liquid.

У каждого из указанных аналогов [3] элемент подвода жидкости расположен в нижней части корпуса, а элемент отвода жидкости расположен в верхней части корпуса. При этом оси вышеуказанных элементов перпендикулярны оси корпуса.For each of these analogues [3], the fluid supply element is located in the lower part of the housing, and the fluid withdrawal element is located in the upper part of the housing. The axes of the above elements are perpendicular to the axis of the housing.

Указанному аналогу [3] присущ недостаток аналогов [1, 2], а именно расположение осей элементов подвода и отвода воды перпендикулярно оси корпуса, что снижает скорость прохождения воды через полость охлаждения и ухудшает охлаждение цилиндра.The specified analogue [3] has an inherent disadvantage of analogs [1, 2], namely, the arrangement of the axes of the elements of the inlet and outlet of water perpendicular to the axis of the housing, which reduces the speed of passage of water through the cooling cavity and impairs the cooling of the cylinder.

Термины «элемент подвода жидкости» и «элемент отвода жидкости» у аналога [3] соответствуют терминам «патрубок входа жидкости» и «патрубок выхода жидкости» у заявляемого технического решения по варианту 2.The terms “fluid supply element” and “fluid drainage element” of the analogue [3] correspond to the terms “fluid inlet pipe” and “fluid outlet pipe” of the claimed technical solution according to embodiment 2.

Указанный аналог [3] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению по варианту 2. Поэтому он принят в качестве прототипа.The specified analogue [3] is the set of essential features the closest analogue of the same purpose to the claimed technical solution according to option 2. Therefore, it is adopted as a prototype.

Раскрытие заявляемого технического решения.Disclosure of the claimed technical solution.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение охлаждения цилиндра компрессора.The technical problem to which the claimed technical solution is directed is to improve the cooling of the compressor cylinder.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением по вариантам 1 и 2, является повышение эффективности переноса теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости.The technical result provided by the claimed technical solution according to options 1 and 2 is to increase the efficiency of heat transfer from the cylinder to the coolant.

Сущность заявленного технического решения по варианту 1 состоит в том, что цилиндр компрессора содержит составной корпус, включающий соосно размещенные втулку и обечайку. При этом наружная свободная поверхность втулки и внутренняя поверхность обечайки образуют полость охлаждения, которая снабжена патрубками входа и выхода жидкости. Отличается тем, что ось каждого патрубка расположена под углом к диаметру обечайки, проходящему через место крепления патрубка с обечайкой.The essence of the claimed technical solution according to option 1 is that the compressor cylinder contains a composite housing, including a coaxially placed sleeve and a shell. The outer free surface of the sleeve and the inner surface of the shell form a cooling cavity, which is equipped with nozzles for the inlet and outlet of the liquid. It differs in that the axis of each nozzle is located at an angle to the diameter of the shell passing through the attachment point of the nozzle with the shell.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения по варианту 1, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «повышение эффективности переноса теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости».The above essence is a set of essential features of the claimed technical solution according to option 1, ensuring the achievement of the claimed technical result "improving the efficiency of heat transfer from the cylinder to the coolant."

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение по варианту 1 следующим образом.In special cases, it is permissible to carry out the technical solution according to option 1 as follows.

Ось каждого патрубка предпочтительно расположена тангенциально к поверхности обечайки.The axis of each nozzle is preferably located tangentially to the surface of the shell.

Оси патрубков входа и выхода жидкости преимущественно параллельны друг другу.The axes of the fluid inlet and outlet nozzles are predominantly parallel to each other.

Во втулке преимущественно выполнены последовательно от ее первого торца ко второму сообщенные между собой полость сальника и рабочая полость. При этом патрубок входа жидкости выполнен со стороны рабочей полости, а патрубок выхода жидкости со стороны полости сальника.The sleeve is mainly made sequentially from its first end to the second communicated between the packing box cavity and the working cavity. In this case, the fluid inlet pipe is made from the side of the working cavity, and the liquid outlet pipe from the side of the stuffing box cavity.

