RU156574U1 - Поршень дифференциальный компрессора - Google Patents

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению и может быть использовано в цилиндрах различного назначения, в частности в цилиндро-поршневых узлах поршневых компрессоров. Поршень дифференциальный компрессора содержит шток с упорным буртом, поршень младшей ступени с осевым отверстием, насаженный на шток, и поршень старшей ступени. Отличается тем, что поршень дополнительно содержит проставок, расположенный между поршнями младшей и старшей ступеней и зафиксированный на штоке. Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является снижение нагрузки на шток в области соединения поршней младшей и старшей ступеней. 1 н.з.п. и 2 з.п. ф-лы, 1 илл.

Description

Область техники.

Заявляемое техническое решение относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению и может быть использовано в цилиндрах различного назначения, в частности в цилиндро-поршневых узлах поршневых компрессоров.

Предшествующий уровень техники.

Известен поршень составной дифференциальный (патент РФ №124938 на полезную модель, F16J 1/12, 2013 [1]), содержащий шток с упорным буртом, поршни низкого (поршень младшей ступени) и высокого давлений (поршень старшей ступени). Поршень низкого давления выполнен с осевым отверстием и насажен на шток до упорного бурта. Поршень высокого давления выполнен полым и закреплен на штоке со стороны насаживания поршня низкого давления при помощи резьбового соединения. При этом между поршнями высокого и низкого давлений расположена корончатая шайба.

Недостатком указанного аналога является то, что поршни низкого и высокого давлений (младшей и старшей ступеней) упираются непосредственно друг в друга, что вызывает возрастание нагрузки на шток в области их соединения.

Указанный аналог [1] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.

Раскрытие заявляемого технического решения.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является снижение нагрузки на шток в области соединения поршней младшей и старшей ступеней.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что поршень дифференциальный компрессора содержит шток с упорным буртом, поршень младшей ступени с осевым отверстием, насаженный на шток, и поршень старшей ступени. Отличается тем, что поршень дополнительно содержит проставок, расположенный между поршнями младшей и старшей ступеней и зафиксированный на штоке.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «снижение нагрузки на шток в области соединения поршней младшей и старшей ступеней».

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.

Поршень младшей ступени может быть выполнен полым конусообразной формы, может содержать ребра жесткости и на его внешней поверхности могут быть выполнены канавки под поршневые уплотнительные кольца.

Поршень старшей ступени ступени может быть выполнен с внутренней расточкой в виде соосных глухих отверстий, при этом на его внешней поверхности целесообразно выполнять канавки под поршневые уплотнительные кольца.

Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Краткое описание чертежей.

На фигуре показана общая схема поршня.

Осуществление технического решения.

Поршень дифференциальный компрессора содержит шток (1) с упорным буртом (2), поршень младшей ступени (3) и поршень старшей ступени (4). Между поршнем младшей ступени (3) и поршнем старшей ступени (4) расположен проставок (5), который зафиксирован на штоке шплинтом (6). Проставок (5) позволит перераспределить нагрузку в области соединения на большую площадь поверхности, что позволит уменьшить нагрузку на шток (1). Масса поршня компрессора составляет 58,7 кг, длина 1127 мм.

Поршень младшей ступени (3) предназначен для первой ступени сжатия. Поршень младшей ступени (3) выполнен литьем из серого чугуна СЧ20. Поршень младшей ступени (3) снабжен осевым сквозным отверстием, через которое проходит шток (1). Поршень младшей ступени (3) выполнен полым с ребрами жесткости в количестве четырех штук. Ребра жесткости выполнены на внутренней поверхности поршня младшей ступени (3). Поршень младшей ступени (3) насажен на шток (1) и опирается в упорный бурт (2) штока (1). С другой стороны поршень младшей ступени (3) подпирается проставком (5). На внешней поверхности поршня младшей ступени (3) выполнены три канавки, в которые установлены поршневые кольца (7). Поршневые кольца (7) выполнены из чугуна серого или легированного. Диаметр поршня младшей ступени (3) равен 270 мм. Ширина поршня младшей ступени (3) равна 172 мм. Его масса 31,5 кг.

Поршень старшей ступени (4) выполнен литьем из стали 40Х с внутренней расточкой и предназначен для четвертой ступени сжатия. Внутренняя расточка выполнена в виде соосных глухих отверстий. Поршень старшей ступени (4) навинчивается на шток (1) по резьбе М48×2, подпирая через проставок (5) поршень младшей ступени (3). На внешней поверхности поршня старшей ступени (4) выполнено восемь канавок, в которые установлены поршневые кольца (8). Поршневые кольца (8) выполнены из чугуна серого или легированного. Диаметр поршня старшей ступени (4) равен 100 мм, его ширина равна 250 мм, а масса 9,8 кг.

Шток (1) выполнен из стали 45. С обоих торцов штока (1) выполнена резьба М48×2 длиной 45 мм со стороны присоединения поршня старшей ступени (4), и длиной 115 мм для присоединения крейцкопфа с другой стороны. На штоке (1) выполнен посадочный пояс диаметром 65 мм для посадки поршня младшей ступени (3). Длина штока составляет 977 мм. Масса 14,45 кг.

Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.

Описание работы.

Поршень компрессора является частью цилиндро-поршневой группы компрессора. Часть штока (1) закрепляют в крейцкопфе. На шток (1) насаживают поршень младшей ступени (3) и навинчивают поршень старшей ступени (4).

При работе поршень дифференциальный компрессора совершает продольные возвратно-поступательные движения. Поочередно поршни разных ступеней движутся к своим верхним мертвым точкам. Причем, если поршень младшей ступени (3) находится в верхней мертвой точке, поршень старшей ступени (4) находится в нижней мертвой точке и наоборот.

При движении поршня дифференциального компрессора от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке в рабочий объем цилиндра поступает газ через всасывающий клапан. При обратном движении поршня газ сжимается и через нагнетательный клапан выходит из цилиндра. Далее цикл впуска-сжатия повторяется.

Промышленная применимость.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть собрано на любом промышленном предприятии и найдет широкое применение в цилиндро-поршневых узлах поршневых компрессоров.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Поршень составной дифференциальный (варианты), патент РФ №124938 на полезную модель, F16J 1/12, 2013.

Claims (3)

1. Поршень дифференциальный компрессора, содержащий шток с упорным буртом, поршень младшей ступени с осевым отверстием, насаженный на шток, и поршень старшей ступени, отличающийся тем, что поршень дополнительно содержит проставок, расположенный между поршнями младшей и старшей ступеней и зафиксированный на штоке.

2. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что поршень младшей ступени выполнен полым конусообразной формы, содержит ребра жесткости и на его внешней поверхности выполнены канавки под поршневые уплотнительные кольца.

3. Поршень по п. 1, отличающийся тем, что поршень старшей ступени выполнен с внутренней расточкой в виде соосных глухих отверстий, при этом на его внешней поверхности выполнены канавки под поршневые уплотнительные кольца.

Images