RU2769413C1 - Piston compressor - Google Patents
Piston compressor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769413C1 RU2769413C1 RU2021124624A RU2021124624A RU2769413C1 RU 2769413 C1 RU2769413 C1 RU 2769413C1 RU 2021124624 A RU2021124624 A RU 2021124624A RU 2021124624 A RU2021124624 A RU 2021124624A RU 2769413 C1 RU2769413 C1 RU 2769413C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- piston
- petal
- cylinder
- inlet
- Prior art date
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
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
-
- 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
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
- F04B39/1073—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves
- F04B39/1086—Adaptations or arrangements of distribution members the members being reed valves flat annular reed valves
-
- 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
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к компрессорам объемного действия, предназначенным для сжатия рабочего тела.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to positive displacement compressors designed to compress the working fluid.
Ближайшим аналогом к предложенному изобретению является решение RU 2247250 С2 "Поршневой компрессор", МПК F02B 33/00, 27.02.2005, раскрывающее поршневой компрессор, содержащий цилиндр с впускными и выпускными окнами, открытие и закрытие которых осуществляется соответственно самодействующими впускными и выпускными клапанами, которые открываются и закрываются под действием разности давления до и после клапана, которое возникает при работе поршневого компрессора. В нижней части цилиндра над поршнем при его положении в нижней мертвой точке выполнены дополнительные нижние впускные окна, которые перекрываются поршнем при его движении от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. Поршневой компрессор снабжен нагнетателем, который создает избыточное давление и снабжен регулятором производительности, который может быть выполнен, например, в виде дроссельной заслонки с ручным или автоматическим приводом, который срабатывает по сигналу от датчика давления, установленного перед потребителями сжатого газа. Газ от нагнетателя подается одновременно к впускным клапанам и к дополнительным нижним впускным окнам.The closest analogue to the proposed invention is the decision RU 2247250 C2 "Piston compressor", IPC F02B 33/00, 02/27/2005, which discloses a piston compressor containing a cylinder with inlet and outlet windows, the opening and closing of which is carried out, respectively, by self-acting inlet and outlet valves, which open and close under the influence of the pressure difference before and after the valve, which occurs during the operation of a reciprocating compressor. In the lower part of the cylinder above the piston at its position at the bottom dead center, additional lower inlet windows are made, which are blocked by the piston when it moves from the bottom dead center to the top dead center. The reciprocating compressor is equipped with a supercharger that creates excess pressure and is equipped with a capacity regulator, which can be made, for example, in the form of a manual or automatic throttle valve, which is triggered by a signal from a pressure sensor installed in front of the compressed gas consumers. Gas from the supercharger is supplied simultaneously to the intake valves and to the additional lower intake windows.
Недостатком известного решения является «вредное» пространство в цилиндре компрессора представляющее собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент его нахождения в верхней мертвой точке, которое способствует скоплению остаточного сжатого газа, тем самым уменьшая степень наполнения цилиндра свежим зарядом вследствие снижается производительность компрессора (RU 2247250 С2, http://new.fips.ru).The disadvantage of the known solution is the "harmful" space in the compressor cylinder, which is the volume enclosed between the valves and the bottom of the piston at the moment it is at top dead center, which contributes to the accumulation of residual compressed gas, thereby reducing the degree of filling the cylinder with a fresh charge due to reduced compressor performance ( RU 2247250 C2, http://new.fips.ru).
Задачей предложенного изобретения является разработка компрессора в цилиндрах которого отсутствует «вредное» пространство представляющее собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент его нахождения в верхней мертвой точке, исключение образования избыточного давления в цилиндре после окончания выталкивания сжатого рабочего тела из цилиндра поршнем.The objective of the proposed invention is the development of a compressor in the cylinders of which there is no "harmful" space, which is the volume enclosed between the valves and the piston head at the moment it is at top dead center, eliminating the formation of excess pressure in the cylinder after the end of the expulsion of the compressed working fluid from the cylinder by the piston.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Поставленная задача решается за счет того, что днище поршня (1) фиг.1, 2, в области, расположенной напротив выпускного лепесткового клапана (3), имеет плоскую поверхность (10) фиг.5, а в области расположенной напротив впускного тарельчатого клапана (2) фиг.1, 3 содержит дефлектор (11) фиг.5, выполненный в виде площадки с выступающей под углом поверхностью (12). Выпускной клапан (3) фиг.1, 4 для отвода сжатого рабочего тела из цилиндра является лепестковым с возможностью открытия и закрытия под действием разности давления до и после клапана.The problem is solved due to the fact that the bottom of the piston (1) Fig.1, 2, in the area opposite the exhaust petal valve (3), has a flat surface (10) Fig.5, and in the area opposite the inlet poppet valve ( 2) figure 1, 3 contains a deflector (11) figure 5, made in the form of a platform with a surface protruding at an angle (12). The outlet valve (3) Fig.1, 4 to remove the compressed working fluid from the cylinder is petal with the possibility of opening and closing under the action of the pressure difference before and after the valve.