Сущность заявленного технического решения по варианту 2 состоит в том, что цилиндр компрессора содержит цельный корпус, в котором выполнена полость охлаждения. При этом полость охлаждения снабжена патрубками входа и выхода жидкости. Отличается тем, что ось каждого патрубка расположена под углом к диаметру корпуса, проходящему через место крепления патрубка с корпусом.The essence of the claimed technical solution according to option 2 is that the compressor cylinder contains a one-piece housing in which a cooling cavity is made. In this case, the cooling cavity is equipped with nozzles for fluid inlet and outlet. It differs in that the axis of each nozzle is located at an angle to the diameter of the housing passing through the attachment point of the nozzle with the housing.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения по варианту 2, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «повышение эффективности переноса теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости».The above essence is a set of essential features of the claimed technical solution according to option 2, ensuring the achievement of the claimed technical result "improving the efficiency of heat transfer from the cylinder to the coolant."

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение по варианту 2 следующим образом.In special cases, it is permissible to carry out the technical solution according to option 2 as follows.

Ось каждого патрубка предпочтительно расположена тангенциально к поверхности корпуса.The axis of each nozzle is preferably located tangentially to the surface of the housing.

Внутри корпуса преимущественно выполнены последовательно от первого торца корпуса ко второму сообщенные между собой полость сальника и рабочая полость. При этом патрубок входа жидкости выполнен со стороны рабочей полости, а патрубок выхода жидкости со стороны полости сальника.Inside the housing, predominantly made sequentially from the first end of the housing to the second communicated between the cavity of the gland and the working cavity. In this case, the fluid inlet pipe is made from the side of the working cavity, and the liquid outlet pipe from the side of the stuffing box cavity.

Авторами технических решений заявленной группы изготовлены опытные образцы этих решений, испытания которых подтвердили достижение технического результата.The authors of the technical solutions of the claimed group made prototypes of these solutions, tests of which confirmed the achievement of the technical result.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фигуре 1 показан продольный разрез цилиндра с водяным охлаждением по варианту 1; на фиг. 2 - продольный разрез цилиндра с водяным охлаждением по варианту 2; на фиг. 3 - вид на первый торец цилиндра с водяным охлаждением по варианту 1; на фиг. 4 - вид на второй торец цилиндра с водяным охлаждением по варианту 1; на фиг. 5 - вид на первый торец цилиндра с водяным охлаждением по варианту 2; на фиг. 4 - вид на второй торец цилиндра с водяным охлаждением по варианту 2.The figure 1 shows a longitudinal section of a cylinder with water cooling according to option 1; in FIG. 2 is a longitudinal section through a water-cooled cylinder in embodiment 2; in FIG. 3 is a view of the first end of the water-cooled cylinder according to embodiment 1; in FIG. 4 - view of the second end of the cylinder with water cooling according to option 1; in FIG. 5 is a view of the first end of the water-cooled cylinder in embodiment 2; in FIG. 4 - view of the second end of the cylinder with water cooling according to option 2.

Осуществление технического решения по варианту 1.Implementation of the technical solution for option 1.

Цилиндр с водяным охлаждением (фиг. 1) содержит составной корпус, включающий соосно размещенные втулку (1) и обечайку (2), закрытые с торцов фланцами (3, 4). Втулка (1) и фланцы (3, 4) выполнены преимущественно из качественной высокопрочной стали марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88.The water-cooled cylinder (Fig. 1) contains a composite housing, including a coaxially placed sleeve (1) and a shell (2), closed from the ends by flanges (3, 4). The sleeve (1) and flanges (3, 4) are made mainly of high-quality high-grade steel grade 45 Steel GOST 1050-88.

Первый торец корпуса (фиг. 3) предназначен для сопряжения заявляемого цилиндра со станиной или дистанционным фонарем. На первом торце корпуса выполнены глухие резьбовые отверстия (5) и бурт (6). Резьбовые отверстия (5) равноудалены от оси корпуса и предназначены для установки в них шпилек, которыми цилиндр закрепляют на станине или дистанционном фонаре. Бурт (6) предназначен для центрирования цилиндра относительно сопрягаемой поверхности.The first end of the housing (Fig. 3) is designed to interface the inventive cylinder with a bed or a remote lamp. At the first end of the housing, blind threaded holes (5) and a shoulder (6) are made. The threaded holes (5) are equidistant from the axis of the housing and are designed to install studs in them, with which the cylinder is fixed on a bed or a remote lamp. Burt (6) is designed to center the cylinder relative to the mating surface.

Фланцы (3, 4) приварены ко втулке (1) и обечайке (2). При этом каждый из фланцев (3, 4) приварен ко втулке (1) с двух сторон.Flanges (3, 4) are welded to the sleeve (1) and the ring (2). Moreover, each of the flanges (3, 4) is welded to the sleeve (1) on both sides.

