ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2020 года по МПК F04C28/12 F04C18/16 

Изобретение относится к винтовому компрессору, включающему в себя корпус компрессора с расположенной в нем камерой винтовых роторов, два винтовых ротора, которые расположены в камере винтовых роторов, установлены в корпусе компрессора с возможностью вращения вокруг своих осей, своими винтовыми контурами входят друг в друга и взаимодействуют соответственно с примыкающими к ним и частично окружающими их компрессионными стенными поверхностями, чтобы принимать подведенную через расположенную в корпусе компрессора камеру низкого давления газообразную среду и отдавать в области расположенной в корпусе компрессора камеры высокого давления, причем газообразная среда в выполненных между винтовыми контурами и примыкающими к ним компрессионными стенными поверхностями компрессионных камерах при низком давлении заключается во всасываемый объем и сжимается при высоком давлении до конечного объема, а также два расположенных в золотниковом канале корпуса компрессора с установкой друг за другом в проходящем параллельно осям винтового ротора направлении перемещения и примыкающих компрессионными стенными поверхностями золотника к обоим винтовым роторам распределительных золотника, которые являются подвижными в направлении перемещения, причем первый распределительный золотник расположен с воздействием на конечный объем, а второй распределительный золотник расположен с воздействием на начальный объем, причем в соединенном положении первый распределительный золотник и второй распределительный золотник являются плотно смыкающимися друг с другом обращенными друг к другу торцевыми сторонами и совместно подвижными в направлении перемещения, а в разделенном положении являются позиционируемыми на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства.

Подобные винтовые компрессоры известны из уровня техники.

В них имеется проблема как возможности реализации наиболее надежного перехода распределительных золотников из соединенного положения в разделенное положение, исходя из разных соединенных положений вдоль золотникового канала.

В винтовом компрессоре названного в начале типа эта задача решена согласно изобретению посредством того, что по меньшей мере в одном находящемся между соединенным положением и разделенным положением переходном положении распределительные золотники образуют впускную камеру, в которую подлежащая сжатию среда втекает из одной из компрессионных камер за счет того, что она проступает между обращенными друг к другу торцевыми сторонами распределительных золотников, и что один из распределительных золотников снабжен по меньшем мере одним примыкающим к впускной камере отводным выпуском, через который среда из впускной камеры поступает в совмещающееся в этом переходном положении с отводным выпуском отводное отверстие в золотниковом канале.

Преимущество решения согласно изобретению можно видеть, прежде всего, в том, что за счет этого создана возможность получения для отводимой в переходном положении из впускной камеры среды определенного режима движения потока, который, с другой стороны, приводит, в свою очередь, к определенной степени сжатия в области обращенных друг к другу концевых областей распределительных золотников и, тем самым, позволяет выполнить надежный переход от соединенного положения распределительных золотников в их разделенное положение.

Относительно образования впускной камеры до сих пор не было сделано никаких более подробных сообщений.

Так, предпочтительное решение предусматривает, что впускная камера простирается в центральную выемку одного из распределительных золотников.

Это создает возможность, с одной стороны, увеличить впускную камеру сверх размеров промежуточного пространства между распределительными золотниками и, помимо этого, возможность образовать снабженный впускной камерой распределительный золотник с меньшей массой и, тем самым, выполнить его более реактивным.

Центральная выемка принципиально могла бы быть предусмотрена в первом или во втором распределительном золотнике.

Так как при переходе из соединенного положения в разделенное положение второй распределительный золотник, как правило, движется относительно первого распределительного золотника, является преимуществом, если центральная выемка предусмотрена во втором распределительном золотнике, так что его масса может быть снижена.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что по меньшей мере один отводной выпуск расположен во втором распределительном золотнике и, таким образом, предусмотренное в переходном положении вместе с отводным выпуском отводное отверстие может быть расположено в золотниковом канале как можно ближе к стороне низкого давления.

Тогда в этом случае целесообразным образом также предусмотрено, что отводной выпуск оканчивается в центральной выемке второго распределительного золотника.

