SE437067B - Kompressoraggregat - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7802192-0 2 ställena härför underkastade kraftig förslitning.

Uppfinningen har därför till uppgift att ge en kompressor med excentriskt styrda fritt rörliga kolvar sådan att en exakt fixering av de excentriskt anordnade delarna är möjlig utan kostsam bearbetning av dessa och utan att kvalitativt högvärdiga och därför dyra konstruk- tíonselement behövs. ” Lösningen av denna uppgift är vid en kompressor av det inlednings- vis beskrivna slaget i enlighet med uppfinningen att drivmotorn är en ytterrotormotor, vars invändiga stator är fast anordnad på axeln, att vidare styrningsdelen är utbildad som ett kärl- eller burkformigt hölje och lagrat på en med axeln i axiell riktning förbunden, i förhållande till axelns centrum förskjutet anordnad lagertapp. Fixeringen av styrningsdelen och cylinderblocket i deras inbördes excentriska läge sker via en enda konstruktions- del nämligen via axeln och den härmed förbunna lagertappen.

Härigenom är toleranskedjan med avseende på delarnas fixering inskränkt till tillverkningstoleranserna för axeln och lagertappen. Styrningen av kolvarna sker medelst det kärlformiga höljets mantelyta.

Genom att kolvarna består av kulor krävs inga särskilda rullkroppar för kolvarnas avlastning mot styrningsdelen. Gastrycket griper därmed utan mellankoppling av glidande delar direkt kulorna, varigenom frik- tionsförlusterna och därmed förbunden förslitning undvikes. En minskning av yttrycket mot sidoväggarna för kolvutrymmena åstadkommes genom att i dessa är anordnat avlastningsringar för kulorna. Dessa avlastníngs- ringar upptar en del av dessa krafter. För att säkerställa ett gott anliggande för avlastningsringarna mot kulorna över hela periferin är det fördelaktigt att avlastningsringarna är slitsade. Härigenom kan avlastningsringarna oberoende av tillverkningstoleranserna alltid anpassa sig väl till kulor och kolvutrymmen.

Uverförandet av inre krafter på höljedelen för kompressorn kan i enlighet med en vidareutveckling av uppfinningen undvikas genom att drivmotorn är en ytterrotormotor, vars stator är anordnad på axeln och vars med cylinderblocket kopplade rotor är lagrad på axeln. Den fasta axeln blir därigenom till centraldel för kompressorn, över vilken alla krafter sluter sig.

Uppfínningen skall nedan beskrivas närmare i anslutning till rit- ningarna i form av ett utföringsexempel. Härvid visar fig¿l ett tvärsnitt genom en kompressor och fig. 2 ett delsnitt längs linjen 11-11 i fig. 1. ' 10 20 25 30 35 40 7802192-0 I fig. 1 är med 1 betecknat en fast axel. På denna fasta axel 1 är medelst ett första och ett andra kullager 2 och 3 rotorn 4 lagrad på en som ytterrotormotor utbildad drivmotor 5. Rotorn 4 är kopplad till ett cylinderblock 6. Det andra kullagret 3 uppbär samtidigt också cylinderblocket 6. L cylinderblocket 6 är likformigt över dettas periferi fördelat anordnade flera kolvrum 7.

I kolvrummen 7 är som kolvar anordnade kulor 8. För kulans avlastning befinner sig i kolv- rummen 7 vidare en avlastningsring 9. Mantelytan för ett kärlformigt hölje bildar styrningsdelen för kulorna 8. Det kärlformiga höljet 10 uppvisar en çylindrisk lageransats 11. I lageransatsen 11 är två ytterligare kullager 12 anordnade, medelst vilka det kärlformiga höljet 10 är vrídbart lagrad på en med den fasta axeln 1 förbunden lagertapp 13 vridbart. Lagertappen 13 är i axiell riktning förbunden med den fasta axeln 1 och med sitt centrum förskjutet relativt centrum för den fasta axeln 1. På den fasta axeln 1 är vidare statorn 14 för driv- motorn 5 fast anordnad. På det kärlformiga höljet 10 är en täckring 15 påsatt.

Den med lagertappen 13 förbundna delen av den fasta axeln 1 är vid det visade utföringsexemplet kägelformigt utbildad. Denna delen av axeln kan också vara utförd i någon annan rotationssymmetrisk form t.ex. cylinderformig. I lagertappen 13 och den kägelformade delen av den fasta axeln 1 är anordnat en inlopps- och en utloppsöppning 16 respektive 17. I cylinderblocket 6 är i botten för varje kolvutrymme 7 utbildat en genomgångsöppning 18, som går från kolvrummets 7 botten till de i kägeldelen för den fasta axeln 1 anordnade styrslitsarna.

Såsom framgår av fig. 2 är i-den kägelformade delen av den fasta axeln 1 två styrslitsar 19 och 20 utbildade. Styrslitsen 19 är härvid förbunden med inloppsöppníngen 16 och styrslítsen 20 med utloppsöpp- ningen 17. I anslutningen till styrslitsen 19 är flera hål 21 anbragta.

Dessa hål 21 är förslutbara medelst på ritningen ej visade ventiler och går likaså till inloppsöppningen 16. Den med utloppsöppningen 17 för- bundna styrslitsen 20 är uppdelad i flera öppningar 22. Oppningarna 22 är via likaså på ritningen ej visade ventiler tillslutna. De separata öppningarna 22 är gemensamt förbundna med utloppsöppningen 17.