Первый фланец (3) размещен на втулке (1) со первого торца корпуса и снабжен кольцевой проточкой (7) со стороны противоположной первому торцу корпуса. Вышеупомянутый фланец (3) содержит смежные осевое отверстие (8) под фланец сальника и осевое отверстие (9) под втулку (1). Отверстие (8) под фланец сальника выполнено со стороны первого торца корпуса. На торцевой поверхности отверстия (8) под фланец сальника выполнены глухие резьбовые отверстия (10), которые предназначены для установки в них шпилек, с помощью которых закрепляют фланец сальника. Диаметр отверстия (9) под втулку (1) меньше диаметра отверстия (8) под фланец сальника. На внешнем крае отверстия (9) под втулку (1) выполнена первая кольцевая фаска под сварку (11).The first flange (3) is placed on the sleeve (1) from the first end of the housing and is provided with an annular groove (7) from the side opposite the first end of the housing. The aforementioned flange (3) contains adjacent axial bore (8) for the packing flange and an axial bore (9) for the sleeve (1). The hole (8) for the gland flange is made from the side of the first end of the housing. On the end surface of the hole (8) under the gland flange, blind threaded holes (10) are made, which are designed to install studs in them, with which they fix the gland flange. The diameter of the hole (9) for the sleeve (1) is less than the diameter of the hole (8) for the gland flange. On the outer edge of the hole (9) for the sleeve (1), a first annular chamfer for welding (11) is made.

Второй торец корпуса (фиг. 4) предназначен для сопряжения заявляемого цилиндра с клапанной коробкой. На втором торце корпуса выполнены глухие резьбовые отверстия (12), которые предназначены для установки в них шпилек и равноудалены от оси корпуса.The second end of the housing (Fig. 4) is designed to interface the inventive cylinder with the valve box. At the second end of the housing, blind threaded holes (12) are made, which are designed to install studs in them and are equidistant from the axis of the housing.

Второй фланец (4) размещен на втулке (1) со стороны второго торца корпуса и снабжен кольцевой проточкой (13) со стороны противоположной второму торцу корпуса. Вышеупомянутый фланец (4) имеет в поперечном сечении форму прямоугольника и содержит осевое отверстие (14) под втулку (1). На обоих краях осевого отверстия (14) под втулку (1) выполнены вторая (15) и третья (16) кольцевые фаски под сварку.The second flange (4) is placed on the sleeve (1) from the side of the second end of the housing and is provided with an annular groove (13) from the side opposite to the second end of the housing. The aforementioned flange (4) has a cross-sectional shape of a rectangle and contains an axial hole (14) for the sleeve (1). On both edges of the axial hole (14) for the sleeve (1), the second (15) and third (16) ring bevels for welding are made.

Втулка (1) представляет собой цилиндрическую деталь. На торцах втулки (1) выполнены четвертая (17) и пятая (18) фаски, совмещенные с внешними первой (11) и второй (15) фасками фланцев (3, 4). Диаметр наружной поверхности втулки (1) у ее первого торца выполнен ступенчато изменяющимся. При этом наименьший диаметр наружной поверхности втулка (1) имеет у торца, причем упомянутая ступень втулки (1) упирается в первый фланец (3), и на этой ступени выполнена шестая кольцевая фаска под сварку (19).The sleeve (1) is a cylindrical part. At the ends of the sleeve (1), the fourth (17) and fifth (18) chamfers are made, combined with the external first (11) and second (15) chamfers of the flanges (3, 4). The diameter of the outer surface of the sleeve (1) at its first end is made stepwise changing. At the same time, the smallest diameter of the outer surface of the sleeve (1) has at the end, and the mentioned step of the sleeve (1) abuts against the first flange (3), and at this stage a sixth annular chamfer for welding (19) is made.

Во втулке (1) выполнены последовательно от ее первого торца ко второму сообщенные между собой полость сальника (20), разделительная полость (21) и рабочая полость (22). На втором торце втулка имеет центрирующий бурт (23).In the sleeve (1), a stuffing box cavity (20), a separation cavity (21) and a working cavity (22) are communicated to each other in series from its first end to the second. At the second end, the sleeve has a centering collar (23).

Полость сальника (20) представляет собой осевое цилиндрическое отверстие, которое предназначено для установки в него камер сальника.The gland cavity (20) is an axial cylindrical hole, which is intended for installation of gland chambers in it.

