WO2012023916A1 - Роторно-поршневой компрессор - Google Patents

Роторно-поршневой компрессор Download PDF

Info

Publication number
WO2012023916A1
WO2012023916A1 PCT/UA2011/000059 UA2011000059W WO2012023916A1 WO 2012023916 A1 WO2012023916 A1 WO 2012023916A1 UA 2011000059 W UA2011000059 W UA 2011000059W WO 2012023916 A1 WO2012023916 A1 WO 2012023916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lubricant
ejector
crankcase
housing
eccentric shaft
Prior art date
Application number
PCT/UA2011/000059
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Максим Викторович ОЛЕНИЧ
Борис Георгиевич НЕХОРОШЕВ
Original Assignee
Olenich Maksim Viktorovich
Nechoroshev Boris Georgievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olenich Maksim Viktorovich, Nechoroshev Boris Georgievich filed Critical Olenich Maksim Viktorovich
Priority to RU2013106968/06A priority Critical patent/RU2535307C2/ru
Priority to EP11818464.7A priority patent/EP2647846A4/en
Priority to CN2011900006351U priority patent/CN203321830U/zh
Priority to KR1020137004545A priority patent/KR20130092568A/ko
Publication of WO2012023916A1 publication Critical patent/WO2012023916A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/028—Means for improving or restricting lubricant flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/04—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents of internal-axis type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/22—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth equivalents than the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing
    • F04C29/068—Silencing the silencing means being arranged inside the pump housing

