RU2253754C1

RU2253754C1 - Compressor

Info

Publication number: RU2253754C1
Application number: RU2003133360/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Скрипкин (RU); А.А. Скрипкин
Original assignee: Скрипкин Алексей Александрович
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; compressors.

SUBSTANCE: proposed compressor contains housing with end face front and rear covers and intake and outlet channels, movable rotor coaxially installed in housing with clearance for rotation and provided with planes of mating with double-acting floating piston with mating planes. Floating piston has side slot mating with rotated support shaft eccentrically installed in projection of end face front cover. Parts of compressor form movable working suction and compression chambers. Compressor is furnished with second support shaft installed eccentrically in projection of rear end face cover, and piston has second side slot. Slots are made rectangular with depth not less than length of two support shafts with mating with said slots and arranged independently from each other on one axis of rotation.

EFFECT: increased strength and improved reliability of floating piston, increased specific power and capacity of compressor, its working stroke and displacement, simplified design.

2 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению (тепловым объемным двигателям) и может быть использовано для объемного сжатия преимущественно воздуха или какой-либо воздушной смеси.The invention relates to compressor engineering (volumetric thermal engines) and can be used for volumetric compression of mainly air or any air mixture.

Известен ротационный насос, содержащий цилиндрический корпус с впускным и выпускным каналами, торцевую крышку, ротор на валу, плавающий поршень двухстороннего действия со сквозным пазом, сопряженным с плоскостями вала, эксцентрично установленным относительно корпуса (US 2703675 А, 08.03.1955).A rotary pump is known, comprising a cylindrical body with inlet and outlet channels, an end cap, a rotor on the shaft, a double-acting floating piston with a through groove associated with the shaft planes, eccentrically mounted relative to the housing (US 2703675 A, 03/08/1955).

Недостатком этого насоса является то, что плавающий поршень двухстороннего действия усложнен и ослаблен внутренним сквозным пазом, снижающим прочность и надежность плавающего поршня, при этом уменьшаются рабочий ход и рабочие объемы компрессора, снижаются удельная мощность и производительность компрессора.The disadvantage of this pump is that the double-acting floating piston is complicated and weakened by an internal through groove, which reduces the strength and reliability of the floating piston, while the stroke and working volumes of the compressor are reduced, and the specific power and productivity of the compressor are reduced.

Известен роторный компрессор, содержащий корпус с торцевыми передней и задней крышками и впускным и выпускным каналами, соосно установленный в корпусе с зазором с возможностью вращения подвижный ротор с плоскостями сопряжения с плавающим поршнем двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения, при этом плавающий поршень снабжен пазом, сопряженным с вращаемым опорным валом, эксцентрично установленным в выступе торцевой передней крышки, а детали компрессора образуют подвижные рабочие камеры всасывания и сжатия (см. RU 2215904 С2, 10.11.2003). Данный компрессор принят за прототип.A rotary compressor is known comprising a housing with front and rear end caps and inlet and outlet channels, a movable rotor with mating planes with a double-acting floating piston with reciprocal mating planes coaxially mounted in the housing with a rotational clearance, the floating piston having a groove mated with a rotatable support shaft eccentrically mounted in the protrusion of the front end cover, and the compressor parts form movable working chambers of suction and compression (see RU 2215904 C2, 11/10/2003). This compressor is taken as a prototype.

Недостатком этого компрессора является сложность в изготовлении и обработке паза поршня, при этом снижается прочность поршня боковым пазом.The disadvantage of this compressor is the difficulty in manufacturing and processing the piston groove, while the strength of the piston decreases in the side groove.

Изобретение решает задачу использования в промышленности роторно-поршневого объемного компрессора с плавающим поршнем двухстороннего действия за счет повышения качества, путем увеличения прочности и надежности плавающего поршня, увеличения рабочего хода его и рабочих объемов, при этом упрощена конструкция компрессора, повышается удельная мощность и производительность.The invention solves the problem of using a rotary-piston volumetric compressor with a double-acting floating piston in industry by improving the quality by increasing the strength and reliability of the floating piston, increasing its stroke and working volumes, while the compressor design is simplified, the specific power and productivity are increased.

