RU157450U1

RU157450U1 - Поршень дифференциальный компрессора

Info

Publication number: RU157450U1
Application number: RU2014146102/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Валерьевич Ворошилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тегас"
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-12-10

Abstract

1. Поршень дифференциальный компрессора, содержащий шток младшей ступени, поршень младшей ступени, насаженный на вышеупомянутый шток, и поршень старшей ступени, соединенный с поршнем младшей ступени, отличающийся тем, что поршни соединены посредством штока старшей ступени, представляющего собой стержень, у одного конца которого выполнен присоединительный участок, а у другого конца выполнен участок с наружной резьбой, на который с зазором установлена втулка, при этом поршень компрессора снабжен сферическими кольцами, установленными на шток старшей ступени.2. Поршень компрессора по п. 1, отличающийся тем, что поршень младшей ступени выполнен сплошным из алюминия и на его внешней поверхности выполнены канавки под уплотнительные кольца и канавка под направляющее кольцо.3. Поршень компрессора по п. 1, отличающийся тем, что поршень старшей ступени выполнен сплошным из латуни и на его внешней поверхности выполнены канавки под уплотнительные кольца и канавки под направляющие кольца.

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 компрессор, в состав которого входят поршни второй и третьей ступеней («Запасные части к кислородному компрессору 2ГУ1-0,1 3,5-150 (ГУК 20/4,5-150-К), интернет источник http://www.turboexpanders.ru/zapch/zapasnve-chasti-k-adsorbcionnym-ustanovkam/zapasnye-chasti-k-kislorodnomu-kompressoru-2gul-0135-150-guk-2045-150-k/, 22.05.2014 10:50 [2]). Поршень второй ступени (поршень младшей ступени) и поршень третьей ступени (поршень старшей ступени) выполнены сплошными с отверстиями под шток, на их внешней поверхности поршня выполнены канавки под кольца. Поршни соединены друг с другом посредством одношарнирного механизма, представляющего собой скалку.

Во время работы силы давления газа на поршень старшей ступени всегда больше сил инерции. Поэтому головка шарнира всегда прижата к пяте со значительным усилием, что вызывает большие силы трения в шарнире. Так как момент от силы трения в шарнире может быть больше, чем момент от боковой нагрузки, использование шарнира не всегда дает удовлетворительные результаты, снижается надежность работы поршня. Это является недостатком данной конструкции поршней.

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 повышение надежности работы поршня.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что поршень дифференциальный компрессора содержит шток младшей ступени, поршень младшей ступени, насаженный на вышеупомянутый шток, и поршень старшей ступени, соединенный с поршнем младшей ступени. Отличается тем, что поршни соединены посредством штока старшей ступени, представляющего собой стержень, у одного конца которого выполнен присоединительный участок, а у другого конца выполнен участок с наружной резьбой, на который с зазором установлена втулка, при этом поршень компрессора снабжен сферическими кольцами, установленными на шток старшей ступени.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «повышение надежности работы поршня».

В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.

Поршень младшей ступени желательно выполнять сплошным из алюминия и на его внешней поверхности желательно выполнять канавки под уплотнительные кольца и канавку под направляющее кольцо.

Поршень старшей ступени желательно выполнять сплошным из латуни и на его внешней поверхности желательно выполнять канавки под уплотнительные кольца и канавки под направляющие кольца.

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

Краткое описание чертежей.

На фигуре показана схема поршня.

Осуществление технического решения.

Поршень дифференциальный компрессора содержит шток младшей ступени (1), шток старшей ступени (2), поршень младшей ступени (3) и поршень старшей ступени (4). Масса поршня равна 52,17 кг.

Поршень младшей ступени (3) выполнен сплошным из алюминия АК5М7. Выполнение поршня младшей ступени (3) из алюминия значительно уменьшает массовые характеристики поршня. Поршень младшей ступени (3) снабжен отверстием диаметром 35 мм под шток младшей ступени (1). Со стороны фонаря компрессора (на фиг. не показан) выполнено отверстие диаметром 76 мм и глубиной 12 мм для посадки кольца (5). С противоположной стороны выполнено отверстие диаметром 175 мм и глубиной 33 мм для уравнивания масс поршней (3 и 4) и отверстие диаметром 76 мм и глубиной 12 мм для посадки кольца (6). Ширина поршня 182 мм. На внешней поверхности поршня младшей ступени (3) выполнены четыре канавки под уплотнительные кольца (7) и одна канавка под направляющее кольцо (8). Четыре уплотнительных кольца (7) У230х210х10 выполнены разрезными из графитофторопласта АФГМ. Этот материал самосмазывающийся. Направляющее кольцо (8) также выполнено из графитофторопласта АФГМ. Масса поршня младшей ступени (3) 15,55 кг.