Definitions

  • the invention relates to the field of compressor engineering and can be used in stationary and transport gas (air) and refrigeration units, air conditioners and heat pumps.
  • a rotary piston compressor comprising an epitrochoid housing with front and rear side covers and a rotor located in its cavity located on an eccentric shaft, while the housing, side covers and rotor form working chambers of variable volume, a lubrication system for compressor working surfaces containing an oil tank for lubricant content, a lubricant spraying device in the form of an ejector, the nozzle of which is communicated by a tube with the mentioned oil tank, and a system of channels made in an eccentric shaft and connecting the ejector to working chambers (A.S. USSR L 315800, publ. 10/01/1971, bull. N ° 29).
  • an oil tank is required that is not structurally included in the compressor located outside it, as well as an ejector with oil lines. At low ambient temperatures, which reach up to minus 55 ° ⁇ under operating conditions, the oil thickens so much that without its forced heating in the oil tank by unauthorized persons the source of heat, the ejector (and, perhaps, of a different type of pump) cannot suck it from the oil tank and give it to the consumer.
  • the ejector works only in the presence of a certain pressure drop, while in operation it can be (significantly) lower, for example, when performing sandblasting, painting and other work, in which the ejector does not work.
  • the ejector is made of pipes with a small outer diameter - about 8..10 mm, and since they are located outside the compressor, they can easily be damaged (broken) during transportation and operation of the compressor.
  • a rotary piston compressor containing an epitrochoidal housing with front and rear side covers and a rotor located in its cavity located on an eccentric shaft, while the housing, side covers and rotor form working chambers of variable volume, a lubricating system of compressor working surfaces having a crankcase for the content of lubricant, a device for spraying lubricant in the form of an ejector, the nozzle of which is communicated with a tube to the bottom of the crankcase, a system of channels connecting the ejector to the working chambers, and a device for zirovaniya supplying lubricant into the axial bore of the eccentric shaft (AS USSR JsTe 1231263, publ. 15.05.1986, Bul. 8, prototype).
  • a dispenser is installed in the form of a rotary damper with an actuator equipped with a time relay, which reduces the amount of gas-oil mixture supplied to the shaft during the expansion process.
  • the basis of the invention is the task of creating a rotary piston compressor, in which by changing the location of the ejector and switching the channels of the lubrication system, as well as introducing new structural elements, an economical metered supply of lubricant to the rubbing surfaces of the compressor is provided.
  • the problem is solved in that in a rotary piston compressor containing an epitrochoid casing with front and rear side covers and placed in its cavity by a rotor located on an eccentric shaft, while the housing, side covers and rotor form the working chambers of variable volume, the lubrication system of the compressor working surfaces having a housing for lubricant, the lubricant spray device in the form of an ejector, the nozzle of which is communicated with the bottom of the tube part of the crankcase, a system of channels connecting the ejector to the working chambers, and a device for dispensing a lubricant supply, according to the invention, the channel system is implemented as a radial or inclined hole I, made in the housing in the expansion zone, and connected to it through a larger diameter chamber of the hole passing axially through the housing, the flange of the rear side cover and the front flange of the crankcase, and connected to the ejector, and radial channels are made on the working surfaces of the side covers for connections
  • a buffer volume is made above the spring-loaded valve.
  • the split ring can be installed both in the annular groove made in the hole of the rear side cover and in the annular groove made in the body of the eccentric shaft.
  • a rotary piston compressor containing an epitrochoid casing with front and rear side covers and placed in the formed casing and cavity covers by a rotor located on an eccentric shaft
  • the casing, side covers and rotor form working chambers of variable volume
  • a compressor working surface lubrication system having a crankcase for containing lubricant, a lubricant spray device in the form of an ejector, the nozzle of which is communicated with a tube to the bottom of the crankcase, a duct system Connecting the ejector with the working chambers, and a device for dispensing lubricant feed according to the invention installed in the crankcase lubricant spraying additional means formed as a meshed driving and driven gear, while the drive gear is rigidly fixed to the eccentric shaft, and the axis of the driven gear is fixedly mounted in the lower part of the rear side cover so that part of this gear is located below the lower mark of the lubrication level.
  • the proposed compressor provides more accurate dosing of the amount supplied to the rubbing parts of the working chambers of oil.
  • the ejector works only in the presence of a certain pressure drop, and in operation it can be (significantly) lower, for example, when performing sandblasting, painting and other works, in which the ejector does not work, however, the lubrication system also works , since the oil is sprayed by an additional, duplicating, system consisting of two rotating gears meshed, the lower of which - driven - is constantly located in the oil pan of the crankcase.
  • FIG. 1 is a longitudinal section of a compressor
  • FIG. 2 is a transverse view of the compressor with the front cover removed
  • FIG. 3 and FIG. 4 fragments of the lubrication system
  • FIG. 5 and FIG. 6 - options for the location of the metering rings.
  • the rotary piston compressor (hereinafter referred to as the compressor) consists of an epitrochoid casing 1, closed from the ends of the front 2 and rear 3 side covers, an eccentric shaft 4, on the eccentric part of which a rotor 5 is mounted.
  • a case 6 is attached to the end of the rear side cover 3, closed from the rear end cover of the crankcase 7.