Технический эффект заключается в повышении прочности и надежности плавающего поршня, в увеличении рабочего хода его и рабочих объемов компрессора, в упрощении конструкции, в повышении удельной мощности и производительности.The technical effect is to increase the strength and reliability of the floating piston, to increase its working stroke and compressor working volumes, to simplify the design, to increase the specific power and productivity.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что компрессор, содержащий корпус с торцевыми передней и задней крышками и впускным и выпускным каналами, соосно установленный в корпусе с зазором с возможностью вращения подвижный ротор с плоскостями сопряжения с плавающим поршнем двухстороннего действия с ответными плоскостями сопряжения, при этом плавающий поршень снабжен боковым пазом, сопряженным с вращаемым опорным валом, эксцентрично установленным в выступе торцевой передней крышки, а детали компрессора образуют подвижные рабочие камеры всасывания и сжатия, согласно изобретению компрессор снабжен вторым опорным валом, эксцентрично установленным в выступе задней торцевой крышки, а поршень - вторым боковым пазом, при этом пазы выполнены прямоугольными и на глубину не менее длины сопрягаемых с пазами двух опорных валов с ответными плоскостями сопряжения, расположенных независимо друг от друга на одной оси вращения.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the compressor, comprising a housing with front and rear end caps and inlet and outlet channels, is coaxially mounted in the housing with a rotationally adjustable gap of a movable rotor with mating planes with a double-acting floating piston with reciprocal mating planes, while the floating piston is equipped with a side groove mated to a rotatable support shaft eccentrically mounted in the protrusion of the front end cover, and the details essors are formed by movable working chambers of suction and compression; according to the invention, the compressor is equipped with a second support shaft eccentrically mounted in the protrusion of the rear end cover, and the piston with a second side groove, the grooves being rectangular and not less than the length of the two supporting shafts mating with the grooves with mating response planes located independently from each other on the same axis of rotation.

На фиг.1 изображен общий вид компрессора, сбоку в разрезе, на фиг.2 - сечение А-А.In Fig.1 shows a General view of the compressor, a side view in section, in Fig.2 - section aa.

Компрессор содержит корпус 1, в котором соосно установлен с зазором (на чертеже не показано) подвижный кольцеобразный ротор 2 со сквозными плоскостями 3 сопряжения с вращаемым плавающим поршнем 4 двухстороннего действия, который снабжен ответными плоскостями 5 сопряжения. Плавающий поршень 4 снабжен боковыми прямоугольными пазами 6 и 7, которые сопряжены с вращаемыми опорными валами 8 и 9 с ответными плоскостями 10 и 11 сопряжения, соответственно. Вращаемые опорные валы 8 и 9 эксцентрично установлены в выступах 12 и 13 соответственно в торцевой передней крышке 14 и торцевой задней крышке 15 корпуса 1, а между плоскостями 3 сопряжения ротора 2 выполнены впускные-выпускные распределительные окна 16 и 17 с возможностью поочередного взаимодействия их с впускным каналом 18 и выпускным каналом 19 корпуса 1. Детали компрессора образуют подвижную рабочую камеру всасывания 20 и подвижную рабочую камеру сжатия 21.The compressor comprises a housing 1, in which a movable annular rotor 2 with through-through mating planes 3 with a double-acting rotating floating piston 4, which is provided with mating response planes 5, is coaxially mounted with a gap (not shown). The floating piston 4 is provided with rectangular lateral grooves 6 and 7, which are coupled with rotatable support shafts 8 and 9 with the mating response planes 10 and 11, respectively. The rotary support shafts 8 and 9 are eccentrically mounted in the protrusions 12 and 13 in the front front cover 14 and the rear rear cover 15 of the housing 1, respectively, and inlet-outlet distribution windows 16 and 17 are made between the planes 3 of the mating rotor 2 with the possibility of alternating their interaction with the inlet channel 18 and the exhaust channel 19 of the housing 1. The compressor parts form a movable working suction chamber 20 and a movable working compression chamber 21.

