RU186205U1 - Поршневой компрессор - Google Patents
Поршневой компрессор Download PDFInfo
- Publication number
- RU186205U1 RU186205U1 RU2018115480U RU2018115480U RU186205U1 RU 186205 U1 RU186205 U1 RU 186205U1 RU 2018115480 U RU2018115480 U RU 2018115480U RU 2018115480 U RU2018115480 U RU 2018115480U RU 186205 U1 RU186205 U1 RU 186205U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connecting rod
- piston
- stages
- rods
- cylinders
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 4
- PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N manganese silicon Chemical compound [Si].[Mn] PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/02—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders arranged oppositely relative to main shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению, и может найти применение в воздушных и газовых поршневых компрессорах для обеспечения сжатым воздухом или газом потребителей в различных областях промышленности, а также в насосо- и двигателестроении. Указанный технический результат достигается тем, что поршневой компрессор, содержащий кривошипный механизм, включающий коленчатый вал, на шатунной шейке которого установлен шатун, две поршневые группы, состоящие из штоков первой и второй ступеней с закрепленными на них поршнями первой и второй ступеней соответственно, помещенными в оппозитно и соосно расположенные цилиндры первой и второй ступени соответственно, узлы уплотнения штоков, установленные в цилиндрах, он снабжен узлами уплотнения штоков, установленными в цилиндрах, содержит обводную серьгу, соединенную через палец с шатуном, а через резьбовые соединения - со штоками противолежащих поршневых групп, внутренняя поверхность цилиндров одинарного и двойного действия снабжена направляющими и поршневыми кольцами первой и второй ступеней соответственно, серьга выполнена из двух плоских металлических щек, соединенных между собой бобышками с соосными отверстиями для фиксации в них штоков, снабжена стопорными кольцами для фиксации пальца шатуна и имеет вырез в центральной части для возможности свободного движения шатуна и коленчатого вала. Соединение щек с бобышками выполнено сварным. Штоки зафиксированы в бобышках штифтами. Направляющие и поршневые кольца выполнены из полимерного композитного материала, а серьга выполнена из кремниемарганцовистой стали. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к компрессоростроению, и может найти применение в воздушных и газовых поршневых компрессорах для обеспечения сжатым воздухом или газом потребителей в различных областях промышленности, а также в насосо- и двигателестроении.
Известен поршневой компрессор, содержащий механизм движения с вертикальным расположением коленчатого вала, соединенным шатуном с цилиндрами, расположенными звездообразно в горизонтальной плоскости под углом под 90° друг к другу (см. патент Китая №103452798, МПК F04B 27/053, F04B 35/04, опубл. 2013 г).
Недостатком данного известного устройства является малая производительность.
Известен также поршневой компрессор с четырьмя цилиндрами, расположенными веерообразно в горизонтальной плоскости под углом 90° друг к другу, и механизмом движения, включающем вертикально установленный коленчатый вал, соединенный приводными шатунами с расположенными в цилиндрах поршнями (см. патент РФ на полезную модель №173811, МПК F04B 27/04, опубл. 12.09.2017).
Недостатком данного технического решения является малая производительность.
Наиболее близким решением к заявляемой полезной модели является конструкция механизма движения поршневого компрессора высокого и сверхвысокого давления с применением обводных крейцкопфов (см. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том 2. Основы проектирования. Конструкции. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, стр. 454-457, 2008 г). В данной конструкции обводной крейцкопф выполнен составным и состоит из специальных крейцкопфа и ползуна, имеющих плоские рабочие (направляющие) поверхности и соединяющихся жесткими тягами. С двух сторон к обводному крейцкопфу подсоединены два плунжера (поршня) оппозитно и соосно расположенных цилиндра одностороннего действия так, что газовые силы, действующие на эти плунжеры, замыкаются на обводном крейцкопфе. Поэтому на механизм движения передаются усилия, обусловленные не давлением в цилиндрах, а лишь разницей давления газа в оппозитных цилиндрах одностороннего действия.
Недостаток прототипа заключается в невысокой производительности при большей металлоемкости.
Была поставлена задача - уменьшение габаритов и металлоемкости компрессора при увеличении его производительности.
