UA20458U

UA20458U - Compressor

Info

Publication number: UA20458U
Application number: UAU200609025U
Authority: UA
Inventors: Anatolii Anatoliiovych Saliuk; Volodymyr Ivanovych Leschenko
Original assignee: Public Corp Poltava Turbo Mech
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2007-01-15

Abstract

A compressor with drive has a body, a crankshaft with balancers placed in the body with possibility of rotation, with system of channels for con-rod journals lubrication, and bushing pressed in the end, for oil pump, cylinders and pistons connected by means of con-rods to crankshaft. At that the cylinders have ribs at the outer side and are closed with strip valves closed with valve boxes from above, to those heat exchanger with safety valve is connected, lubrication filter. Cylinders are arranged in W-like arrangement and have additionally low pressure cylinder with air filter installed on it, with cooler and fan for cooling.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до повітряних поршневих машин і призначена для отримання стиснутого повітря, необхідного для живлення гальмівної та інших пневматичних систем і приладів локомотива поїзда.The utility model belongs to the air piston machines and is designed to obtain the compressed air necessary to power the brake and other pneumatic systems and devices of the train locomotive.

Відомі поршневі компресори різноманітних типів - безкривошипні, осепоршневі, вільнопоршневі дизелькомпресори і т.д., процеси в робочих камерах яких практично аналогічні і відрізняються кінематикою руху поршня та органами газорозподілу.Piston compressors of various types are known - crankless, eight-piston, free-piston diesel compressors, etc., the processes in the working chambers of which are practically similar and differ in the kinematics of piston movement and gas distribution bodies.

Найчастіше використовуються одно- та двоступінчасті компресори, але останнім часом в результаті 70 уніфікації широко використовуються і багатоступінчасті. Так, наприклад, чотирьохступінчастий центробіжний компресор |1| містить розміщені в корпусі сходи стискання, ротори яких попарно з'єднані з шестернями, установленими на загальному валу привода, причому ротори і вал розміщені в горизонтальній площині паралельно один одному. Для підвищення компактності і компенсації осьових зусиль входи однієї пари роторів повернуті в протилежний бік відносно входів іншої пари. Такий компресор є громіздким і не відповідає сучасним 79 вимогам.Most often, single- and two-stage compressors are used, but recently, as a result of 70 unification, multi-stage compressors are also widely used. So, for example, a four-stage centrifugal compressor |1| contains compression steps placed in the housing, the rotors of which are connected in pairs to the gears installed on the common drive shaft, and the rotors and the shaft are placed in a horizontal plane parallel to each other. To increase compactness and compensate for axial forces, the inputs of one pair of rotors are turned in the opposite direction relative to the inputs of the other pair. Such a compressor is bulky and does not meet modern 79 requirements.

З метою спрощення конструкції зменшення габаритів і маси Харківським авіаційним інститутом ім.In order to simplify the design, the dimensions and weight of the Kharkiv Aviation Institute named after

Жуковського розроблено роторно- поршневий компресор |2), що містить два компресорних модуля, встановлених на ексцентрикових валах і електродвигун, вал якого кінематично зв'язаний з ексцентриковими валами, причому ексцентрики валів модулів розвернуті відносно один одного та прилеглої противаги на 1809.Zhukovsky developed a rotary-piston compressor |2), which contains two compressor modules mounted on eccentric shafts and an electric motor, the shaft of which is kinematically connected to the eccentric shafts, and the eccentrics of the module shafts are rotated relative to each other and the adjacent counterweight by 1809.

За прототип прийнято поршневий компресор |З), розроблений ВАТ ПТМ". Двоступінчастий поршневий компресор з М-подібним розміщенням циліндрів і повітряним охолодженням містить корпус (картер), з боків якого розміщені люки для доступу до деталей всередині корпусу. Передня частина корпусу закривається з'ємною кришкою, в якій встановлений один із підшипників колінчастого вала. До корпусу кріпляться чавунні циліндри, розміщені під кутом 902 один до одного, з ребрами із зовнішньої сторони.The prototype is a reciprocating compressor |Z) developed by OJSC PTM". A two-stage reciprocating compressor with an M-shaped arrangement of cylinders and air cooling contains a housing (crankcase), on the sides of which there are hatches for access to parts inside the housing. The front part of the housing is closed with a cap, in which one of the crankshaft bearings is mounted.Fixed to the housing are cast-iron cylinders, placed at an angle of 902 to each other, with fins on the outside.