Относительно впускной камеры в дальнейшем не было сделано никаких более подробных сообщений.

Так, является также преимуществом, если впускная камера простирается также в ограниченное обращенными друг к другу концевыми областями распределительных золотников и золотниковым каналом промежуточное пространство.

Положение отводного отверстия в золотниковом канале до сих пор не было специфицировано подробнее. Так, выгодным образом предусмотрено, что золотниковый канал снабжен по меньшей мере одним боковым отводным отверстием, это означает, что это отводное отверстие находится не с торцевой стороны золотникового канала, а в простирающихся параллельно направлению перемещения продольных сторонах золотникового канала.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что отводной выпуск расположен в области боковой стенки имеющего ее распределительного золотника.

Является особенно благоприятным, если в разделенном положении отводное отверстие золотникового канала, по меньшей мере, частично совмещается с образующимся между концевыми областями распределительных золотников промежуточным пространством, так что в разделенном положении среда поступает в отводное отверстие по существу не через отводной выпуск, а может поступать в отводной выпуск непосредственно из промежуточного пространства между распределительными золотниками.

Альтернативно или дополнительно к описанным до сих пор признакам названная в начале задача решена согласно изобретению также за счет того, что в их обращенных друг к другу концевых областях распределительные золотники выполнены так, что при переходе от соединенного положения в разделенное положение в следующем за соединенным положением первом переходном положении образуется первый дросселирующий зазор с проходящей поперек направления перемещения шириной зазора.

Такой первый дросселирующий зазор создает возможность того, что выступающая из компрессионной камеры среда поступает в промежуточное пространство между распределительными золотниками и, тем самым, также, прежде всего, во впускную камеру с дросселированием.

Поэтому является особенно благоприятным, если первый дросселирующий зазор расположен со смещением в направлении перемещения относительно обращенных друг к другу торцевых сторон распределительных золотников, это создает возможность образования дросселирующего зазора независимо от образующегося между торцевыми сторонами зазора.

Помимо этого, является особым преимуществом, если первый дросселирующий зазор в первом переходном положении имеет меньшую ширину зазора, чем образующийся между торцевыми сторонами распределительных золотников зазор, так что вытекание среды является определяемым исключительно посредством дросселирующего зазора и, тем самым, создается возможность того, чтобы в первом переходном положении подготовить для вытекающей среды определенный режим движения потока.

Помимо этого, при этом, преимущественным образом, предусмотрено, что первый дросселирующий зазор с его шириной зазора представлен путем в направлении перемещения, который больше, чем ширина зазора этого дросселирующего зазора, так что первое переходное положение является реализуемым на протяжении существенного, определенного отрезка пути в направлении перемещения.

При этом первый дросселирующий зазор может быть выполнен различным образом.

Так, выгодное решение предусматривает, что первый дросселирующий зазор ограничен двумя стенными поверхностями, из которых одна расположена в концевой области первого распределительного золотника, а другая в концевой области второго распределительного золотника.

При этом эти стенные области расположены, преимущественным образом, так, что образованная концевой областью первого распределительного золотника стенная поверхность проходит с примыканием к торцевой стороне первого распределительного золотника.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что расположенная в концевой области второго распределительного золотника стенная поверхность проходит с примыканием к торцевой стороне второго распределительного золотника.

Относительно направленности стенных поверхностей до сих пор не было сделано никаких более подробных сообщений.

Так, выгодное решение предусматривает, что по меньшей мере одна из стенных поверхностей проходит по существу параллельно направлению перемещения.

При этом под «по существу параллельным направлению перемещения прохождением» следует понимать, что отклонение от параллельного прохождения составляет максимально±20°.

Преимущественным образом, предусмотрено, что обе стенные поверхности проходят по существу параллельно направлению перемещения, так что при движении в направлении перемещения в первом переходном положении ширина зазора не варьируется.

Другое выгодное решение предусматривает, что в их обращенных друг к другу концевых областях распределительные золотники выполнены так, что в находящемся между первым переходным положением и разделенным положением втором переходном положении образуется второй дросселирующий зазор с проходящей поперек направления перемещения шириной зазора, которая больше, чем ширина зазора первого дросселирующего зазора.

