RU207228U1 - Телескопический длинноходовой линейный компрессор - Google Patents

Телескопический длинноходовой линейный компрессор Download PDF

Info

Publication number
RU207228U1
RU207228U1 RU2021116259U RU2021116259U RU207228U1 RU 207228 U1 RU207228 U1 RU 207228U1 RU 2021116259 U RU2021116259 U RU 2021116259U RU 2021116259 U RU2021116259 U RU 2021116259U RU 207228 U1 RU207228 U1 RU 207228U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
compression
linear compressor
stage
Prior art date
Application number
RU2021116259U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Сергеевич Бусаров
Игорь Сергеевич Бусаров
Роман Эдуардович Кобыльский
Алексей Васильевич Недовенчаный
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ)
Priority to RU2021116259U priority Critical patent/RU207228U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU207228U1 publication Critical patent/RU207228U1/ru

Links

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
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • F04B25/005—Multi-stage pumps with two cylinders
    • 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
    • F04B27/005—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders with two cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машин объёмного действия и может быть использована при создании линейных поршневых компрессоров, работающих без смазки рабочей камеры. Предложен телескопический длинноходовой линейный компрессор, содержащий связанные с приводом две ступени сжатия, первая из которых включает первый цилиндр с установленным в нем с возможностью осевого перемещения первым поршнем на штоке, вторую ступень сжатия, включающую второй цилиндр, в котором с возможность осевого перемещения установлен второй поршень и всасывающие и нагнетательные клапаны. Также второй поршень образован первым цилиндром, телескопически входящим во второй цилиндр, при этом и всасывающий, и нагнетательный клапаны установлены в каждом цилиндре, на верхней части первого поршня закреплен демпфирующий элемент, в нижних частях цилиндров обеих ступеней выполнены бурты со стопорными кольцами и проточки для сообщения с внешней средой, а с приводом связан шток поршня первой ступени. Предложенный компактный телескопический длинноходовой линейный компрессор позволяет осуществлять многоступенчатое сжатие в бессмазочной среде, используя один привод линейного движения, с возможностью регулирования производительности. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области машин объёмного действия и может быть использована при создании линейных поршневых компрессоров работающих без смазки рабочей камеры.
Технической задачей полезной модели является - создать компактный линейный компрессорный агрегат с возможностью осуществления многоступенчатого сжатия в бессмазочной среде, а также плавного регулирования производительности, используя один привод линейного движения.
Известен «Поршневой компрессор высокого давления» [RU 191806, опубл. 22.08.2019 г.], который содержит поршень-шток, который движется внутри цилиндра, рубашка охлаждения и цилиндр образуют пространство для прохождения охлаждающей жидкости, с торца цилиндра со стороны поршня-штока установлена головка цилиндра, в которой расположены клапан впуска и выпуска рабочего газа, с другого торца цилиндр закрыт торцевой крышкой, для обеспечения герметичности рабочей камеры, на поршне-штоке расположены уплотнения компрессионные, головка цилиндра держится крышкой фланцевой, поршень-шток герметизируется торцевым уплотнением. Ввиду длины конструкции ее жесткость обеспечивают шпильки. Поршень-шток приводится в движение линейным приводом (например, гидравлическим).
Данное техническое решение имеет следующий недостаток. Для реализации схемы многоступенчатого сжатия, необходимо устанавливать n-ое количество ступеней, работающих параллельно, и снабжать их дополнительными линейными приводами, блоками управления, коммуникациями; монтировать дополнительные рамы, опоры и т.д., что в значительной степени повысит массогабаритные характеристики всего компрессорного агрегата.