Разделительная полость (21) сообщена с полостью сальника (20) осевым отверстием (24) для прохода штока, диаметр которого меньше диаметра разделительной полости (21). Разделительная полость (21) предназначена для создания перепада давления, действующего на уплотняющие элементы и, как следствие, повышения их срока службы. С этой целью разделительная полость (21) снабжена радиальным отверстием (25), выполненным в стенке втулки (1). Через радиальное отверстие (25) разделительную полость (21) сообщают с источником необходимого давления, например более низкого.The separation cavity (21) is in communication with the seal cavity (20) with an axial hole (24) for the passage of the rod, the diameter of which is less than the diameter of the separation cavity (21). The separation cavity (21) is designed to create a pressure differential acting on the sealing elements and, as a result, increase their service life. To this end, the separation cavity (21) is provided with a radial hole (25) made in the wall of the sleeve (1). Through the radial hole (25), the separation cavity (21) is communicated with a source of the necessary pressure, for example lower.

Рабочая полость (22) представляет собой осевое цилиндрическое отверстие, в которое запрессовывают гильзу. Диаметр рабочей полости (22) больше диаметра разделительной полости (21). В рабочей полости (22) у второго торца втулки (1) выполнена кольцевая проточка (26) с большим диаметром, в которую упирается бурт гильзы.The working cavity (22) is an axial cylindrical hole into which the sleeve is pressed. The diameter of the working cavity (22) is larger than the diameter of the separation cavity (21). An annular groove (26) with a large diameter is made in the working cavity (22) at the second end of the sleeve (1), into which the collar of the sleeve abuts.

Гильза (не показано) установлена в рабочей полости (22) вплотную к ступени изменения диаметра между рабочей полостью (22) и разделительной полостью (21).A sleeve (not shown) is installed in the working cavity (22) close to the step of changing the diameter between the working cavity (22) and the separation cavity (21).

Обечайка (2) приварена к кольцевым проточкам (7, 13) фланцев (3, 4) и состоит из двух частей - полуобечаек, сваренных вдоль ее образующей. Кроме того обечайка (2) снабжена отверстием (27), расположенным напротив радиального отверстия (25) втулки (1). В отверстия (25) втулки (1) и обечайки (2) установлен штуцер (28). Штуцер (28) предназначен для соединения с источником низкого давления.The shell (2) is welded to the annular grooves (7, 13) of the flanges (3, 4) and consists of two parts - half-shells welded along its generatrix. In addition, the shell (2) is provided with an opening (27) located opposite the radial hole (25) of the sleeve (1). A fitting (28) is installed in the holes (25) of the sleeve (1) and the shell (2). The fitting (28) is designed to be connected to a low pressure source.

Наружная свободная поверхность втулки (1) и внутренняя поверхность обечайки (2) образуют полость охлаждения (29). Полость охлаждения (29) снабжена патрубками входа и выхода жидкости (30, 31). С целью исключения возникновения воздушной пробки, патрубок входа жидкости (30) расположен в нижней части корпуса, а патрубок выхода жидкости (31) расположен в верхней части корпуса. С целью улучшения теплоотдачи и усиления переноса теплоты, ось каждого патрубка (30, 31) расположена под углом а к диаметру обечайки (2), проходящему через место крепления патрубка (30, 31) с обечайкой (2). В частном случае, ось каждого патрубка (30, 31) может быть расположена тангенциально, т.е. по касательной, к поверхности обечайки (2). При этом оси патрубков входа и выхода жидкости (30, 31) параллельны друг другу.The outer free surface of the sleeve (1) and the inner surface of the shell (2) form a cooling cavity (29). The cooling cavity (29) is equipped with liquid inlet and outlet nozzles (30, 31). In order to prevent the occurrence of an air plug, a fluid inlet pipe (30) is located in the lower part of the housing, and a fluid outlet pipe (31) is located in the upper part of the housing. In order to improve heat transfer and enhance heat transfer, the axis of each pipe (30, 31) is located at an angle a to the diameter of the shell (2) passing through the attachment point of the pipe (30, 31) with the shell (2). In the particular case, the axis of each nozzle (30, 31) can be located tangentially, i.e. tangentially to the surface of the shell (2). In this case, the axes of the fluid inlet and outlet pipes (30, 31) are parallel to each other.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. Фланцы (3, 4) и втулка (1) выполнены из стали марок: 40Х, 50, 50Г2.Example 1. The flanges (3, 4) and the sleeve (1) are made of steel grades: 40X, 50, 50G2.