Таким образом, предусмотрена возможность того, чтобы после первого переходного положения перейти во второе переходное положение, в котором тоже имеются определенные условия для вытекающей из компрессионной камеры и поступающей в промежуточное пространство между распределительными золотниками и, тем самым, также, прежде всего, во впускную камеру среды.

При этом второй дросселирующий зазор, преимущественным образом, расположен так, что он ограничен по меньшей мере одной стенной поверхностью, которая расположена на обращенной от торцевой стороны стороне ограничивающей первый дросселирующий зазор стенной поверхности.

Эта стенная поверхность, преимущественным образом, смещена назад относительно ограничивающей первый дросселирующий зазор стенной поверхности этого распределительного органа для достижения большей ширины зазора.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что второй дросселирующий зазор ограничен стенной поверхностью, которая ограничивает также первый дросселирующий зазор.

Кроме того, альтернативно или дополнительно к описанным до сих пор формам выполнения, другая предпочтительная форма выполнения предусматривает, что по меньшей мере одна из торцевых сторон распределительных золотников имеет примыкающую к компрессионным стенным поверхностям золотника поверхность торцевого уплотнения, а на находящейся напротив компрессионных стенных поверхностей золотника стороне поверхности торцевого уплотнения, примыкая к ней, и смещенную назад относительно поверхности торцевого уплотнения в, параллельном направлению перемещения направлении, или заглубленную внутреннюю поверхность.

Это решение обладает преимуществом, состоящим в том, что, с одной стороны, поверхность торцевого уплотнения одной торцевой стороны в соединенном положении может быть с уплотнением сомкнута с другой торцевой стороной, а с другой стороны, в распоряжении имеется, однако, смещенная назад или заглубленная внутренняя поверхность для создания силы, которая способствует тому, чтобы отводить распределительные золотники друг от друга.

При этом для получения достаточного уплотнения предусмотрено, что поверхность торцевого уплотнения простирается в направлении золотникового канала настолько далеко, что она примыкает еще к частичной поверхности направляющей окружной поверхности соответствующего распределительного золотника, так что за счет поверхности торцевого уплотнения вместе с противолежащей торцевой стороной другого распределительного золотника обеспечено надежное уплотнение.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что в соединенном положении распределительных золотников смещенная назад относительно поверхности торцевого уплотнения внутренняя поверхность образует вместе с противолежащей торцевой стороной зазорное пространство, которое находится в соединении с ограниченной в соединенном положении распределительными золотниками впускной камерой и находится на таком же уровне давления, как и впускная камера, так что за счет этого может быть получена действующая также уже в соединенном положении сила, которая способствует отведению распределительных золотников друг от друга.

При этом, преимущественным образом, предусмотрено, что в соединенном положении распределительных золотников впускная камера находится на низком давлении.

Это достигнуто, прежде всего, за счет того, что в соединенном положении распределительных золотников впускная камера находится в соединении с камерой низкого давления корпуса компрессора за счет того, что в соединенном положении отводной выпуск в одном из распределительных золотников расположен с совмещением с отводным отверстием в золотниковом канале.

Другие признаки и преимущества изобретения являются предметом последующего описания, а также чертежного изображения некоторых примеров выполнения.

На чертеже показано:

Фиг. 1 вид на первый пример выполнения винтового компрессора согласно изобретению в перспективе,

Фиг. 2 разрез вдоль линии 2-2 на фиг. 1,

Фиг. 3 разрез вдоль линии 3-3 в области устройства регистрации положения,

Фиг. 4 увеличенный разрез подобно фиг. 2 в области распределительных золотников при максимальной производительности и наименьшем объемном отношении,

Фиг. 5 разрез вдоль линии 5-5 на фиг. 3,

Фиг. 6 подобное фиг. 4 изображение при максимальном объеме подачи и наибольшем объемном отношении,