Поставленная задача решена тем, что поршневой компрессор, содержащий кривошипный механизм, включающий коленчатый вал, на шатунной шейке которого установлен шатун, две поршневые группы, состоящие из штоков первой и второй ступеней с закрепленными на них поршнями первой и второй ступеней соответственно, помещенными в оппозитно и соосно расположенные цилиндры первой и второй ступени соответственно, согласно полезной модели, снабжен узлами уплотнения штоков, установленными в цилиндрах первой и второй ступеней одинарного и двойного действия соответственно, содержит обводную серьгу, соединенную через палец с шатуном, а через резьбовые соединения - со штоками противолежащих поршневых групп, внутренняя поверхность цилиндров одинарного и двойного действия снабжена направляющими и поршневыми кольцами первой и второй ступеней соответственно, серьга выполнена из двух плоских металлических щек, соединенных между собой бобышками с соосными отверстиями для фиксации в них штоков, снабжена стопорными кольцами для фиксации пальца шатуна и имеет вырез в центральной части для возможности свободного движения шатуна и коленчатого вала. Кроме того, соединение щек с бобышками выполнено сварным. Штоки зафиксированы в бобышках штифтами. Направляющие и поршневые кольца выполнены из полимерного композитного материала, а серьга выполнена из кремниемарганцовистой стали.
Технический результат заключается в создании быстроходного (1500 об/мин. в отличие от 500 об/мин. у прототипа) малогабаритного и менее металлоемкого (за счет отсутствия двух крейцкопфов и одного шатуна) поршневого компрессора с односторонними и двухсторонними рабочими процессами в цилиндрах одинарного и двойного действия.
Кроме того, за счет технологичной формы корпуса компрессора (противоположно расположенные грани, а их может быть более двух) возникает:
- возможность базирования на станке, возможность совместной механической обработки посадочных поверхностей под противолежащие цилиндры;
- минимальный опрокидывающий момент, действующий на коленчатый вал за счет разноса цилиндров, ввиду расположения всех шатунов на одной шатунной шейке коленчатого вала, и как следствие, малое расстояние между цилиндрами;
- исключение очень малых значений возможных перекосов осей цилиндров и поршней за счет совместного выполнения механической обработки посадочных поверхностей под противолежащие цилиндры и обеспечения точной механической обработкой соосности бобышек для крепления штоков в серьге обводной.
Предлагаемый механизм движения позволяет устанавливать пару цилиндров как в горизонтальном положении, так и в вертикальном, а также под углом (при условии обеспечения их соосности), что дает возможность компоновать компрессор из двух, трех и более пар цилиндров, располагающихся под разными углами.
На фиг. 1 изображен продольный разрез поршневого компрессора; на фиг. 2 - обводная серьга с шатуном в сборе.
Поршневой компрессор рассматривается на примере одной пары цилиндров и поршней.
Поршневой компрессор (фиг. 1) содержит механизм движения, состоящий из коленчатого вала 1, на шатунной шейке которого установлен шатун 2, через палец 3 соединяющийся с обводной серьгой 4. Противолежащие поршневые группы включают штоки 5 и 6 первой и второй ступеней соответственно с закрепленными на них поршнями 7 и 8 первой и второй ступеней соответственно. Направляющие кольца 9 и поршневые кольца 10 размещены на внутренних поверхностях цилиндров 11 и 12 одинарного и двойного действия первой и второй ступеней соответственно. Штоки 5 и 6 соединены посредством резьбы с серьгой 4. В цилиндрах 11 и 12 установлены узлы 13 уплотнения штоков 5 и 6, служащие для предотвращения утечек рабочей среды из полости сжатия цилиндров 11 и 12 в атмосферу.
Обводная серьга 4 с шатуном 2 (фиг. 2) представляет собой две плоские металлические щеки 14 и имеет вырез 15 в центральной части. Размеры выреза 15 подобраны с учетом расположения и вращения внутри него шатуна 2 и коленчатого вала 1. Щеки 14 соединены между собой бобышками 16 посредством сварки. При этом механической обработкой обеспечивается соосность резьбовых отверстий в бобышках 16 между собой. Шатун 2 прикреплен к щекам 14 серьги 4 через палец 3, помещенный во втулку 17, который фиксируется в щеках стопорными кольцами 18. Для фиксации штоков 5 и 6 в бобышках 16 серьги 4 предусмотрены штифты 19. Шатун 2 выполнен разъемным из двух частей, установлен на шатунную шейку коленчатого вала 1 и стянут при помощи шатунных болтов 20.
