RU2151302C1 - Поршневая расширительная машина - Google Patents
Поршневая расширительная машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151302C1 RU2151302C1 RU98107039/06A RU98107039A RU2151302C1 RU 2151302 C1 RU2151302 C1 RU 2151302C1 RU 98107039/06 A RU98107039/06 A RU 98107039/06A RU 98107039 A RU98107039 A RU 98107039A RU 2151302 C1 RU2151302 C1 RU 2151302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- spring
- cylinder
- valve
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
Abstract
Поршневая расширительная машина предназначена для использования в энергомашиностроении в качестве пневмодвигателя, например в горной промышленности, или детандера в холодильной технике. Машина содержит цилиндр с поршнем и систему газораспределения, включающую впускной и выпускной клапаны, выполненные в виде подпружиненных пластин, и впускной и выпускной штуцеры, причем пружины могут быть выполнены пластинчатыми, а для впускного клапана - и цилиндрической. Изобретение обеспечивает повышение КПД и эффективности работы машины. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения - машинам объемного действия, в частности поршневым расширительным машинам, и может быть использовано как в качестве пневмодвигателя, например, в горной промышленности, так и в качестве детандера, например, в холодильной технике.
Известен тип расширительных машин - пневмодвигателей, имеющих цилиндр с движущимся в нем поршнем и систему принудительного газораспределения, когда полость цилиндра сообщается с магистралью высокого давления посредством золотника, жестко связанного с кривошипом [1], [2].
Существенными недостатками таких расширительных машин являются высокая конструктивная сложность, большая удельная металлоемкость, низкая эксплуатационная надежность, а также невысокая эффективность работы, обусловленная большим количеством подвижных элементов в системе газораспределения и низкой частотой вращения коленчатого вала.
Известна другая конструкция поршневой расширительной машины - поршневого пневмодвигателя [3], в стенках цилиндров которого имеются выхлопные отверстия для выхода расширившегося воздуха. В этой конструкции устранено большинство из недостатков за счет применения самодействующего впускного клапана в системе газораспределения, а именно, она конструктивно проще аналога, имеет меньшую удельную металлоемкость и более высокую эксплуатационную надежность.
Недостатком указанной расширительной машины является недостаточно высокая эффективность ее работы, вследствие прямоточной схемы движения газа в цилиндре расширительной машины.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, повышение эффективности работы расширительной машины.
Указанная задача может быть решена за счет того, что в известной расширительной машине, содержащей цилиндр с поршнем, систему газораспределения с впускным клапаном и впускной штуцер, система газораспределения включает в себя дополнительно выпускной штуцер и выпускной клапан, причем впускной и выпускной клапаны выполнены в виде подпружиненных пластин.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез цилиндра поршневой расширительной машины; на фиг. 2а и 2в показан в разрезе нормально открытый впускной клапан с запорным элементом в виде пластины, подпружиненной пластинчатой пружиной; на фиг. 2б показан в разрезе выпускной клапан; на фиг. 2г показан впускной клапан с запорным элементом в виде пластины, подпружиненной цилиндрической пружиной; на фиг. 3 и 4 представлены сравнительные индикаторные диаграммы при непрямоточной и при прямоточной схемах движения газа.
Поршневая расширительная машина содержит цилиндр 1, соосно которому размещен поршень 2, связанный с кривошипно-шатунным механизмом. В крышке 3 цилиндра 1 располагаются нормально открытый впускной клапан 4 и выпускной клапан 5, а также имеются впускной штуцер 6 и выпускной штуцер 7. Впускной клапан 4 представляет собой прижатый к ограничителю подъема 8 пружиной 9 запорный элемент 10, выполненный, например, в виде пластины, седло 11 и отверстия для прохода воздуха 12. Для устранения эффекта прилипания пластины 10 к ограничителю подъема, последний имеет поверхность, отличную от поверхности изогнутой пластины. Выпускной клапан 5 представляет собой прижатый к седлу 11 пружиной 13 запорный элемент 14, выполненный, например, в виде пластины.
Расширительная машина работает следующим образом. При подаче воздуха высокого давления через впускной штуцер 6 происходит впуск порции воздуха в цилиндр 1 через нормально открытый впускной клапан 4. Поршень 2 при этом находится в верхней мертвой точке, выпускной клапан закрыт. При истечении воздуха в зазоре между седлом 11 и запорным элементом 10 происходит нарастание перепада давлений над запорным элементом и под ним. Впускной клапан, преодолевая упругие силы пружины 9, закроется, перекрыв истечение воздуха высокого давления в цилиндр 1. Попавшая в цилиндр порция воздуха давит на поршень 2 и при его перемещении расширяется с понижением температуры и совершением внешней работы. При подходе поршня 2 к нижней мертвой точке перепад давлений в цилиндре и магистрали низкого давления становится достаточным для преодоления упругих сил пружины 13 и выпускной клапан 5 открывается. При обратном ходе поршня происходит выталкивание расширившегося охлажденного воздуха через открытый выпускной клапан 5 в магистраль низкого давления или направляется к потребителю, при этом давление воздуха в цилиндре несколько возрастает. Примерно на середине хода поршня за счет некоторого роста давления в цилиндре пружина 13 выпускного клапана 5 возвращается в исходное состояние, клапан закрывается. При движении поршня к верхней мертвой точке давление в цилиндре 1 растет за счет сжатия остаточного воздуха. При достижении равенства давлений в цилиндре и магистрали высокого давления впускной клапан за счет упругости пружины 9 открывается, цикл повторяется.