Колінчастий вал - чавунний з противагами обертається на підшипниках і має систему каналів для проходу - мастила. В кінці вала запресована втулка з отвором для привода мастильного насосу.The cast-iron crankshaft with counterweights rotates on bearings and has a system of channels for the passage of lubricants. At the end of the shaft, a sleeve with a hole for the drive of the oil pump is pressed.

Циліндри і поршні з'єднані за допомогою шатунів з колінчастим валом. До верхніх головок шатунів за допомогою поршневих пальців приєднані: алюмінієвий циліндр низького тиску і чавунний - високого тиску. соCylinders and pistons are connected by connecting rods to the crankshaft. A low-pressure aluminum cylinder and a high-pressure cast-iron cylinder are attached to the upper heads of the connecting rods using piston fingers. co

Циліндри зверху закриваються стрічковими клапанами з пружними обмежувачами і зверху накриті клапанними коробками, до яких приєднаний теплообмінник із запобіжним клапаном. Повітря, яке всмоктується компресором, ІФ) очищується в повітряному фільтрі з резонатором, з'єднаним з коробкою низького тиску всмоктуючим колектором. «The cylinders are closed from above by tape valves with elastic limiters and from above are covered by valve boxes to which a heat exchanger with a safety valve is attached. The air sucked in by the compressor, IF) is cleaned in an air filter with a resonator connected to the low-pressure box by a suction manifold. "

Після стискання в циліндрі низького тиску повітря охолоджується в теплообміннику.After being compressed in a low-pressure cylinder, the air is cooled in a heat exchanger.

До недоліків прототипу можна віднести те, що він має недостатню продуктивність (низький КПД) і не (3 забезпечує достатню надійність. счThe shortcomings of the prototype include the fact that it has insufficient performance (low efficiency) and does not (3) provide sufficient reliability.

В основу корисної моделі поставлено завдання вдосконалення поршневого компресора за рахунок збільшення кількості уніфікованих циліндрів і поршнів, що дозволяє знизити витрати на виробництво типорозмірного ряду компресорів різної продуктивності. Компактне М/-подібне розміщення рядів дозволяє збільшити КПД компресорів за рахунок раціонального охолодження. « дю Поставлене завдання досягається у пристрої, що містить корпус, колінчастий вал з балансирами, розміщений шо в корпусі з можливістю обертання і системою каналів для змащування шатунних шийок і запресовану в торці с втулку для привода мастильного насоса, циліндри і поршні, з'єднані за допомогою шатунів з колінчастим валом, 1» при цьому циліндри мають ребра з зовнішньої сторони і закриті стрічковими клапанами, що в свою чергу закриваються клапанними коробками, до яких приєднаний теплообмінник із запобіжним клапаном, мастильний фільтр, холодильник і вентилятор для охолодження. 7 но На Фіг.1 зображено загальний вид компресора.The useful model is based on the task of improving the reciprocating compressor by increasing the number of unified cylinders and pistons, which allows to reduce the costs of producing a standard size range of compressors of different performance. The compact M/-like arrangement of rows allows to increase the efficiency of compressors due to rational cooling. The task is achieved in a device containing a housing, a crankshaft with balancers, placed in the housing with the possibility of rotation and a system of channels for lubricating the connecting rod necks and pressed into the end with a bushing for driving the oil pump, cylinders and pistons connected by with the help of connecting rods with a crankshaft, 1", while the cylinders have ribs on the outside and are closed by band valves, which in turn are closed by valve boxes, to which a heat exchanger with a safety valve, an oil filter, a refrigerator and a cooling fan are attached. 7 but Fig. 1 shows the general view of the compressor.