Пример 2. Корпус снабжен радиальным отверстием под штуцер подвода смазки. При этом отверстие выполнено во втором фланце (4) и гильзе.Example 2. The housing is equipped with a radial hole for the lubricant supply fitting. The hole is made in the second flange (4) and the sleeve.

Пример 3. Патрубок входа жидкости (30) выполнен со стороны рабочей полости (22), а патрубок выхода жидкости (31) со стороны полости сальника (20).Example 3. The fluid inlet pipe (30) is made from the side of the working cavity (22), and the fluid outlet pipe (31) from the side of the stuffing box cavity (20).

Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.The implementation of the proposed technical solution is not limited to the above examples.

Порядок использования.The order of use.

При изготовлении цилиндра на втулку (1) со стороны первого торца корпуса устанавливают первый фланец (3) до упора в ступень изменения диаметра наружной поверхности втулки (1). Затем первый фланец (3) приваривают ко втулке (1) с двух сторон. После этого на втулку (1) со стороны второго торца корпуса устанавливают второй фланец (4) и приваривают его также с двух сторон. После этого полученную сборочную единицу подвергают термической обработке для снятия напряжений.In the manufacture of the cylinder, a first flange (3) is installed on the sleeve (1) from the side of the first end of the housing until it stops in the step of changing the diameter of the outer surface of the sleeve (1). Then the first flange (3) is welded to the sleeve (1) on both sides. After that, a second flange (4) is installed on the sleeve (1) from the side of the second end of the housing and it is also welded on both sides. After that, the resulting assembly unit is subjected to heat treatment to relieve stress.

К полуобечайкам приваривают патрубки (30, 31). При этом ось каждого патрубка (30, 31) расположена под углом а к диаметру обечайки (2), проходящему через место крепления патрубка (30, 31) с обечайкой (2). После этого полуобечайки устанавливают в кольцевые проточки (7, 13) фланцев (3, 4). Затем полуобечайки приваривают друг к другу и к фланцам (3, 4).Tubes are welded to the half-shells (30, 31). In this case, the axis of each pipe (30, 31) is located at an angle a to the diameter of the shell (2) passing through the attachment point of the pipe (30, 31) with the shell (2). After this, the half-shells are installed in the annular grooves (7, 13) of the flanges (3, 4). Then the half shells are welded to each other and to the flanges (3, 4).

В рабочую полость (22) втулки (1) устанавливают гильзу.A sleeve is installed in the working cavity (22) of the sleeve (1).

В полость сальника (20) втулки (1) устанавливают камеры сальника, а в отверстии (8) под фланец сальника шпильками закрепляют фланец сальника.The stuffing box chambers are installed in the stuffing box cavity (20) of the sleeve (1), and in the hole (8) under the stuffing box flange, the stuffing box flange is fixed with pins.

В радиальное отверстие (25) втулки (1) и отверстие (27) обечайки (2) устанавливают штуцер (28).A fitting (28) is installed in the radial hole (25) of the sleeve (1) and the hole (27) of the shell (2).

Полученную сборочную единицу крепят первым фланцем (3) к фонарю станины или дистанционному фонарю. При этом в резьбовые отверстия (5) первого торца корпуса вкручивают шпильки, а затем цилиндр шпильками устанавливают в ответные отверстия на сопрягаемой поверхности. При этом корпус центрируется по бурту (6).The resulting assembly unit is fixed with the first flange (3) to the bed lamp or the remote lamp. At the same time, studs are screwed into the threaded holes (5) of the first end of the housing, and then the cylinder is mounted with studs into the mating holes on the mating surface. In this case, the housing is centered on the shoulder (6).

Затем внутрь рабочей полости (22) с гильзой устанавливают узел шатунно-поршневой группы.Then, a connecting rod-piston group assembly is installed inside the working cavity (22) with a sleeve.

После этого на втором торце корпуса цилиндра закрепляют клапанную коробку с комбинированным клапаном, входным и выходным штуцером. Указанные штуцеры подключают к трубопроводам подачи первичного газа и отвода сжатого газа.After that, on the second end of the cylinder body, fix the valve box with a combined valve, inlet and outlet fitting. These fittings are connected to the pipelines for supplying primary gas and discharge of compressed gas.