Предложенное техническое решение позволяет повысить КПД и эффективность работы расширительной машины, в то же время несколько упрощается конструкция машины.
Источники информации:
1. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. М. , "Машиностроение", 1975, стр. 10.
1. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. М. , "Машиностроение", 1975, стр. 10.
2. Пневматика и гидравлика: Приводы и системы управления. Сборник статей. Вып. 10/Под общ. ред. Е.В. Герц - М.:, Машиностроение, 1984, стр. 30-31.
3. Поршневой пневмодвигатель. Патент N 2097576, МКИ F 01 L 9/02, 25/00, F 01 B 25/02. Антропов И.А., Ваняшов А.Д., Кабаков А.Н., Калекин В.С., Прилуцкий И.К.
Claims (3)
1. Поршневая расширительная машина, содержащая цилиндр с поршнем, систему газораспределения с впускным клапаном и выпускной штуцер, отличающаяся тем, что система газораспределения включает в себя дополнительно выпускной штуцер и выпускной клапан, причем впускной и выпускной клапаны выполнены в виде подпружиненных пластин.
2. Поршневая расширительная машина по п.1, отличающаяся тем, что впускной и выпускной клапаны подпружинены пластинчатыми пружинами.
3. Поршневая расширительная машина по п.1, отличающаяся тем, что впускной клапан подпружинен цилиндрической пружиной, а выпускной - пластинчатой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107039/06A RU2151302C1 (ru) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | Поршневая расширительная машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107039/06A RU2151302C1 (ru) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | Поршневая расширительная машина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98107039A RU98107039A (ru) | 2000-01-27 |
RU2151302C1 true RU2151302C1 (ru) | 2000-06-20 |
Family
ID=20204775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98107039/06A RU2151302C1 (ru) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | Поршневая расширительная машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151302C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528204C1 (ru) * | 2013-04-24 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Поршневая расширительная машина |
-
1998
- 1998-04-13 RU RU98107039/06A patent/RU2151302C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Пневматика и гидравлика: Приводы и системы управления. Сборник статей. Вып.10/Под общ.ред. Герц Е.В. - М.: Машиностроение, 1984, с. 30 - 31. 3. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1975, с. 10. 4. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528204C1 (ru) * | 2013-04-24 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Поршневая расширительная машина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5807083A (en) | High pressure gas compressor | |
EP0547152A4 (en) | Heat pump system | |
GR3025193T3 (en) | Hydraulic gas compressor | |
RU2151302C1 (ru) | Поршневая расширительная машина | |
US7866953B2 (en) | Fluid pump | |
JPH02236008A (ja) | 空気圧式アクチュエータ | |
EP0368963B1 (en) | Piston machine | |
RU2206791C2 (ru) | Поршневая расширительная машина | |
RU2134850C1 (ru) | Поршневой детандер-компрессорный агрегат | |
RU2703843C1 (ru) | Способ работы поршневого детандера | |
CN100359167C (zh) | 一种自由活塞式膨胀-压缩机组 | |
DE112016002485B4 (de) | Expansionsmaschine und verfahren zum produzieren von kühlung | |
CA2478843A1 (en) | Reciprocating engine and inlet system therefor | |
RU2097576C1 (ru) | Поршневой пневмодвигатель | |
RU11312U1 (ru) | Поршневой детандер | |
RU2029911C1 (ru) | Поршневой детандер | |
WO1995003490A1 (en) | Hydraulically actuated cylinder valve | |
RU13060U1 (ru) | Поршневая расширительная машина | |
RU2124650C1 (ru) | Способ работы поршневого компрессора | |
SU1780557A3 (ru) | Cпocoб пpeoбpaзobahия bhуtpehheй эhepгии гaзa b teплobую b komпpeccиohho-pacшиpиteльhoй maшиhe co cboбoдhыm жидkocthыm пopшhem | |
JPS6158672B2 (ru) | ||
RU2330962C2 (ru) | Поршневой пневмодвигатель | |
WO1996022466A2 (en) | Hydraulically operated actuator | |
RU10423U1 (ru) | Поршневой пневмодвигатель | |
CA1044476A (en) | Combined loop heat pump |