Компрессор работает следующим образом. При включенном электродвигателе вращаются опорные валы 8 и 9, эксцентрично установленные относительно корпуса 1 и расположенные независимо друг от друга на одной оси их вращения, при этом плавающий поршень 4 вращается и перемещается по ответным плоскостям 10 и 11 опорного вала 8 и опорного вала 9, соответственно, при этом рабочая среда в подвижной рабочей камере всасывания 20 предварительно сжимается, затем выталкивается через впускное-выпускное распределительное окно 16 в выпускной канал 19 к потребителю, сжатие рабочей среды в подвижной рабочей камере всасывания 20 и подача к потребителю продолжается до крайнего положения плавающего поршня 4, обозначенного подвижной рабочей камерой сжатия 21. Плавающий поршень 4 продолжает вращаться. Объем подвижной рабочей камеры сжатия 21 увеличивается до положения в подвижной рабочей камере всасывания 20. Рабочая среда из впускного канала 18 свободно поступает через впускное-выпускное распределительное окно 16 в подвижную рабочую камеру всасывания 20. Далее процесс для рабочей подвижной камеры всасывания 20 повторяется автоматически. Также процессы повторяются и для подвижной рабочей камеры сжатия 21. Процессы всасывания и сжатия в подвижных рабочих камерах всасывания 20 и сжатия 21 относительно друг друга происходят со сдвигом фаз газораспределения на 180°.The compressor operates as follows. When the motor is turned on, the support shafts 8 and 9 rotate, eccentrically mounted relative to the housing 1 and located independently on the same axis of rotation, while the floating piston 4 rotates and moves along the reciprocal planes 10 and 11 of the support shaft 8 and the support shaft 9, respectively while the working medium in the movable working chamber of the suction 20 is pre-compressed, then pushed through the inlet-outlet distribution window 16 into the exhaust channel 19 to the consumer, the compression of the working medium in the movable working her suction chamber 20 and the flow to the consumer continues to the extreme position of the floating piston 4, indicated by the movable working compression chamber 21. The floating piston 4 continues to rotate. The volume of the movable working compression chamber 21 increases to a position in the movable working chamber of the suction 20. The working medium from the inlet channel 18 freely enters through the inlet-outlet distribution window 16 into the movable working chamber of the suction 20. Then, the process for the working movable chamber of the suction 20 is repeated automatically. Also, the processes are repeated for the movable working compression chamber 21. The processes of suction and compression in the movable working chambers of the suction 20 and compression 21 relative to each other occur with a phase shift of 180 °.

Конструктивно компрессор по сравнению с известными аналогами проще, при этом повышена прочность и надежность плавающего поршня, увеличен рабочий ход его, повышена удельная мощность и производительность, увеличены рабочие объемы подвижных рабочих камер компрессора.Structurally, the compressor is simpler than the known analogues, while the strength and reliability of the floating piston is increased, its stroke is increased, the specific power and productivity are increased, the working volumes of the compressor’s movable working chambers are increased.

Предложенная конструкция объемного роторно-поршневого компрессора способна работать как насос и как двигатель.The proposed design of a volumetric rotary piston compressor is able to operate as a pump and as an engine.

Claims

A compressor comprising a housing with front and rear end caps and inlet and outlet ducts, a movable rotor with mating planes with double-acting floating piston with reciprocal mating planes coaxially mounted in the housing with a rotatably clearance gap, while the floating piston is provided with a lateral groove mated to rotatable support shaft eccentrically mounted in the protrusion of the front end cover, and the compressor parts form a movable working chamber for suction and compression, characterized in that The compressor is equipped with a second support shaft, eccentrically mounted in the protrusion of the rear end cover, and the piston with a second side groove, the grooves being rectangular and not less than the length of the two supporting shafts mating with the grooves with mating mating planes located independently from each other on one axis of rotation.