  • the lower part of the crankcase is filled with oil (Fig. 1), there is no breather in the crankcase.
  • the epitrochoid casing 1, side covers 2, 3 and rotor 5 form working chambers 8 and 9 of variable volume.
  • the rotor 5 is depicted in two positions: a solid line, when the volume of the chamber 8 is minimal (harmful), the chamber 9 is the maximum (full), and with a dashed line in the intermediate position, when the inlet window 10 begins to open.
  • the discharge valve 11 is installed in the outlet (injection) well of the housing 1.
  • radial 12 and end 13 sealing strips are installed, which are pressed to the working surfaces by expanders and provide sealing of the working chambers 8 and 9.
  • the lubrication system (Fig. 2, 3 and 4) of the compressor is implemented as an inclined or radial hole 14 made in the working surface of the epitrochoidal housing 1 in the zone of the expansion process and the axial hole 15 connected to it, passing through the epitrochoidal housing 1, rear side flange the cover 3 and the front flange of the crankcase 6, to which the ejector is coaxially connected, consisting of a nozzle 16 and a tube 17 (Figs. 1, 3, 4), while the radial 14 or axial 15 holes in the epitrochoid housing are made coaxially or perpendicularly connected to it and a cylindrical chamber 18 larger than suitable holes 14 and 15 of diameter, closed from the end when the axial arrangement of the chamber by the front side cover 2 (Fig.
  • a self-acting valve 20 is installed in the cylindrical chamber 18 in the form of a piston (Figs. 3, 4) or a ball, not shown in the figures.
  • An additional buffer volume 21 is attached to the cylindrical chamber 18, and a spring 22 is mounted above the piston (ball); on the working surfaces of the side covers 2 and 3, radial channels 23 are made (FIG. 2), connecting the crankcase cavity 6 with the working chambers 8 and 9 through the annular gap between the eccentric shaft 4 and the rear side cover 3 during the suction process.
  • ring grooves are made in it or in the eccentric shaft to install mainly of the anti-friction material of the split rings 24 (Fig. 5) or 25 (Fig. 6), which are pressed against the eccentric shaft 4 ( 5) or to the hole of the rear side cover 3 (Fig.6) by the force of their own elasticity and in the place of the cut have a gap of a given value, which doses the amount of gas-oil mixture supplied to the lubrication of the friction parts of the working chambers.
  • the compressor further comprises, inside the crankcase, rigidly fixed to the eccentric shaft 4, the drive gear 26 and the driven gear 27 (FIG. 1), which is constantly engaged with it, mounted on an axis 28, which is fixedly mounted in the tide of the lower part of the rear side cover 3 so that the lower part of the driven gear is constantly in oil regardless of its level.
  • the specified gear pair is an additional duplicate means of spraying lubricant.
  • the compressor operates as follows.
  • the eccentric shaft 4 is driven in rotation from the motor shaft (not shown conditionally). From the eccentric shaft, rotation is transmitted to the rotor 5, which performs a planetary motion, rotating with the shaft and turning relative to it.
  • the rotor rotates, the volume of the working chambers 8 and 9 cyclically changes from minimum to maximum, due to which the working process is carried out. 1 and 2, the solid lines of the rotor 5 are shown in the initial position, when the pumping process has ended in the working chamber 8, the suction process has ended in the working chamber 9, inertial replenishment is ongoing.
  • the rotor 5 is shown in dashed lines in an intermediate position when the expansion process has ended (or is close to the end) in the working chamber 8 and the inlet window 10 begins to open with the radial bar 12, starting the suction process.
  • the gas is sucked in through the inlet window 10.
  • a compression process takes place in the working chamber 9, when the discharge pressure is reached, the discharge valve 1 1 opens and the compressed gas is expelled from it.
  • the working chambers 8 and 9 are interchanged, then the cycle repeats.
  • the compressor is lubricated with a gas-oil mixture.
  • the gas having increased pressure is pushed into it, depresses the spring 22 and, as shown in Fig. 3 and 4 moves the piston (ball) 20 to the leftmost position (Fig. 3) or the highest position (Fig. 4), opening the gas flow to the axial hole 15, the ejector nozzle 16 and creating a vacuum in its smaller cross-sectional area, due to which the oil is sucked from the crankcase 6 through the tube 17 and ejected by the nozzle 16 into the crankcase in the form of a finely atomized gas-oil mixture filling the crankcase.
  • a piston (ball) 20 is installed, which, under the influence of rarefaction in the working chambers 8 or 9 and the efforts of the spring 22, sit on their seats, completely or partially blocking the passage for gas-oil suction mixtures.
  • the lack of a breather also contributes to this.
  • Additional buffer volume 21 weakens the effect of pumping strokes and facilitates the movement of the piston (ball) 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в стационарных и транспортных газовых и холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах. В роторно-поршневом компрессоре с эпитрохоидным корпусом и ротором, расположенном на эксцентриковом валу, картер для содержания смазки прикреплен к задней боковой крышке. Эжектор установлен внутри картера. Система каналов выполнена в виде радиального или наклонного отверстия, выполненного в корпусе в зоне расширения, и соединенного с ним через камеру большего диаметра осевого отверстия, соединенного с эжектором. На рабочих поверхностях боковых крышек выполнены радиальные каналы для соединения через кольцевой зазор, выполненный между валом и задней крышкой, полости картера с рабочими камерами в период всасывания. Устройство для дозирования подачи смазки выполнено в виде подпружиненного клапана и разрезного упругого кольца, имеющего зазор заданной дозирующей величины в месте разреза. Клапан установлен перед эжектором в камере большего диаметра. Разрезное кольцо установлено в кольцевом зазоре между валом и задней крышкой, причем кольцом перекрыт этот кольцевой зазор и в месте его разреза сформирован зазор заданной дозирующей величины.