Шток младшей ступени (1) содержит упорный бурт (9). Со стороны фонаря на внешней поверхности штока младшей ступени (1) выполнена резьба М36х2. Основной диаметр штока младшей ступени (1) равен 45 мм. Длина штока младшей ступени (1) равна 1250 мм. Шток младшей ступени (1) выполнен из стали 30X13. Масса 13,87 кг. На шток младшей ступени (1) насажен поршень младшей ступени (3), который опирается на упорный бурт (9) штока младшей ступени (1). Шток младшей ступени (1) зафиксирован от смещений двумя штифтами (10 и 11), через резьбовое соединение закреплен на штоке старшей ступени (2) и застопорен стопорным кольцом (12).

Поршень старшей ступени (4) выполнен сплошным из латуни ЛЖМц. Поршень старшей ступени (4) снабжен отверстием с резьбой М36х2 для установки штока старшей ступени (2). Длина рабочей части поршня старшей ступени (4) 178 мм, общая длина 205 мм, диамерт поршня (4) равен 130 мм. Поршень старшей ступени (4) навинчивается на внутреннюю резьбовую часть М36х2 втулки (13) и фиксируется накручиваемой гайкой (14) М16 и шайбой (15). Поршень старшей ступени (4) и втулка (13) стопорятся стопорным кольцом (16). На внешней поверхности поршня старшей ступени (4) выполнены шесть канавок под уплотнительные кольца (17) и две канавки под направляющие кольца (18). Шесть уплотнительных колец (17) У230х210х10 выполнены разрезными из графитофторопласта АФГМ. Масса поршня старшей ступени (4) 16 кг.

Шток старшей ступени (3) представляет собой стержень, у одного конца которого выполнен присоединительный участок (18), а у другого конца выполнен участок с наружной резьбой М30х1,5, между которыми выполнен упор (19). На участок с наружной резьбой с зазором установлена втулка (13). Присоединительный участок (18) снабжен отверстием с резьбой М30х1,5, в которое вставляется шток младшей ступени (1). На шток старшей ступени (3) через втулку (13) насажен поршень старшей ступени (4).

Поршень компрессора снабжен сферическими кольцами (20 и 21) и компенсатором (22). Сферические кольца (20 и 21) установлены на штоке старшей ступени (2) между втулкой (13) и компенсатором (22). Компенсатор (22) выполнен из стали 30x13 и служит для регулирования зазора за счет возможной доработки. Зазор позволяет свободно перемещаться поршню старшей ступени (4) по сфере. За счет сферических колец (20 и 21) и за счет наличия зазора между втулкой (13) и штоком старшей ступени (2) поршень старшей ступени (4) имеет некоторую свободу перемещения в пределах этого зазора. Эта конструкция позволяет самоустанавливаться поршню компрессора относительно оси цилиндров, что повысит надежность работы поршня компрессора.

Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.

Описание работы.

Поршень компрессора является частью цилиндро-поршневой группы компрессора. Часть штока младшей ступени (1) закрепляют в крейцкопфе. На штоки (1 и 2) насаживают поршень младшей (3) и старшей ступеней (4) и соединяют в общую конструкцию.

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

Claims

1. Поршень дифференциальный компрессора, содержащий шток младшей ступени, поршень младшей ступени, насаженный на вышеупомянутый шток, и поршень старшей ступени, соединенный с поршнем младшей ступени, отличающийся тем, что поршни соединены посредством штока старшей ступени, представляющего собой стержень, у одного конца которого выполнен присоединительный участок, а у другого конца выполнен участок с наружной резьбой, на который с зазором установлена втулка, при этом поршень компрессора снабжен сферическими кольцами, установленными на шток старшей ступени.

2. Поршень компрессора по п. 1, отличающийся тем, что поршень младшей ступени выполнен сплошным из алюминия и на его внешней поверхности выполнены канавки под уплотнительные кольца и канавка под направляющее кольцо.

3. Поршень компрессора по п. 1, отличающийся тем, что поршень старшей ступени выполнен сплошным из латуни и на его внешней поверхности выполнены канавки под уплотнительные кольца и канавки под направляющие кольца.