На Фіг.2 показано компресор (вид збоку). (ав) Компресор - двохступінчастий, трьохциліндровий, поршневий, з повітряним охолодженням, обладнаний ї» пристроєм для переходу на холостий хід. ЙFigure 2 shows the compressor (side view). (ав) Compressor - two-stage, three-cylinder, piston, with air cooling, equipped with a device for switching to idling. AND

Компресор складається з литого чавунного корпусу 1 з лапами для кріплення і з'ємної кришки, в якій 1 50 встановлені один із підшипників колінчастого вала і гумова манжета. З боків у корпусі є два люка для доступу со до деталей всередині корпусу. До корпуса на шпильках кріпляться три чавунних циліндра з ребрами із зовнішньої сторони (для збільшення поверхні охолодження), розміщені в одній вертикальній площині під кутом 602 один до одного.The compressor consists of a cast-iron body 1 with legs for fastening and a removable cover, in which 1 50 one of the crankshaft bearings and a rubber cuff are installed. On the sides of the case there are two hatches for access to the parts inside the case. Three cast-iron cylinders with fins on the outside (to increase the cooling surface) are attached to the body on studs, placed in one vertical plane at an angle of 602 to each other.

Бокові циліндри 2 є циліндрами низького тиску, середній З - високого тиску. Колінчастий вал 4 - стальний штампований або литий чавунний, з двома балансирами обертається на двох кулькових підшипниках, має систему с каналів для проходу мастила. В торець колінчастого вала запресована втулка з отвором для привода масляного насоса 5.Side cylinders 2 are low-pressure cylinders, middle C - high-pressure. Crank shaft 4 - stamped steel or cast iron, with two balancers rotates on two ball bearings, has a system of channels for the passage of lubricant. A sleeve with a hole for the oil pump drive 5 is pressed into the end of the crankshaft.

Для покращення динамічних властивостей компресора на основні балансири колінчастого вала встановлені во вва з'ємних додаткових балансира 6, закріплені гвинтами.To improve the dynamic properties of the compressor, additional removable balancers 6, fixed with screws, are installed on the main balancers of the crankshaft.

Вузол шатунів 7 складається з одного жорсткого та двох причіпних шатунів, шарнірно приєднаних до нього за допомогою пальців. В головках шатунів встановлені дві тонкостінні стальні вкладки, залиті бабітом.The assembly of connecting rods 7 consists of one rigid and two trailing connecting rods, hinged to it with the help of fingers. Two thin-walled steel tabs filled with babbitt are installed in the connecting rod heads.

Литі поршні 8 і 9 приєднані до верхніх головок шатунів за допомогою поршневих пальців плаваючого типу. На кожному поршні встановлені спеціальні технологічні кільця - верхні - компресійні і нижні - для знімання б5 Мастила. На поршнях містяться отвори і проточки (нижче кілець для знімання мастила), призначені для відведення мастила, знятого кільцями із дзеркала циліндрів, всередину поршнів.Cast pistons 8 and 9 are attached to the upper heads of the connecting rods with the help of piston fingers of the floating type. Special technological rings are installed on each piston - upper - compression and lower - for removing b5 Lubricant. The pistons have holes and grooves (below the oil removal rings) designed to drain the oil removed by the rings from the cylinder mirror into the pistons.

До верхніх фланців циліндрів на шпильках прикріплені клапанні коробки 10. Корпуси коробок - чавунні з ребрами із зовнішньої сторони для збільшення площі охолодження. Порожнина кожної коробки розділена на дві частини: в одній встановлено нагнітаючий, в іншій - всмоктуючий клапани.Valve boxes 10 are attached to the upper flanges of the cylinders on studs. The box bodies are cast iron with ribs on the outside to increase the cooling area. The cavity of each box is divided into two parts: one is equipped with discharge valves, and the other with suction valves.

Повітря, що всмоктується компресором, очищується в двох повітряних фільтрах 11, які встановлені на клапанних коробках циліндрів низького тиску 2, і містять фільтруючий елемент (капронове волокно або войлочний чохол, змочений у мастилі).The air sucked in by the compressor is cleaned in two air filters 11, which are installed on the valve boxes of the low-pressure cylinders 2, and contain a filter element (kapron fiber or a felt cover soaked in grease).