Наиболее близким техническим устройством того же назначения является «Линейный компрессорный двигатель» [WO 9801674 A1, опубл. 15.01.1998 г.], в котором линейный компрессор содержит связанные с приводом две ступени сжатия, первая из которых включает первый цилиндр с установленным в нем с возможностью осевого перемещения первым поршнем на штоке, вторую ступень сжатия, включающую второй цилиндр, в котором с возможностью осевого перемещения установлен второй поршень, и всасывающие, и нагнетательные клапаны.
Недостатком данного линейного компрессора является большая номенклатура основных и вспомогательных изделий, что усложняет процесс изготовления, сборки/демонтажа и увеличивает стоимость всего агрегата.
Задачей полезной модели является - создать компактный линейный компрессорный агрегат с возможностью осуществления многоступенчатого сжатия в бессмазочной среде, а также плавного регулирования производительности, используя один привод линейного движения.
Поставленная задача решена за счет того, что предложен телескопический длинноходный линейный компрессор, состоящий из цилиндра первой ступени сжатия, который сопряжен с цилиндром второй ступени сжатия и служит своеобразным поршнем. В верхней части цилиндров размещены всасывающие (два) и нагнетательные клапана (два), а в нижней части выполнены бурты со стопорными кольцами. Под уплотнительными элементами стопорных колец закреплены демпферы в виде кольцевых элементов с выступами, выполненные в виде коронообразного кольцевого элемента. В цилиндре находится поршень с зафиксированным демпфирующим элементом. Поршень закреплен на штоке с возможностью совершения возвратно-поступательного движения. Шток соединен с элементом линейного привода. Линейный привод соединен с блоком управления, к которому подсоединены герконы «конечных положений» подвижного поршня, один из которых - «неподвижный» зафиксирован в непосредственной близости к блоку управления и предназначен для определения нижней мертвой точки (НМТ), а другой фиксирует положение подвижного поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ) и выполнен с возможностью перемещения по направляющей, для изменения хода подвижного поршня. На элементе линейного привода закреплен магнит, предназначенный для создания магнитного поля, воздействующего на герконы. Герконы предназначены для передачи управляющего сигнала на блок управления. Магнит подбирают экспериментально, таким образом, чтобы магнитный поток создаваемый магнитом был больше соответствующего параметра срабатывания геркона. В нижней части цилиндра первой ступени сжатия и второй ступени сжатия выполнены технологические проточки для соединения с внешней средой.
Предложенная конструкция поясняется чертежами, где на:
фиг. 1 - показан телескопический длинноходовой линейный компрессор с поршнем в нижней мертвой точке (НМТ);
фиг. 2 - показан телескопический длинноходовой линейный компрессор с поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ);
фиг. 3 - показан телескопический длинноходовой линейный компрессор с поршнем в промежуточном положении, при необходимости регулирования производительности.
Предложен телескопический длинноходный линейный компрессор, состоящий из цилиндра первой ступени сжатия 1, который сопряжен с цилиндром второй ступени сжатия 2 и служит своеобразным поршнем. В верхней части цилиндров 1 и 2 размещены всасывающие (два) и нагнетательные клапана (два) 3, 3’ и 4, 4’ соответственно, а в нижней части выполнены бурты со стопорными кольцами 5 и 5’. Под уплотнительными элементами стопорных колец закреплены демпферы в виде кольцевых элементов с выступами 6, выполненные в виде коронообразного кольцевого элемента. В цилиндре 1 находится поршень 7 с зафиксированным демпфирующим элементом 8. Поршень 7 закреплен на штоке 9 с возможностью совершения возвратно-поступательного движения. Шток 9 соединен с элементом линейного привода 10. Линейный привод 10 соединен с блоком управления 11, к которому подсоединены герконы 12 и 13 «конечных положений» подвижного поршня 7, один из которых 12 - «неподвижный» зафиксирован в непосредственной близости к блоку управления 11 и предназначен для определения нижней мертвой точки (НМТ), а другой 13 фиксирует положение подвижного поршня 7 в верхней мёртвой точке (ВМТ) и выполнен с возможностью перемещения по направляющей 15, для изменения хода подвижного поршня 7. На элементе линейного привода 10 закреплен магнит 14, предназначенный для создания магнитного поля, воздействующего на герконы 12 и 13. Герконы 12 и 13 предназначены для передачи управляющего сигнала на блок управления 11. Магнит 14 подбирают экспериментально, таким образом, чтобы магнитный поток, создаваемый магнитом 14, был больше соответствующего параметра срабатывания геркона. В нижней части цилиндра первой ступени сжатия 1 и второй ступени сжатия 2 выполнены технологические проточки 16 для соединения с внешней средой.