Направляющие и поршневые кольца 9 и 10 соответственно выполнены из полимерного композитного материала, например, на основе полимерных волокон. Серьга 4 выполнена из кремниемарганцовистой стали.
После сборки компрессора и установки мертвого пространства между цилиндром 11 и поршнем 7 первой ступени компрессора и аналогично установки мертвого пространства между цилиндром 12 и поршнем 8 второй ступени производят фиксацию штоков 5 и 6 от осевого перемещения стопорными винтами (на чертеже не показаны).
Поршневой компрессор работает следующим образом.
Вращение коленчатого вала 1, передающееся через кривошип (на чертеже не показан) и шатун 2 с серьгой 4 на поршневые группы (штоки 5 и 6 с поршнями 7 и 8 соответственно), преобразовывается в прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней 7 и 8.
При сборке поршня 7 в цилиндре 11 первой ступени происходит центровка штока 5 первой ступени относительно оси цилиндров 11 и 12 за счет посадки направляющих колец 9 на поршне 7 и по диаметру цилиндра 11. Расстояние между двумя направляющими кольцами 9, опирающимися на рабочую поверхность цилиндра 11, с учетом точности изготовления направляющих колец 9, (минимальный зазор между кольцами 9 и стенкой цилиндра 11), определяет угол перекоса поршня 7 первой ступени в цилиндре 11. Для поршня 8 второй ступени расстояние между двумя направляющими кольцами 9, опирающимися на рабочую поверхность цилиндра 12 определяет угол перекоса поршня 8 второй ступени в цилиндре 12.
Таким образом, с учетом высокой точности механической обработки посадочных поверхностей цилиндров центровка по линии поршень 7 первой ступени - шток 5 первой ступени - серьга 4 - шток 6 второй ступени - поршень 8 второй ступени происходит по направляющим кольцам 9 в цилиндрах 11 и 12. Перекос вышеупомянутых деталей зависит от расстояния между крайними направляющими кольцами 9 поршней 7 и 8 и зазора между направляющими кольцами 9 и стенками цилиндров 11 и 12. При этом с учетом того, что компрессор безмасляный и направляющие 9 и поршневые 10 кольца выполнены из полимерного композитного материала, они при работе компрессора притираются к зеркалу цилиндра, постепенно со временем соприкасаясь с ним по всей поверхности, что благоприятно сказывается на динамике работы цилиндро-поршневых групп.
Во время вращения кривошипно-шатунного механизма возникают силы инерции от следующих масс поступательно движущихся деталей: серьги 4, пальца 3 шатуна 2, штоков 5 и 6 первой и второй ступени, поршней 7 и 8 первой и второй ступени, шатуна 2. В противодействие этим силам возникают силы от компримированных газов в рабочих полостях цилиндров 11 и 12, что уменьшает силы инерции и нагрузку на механизм движения. Направляющие кольца 9 первой и второй ступени воспринимают нагрузку от нормальных сил, передающихся от кривошипно-шатунного механизма через серьгу 4 штокам 5 и 6 и поршням 7 и 8. Направляющие кольца 9 рассчитаны на контактные напряжения от действия нормальных сил.
Claims (5)
1. Поршневой компрессор, содержащий кривошипный механизм, включающий коленчатый вал, на шатунной шейке которого установлен шатун, две поршневые группы, состоящие из штоков первой и второй ступеней с закрепленными на них поршнями первой и второй ступеней соответственно, помещенными в оппозитно, и соосно расположенные цилиндры первой и второй ступени соответственно, отличающийся тем, что он снабжен узлами уплотнения штоков, установленными в цилиндрах первой и второй ступеней одинарного и двойного действия соответственно, содержит обводную серьгу, соединенную через палец с шатуном, а через резьбовые соединения - со штоками противолежащих поршневых групп, внутренняя поверхность цилиндров одинарного и двойного действия снабжена направляющими и поршневыми кольцами первой и второй ступеней соответственно, серьга выполнена из двух плоских металлических щек, соединенных между собой бобышками с соосными отверстиями для фиксации в них штоков, снабжена стопорными кольцами для фиксации пальца шатуна и имеет вырез в центральной части для возможности свободного движения шатуна и коленчатого вала.