Description

Роторно-поршневой компрессор
Изобретение касается области компрессоростроения и может быть использовано в стационарных и транспортных газовых (воздушных) и холодильных установках, кондиционерах и тепловых насосах.
Преимущества роторно-поршневых компрессоров перед поршневыми состоят в отсутствии элементов с возвратно-поступательным движением, что позволяет обеспечить хорошие удельные показатели по массе и габаритам, снижение уровня вибраций и шума.
Известен роторно-поршневой компрессор, содержащий эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в его полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, содержащую маслобак для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с упомянутым маслобаком, и систему каналов, выполненных в эксцентриковом вале и соединяющих эжектор с рабочими камерами (А.С. СССР ЛЬ 315800, опубл. 01.10.1971 , бюл. N°29).
Специфика роторно-поршневых компрессоров состоит в том, что из-за недостатка места для размещения эффективных торцевых уплотнений ротора и сложности удаления из него масла, наиболее простым и надежным способом предотвращения его избыточного количества, попадающего в рабочие камеры, является дозирование его подачи.
Недостатки известного роторно-поршневого компрессора:
1. Нет дозирования количества подаваемого масла.
2. Поскольку эжектор соединен постоянно с рабочими камерами и маслобаком, через него при всасывании подсасывается избыточное, неконтролируемое количество масла, которое из-за ранее отмеченной специфики роторно-поршневых компрессоров большей частью выбрасывается в газовых (воздушных) роторно-поршневых компрессорах в атмосферу, ухудшая экологию, увеличивая убыль масла из системы, приводит к усиленному нагарообразованию, особенно в нагнетательном клапане.
3. Дополнительно требуется маслобак, конструктивно не входящий в компрессор, расположенный вне его, как и эжектор с маслопроводами. При низких температурах окружающей среды, доходящих по условиям эксплуатации до минус 55°С масло настолько загустевает, что без его принудительного подогрева в маслобаке посторонним источником тепла эжектор (да, пожалуй, и другого типа насос) не может его подсосать из маслобака и подать потребителю.
4. Эжектор работает только при наличии определенного перепада давлений, тогда как в эксплуатации он может быть (значительно) ниже, например, при выполнении пескоструйных, покрасочных и др. работ, при которых эжектор не работает.
5. Эжектор выполняется из труб малого наружного диаметра - порядка 8..10 мм, а поскольку они расположены вне компрессора, легко могут быть повреждены (поломаны) при транспортировке и эксплуатации компрессора.
6. Установка эжектора перед передним концом вала исключает (или сильно усложняет) возможность установки на него крыльчатки нагнетающего вентилятора.
Известен также роторно-поршневой компрессор, содержащий эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в его полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, имеющую картер для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с донной частью картера, систему каналов, соединяющих эжектор с рабочими камерами, и устройство для дозирования подачи смазки в осевое сверление эксцентрикового вала (А.С. СССР JsTe 1231263, опубл. 15.05.1986, бюл. 8, прототип).
В этом компрессоре частично устранен первый из перечисленных выше недостатков, а именно, - на входе в радиальное сверление эксцентрикового вала установлен дозатор в виде поворотной заслонки с приводом, снабженным реле времени, что позволяет уменьшить количество подаваемой газомаслянной смеси в вал в период процесса расширения.
Однако этот дозатор усложняет конструкцию и снижает надежность работы компрессора.
Кроме того, он имеет остальные перечисленные выше недостатки.
В основу изобретения поставлена задача создания роторно-поршневого компрессора, в котором за счет изменения места размещения эжектора и коммутации каналов системы смазки, а также введения новых конструктивных элементов, обеспечивается экономичная дозированная подача смазки к трущимся поверхностям компрессора.
Поставленная задача решается тем, что в роторно-поршневом компрессоре, содержащем эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в его полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, имеющую картер для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с донной частью картера, систему каналов, соединяющих эжектор с рабочими камерами, и устройство для дозирования подачи смазки, согласно изобретению система каналов реализована в виде радиального или наклонного отверстия, выполненного в корпусе в зоне расширения, и соединенного с ним через камеру большего диаметра отверстия, проходящего в осевом направлении через корпус, фланец задней боковой крышки и передний фланец картера, и соединенного с эжектором, а на рабочих поверхностях боковых крышек выполнены радиальные каналы для соединения через кольцевой зазор, образованный между эксцентриковым валом и задней боковой крышкой, полости картера с рабочими камерами в период всасывания, а устройство для дозирования подачи смазки выполнено в виде подпружиненного клапана и разрезного упругого кольца, преимущественно из антифрикционного материала, имеющего зазор заданной дозирующей величины в месте разреза, из которых, подпружиненный клапан установлен перед эжектором в упомянутой камере большего диаметра, а разрезное кольцо установлено в кольцевом зазоре между эксцентриковым валом и задней боковой крышкой, причем упругим кольцом перекрыт этот кольцевой зазор и сформирован в месте его разреза зазор заданной дозирующей величины.