Шатунно-поршневую группу приводят в движение через цепь передач от приводного двигателя. Подлежащий сжатию газ поступает в замкнутую рабочую полость (22). Затем газ сжимается, при этом повышаются его давление и температура.The connecting rod-piston group is driven through a transmission chain from a drive motor. The gas to be compressed enters a closed working cavity (22). Then the gas is compressed, while its pressure and temperature increase.

В полость охлаждения (29) через патрубок (30) входа жидкости подводят охлаждающую жидкость, которая начинает двигаться по спирали. Это усиливает перенос теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости. Затем охлаждающая жидкость через патрубок (31) выхода жидкости отводится из цилиндра.Coolant is introduced into the cooling cavity (29) through the fluid inlet (30), which begins to move in a spiral. This enhances the transfer of heat from the cylinder to the coolant. Then the coolant is discharged from the cylinder through the pipe (31) of the fluid outlet.

Сжатый в цилиндре газ поступает в коммуникации компрессора.The gas compressed in the cylinder enters the compressor communication.

Осуществление технического решения по варианту 2.Implementation of the technical solution for option 2.

Цилиндр с водяным охлаждением по варианту 2 (фиг. 2) имеет цельный корпус (1), в котором установлена гильза (2).The water-cooled cylinder according to embodiment 2 (FIG. 2) has a one-piece housing (1) in which a sleeve (2) is installed.

Со стороны первого торца корпуса (1) выполнен первый фланец (3), предназначенный для сопряжения заявляемого цилиндра со станиной или дистанционным фонарем.From the side of the first end of the housing (1), a first flange (3) is made, designed to interface the inventive cylinder with a bed or a remote lamp.

На первом торце корпуса выполнены глухие резьбовые отверстия (4) и бурт (5) (фиг. 5). Глухие резьбовые отверстия (4) равноудалены от оси корпуса (1) и предназначены для установки в них шпилек, которыми цилиндр закрепляют на станине или дистанционном фонаре. Бурт (5) предназначен для центрирования цилиндра относительно сопрягаемой поверхности.At the first end of the housing, blind threaded holes (4) and a shoulder (5) are made (Fig. 5). The blind threaded holes (4) are equidistant from the axis of the housing (1) and are intended for installation of studs in them, by which the cylinder is fixed on a bed or a remote lamp. Burt (5) is designed to center the cylinder relative to the mating surface.

Со стороны второго торца корпуса (1) выполнен второй фланец (6), предназначенный для сопряжения заявляемого цилиндра с клапанной коробкой. Второй фланец (6) имеет в поперечном сечении форму прямоугольника.From the side of the second end of the housing (1), a second flange (6) is made, designed to interface the inventive cylinder with the valve box. The second flange (6) has a rectangular shape in cross section.

На втором торце корпуса выполнены глухие резьбовые отверстия (7) и центрирующий бурт (8) (фиг. 6). Глухие резьбовые отверстия (7) предназначены для установки в них шпилек и равноудалены от оси корпуса (1).At the second end of the housing, blind threaded holes (7) and a centering collar (8) are made (Fig. 6). Blind threaded holes (7) are designed to install studs in them and are equidistant from the axis of the housing (1).

Внутри корпуса (1) выполнены последовательно от его первого торца ко второму сообщенные между собой полость сальника, разделительная полость (9), рабочая полость (10) и полость охлаждения (11).Inside the housing (1), a gland cavity, a separation cavity (9), a working cavity (10), and a cooling cavity (11) are connected in series from the first end to the second one.

Полость сальника содержит смежные и сообщенные между собой осевое отверстие (12) под фланец сальника и отверстие (13) под уплотнительные камеры.The gland cavity contains adjacent and interconnected axial bore (12) for the gland flange and a bore (13) for the sealing chambers.

Отверстие (12) под фланец сальника выполнено у первого торца корпуса (1). На торцевой поверхности отверстия (12) под фланец сальника выполнены глухие резьбовые отверстия (14), которые предназначены для установки в них шпилек, с помощью которых закрепляют фланец сальника.The hole (12) for the gland flange is made at the first end of the housing (1). On the end surface of the hole (12) under the gland flange, blind threaded holes (14) are made, which are designed to install studs in them, with which they fix the gland flange.