2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что соединение щек с бобышками выполнено сварным.
3. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что штоки зафиксированы в бобышках штифтами.
4. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что направляющие и поршневые кольца выполнены из полимерного композитного материала.
5. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что серьга выполнена из кремниемарганцовистой стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115480U RU186205U1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Поршневой компрессор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018115480U RU186205U1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Поршневой компрессор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186205U1 true RU186205U1 (ru) | 2019-01-11 |
Family
ID=65020767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018115480U RU186205U1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Поршневой компрессор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186205U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2819971C1 (ru) * | 2023-12-12 | 2024-05-28 | Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы" (АО "НЗ 70-летия Победы") | Компрессор с возможностью замены рабочих цилиндров |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0836004B1 (en) * | 1996-10-11 | 2003-05-14 | SAFE S.r.l. | A compressor |
RU136861U1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-01-20 | Сергей Васильевич Подосинников | Компрессор поршневой оппозитный двухрядный |
RU165141U1 (ru) * | 2016-04-25 | 2016-10-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Двухрядный поршневой оппозитный компрессор |
US20160341187A1 (en) * | 2014-01-31 | 2016-11-24 | Nuovo Pignone Srl | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine |
RU173811U1 (ru) * | 2017-06-22 | 2017-09-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Поршневой компрессор |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115480U patent/RU186205U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0836004B1 (en) * | 1996-10-11 | 2003-05-14 | SAFE S.r.l. | A compressor |
RU136861U1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-01-20 | Сергей Васильевич Подосинников | Компрессор поршневой оппозитный двухрядный |
US20160341187A1 (en) * | 2014-01-31 | 2016-11-24 | Nuovo Pignone Srl | Reciprocating motor-compressor with integrated stirling engine |
RU165141U1 (ru) * | 2016-04-25 | 2016-10-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | Двухрядный поршневой оппозитный компрессор |
RU173811U1 (ru) * | 2017-06-22 | 2017-09-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Поршневой компрессор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2819971C1 (ru) * | 2023-12-12 | 2024-05-28 | Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы" (АО "НЗ 70-летия Победы") | Компрессор с возможностью замены рабочих цилиндров |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150132157A1 (en) | Plunger Pump, Plunger, and Method of Manufacturing Plunger Pump | |
JP2001082332A (ja) | 高圧圧縮機の圧縮装置 | |
KR101880347B1 (ko) | 공기 압축기 | |
KR20160102344A (ko) | 왕복동 압축기, 압축부 유닛 및 왕복동 압축기의 유지 보수 방법 | |
US9822877B2 (en) | Lightweight compressor piston with opening | |
CN205578403U (zh) | 一种缓冲式液压油缸 | |
US4345880A (en) | Multi-stage, reciprocating, positive displacement compressor | |
RU186205U1 (ru) | Поршневой компрессор | |
CN210195955U (zh) | 一种新型压缩机 | |
CN210978051U (zh) | 一种节能型两缸高压柱塞液压缸 | |
WO2020125099A1 (zh) | 活塞限位结构、压缩机及换热设备 | |
CN203867802U (zh) | 一种四缸活塞式压缩机 | |
CN100434695C (zh) | 一种往复式压缩机余隙调节方法 | |
US2555809A (en) | Compressor | |
CN112555116B (zh) | 一种高压柱塞泵 | |
RU2644424C1 (ru) | Гибридная машина с тронковым поршнем | |
CN110939626A (zh) | 一种双缸双向高压节能柱塞液压缸 | |
RU108505U1 (ru) | Поршневой компрессор с бесшатунным механизмом | |
RU165141U1 (ru) | Двухрядный поршневой оппозитный компрессор | |
US2827227A (en) | Compressor | |
CN108953107B (zh) | 一种内置分体式配重装置的压缩机活塞 | |
RU157592U1 (ru) | Поршень дифференциальный компрессора | |
RU157450U1 (ru) | Поршень дифференциальный компрессора | |
CN217842188U (zh) | 一种薄型多倍力气缸 | |
CN218151360U (zh) | 一种往复式压缩机余隙调节机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC92 | Official registration of non-contracted transfer of exclusive right of a utility model |
Effective date: 20210608 |