Над подпружиненным клапаном выполнен буферный объем.
Разрезное кольцо может быть установлено как в кольцевой канавке, выполненной в отверстии задней боковой крышки, так и в кольцевой канавке, выполненной в теле эксцентрикового вала.
Поставленная задача решается также тем, что в роторно-поршневом компрессоре, содержащем эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в образованной корпусом и крышками полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, имеющую картер для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с донной частью картера, систему каналов, соединяющих эжектор с рабочими камерами, и устройство для дозирования подачи смазки, согласно изобретению в картере установлено дополнительное средство разбрызгивания смазки, выполненное в виде находящихся в зацеплении ведущей и ведомой шестерен, при этом ведущая шестерня жестко закреплена на эксцентриковом валу, а ось ведомой шестерни неподвижно закреплена в нижней части задней боковой крышки таким образом, что часть этой шестерни расположена ниже нижней отметки уровня смазки.
Выполнение компрессора в соответствии с предложенным изобретением обеспечивает следующие преимущества:
В предложенном компрессоре обеспечивается более точное дозирование количества подаваемого к трущимся частям рабочих камер масла.
При всасывании подсасывается необходимое и контролируемое количество масла. Поэтому сокращается до минимума его выброс в атмосферу, уменьшается нагарообразование. Отпадает необходимость в маслобаке, поскольку картер конструктивно входит в компрессор. При низких температурах окружающей среды осуществляется подогрев масла от задней боковой крышки компрессора. Несмотря на то, что эжектор работает только при наличии определенного перепада давлений, а в эксплуатации он может быть (значительно) ниже, например, при выполнении пескоструйных, покрасочных и др. работ, при которых эжектор не работает, однако и при этом система смазки работает, поскольку масло разбрызгивается дополнительной, дублирующей, системы, состоящей из двух находящихся в зацеплении вращающихся шестерен, нижняя из которых - ведомая - постоянно находится в масляной ванне картера.
Так как эжектор помещен в картер, исключается возможность повреждения его трубок при транспортировке и эксплуатации компрессора.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:
Фиг. 1 - продольный разрез компрессора,
Фиг. 2 - поперечный вид компрессора со снятой передней крышкой,
Фиг. 3 и фиг. 4 - фрагменты системы смазки,
Фиг. 5 и фиг. 6 - варианты расположения дозирующих колец.
Роторно-поршневой компрессор (далее компрессор) состоит из эпитрохоидного корпуса 1, закрытого с торцов передней 2 и задней 3 боковыми крышками, эксцентрикового вала 4, на эксцентриковой части которого установлен ротор 5. К торцу задней боковой крышки 3 прикреплен картер 6, закрытый с заднего торца крышкой картера 7. Нижняя часть картера заполнена маслом (фиг. 1), сапуна в картере нет.
Эпитрохоидный корпус 1, боковые крышки 2, 3 и ротор 5 образуют рабочие камеры 8 и 9 переменного объема. На фиг.2 ротор 5 изображен в двух положениях: сплошной линией, когда объем камеры 8 минимальный (вредный), камеры 9 - максимальный (полный), а пунктирной линией в промежуточном положении, когда начинает открываться впускное окно 10.
Нагнетательный клапан 11, установлен в выпускном (нагнетательном) колодце корпуса 1. В роторе 5 установлены радиальные 12 и торцевые 13 уплотнительные планки, поджимаемые к рабочим поверхностям экспандерами и обеспечивающими герметизацию рабочих камер 8 и 9.
Система смазки (фиг. 2, 3 и 4) компрессора реализована в виде наклонного или радиального отверстия 14, выполненного в рабочей поверхности эпитрохоидного корпуса 1 в зоне процесса расширения и соединенного с ним осевого отверстия 15, насквозь проходящего через эпитрохоидный корпус 1, фланец задней боковой крышки 3 и передний фланец картера 6, к которому соосно подключен эжектор, состоящий из сопла 16 и трубки 17 (фиг.1, 3, 4), при этом к радиальному 14 или осевому 15 отверстиям в эпитрохоидном корпусе выполнена соосно или перпендикулярно соединенная с ними цилиндрическая камера 18 большего, чем подходящие отверстия 14 и 15 диаметра, закрытая с торца при осевом расположении камеры передней боковой крышкой 2 (фиг.З), при радиальном расположении - заглушкой 19 (фиг.4). В цилиндрической камере 18 установлен самодействующий клапан 20 в виде поршня (фиг. 3, 4) или шарика, на фигурах не показанного. К цилиндрической камере 18 присоединен дополнительный буферный объем 21, а над поршнем (шариком) установлена пружина 22; на рабочих поверхностях боковых крышек 2 и 3 выполнены радиальные каналы 23 (фиг.2), соединяющие через кольцевой зазор между эксцентриковым валом 4 и задней боковой крышкой 3 полость картера 6 с рабочими камерами 8 и 9 в период процесса всасывания.