Після стискання в циліндрах низького тиску повітря для охолодження поступає в холодильник компресора 12, який складається з двох секцій верхнього колектора і двох нижніх колекторів, що мають крани для зливу 7/0 конденсату.After compression in the low-pressure cylinders, the air for cooling enters the refrigerator of the compressor 12, which consists of two sections of the upper collector and two lower collectors, which have taps for draining 7/0 condensate.

В середній частиш верхнього колектора міститься патрубок для з'єднання його з клапанною коробкою циліндра високого тиску.In the middle part of the upper collector there is a nozzle for connecting it to the valve box of the high-pressure cylinder.

Для обмеження тиску в холодильнику на верхньому колекторі встановлено запобіжний клапан 13, відрегульований на тиск 4,5МПа Холодильник і циліндри обдуваються вентилятором 14, що встановлений на /5 кронштейні і обертається клиновим ременем від шківу на муфті привода компресора.To limit the pressure in the refrigerator, a safety valve 13 is installed on the upper collector, adjusted to a pressure of 4.5 MPa. The refrigerator and cylinders are blown by fan 14, which is installed on the /5 bracket and rotates with a V-belt from the pulley on the compressor drive clutch.

Дві лопасті вентилятора, вкладеш в запобіжний кожух з сіткою, обертаються на двох кулькопідшипниках.Two fan blades, placed in a protective casing with a mesh, rotate on two ball bearings.

Система змащування компресора комбінована: під тиском змащується шатунна шийка колінчастого вала, пальці причіпних шатунів і поршневі пальці, інші деталі змащуються розбризкуванням.The compressor lubrication system is combined: the connecting rod neck of the crankshaft, connecting rod fingers and piston fingers are lubricated under pressure, other parts are lubricated by spraying.

Очищення мастила здійснюється в мастильному фільтрі 15, а подача мастила мастильним насосом 5. Мастильний насос 5 складається з кришки, корпуса і фланця, з'єднаних шпильками, що центруються двома штифтами. В двох бронзових втулках обертається валик з двома лопастями, що розтискаються пружиною. Валик насоса має квадратний хвостовик, за допомогою якого насос приводиться в обертання від колінчастого вала компресора, і сферичну поверхню для ущільнення стику між валиком насоса і втулкою з квадратним отвором, запресованою в колінчастий вал.The lubrication is cleaned in the lubrication filter 15, and the lubrication is supplied by the lubrication pump 5. The lubrication pump 5 consists of a cover, a body and a flange connected by pins centered by two pins. A roller with two vanes that are opened by a spring rotates in two bronze bushings. The pump shaft has a square shank, which drives the pump from the compressor crankshaft, and a spherical surface to seal the joint between the pump shaft and a bushing with a square hole pressed into the crankshaft.

Розточка в корпусі насоса, в якій обертаються лопасті, виконана ексцентрично відносно осі обертання валика. Із картера мастило всмоктується насосом через мастильний фільтр 15. через нижній отвір в кришці но насоса мастило потрапляє у всмоктуючу порожнину, звідки лопастями переганяється у нагнітаючу порожнину, після чого по свердленням в кришці підводиться до манометра 16 і по пустотілому валику до колінчастого вала.The bore in the pump housing, in which the blades rotate, is made eccentrically relative to the axis of rotation of the roller. From the crankcase, the oil is sucked by the pump through the oil filter 15. through the lower hole in the cover of the pump, the oil enters the suction cavity, from where it is distilled by the blades into the discharge cavity, after which it is fed to the manometer 16 through the holes in the cover and to the crankshaft through the hollow roller.