Поршневой компрессор содержит поршень (1) фиг.1, расположенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Днище поршня (1) фиг.1, в области расположенной напротив выпускного лепесткового клапана (3) фиг.2, имеет плоскую поверхность (10) фиг.5, а в области расположенной напротив впускного тарельчатого клапана (2) фиг.1, 3 содержит дефлектор (11) фиг.5, выполненный в виде площадки с выступающей под углом поверхностью (12). Такое исполнение днища поршня (1) фиг.1, 5 позволяет убрать «вредное» пространство в цилиндре компрессора, представляющее собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент его нахождения в верхней мертвой точке, что позволяет уменьшить количество остаточного сжатого рабочего тела в цилиндре и увеличить степень наполнения цилиндра свежим зарядом, вследствие увеличивается производительность компрессора. Цилиндр компрессора имеет впускной и выпускной каналы в которых расположены впускной (2) и выпускной (3) клапаны фиг.1. Впускной клапан (2) фиг.1, 3 является тарельчатым и выполнен с возможностью его приведения в движение посредством кулачка распредвала (на чертеже не показан). Выпускной клапан (3) фиг.1, 2 является лепестковым и выполнен с возможностью открытия и закрытия под действием разности давления до и после клапана. Такое исполнение позволяет исключить образование избыточного давления в цилиндре после окончания выталкивания сжатого рабочего тела из цилиндра поршнем (1) фиг.1, которое препятствует поступлению свежего заряда в цилиндр в момент открытия впускного клапана (2), за счет высокой чувствительности лепесткового клапана (3) к давлению в цилиндре и малого времени срабатывания, вследствие увеличивается степень наполнения цилиндра свежим зарядом, что способствует увеличению производительности компрессора.The reciprocating compressor contains a piston (1) Fig.1, located in the cylinder with the possibility of reciprocating movement. The bottom of the piston (1) figure 1, in the area opposite the outlet petal valve (3) figure 2, has a flat surface (10) figure 5, and in the area opposite the inlet poppet valve (2) figure 1, 3 contains deflector (11) of Fig.5, made in the form of a platform with a protruding surface (12) at an angle. This execution of the piston head (1) Fig.1, 5 allows you to remove the "harmful" space in the compressor cylinder, which is the volume enclosed between the valves and the piston head at the time it is at top dead center, which reduces the amount of residual compressed working fluid in cylinder and increase the degree of filling the cylinder with a fresh charge, as a result of which the compressor performance increases. The compressor cylinder has inlet and outlet channels in which the inlet (2) and outlet (3) valves of Fig.1 are located. The inlet valve (2) Fig.1, 3 is a poppet and is made with the possibility of its actuation by means of a camshaft cam (not shown in the drawing). The outlet valve (3) Fig.1, 2 is petal and is made with the possibility of opening and closing under the action of the pressure difference before and after the valve. This design makes it possible to exclude the formation of excess pressure in the cylinder after the expulsion of the compressed working fluid from the cylinder by the piston (1) of Fig.1, which prevents a fresh charge from entering the cylinder at the moment the intake valve (2) is opened, due to the high sensitivity of the petal valve (3) to the pressure in the cylinder and a short response time, as a result, the degree of filling the cylinder with a fresh charge increases, which contributes to an increase in compressor performance.
Выпускной лепестковый клапан (3) фиг.4 имеет держатель (4) в виде стержня с глухим осевым отверстием. В частном случае исполнения отверстие держателя (4) имеет резьбу. Лепестковый клапан (3) включает рабочую часть (5), выполненную в виде полого усеченного конуса с отверстием на боковой поверхности. Своей вершиной, рабочая часть (5) клапана (3) связана с держателем (4). Лепестковый клапан (3) содержит основание (6), выполненное в виде пластины с отверстием, на которой соосно с отверстием расположена входная камера (9). Лепесток (7) и ограничитель хода (8) лепестка (7), выполненный в виде пластины, расположенной под углом к лепестку (7), находятся внутри входной камеры (9). Входная камера (9) сопряжена с рабочей частью (5) клапана (3), образуя общий канал для прохода сжатого рабочего тела.The outlet petal valve (3) figure 4 has a holder (4) in the form of a rod with a blind axial hole. In a particular case of execution, the hole of the holder (4) is threaded. The petal valve (3) includes a working part (5) made in the form of a hollow truncated cone with a hole on the side surface. At its top, the working part (5) of the valve (3) is connected to the holder (4). The petal valve (3) contains a base (6) made in the form of a plate with a hole, on which the inlet chamber (9) is located coaxially with the hole. Petal (7) and stroke limiter (8) of petal (7), made in the form of a plate located at an angle to petal (7), are inside the inlet chamber (9). The inlet chamber (9) is associated with the working part (5) of the valve (3), forming a common channel for the passage of the compressed working fluid.