Размещение эжектора внутри картера 6 вблизи задней боковой крышки 3 улучшает условия его работы при низких температурах, поскольку при работе компрессора крышка 3 подогревается, подогревая и расположенное вблизи нее масло, снижая его вязкость. Эжектор внутри картера предохранен от поломки.
В месте прохождения эксцентрикового вала 4 в отверстии задней боковой крышки 3 в ней или в эксцентриковом вале выполнены кольцевые канавки для установки преимущественно из антифрикционного материала разрезных колец 24 (фиг.5) или 25 (фиг.6), которые прижимаются к эксцентриковому валу 4 (фиг.5) или к отверстию задней боковой крышки 3 (фиг.6) силой собственной упругости и в месте разреза имеют зазор заданной величины, который дозирует количество поступающей на смазку трущихся деталей рабочих камер газомасляной смеси.
Компрессор дополнительно содержит внутри картера жестко закрепленную на эксцентриковом валу 4 ведущую шестерню 26 и находящуюся с ней в постоянном зацеплении ведомую шестерню 27 (фиг.1), установленную на оси 28, которая неподвижно закреплена в приливе нижней части задней боковой крышки 3 таким образом, чтобы нижняя часть ведомой шестерни постоянно находилась в масле не зависимо от его уровня. Указанная шестеренная пара является дополнительным дублирующим средством разбрызгивания смазки.
Компрессор работает следующим образом. Эксцентриковый вал 4 приводится во вращение от вала двигателя (условно не показано). От эксцентрикового вала вращение передается ротору 5, который совершает планетарное движение, вращаясь с валом и проворачиваясь относительно него. При вращении ротора объем рабочих камер 8 и 9 циклически изменяется от минимального до максимального, за счет чего осуществляется рабочий процесс. На фиг.1 и 2 сплошными линиями ротор 5 изображен в исходном положении, когда в рабочей камере 8 закончился процесс нагнетания, в рабочей камере 9 закончился процесс всасывания, идет инерционное дозаполнение. На фиг.2 пунктирными линиями ротор 5 изображен в промежуточном положении, когда в рабочей камере 8 закончился (или близок к окончанию) процесс расширения и радиальной планкой 12 начинает открываться впускное окно 10, начиная процесс всасывания. Газ засасывается через впускное окно 10. В рабочей камере 9 протекает процесс сжатия, при достижении давления нагнетания открывается нагнетательный клапан 1 1 и сжатый газ выталкивается из нее. После прихода ротора 5 в исходное положение рабочие камеры 8 и 9 поменялись местами, далее цикл повторяется.
Смазка компрессора осуществляется газомасляной смесью. При прохождении радиальной уплотнительной планкой 12 радиального отверстия 14 (фиг.З, 4) газ, имеющий повышенное давление, выталкивается в него, отжимает пружину 22 и, как показано на рис. 3 и 4 перемещает поршень (шарик) 20 в крайнее левое положение (фиг.З) или крайнее верхнее положение (фиг.4), открывая проход газовому потоку в осевое отверстие 15, сопло 16 эжектора и создавая в его меньшем по площади сечении разрежение, за счет которого по трубке 17 масло подсасывается из картера 6 и выбрасывается соплом 16 в картер в виде мелкораспыленной газомасляной смеси, заполняющей картер. Поскольку с картером через кольцевой зазор между задней боковой крышкой 3 и эксцентриковым валом 4, а также радиальными каналами 23 соединяются рабочие камеры 8 и 9, в период протекания в них процесса всасывания газомасляная смесь засасывается в них. Для дозирования количества поступающей на смазку газомаслянной смеси в кольцевом зазоре установлены в задней боковой крышке 3 (фиг.5) или в эксцентриковом вале 4 (фиг.6) упругие разрезные кольца 24 или 25, имеющие зазор заданной (дозирующей) величины. Но с рабочими камерами 8 и 9 в период процесса всасывания связано и сопло 16 эжектора, через которое газомаслянная смесь может подсасываться в рабочие камеры. Чтобы блокировать ее поступление или ограничить необходимым количеством для смазки рабочей поверхности эпитрохоидного корпуса 1, установлены поршень (шарик) 20, которые под действием разрежения в рабочих камерах 8 или 9 и усилия пружины 22 садятся на свои седла, полностью или частично перекрывая проход для подсоса газомаслянной смеси. Таким образом, удается избежать повышенного расхода масла, нагарообразования, выброса в атмосферу, улучшения экологии. Отсутствие сапуна также способствует этому. Дополнительный буферный объем 21 ослабляет действие насосных ходов и облегчает перемещение поршня (шарика) 20.
Для обеспечения надежной, бесперебойной работы компрессора применена и дублирующая система смазки. При большой вязкости масла и работе компрессора на пониженных режимах, когда давление газа в процессе расширения недостаточное и эжектор работать не может, масло в картере 6 будет разбрызгиваться погруженной в него ведомой шестерней 27, приводимой во вращение ведущей шестерней 26.