До поверхонь, що труться, мастило підводиться по системі каналів в колін валі і шатунах. За допомогою со зо редукційного клапана 17 регулюють тиск мастила, що подається мастильним насосом. Роботу системи змащування контролюють за показниками манометра. ююLubricant is supplied to the rubbing surfaces through a system of channels in the elbows of the shafts and connecting rods. With the help of the reduction valve 17, the oil pressure supplied by the oil pump is regulated. The operation of the lubrication system is monitored by the pressure gauge. i am

Принцип дії компресора «гThe principle of operation of the compressor "M

Роботою компресора керує пневматичний регулятор. При відповідному регулюванні він відкриває доступ повітря із магістралі до розвантажувальних пристроїв при підвищенні тиску в резервуарі до 0,9МПа (кгс/см 2) і оThe operation of the compressor is controlled by a pneumatic regulator. With appropriate regulation, it opens the access of air from the main line to the unloading devices when the pressure in the tank increases to 0.9 MPa (kgf/cm 2 ) and

З5 вмикає його при зниженні тиску до 0,75МПа (7,5кгс/см2?) ГеZ5 turns it on when the pressure drops to 0.75 MPa (7.5 kgf/cm2?) Ge

Кожна клапанна коробка компресора має розвантажувальний пристрій 18, рухомі частини якого переміщуються вниз під дією повітря, що поступає від регулятора на компресорі в простір над упором всмоктуючого клапана.Each valve box of the compressor has an unloading device 18, the moving parts of which move down under the influence of air coming from the regulator on the compressor into the space above the stop of the suction valve.

При вимиканні всмоктуючих клапанів стискання повітря припиняється і компресор переходить на холостий хід. «When the suction valves are turned off, air compression stops and the compressor goes to idle. "

В окремих випадках роботою компресора керує електропневматичне реле, яке вимикає електродвигун при підвищенні тиску в резервуарі до 0,9МпПа і вмикає його при зниженні тиску до 0,75МПа. - с Принцип роботи регулятора тиску і електропневматичного реле викладені у відповідних керівництвах по експлуатації тепловозів і електровозів. )» Після стискання в циліндрах низького тиску повітря поступає для охолодження в холодильник компресора.In some cases, the operation of the compressor is controlled by an electropneumatic relay, which turns off the electric motor when the pressure in the tank rises to 0.9MPa and turns it on when the pressure drops to 0.75MPa. - c The principle of operation of the pressure regulator and the electropneumatic relay are described in the relevant manuals for the operation of locomotives and electric locomotives. )» After compression in the low-pressure cylinders, the air enters the compressor refrigerator for cooling.

З'єднання внутрішньої порожнини корпуса компресора з атмосферою здійснюється через сапун 19, що має клапан і фільтруючу набивку з капронового волокна. ко Використані джерела інформації: о 1. А.с. Мо1677372, МПК г04017/12, 1991р. 2. А.С. Мо1671975, МПК гО4С23/00, 1991р. г» 3. Патент України Мо11596, МПК г0489/02, 2006р. с 50 соThe connection of the internal cavity of the compressor housing with the atmosphere is carried out through the breather 19, which has a valve and a filter packing made of kapron fiber. ko Used sources of information: o 1. A.s. Mo1677372, IPC g04017/12, 1991. 2. A.S. Mo1671975, IPC gО4С23/00, 1991. g" 3. Patent of Ukraine Mo11596, IPC g0489/02, 2006. with 50 so

Claims

The formula of the invention

1. A compressor with a drive containing a housing, a crankshaft with balancers, placed in a housing with the possibility of rotation with a system of channels for lubricating the connecting rod necks, and a bushing pressed into the end for an oil pump, cylinders and pistons connected by means of connecting rods to the crankshaft shaft, while the cylinders c have fins on the outside and are closed by band valves, which are closed from above by valve boxes, to which a heat exchanger with a safety valve is attached, an oil filter, which is distinguished by the fact that the cylinders are arranged in a U-shaped manner and additionally have a low-pressure cylinder with with an air filter installed on it, a refrigerator and a cooling fan.

2. Compressor according to claim 1, which differs in that each valve box has an unloading device.

3. Compressor according to claim 1, which differs in that it has an electric oil heater in the crankcase.

4. The compressor according to claim 1, which differs in that it has an electropneumatic relay for regulating the operation of the electric motor. b5