Заявленный поршневой компрессор может быть выполнен на базе четырех цилиндрового двигателя внутреннего сгорания.The claimed reciprocating compressor can be made on the basis of a four-cylinder internal combustion engine.
Техническим результатом предложенного решения является создание компрессора, в цилиндрах которого отсутствует «вредное» пространство, представляющее собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент его нахождения в верхней мертвой точке, а также отсутствует избыточное давление в цилиндре после окончания выталкивания сжатого рабочего тела из цилиндра поршнем.The technical result of the proposed solution is the creation of a compressor in the cylinders of which there is no "harmful" space, which is the volume enclosed between the valves and the piston head at the time it is at top dead center, and there is also no excess pressure in the cylinder after the end of the ejection of the compressed working fluid from piston cylinder.
Краткое описание чертежей:Brief description of drawings:
на фиг.1 - схематичное изображение поршневого компрессора на примере его выполнения из 3-го и 4-го цилиндров четырех цилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Продольный разрез;figure 1 is a schematic representation of a reciprocating compressor on the example of its execution from the 3rd and 4th cylinders of a four-cylinder internal combustion engine. Lengthwise cut;
на фиг.2 - схематичное изображение выпускного лепесткового клапана и поршня компрессора. Поперечный разрез;figure 2 is a schematic representation of the exhaust reed valve and compressor piston. Cross section;
на фиг.3 - схематичное изображение впускного тарельчатого клапана и поршня компрессора. Поперечный разрез;figure 3 is a schematic representation of the inlet poppet valve and compressor piston. Cross section;
на фиг.4 - схематичное изображение выпускного лепесткового клапана поршневого компрессора. Поперечный разрез;figure 4 is a schematic representation of the outlet reed valve of a reciprocating compressor. Cross section;
на фиг.5 - схематичное изображение поршня компрессора. Изометрическая проекция; Краткое описание конструктивных элементов:figure 5 is a schematic representation of the compressor piston. Isometric projection; Brief description of structural elements:
1 - поршень;1 - piston;
2 - впускной тарельчатый клапан;2 - inlet poppet valve;
3 - выпускной лепестковый клапан;3 - outlet petal valve;
4 - держатель лепесткового клапана;4 - petal valve holder;
5 - рабочая часть лепесткового клапана;5 - working part of the petal valve;
6 - основание лепесткового клапана;6 - base of the petal valve;
7 - лепесток;7 - petal;
8 - ограничитель хода лепестка;8 - petal stroke limiter;
9 - входная камера лепесткового клапана;9 - inlet chamber of the petal valve;
10 - плоская поверхность поршня;10 - flat surface of the piston;
11 - дефлектор поршня;11 - piston deflector;
12 - выступ дефлектора поршня.12 - protrusion of the piston deflector.
Осуществление заявленного решения:Implementation of the stated solution:
Поршневой компрессор работает следующим образом.The piston compressor works as follows.
При движении поршня (1) фиг.1 от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке открывается впускной клапан (2) и свежий заряд рабочего тела поступает в рабочий объем цилиндра компрессора. Выпускной клапан (3) закрыт.В момент достижения поршнем (1) нижней мертвой точки впускной клапан (2) закрывается. При движении поршня (1) от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке впускной (2) и выпускной (3) клапаны закрыты и в цилиндре происходит сжатие рабочего тела. При достижении расчетного давления рабочего тела в цилиндре, которое определяется преодолением сопротивления лепестка (7) фиг.4 выпускного клапана (3), происходит выпуск сжатого рабочего тела из цилиндра компрессора. Лепесток (7) фиг.4 выпускного клапана (3) перемещается к ограничителю хода (8), пропуская сжатое рабочее тело через отверстие в основании (6) и входную камеру (9) в рабочую часть (5) клапана (3), из которой через отверстие на боковой поверхности сжатое рабочее тело поступает в выпускной канал и далее к потребителю. Выпускной лепестковый клапан (3) закрывается в момент, когда давление в цилиндре становится ниже давления в выпускном канале, что позволяет исключить образование избыточного давления в цилиндре после окончания выталкивания сжатого рабочего тела из цилиндра поршнем (1) фиг 1, когда он находится в верхней мертвой точке.When the piston (1) of Fig.1 moves from top dead center to bottom dead center, the inlet valve (2) opens and a fresh charge of the working fluid enters the working volume of the compressor cylinder. The exhaust valve (3) is closed. When the piston (1) reaches bottom dead center, the intake valve (2) closes. When the piston (1) moves from bottom dead center to top dead center, the inlet (2) and outlet (3) valves are closed and the