Отверстие (13) под уплотнительные камеры представляет собой осевое цилиндрическое отверстие, которое предназначено для установки в него камер сальника. Диаметр отверстия (13) под уплотнительные камеры меньше диаметра отверстия (12) под фланец сальника.The hole (13) for the sealing chambers is an axial cylindrical hole, which is intended for installation of gland chambers in it. The diameter of the hole (13) for the sealing chambers is less than the diameter of the hole (12) for the gland flange.

Разделительная полость (9) сообщена с полостью сальника осевым отверстием (15) для прохода штока, диаметр которого меньше диаметра разделительной полости (9). Разделительная полость (9) предназначена для уменьшения перепада давления, действующего на уплотняющие элементы и, как следствие, повышения их срока службы. С этой целью разделительная полость (9) снабжена радиальным отверстием (16), выполненным в стенках корпуса (1). Через радиальное отверстие (16) разделительную полость (9) сообщают с источником необходимого давления, например более низкого.The separation cavity (9) is in communication with the seal cavity by an axial hole (15) for the passage of the rod, the diameter of which is less than the diameter of the separation cavity (9). The separation cavity (9) is designed to reduce the pressure drop acting on the sealing elements and, as a result, increase their service life. To this end, the separation cavity (9) is provided with a radial hole (16) made in the walls of the housing (1). Through the radial hole (16), the separation cavity (9) is communicated with a source of the required pressure, for example, lower.

Рабочая полость (10) представляет собой осевое цилиндрическое отверстие, в которое запрессовывают гильзу. Диаметр рабочей полости (10) больше диаметра разделительной полости (9). В рабочей полости (10) у второго торца корпуса (1) выполнена кольцевая проточка с большим диаметром, в которую упирается бурт гильзы (2).The working cavity (10) is an axial cylindrical hole into which the sleeve is pressed. The diameter of the working cavity (10) is larger than the diameter of the separation cavity (9). An annular groove with a large diameter is made in the working cavity (10) at the second end of the housing (1), against which the collar of the sleeve (2) abuts.

Гильза (2) установлена в рабочей полости (10) вплотную к ступени изменения диаметра между рабочей полостью (10) и разделительной полостью (9).The sleeve (2) is installed in the working cavity (10) close to the step of changing the diameter between the working cavity (10) and the separation cavity (9).

Полость охлаждения (11) выполнена вокруг полости сальника, разделительной полости (9) и рабочей полости (10). Полость охлаждения (11) снабжена патрубками входа и выхода жидкости (17, 18). С целью исключения возникновения воздушной пробки, патрубок входа жидкости (17) расположен в нижней части корпуса (1), а патрубок выхода жидкости (18) расположен в верхней части корпуса (1). С целью повышение эффективности переноса теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости, ось каждого патрубка (17, 18) расположена под углом а к диаметру корпуса (1), проходящему через место крепления патрубка (17, 18) с корпусом (1). В частном случае, ось каждого патрубка может быть расположена тангенциально, т.е. по касательной, к поверхности корпуса (1).The cooling cavity (11) is made around the cavity of the stuffing box, the separation cavity (9) and the working cavity (10). The cooling cavity (11) is equipped with nozzles for fluid inlet and outlet (17, 18). In order to prevent the occurrence of an air plug, a fluid inlet pipe (17) is located in the lower part of the housing (1), and a fluid outlet pipe (18) is located in the upper part of the housing (1). In order to increase the efficiency of heat transfer from the cylinder to the coolant, the axis of each pipe (17, 18) is located at an angle a to the diameter of the housing (1) passing through the attachment point of the pipe (17, 18) with the housing (1). In the particular case, the axis of each nozzle can be located tangentially, i.e. tangentially to the surface of the housing (1).

Патрубок входа жидкости (17) выполнен со стороны рабочей полости (10), а патрубок выхода жидкости (18) о стороны полости сальника.The fluid inlet pipe (17) is made from the side of the working cavity (10), and the fluid outlet pipe (18) is on the side of the stuffing box cavity.

Корпус снабжен радиальным отверстием (19) под штуцер подвода смазки. При этом отверстие (19) выполнено во втором фланце (6) и гильзе (2).The housing is equipped with a radial hole (19) for the lubricant supply fitting. In this case, the hole (19) is made in the second flange (6) and the sleeve (2).

Порядок использования.The order of use.