Claims

Формула изобретения
1. Роторно-поршневой компрессор, содержащий эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в его полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, имеющую картер для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с донной частью картера, систему каналов, соединяющих эжектор с рабочими камерами, и устройство для дозирования подачи смазки, отличающийся тем, что картер для содержания смазки прикреплен к задней боковой крышке, эжектор установлен внутри картера, а система каналов выполнена в виде радиального или наклонного отверстия, выполненного в корпусе в зоне расширения, и соединенного с ним через камеру большего диаметра осевого отверстия, проходящего через корпус, фланец задней боковой крышки и передний фланец картера, и соединенного с эжектором, на рабочих поверхностях боковых крышек выполнены радиальные каналы для соединения через кольцевой зазор, выполненный между эксцентриковым валом и задней боковой крышкой, полости картера с рабочими камерами в период всасывания, при этом устройство для дозирования подачи смазки выполнено в виде подпружиненного клапана и разрезного упругого кольца, преимущественно из антифрикционного материала, имеющего зазор заданной дозирующей величины в месте разреза, из которых, подпружиненный клапан установлен перед эжектором в упомянутой камере большего диаметра, а разрезное упругое кольцо установлено в кольцевом зазоре между эксцентриковым валом и задней боковой крышкой, причем кольцом перекрыт этот кольцевой зазор и в месте его разреза сформирован зазор заданной дозирующей величины.
2. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что над подпружиненным клапаном образован буферный объем.
3. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что разрезное упругое кольцо установлено в кольцевой канавке, выполненной в отверстии задней боковой крышки.
4. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что разрезное упругое кольцо установлено в кольцевой канавке, выполненной в теле эксцентрикового вала.
5. Роторно-поршневой компрессор, содержащий эпитрохоидный корпус с передней и задней боковыми крышками и размещенным в его полости ротором, расположенном на эксцентриковом валу, при этом корпус, боковые крышки и ротор образуют рабочие камеры переменного объема, систему смазки рабочих поверхностей компрессора, имеющую картер для содержания смазки, устройство распыления смазки в виде эжектора, сопло которого сообщено трубкой с донной частью картера, систему каналов, соединяющих эжектор с рабочими камерами, и устройство для дозирования подачи смазки,, отличающийся тем, что в картере установлено дополнительное дублирующее средство разбрызгивания смазки, выполненное в виде находящихся в зацеплении ведущей и ведомой шестерен, при этом ведущая шестерня жестко закреплена на эксцентриковом валу, а ось ведомой шестерни неподвижно закреплена в нижней части задней боковой крышки таким образом, что часть этой шестерни расположена ниже нижней отметки уровня смазки.
PCT/UA2011/000059 2010-07-28 2011-07-26 Роторно-поршневой компрессор WO2012023916A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106968/06A RU2535307C2 (ru) 2010-07-28 2011-07-26 Роторно-поршневой компрессор
EP11818464.7A EP2647846A4 (en) 2010-07-28 2011-07-26 ROTARY COMPRESSOR
CN2011900006351U CN203321830U (zh) 2010-07-28 2011-07-26 转子活塞压缩机
KR1020137004545A KR20130092568A (ko) 2010-07-28 2011-07-26 회전 피스톤 압축기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201009470 2010-07-28
UAA201009470A UA104999C2 (ru) 2010-07-28 2010-07-28 Роторно-поршневой компрессор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012023916A1 true WO2012023916A1 (ru) 2012-02-23

Family

ID=56266868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2011/000059 WO2012023916A1 (ru) 2010-07-28 2011-07-26 Роторно-поршневой компрессор