Телескопический длинноходовой линейный компрессор работает следующим образом: усилие, создаваемое в линейном приводе 10, передается на шток 9, закрепленный поршень 7 с демпфирующим элементом 8, начинает совершать поступательное движение в цилиндре первой ступени сжатия 1, постепенно сжимая рабочую среду. Ход подвижного поршня 7 ограничен герконами 12 и 13. На элементе линейного привода 10, закреплен магнит 14. Сжатый газ через открытый нагнетательный клапан 4 первой ступени сжатия 1 поступает во вторую ступень сжатия 2. После прохождения пути "S1" поршень 7 упрется в верхнюю крышку цилиндра 1 демпфирующим элементом 8 для исключения жёсткого удара. Поршень 7 совместно с первой ступенью сжатия 1, продолжает совершать поступательное движение, сжимая рабочую среду, сжатая среда до конечного давления поступает через нагнетательный клапан 4' второй ступени сжатия к потребителю. После прохождения пути "S2" поршень 7 совместно с цилиндром первой ступени сжатия 1, упрутся в верхнюю крышку цилиндра второй ступени сжатия 2 (ВМТ), магнитное поле, создаваемое магнитом 14, воздействует на геркон 13, который выдает сигнал на блок управления 11 и поступательное движение заканчивается. Поршень 7 начинает совершать возвратное движение к геркону 12 в корпусе цилиндра первой ступени сжатия 1, создавая разряжение. Посредствам созданного разряжения в первой ступени сжатия 1 поршнем 7, откроется всасывающий клапан 3 первой ступени сжатия 1. Через открытый всасывающий клапан 3 и возвратное движение поршня 7, будет создаваться разряжение во второй ступени сжатия 2 и произойдет открытие всасывающего клапана 3' второй ступени сжатия 2. Через открытые всасывающие клапана 3' и 3, происходит всасывание рабочей среды в первую ступень сжатия 1. После полного прохождения пути "S1" в обратном направлении, поршень 7 упрется в стопорное кольцо 5 первой ступени сжатия 1. Поршень 7 совместно с первой ступенью сжатия 1 продолжает совершать возвратное движение, постепенно всасывая рабочую среду во вторую ступень сжатия 2. После полного прохождения пути "S2" в обратном направлении, верхняя часть цилиндра первой ступени сжатия 1 упрется в стопорное кольцо 5' (НМТ), магнитное поле, создаваемое магнитом 14, воздействует на геркон 12, который выдает сигнал на блок управления 11 и возвратное движение заканчивается. После этого поступательный цикл (цикл сжатия) повторяется снова. Ход подвижного поршня 7 Smax равен расстоянию между герконами 12 и 13 (см фиг. 1).
Когда герконы 12 и 13 находятся на максимальном друг от друга расстоянии, ход поршня при этом - Smax, теоретическая производительность агрегата определяется по формуле:
Figure 00000001
,
где
Figure 00000002
,
Figure 00000003
- диаметр цилиндра первой и второй ступени, соответственно, м;
Figure 00000004
- максимальный ход поршня, когда герконы 12 и 13 находятся на расстоянии, соответствующее расстоянию
Figure 00000005
;
Figure 00000006
- количество рабочих циклов в секунду.
При необходимости уменьшения производительности геркон 13 перемещается по направляющей 15 к геркону 12 расстояние между герконами 12 и 13 становится Sп (см. фиг.3), тогда теоретическая производительность компрессора в данном промежуточном положении может быть представлена формулой:
Figure 00000007
,
где
Figure 00000008
- промежуточный ход поршня, когда герконы 12 и 13 находятся на расстоянии, соответствующее расстоянию
Figure 00000009
.
Предложенный компактный телескопический длинноходовой линейный компрессор позволяет осуществлять многоступенчатое сжатие в бессмазочной среде, используя один привод линейного движения, с возможностью регулирования производительности.