При использовании цилиндра по варианту 2 в рабочую полость (10) корпуса (1) устанавливают гильзу (2), а в отверстие (13) под уплотнительные камеры устанавливают камеры сальника. Затем в отверстии (12) под фланец сальника шпильками закрепляют фланец сальника.When using the cylinder according to option 2, a sleeve (2) is installed in the working cavity (10) of the housing (1), and stuffing box cameras are installed in the hole (13) under the sealing chambers. Then, in the hole (12) under the gland flange, the gland flange is fixed with studs.

Полученную сборочную единицу крепят первым фланцем (3) к фонарю станины или дистанционному фонарю. При этом в резьбовые отверстия (4) первого торца корпуса (1) вкручивают шпильки, а затем цилиндр шпильками устанавливают в ответные отверстия на сопрягаемой поверхности. При этом корпус (1) центрируется по бурту (5).The resulting assembly unit is fixed with the first flange (3) to the bed lamp or the remote lamp. At the same time, studs are screwed into the threaded holes (4) of the first end of the housing (1), and then the cylinder is mounted with studs into the mating holes on the mating surface. In this case, the housing (1) is centered on the shoulder (5).

Затем внутрь рабочей полости (10) с гильзой (2) устанавливают узел шатунно-поршневой группы.Then, a connecting rod-piston unit assembly is installed inside the working cavity (10) with a sleeve (2).

После этого на втором торце корпуса (1) закрепляют клапанную коробку с комбинированным клапаном, входным и выходным штуцером. Указанные штуцеры подключают к трубопроводам подачи первичного газа и отвода сжатого газа.After that, at the second end of the housing (1), fix the valve box with a combined valve, inlet and outlet fitting. These fittings are connected to the pipelines for supplying primary gas and discharge of compressed gas.

Шатунно-поршневую группу приводят в движение через цепь передач от приводного двигателя. Подлежащий сжатию газ поступает в замкнутое рабочее пространство гильзы (2). Затем газ сжимается, при этом повышаются его давление и температура.The connecting rod-piston group is driven through a transmission chain from a drive motor. The gas to be compressed enters the closed working space of the sleeve (2). Then the gas is compressed, while its pressure and temperature increase.

В полость охлаждения (11) через патрубок (17) входа жидкости подводят охлаждающую жидкость, которая начинает двигаться по спирали. Это усиливает перенос теплоты от цилиндра к охлаждающей жидкости. Затем охлаждающая жидкость через патрубок (18) выхода жидкости отводится из цилиндра.Coolant is introduced into the cooling cavity (11) through the fluid inlet (17), which begins to move in a spiral. This enhances the transfer of heat from the cylinder to the coolant. Then the coolant is discharged from the cylinder through the pipe (18) of the fluid outlet.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Заявляемая группа технических решений реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлена на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области компрессоростроения.The inventive group of technical solutions is implemented using industrially manufactured devices and materials, can be manufactured at any machine-building enterprise, and will find wide application in the field of compressor engineering.

Claims

1. The compressor cylinder, comprising a composite housing, including coaxially placed sleeve and shell, while the outer free surface of the sleeve and the inner surface of the shell form a cooling cavity, which is equipped with nozzles for the inlet and outlet of the liquid, characterized in that the axis of each nozzle is located at an angle to the diameter shell passing through the mounting point of the nozzle with the shell.

2. The cylinder according to claim 1, characterized in that the axis of each nozzle is located tangentially to the surface of the shell.

3. The cylinder according to claim 1, characterized in that the axis of the nozzles of the fluid inlet and outlet are parallel to each other.

4. The cylinder according to claim 1, characterized in that the gland cavity and the working cavity are connected to each other in series from the first end to the second, the fluid inlet pipe is made from the working cavity side, and the liquid outlet pipe from the stuffing box side .

5. A compressor cylinder comprising a one-piece housing in which a cooling cavity is made, wherein the cooling cavity is provided with liquid inlet and outlet nozzles, characterized in that the axis of each nozzle is at an angle to the diameter of the housing passing through the attachment point of the nozzle with the housing.

6. The cylinder according to claim 6, characterized in that the axis of each nozzle is located tangentially to the surface of the housing.

7. The cylinder according to claim 6, characterized in that the axes of the nozzles of the fluid inlet and outlet are parallel to each other.

8. The cylinder according to claim 6, characterized in that the inside of the housing is made sequentially from the first end of the housing to the second between the packing box and the working cavity, while the fluid inlet pipe is made on the side of the working cavity, and the fluid outlet pipe is on the side of the cavity stuffing box.