working fluid is compressed in the cylinder. Upon reaching the calculated pressure of the working fluid in the cylinder, which is determined by overcoming the resistance of the petal (7) figure 4 of the exhaust valve (3), the compressed working fluid is released from the compressor cylinder. Petal (7) figure 4 of the exhaust valve (3) moves to the stroke limiter (8), passing the compressed working fluid through the hole in the base (6) and the inlet chamber (9) into the working part (5) of the valve (3), from which through the hole on the side surface, the compressed working fluid enters the outlet channel and further to the consumer. The outlet petal valve (3) closes at the moment when the pressure in the cylinder becomes lower than the pressure in the outlet channel, which makes it possible to exclude the formation of excess pressure in the cylinder after the end of the expulsion of the compressed working fluid from the cylinder by the piston (1) of Fig. 1, when it is in the top dead point.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021124624A RU2769413C1 (en) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | Piston compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021124624A RU2769413C1 (en) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | Piston compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769413C1 true RU2769413C1 (en) | 2022-03-31 |
Family
ID=81075766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021124624A RU2769413C1 (en) | 2021-08-19 | 2021-08-19 | Piston compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769413C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222590U1 (en) * | 2023-09-29 | 2024-01-11 | Роман Эдуардович Кобыльский | Piston compressor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU265357A1 (en) * | Р. Н. Карапет | STRIP VALVE | ||
SU1756616A1 (en) * | 1990-06-19 | 1992-08-23 | Производственное Объединение "Тульский Оружейный Завод" | Valve lift limiter |
US6558135B1 (en) * | 1999-02-09 | 2003-05-06 | Devilbiss Air Power Company | Two stage oil free air compressor |
RU88414U1 (en) * | 2009-02-27 | 2009-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нефтьстальконструкция" | CHECK VALVE |
WO2016037688A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Wabco Gmbh | Air compressor made of a light metal |
-
2021
- 2021-08-19 RU RU2021124624A patent/RU2769413C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU265357A1 (en) * | Р. Н. Карапет | STRIP VALVE | ||
SU1756616A1 (en) * | 1990-06-19 | 1992-08-23 | Производственное Объединение "Тульский Оружейный Завод" | Valve lift limiter |
US6558135B1 (en) * | 1999-02-09 | 2003-05-06 | Devilbiss Air Power Company | Two stage oil free air compressor |
RU88414U1 (en) * | 2009-02-27 | 2009-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нефтьстальконструкция" | CHECK VALVE |
WO2016037688A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Wabco Gmbh | Air compressor made of a light metal |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222590U1 (en) * | 2023-09-29 | 2024-01-11 | Роман Эдуардович Кобыльский | Piston compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7481190B2 (en) | Split-cycle engine with disc valve | |
US20120266851A1 (en) | Intake System for a Two-Stroke Internal Combustion Engine | |
CA2662995A1 (en) | Split-cycle four-stroke engine | |
KR20120027536A (en) | Split-cycle air-hybrid engine with minimized crossover port volume | |
JPH04504157A (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
US5020486A (en) | Partitioned poppet valve mechanism seprating inlet and exhaust tracts | |
RU2769413C1 (en) | Piston compressor | |
US5873334A (en) | Exhaust valve system for two-cycle engines | |
US6158215A (en) | Varible exhaust resonance chamber valve system for two-cycle engines | |
US5390699A (en) | Reed valve assembly | |
JP2780793B2 (en) | Method of controlling closing movement of exhaust valve and exhaust valve used in the method | |
US4955333A (en) | Variable volume crankcase scavenge control | |
RU2310080C2 (en) | Four-stroke internal combustion engine with forced scavenging | |
JPS587813B2 (en) | 2 cycle kikan | |
RU2817075C1 (en) | Method of controlling intake and exhaust for four-stroke engine | |
US11092072B2 (en) | Throttle replacing device | |
KR102638479B1 (en) | Method in 2-stroke engine and 2-stroke engine | |
RU74964U1 (en) | PURNING DEVICE FOR PISTON CRANK-RELAXED INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU180758U1 (en) | 2-STROKE DIESEL ENGINE | |
JPS6047454B2 (en) | Scavenging pipe control device | |
RU2621423C2 (en) | Two-stroke internal combustion engine with slave cylinder (versions) | |
US20110197859A1 (en) | Dynamically Altering Piston Displacement | |
SU1195027A1 (en) | Internal combustion engine | |
JPH05302521A (en) | Scavenging device of two-cycle engine | |
RU2096632C1 (en) | Internal combustion engine valve gear |