Den kompletta kompressorn är inbyggd i ett pláthölje 23. Eftersom detta plåthölje 23 inte behöver ta upp nâgra som helst inre krafter från kompressorn ställs inga större krav på plåthöljets 23 stabilitet.

Ett sådant hölje kan därför tillverkas synnerligen lätt. I pláthöljet 23 är smörjolja 24 ifylld, som via en med inloppsöppningen 16 förbunden 78-02192-0 4 10 15 20 25 30 35 40 slits 25 insuges. För att förhindra oljans 24 utrinnande vid kompressorns stillastående är i slitsen 25 en på ritningen ej visad spärrventil anordnad alternativt går den till ínloppsöppningen 16 anslutande led- ningen syphonliknande uppåt.

Kompressorn arbetar på följande sätt: Medelst rotorn 4 drives cylinderblocket 6. De i kolvrummen 7 anordnade kulorna 8 ligger till .följd av centrifugalkraften alltid an mot mantelytan för det kärl- formiga höljet 10. Eftersom det kärlformiga höljet 10 är excentriskt anordnat relativt cylinderblocket 6 rör sig kulorna 8 fram och tillbaka i kolvrummen 7. Härvid insuges medelst kulorna 8 via inloppsöppningen 16 det medium som skall komprimeras och vilket vid ytterligare vridning av cylinderblocket 6 komprimeras och åter utstötes genom utloppsöpp- ningen 17.

Till följd av den mellan kulorna 8 och mantelytan för det kärl- formíga höljet 10 föreliggande friktionen medbringas det kärlformigt höljet 10. Mellan kulorna 8 och mantelytan sker praktiskt taget endast en av excentnisiteten betingad relativrörelse. Eftersom kulorna 8 är vridrörliga i alla riktningar krävs inga särskilda rullkroppar såsom vid den kända kompressorn. Till följd av corioliskrafter och den excentriska anordningen av cylinderblock 6 och kärlformiga hölje 10 uppstår tvärkrafter, som leder till ett motsvarande kraftigt yttryck mellan kulorna 8 och kolvrummens 7 sidoväggar. För att minska detta yttryck är avlastningsríngar 9 anordnade, medelst vilka kulornas 8 anliggningsytor förstoras. Detta åstadkommes genom att avlastnings- ringarna 9 vid sina mot kulorna 8 vända sidor uppvisar en avfasning eller rundning och därmed sträcker sig in i mellanrummet mellan kulorna 8 och kolvrummens 7 väggar. Till följd av centrifugalkraften pressas avlastningsringarna 9 med sina avfasningar respektive rundningar in i mellanrummet så att tvärkrafterna för kulorna 8 långtgående upptas.

För att hålla masskrafterna små är det fördelaktigt om kulorna 8 är framställda av ett lätt, men motståndskraftigt material, exempelvis av aluminiumoxidsínterkeramik. Det är också möjligt att ahvända ihåliga kulor.

Såsom redan nämnts kan transportvolymen för kompressorn regleras genom en förlängning av den med inloppsöppningen 16 förbundna styrslítsen 19. Härtill är i enlighet med utföringsexemplet hål 21 anordnade. Krävs ej maximal transportström för kompressorn så kan ett eller flera hål 21 friges medelst de hålen tillordnade ventilerna. Detta leder till att en del av det insugna mediet återigen okomprimerat stötes ut. Kompres- sionsförloppet startar således senare. Härigenom erhålles en bättre 10 15 5 7802192-0 dellastverkníngsgrad för kompressorn.

Genom uppdelning av den med utloppsöppningen 17 förbundna styr- slitsen 20 í flera med inställbara ventiler utrustade öppningar 22 åstadkommes ett likformígt matníngstryck för kompressorn. För varje ventil 22, vid vilken det motsvarande kompressortrycket uppnåtts fri- ges av ventilen. _ f Vid mediets insugande via insugningsöppningen 16 insuges också via slitsen ZS lite olja. Den ínsugna oljan fördelar sig till följd på kulorna 8. Oljan för- därigenom spalten mellan av centrífugalkraften i kolvutrymmena 7 och delar sig på kolvrummens 7 väggar och tätar kulorna och kolvrummens 7 väggar. Samtidigt Dessutom utskjutes överskjutande olja vid kompression via den med utloppsöppníngen 17 föroundna styrslitsen 20. Härvid tränger oljan också in mellan cylinderblocket 6 och den kägelformiga ytan för den fasta axeln 1. Oljan tätar också här föreliggande spalter och smörjer samtidigt de på varandra glídande ytorna för cylínderblocket 6 och den kägelformíga ansatsen för den fasta axeln 1. smörjes dessa väggar.

Claims (1)

1. 7802192-0 b P a t e n t'k r a v Kompressoraggregat bestående av en drivmotor och en komp- ressor med excentriskt styrda, fritt rörliga kolvar, vid vilken ett cylindriskt kolvrum innehållande cylinderblock är vridburt an- -ordnat på en fast axel och kopplad till rotorns drivmotor, varvid den exeentriska styrningen av kolvarna sker medelst en vridbart anordnad styrningsdel, vars vrídningsaxel är förskjuten i förhållande till cylinderblockets vridningsaxel och vid vilken på axeln med in- och utloppsöppningar i förbindning stående styrslitsar är anordnade, k ä n n e t e c k n a d a v att drívmotorn (5) är en ytterrotor- motor, vars invändíga stator (14) är fast anordnad på axeln (1), att vidare styrningsdelen är utbildad som ett kärl-eller burkformígt hölje (10) och lagrat på en med axeln (1) i axiell riktning förbun- den, i förhållande till axelns centrum förskjutet anordnad lagertapp (13).