ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР Российский патент 1994 года по МПК F04B27/02 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается поршневых компрессоров с оппозитным расположением цилиндров.

Известен радиально-поршневой компрессор содержащий картер, цилиндры, поршни, механизм привода, выполненный в виде маховика с торцевым пазом, имеющим кольцевую форму, причем паз эксцентрично расположен относительно оси вращения маховика. Шток каждого поршня снабжен двумя роликами, один из которых размещен в пазу маховика, а другой в направляющей , выполненной в картере в радиальном направлении.

Известен поршневой компрессор, содержащий картер с оппозитно расположенными цилиндрами и поршни, соединенные общим штоком. Механизм привода выполнен в виде кулачка, имеющего форму круглого диска, эксцентрично закрепленного на валу компрессора, промежуточного диска который, в свою очередь, эксцентрично установлен на кулачке и размещен внутри штока, и двух подшипников качения, один из которых расположен между промежуточным диском и кулачком, а другой между промежуточным диском и штоком.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является поршневая машина, содержащая оппозитно расположенные цилиндры, кулачок в форме круглого диска, ролики, установленные с охватом кулачка, связанные между собой штоками и закрепленные на поршнях, при этом расстояние между центрами роликов равно удвоенной сумме радиуса диска и радиуса ролика.

Недостатком известного решения является попеременное размыкание контакта роликов и кулачка, что приводит к динамическим нагрузкам и, тем самым, снижает надежность работы устройства.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности путем обеспечения постоянного контакта роликов и кулачка.

Цель изобретения достигается тем, что в поршневом компрессоре, содержащем картер с оппозитно расположенными в нем цилиндрами и установленными в цилиндрах поршнями попарно соединенными общими штоками, механизм привода, выполненный в виде кулачка, а на штоках, охватывая кулачок, закреплены ролики, поверхность кулачка включает в себя круглую форму, причем расстояние между центрами роликов равно
l = 2 (r_o + r_p), где r_o - радиус круглой формы кулачка;
r_p - радиус ролика; при этом кулачок имеет круглую форму на части своей поверхности, ограниченной сектором с центральным углом при вершине 180^о, а ось вращения кулачка смещена относительно вершины по линии, соединяющей крайние точки дуги этого сектора, поверхность остальной части профиля описывается формулой
R= - r_р где R - радиус вектор кулачка с началом в вершине сектора в направлении угла α , α = = ϕ+Δϕ;
ϕ - вспомогательный угол, используемый для расчета профиля кулачка, 180^о > >ϕ> 0^о;
Δϕ= arctg е - смещение оси вращения кулачка относительно вершины сектора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый поршневой компрессор, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Поршневой компрессор содержит картер 1 с крышкой 2, в картере 1 оппозитно закреплены цилиндры 3. В цилиндрах установлены поршни 4, попарно соединенные общими штоками 5, а крепление поршней и штоков осуществляется осями 6. На каждом штоке 5 на расстоянии между центрами l = = 2 (r_o + r_p) закреплены, с возможностью вращения на подшипниках 7, ролики 8. Подшипники 7 фиксируются на штоках 5 пальцами 9, которые в осевом направлении удерживаются гайками 10. Механизм привода выполнен в виде вала 11, установленного в картере 1 и крышке 2 в подшипниках 12, и кулачка 13, который имеет круглую форму на части своей поверхности, ограниченной сектором с центральным углом при вершине 180о, причем ось вращения кулачка смещена от вершины по линии, соединяющей крайние точки дуги этого сектора, а поверхность остальной части профиля описывается формулой
R= - r_р где R - радиус вектор кулачка с началом в вершине сектора, в направлении угла α , α= = ϕ+Δϕ. Для исключения осевого проворота поршней в цилиндрах на кулачке 13 выполнен буртик 14, а для уменьшения дисбаланса установлен противовес 15. На валу 11 закреплено зубчатое колесо 16, которое обеспечивает передачу крутящего момента на механизм привода. (56) Патент США N 2355011, кл. F 02 B 75/32, опубл. 1943.

Сущность изобретения: в оппозитно расположенных в картере цилиндрах установлены поршни, попарно соединенные общими штоками. Механизм привода выполнен в виде кулачка. На штоках, охватывая кулачок, закреплены ролики. Кулачок имеет круглую форму на части поверхности, ограниченной сектором с центральным углом при вершине 180. Ось вращения кулачка смещена относительно вершины по линии, соединяющей крайние точки дуги этого сектора. Поверхность остальной части профиля кулачка описывается формулой, приведенной в описании. 2 ил.

ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР, содержащий картер с оппозитно расположенными в нем цилиндрами, установленные в цилиндрах поршни, попарно соединенные общими штоками, механизм привода, выполненный в виде кулачка, при этом на штоках, охватывая кулачок, закреплены ролики, поверхность кулачка включает в себя круглую форму, причем расстояние между центрами роликов равно
l = 2 (r₀ + r_р),
где r₀ - радиус круглой формы кулачка;
r_р - радиус ролика,
отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения постоянного контакта роликов и кулачка, кулачок имеет круглую форму на части поверхности, ограниченной сектором с центральным углом при вершине 180^o, причем ось вращения кулачка смещена относительно вершины по линии, соединяющей крайние точки дуги этого сектора, а поверхность остальной части профиля описывается формулой
R= - r_р,
где R - радиус-вектор кулачка с началом в вершине сектора в направлении угла α , α = ϕ + Δϕ;
ϕ - вспомогательный угол, используемый для расчета профиля кулачка, 180^o >>≈ phi ≈>>≈ 0<198>;
Δϕ= arctg;
e - смещение оси вращения кулачка относительно вершины сектора.