Claims (1)

  1. Телескопический длинноходовой линейный компрессор, содержащий связанные с приводом две ступени сжатия, первая из которых включает первый цилиндр с установленным в нем с возможностью осевого перемещения первым поршнем на штоке, вторую ступень сжатия, включающую второй цилиндр, в котором с возможность осевого перемещения установлен второй поршень и всасывающие и нагнетательные клапаны, отличающийся тем, что второй поршень образован первым цилиндром, телескопически входящим во второй цилиндр, при этом и всасывающий, и нагнетательный клапаны установлены в каждом цилиндре, на верхней части первого поршня закреплен демпфирующий элемент, в нижних частях цилиндров обеих ступеней выполнены бурты со стопорными кольцами и проточки для сообщения с внешней средой, а с приводом связан шток поршня первой ступени.
RU2021116259U 2021-06-04 2021-06-04 Телескопический длинноходовой линейный компрессор RU207228U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116259U RU207228U1 (ru) 2021-06-04 2021-06-04 Телескопический длинноходовой линейный компрессор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116259U RU207228U1 (ru) 2021-06-04 2021-06-04 Телескопический длинноходовой линейный компрессор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207228U1 true RU207228U1 (ru) 2021-10-18

Family

ID=78286878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021116259U RU207228U1 (ru) 2021-06-04 2021-06-04 Телескопический длинноходовой линейный компрессор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207228U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001674A1 (en) * 1996-07-08 1998-01-15 Isis Innovation Limited Linear compressor motor
US6015270A (en) * 1996-04-30 2000-01-18 Air Conditioning Technologies Linear compressor or pump with integral motor
JP2007309117A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Mitsubishi Electric Corp 圧縮機及びヒートポンプ式給湯機
RU174245U1 (ru) * 2017-06-13 2017-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Компрессор с линейным приводом

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6015270A (en) * 1996-04-30 2000-01-18 Air Conditioning Technologies Linear compressor or pump with integral motor
WO1998001674A1 (en) * 1996-07-08 1998-01-15 Isis Innovation Limited Linear compressor motor
JP2007309117A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Mitsubishi Electric Corp 圧縮機及びヒートポンプ式給湯機
RU174245U1 (ru) * 2017-06-13 2017-10-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Компрессор с линейным приводом

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5537820A (en) Free piston end position limiter
EP0509660B1 (en) Free piston-type compressor
CN110094319B (zh) 多级联双缸式直线压缩机
CN110219793B (zh) 一种二级压缩的无油活塞式压缩机
CN110821781A (zh) 一种液压式空压机
KR101990401B1 (ko) 리니어 압축기
RU207228U1 (ru) Телескопический длинноходовой линейный компрессор
CN104454440A (zh) 双气缸变容量线性压缩机
KR20100112474A (ko) 리니어 압축기
US20070116588A1 (en) Piston compressor for compressing gaseous media in at least two working chambers
JPH04128578A (ja) 真空ポンプ
KR101499992B1 (ko) 리니어 압축기
CN103277288B (zh) 直线电机驱动的隔膜压缩机
KR102587362B1 (ko) 피스톤 압축기
KR20190031827A (ko) 리니어 압축기
CN113969881A (zh) 一种无电机直动型无油活塞式空气压缩机
KR20030088533A (ko) 왕복동식 압축기의 이중 실린더장치
KR20100112480A (ko) 리니어 압축기의 토출밸브 어셈블리
CN208268018U (zh) 一种往复式压缩机运行装置
RU2784252C1 (ru) Поршневой компрессор
CN214577586U (zh) 一种双作用液压驱动压缩机
KR101559807B1 (ko) 공기압축기의 밸브장치
RU191806U1 (ru) Поршневой компрессор высокого давления
CN214273879U (zh) 一种可穿戴空调服用无油线性驱动压缩机
RU168836U1 (ru) Поршневой компрессор