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2647846A4 (ru)
KR (1) KR20130092568A (ru)
CN (2) CN203321830U (ru)
RU (1) RU2535307C2 (ru)
UA (1) UA104999C2 (ru)
WO (1) WO2012023916A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220136505A1 (en) * 2019-01-28 2022-05-05 Rpc Engineering Limited Liability Company Sealing system for a rotary-piston compressor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10288069B2 (en) 2013-12-18 2019-05-14 Carrier Corporation Refrigerant compressor lubricant viscosity enhancement
CN104454545B (zh) * 2014-11-27 2016-07-06 西安交通大学 一种带吸气功能的压缩机喷油器
CA3056753C (en) * 2017-04-07 2021-04-27 Stackpole International Engineered Products, Ltd. Epitrochoidal vacuum pump
UA122305C2 (ru) * 2019-04-18 2020-10-12 Борис Георгійович Нехорошев Роторно-поршневой компрессор (вакуумнасос)
CN114278567B (zh) * 2021-12-28 2023-02-21 安徽杰博恒创航空科技有限公司 一种用于空气压缩机的散热装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU315800A1 (ru) Система смазки компрессора
DE3322069A1 (de) * 1983-06-18 1984-12-20 Armatec FTS-Armaturen GmbH & Co KG, 7988 Wangen Druckgasmaschine, insbesondere kompressor, mit umlaufschmierung
SU1160112A1 (ru) * 1984-01-06 1985-06-07 Хмельницкий Завод Тракторных Агрегатов Система смазки роторно-поршневого компрессора
SU1231263A1 (ru) 1984-11-27 1986-05-15 Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского Роторно-поршневой компрессор
RU21301U1 (ru) * 2000-12-21 2002-01-10 Романов Федор Федорович Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания
JP2004092710A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Honda Motor Co Ltd 歯車装置の組み付け方法および歯車装置のオイル潤滑構造

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1686569A (en) * 1925-11-19 1928-10-09 Standard Pump & Supply Company Compressor
JPS56135780A (en) * 1980-03-27 1981-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compressor
EP0472933B2 (en) * 1990-08-01 2003-12-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fluid rotating apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU315800A1 (ru) Система смазки компрессора
DE3322069A1 (de) * 1983-06-18 1984-12-20 Armatec FTS-Armaturen GmbH & Co KG, 7988 Wangen Druckgasmaschine, insbesondere kompressor, mit umlaufschmierung
SU1160112A1 (ru) * 1984-01-06 1985-06-07 Хмельницкий Завод Тракторных Агрегатов Система смазки роторно-поршневого компрессора
SU1231263A1 (ru) 1984-11-27 1986-05-15 Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского Роторно-поршневой компрессор
RU21301U1 (ru) * 2000-12-21 2002-01-10 Романов Федор Федорович Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания
JP2004092710A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Honda Motor Co Ltd 歯車装置の組み付け方法および歯車装置のオイル潤滑構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2647846A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220136505A1 (en) * 2019-01-28 2022-05-05 Rpc Engineering Limited Liability Company Sealing system for a rotary-piston compressor
US11988207B2 (en) * 2019-01-28 2024-05-21 Rpc Engineering Limited Liability Company Sealing system for a rotary-piston compressor

Also Published As

Publication number Publication date
UA104999C2 (ru) 2014-04-10
KR20130092568A (ko) 2013-08-20
EP2647846A1 (en) 2013-10-09
RU2013106968A (ru) 2014-09-10
CN203321830U (zh) 2013-12-04
EP2647846A4 (en) 2015-02-25
RU2535307C2 (ru) 2014-12-10
CN203641013U (zh) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535307C2 (ru) Роторно-поршневой компрессор
US10962012B2 (en) Compressor with liquid injection cooling
CA2809945C (en) Compressor with liquid injection cooling
CN102678547B (zh) 涡旋压缩机
CN107630814B (zh) 涡旋压缩机、节流结构及空调器
CN103912501A (zh) 单缸旋转式压缩机和双缸旋转式压缩机
CN102251969B (zh) 旋叶式压缩机
CN1270084C (zh) 用于带直线电动机的往复式压缩机的活塞润滑系统
KR102553634B1 (ko) 유체를 펌핑하기 위한 펌프 및 방법
KR20110064663A (ko) 스크롤 압축기 및 이를 적용한 냉동기기
CN107218082B (zh) 一种具有润滑油路的叶片式气动马达
RU2715767C2 (ru) Роторно-поршневой компрессор или вакуум-насос
CN203906296U (zh) 单缸旋转式压缩机和双缸旋转式压缩机
CN103492720B (zh) 通过液体喷射进行冷却的压缩机
CA3014822C (en) Compressor with liquid injection cooling
KR0169970B1 (ko) 로터리압축기
CN1966983B (zh) 一种旋转/摇摆式压缩机结构
JP2009062820A (ja) 密閉形ロータリ圧縮機
CN1888435B (zh) 齿轮式压缩机的工作油供给结构
RU2369776C2 (ru) Ротационный компрессор
KR101001596B1 (ko) 벨트구동식 스크롤 압축기의 오일 급유구조
UA57671U (en) Rotary piston compressor
US1977109A (en) Rotary compressor
KR100624020B1 (ko) 로터리압축기
CN114033695A (zh) 一种空气压缩机或真空泵的润滑系统

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201190000635.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11818464

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137004545

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013106968

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2011818464

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011818464

Country of ref document: EP