Фиг. 7 изображение подобно фиг. 4 в первом переходном положении,

Фиг. 8 увеличенное изображение области А на фиг. 7,

Фиг.9 изображение первого и второго распределительного золотника в перспективе,

Фиг. 10 изображение второго распределительного золотника в перспективе,

Фиг. 11 повернутое относительно фиг. 10 изображение второго распределительного золотника в перспективе,

Фиг. 12 разрез вдоль линии 12-12 на фиг. 7,

Фиг. 13 изображение подобно фиг. 7 во втором переходном положении,

Фиг. 14 увеличенное изображение области В на фиг. 13, и

Фиг. 15 подобное фиг. 4 изображение распределительных золотников с устройством регистрации положения в разделенном положении.

Изображенный на фиг. 1 пример выполнения винтового компрессора 10 согласно изобретению содержит обозначенный в целом ссылочным обозначением 12 корпус компрессора, который имеет впускной патрубок 14, через который всасывается подлежащая всасыванию газообразная среда, прежде всего холодильный агент, и напорный патрубок 16, через который отводится сжатая до высокого давления газообразная среда, прежде всего холодильный агент.

Как изображено на фиг. 2 и 3, в камере 18 винтовых роторов корпуса 12 компрессора предусмотрено два, соответственно вращаемых вокруг оси 22, 24 винтового ротора винтовых ротора 26, 28, которые их винтовыми контурами 32 и 34 входят друг в друга и взаимодействуют с примыкающими к ним с окружной стороны компрессионными стенными поверхностями 36 или же 38 камеры 18 винтовых роторов, чтобы подведенную в примыкающую с впускной стороны к винтовым контурам 32, 34 камеру 42 низкого давления газообразную среду принять, сжать и при высоком давлении отдать в камеру 44 высокого давления в корпусе 12 компрессора.

При этом газообразная среда, прежде всего холодильный агент, в выполненных между винтовыми контурами 32, 34 и примыкающими к ним компрессионными стенными поверхностями 36, 38 компрессионных камерах при низком давлении заключается во всасываемый объем и сжимается при высоком давлении до конечного объема.

Для адаптации винтового компрессора 10, например к требующимся в контуре холодильного агента условиям эксплуатации, осуществляется адаптация эксплуатационного состояния винтового компрессора 10, во-первых, относительно объемного отношения, которое показывает отношение между максимально заключенным всасываемым объемом и отданным конечным объемом, и, во-вторых, относительно производительности компрессора, которая показывает долю фактически сжатого винтовым компрессором объемного потока по отношению к максимально сжимаемому винтовым компрессором 10 объемному потоку.

Для адаптации эксплуатационного состояния в первом, изображенном на фиг. 2-8 примере выполнения первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 расположены с установкой друг за другом в предусмотренном в корпусе 12 компрессора золотниковом канале 56, причем золотниковый канал 56 проходит параллельно осям 2, 24 винтового ротора и направляет первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 в области их, не примыкающей к винтовым роторам 26, 28 направляющей окружной поверхности 58 в определенном посредством золотникового канала 56 направлении 72 перемещения.

Первый распределительный золотник 52 обращен к камере 44 высокого давления и, таким образом, расположен на стороне высокого давления, а второй распределительный золотник 54 расположен относительно первого распределительного золотника 52 на стороне низкого давления.

Помимо этого, каждый из обоих распределительных золотников 52 и 54 имеет еще примыкающую к винтовому ротору 26 компрессионную стенную поверхность 62 золотника и примыкающую к винтовому ротору 28 компрессионную стенную поверхность 64 золотника, которые представляют собой частичные поверхности компрессионных стенных поверхностей 36 и 38, и образованные корпусом 12 компрессора компрессионные стенные поверхности 66 и 68 корпуса, которые тоже представляют собой частичные поверхности компрессионных стенных поверхностей 36 и 38, дополняют компрессионные стенные поверхности 36 и 38, которые вместе с винтовыми контурами 32 и 34 вносят свой вклад в образование компрессионных камер.

Как изображено на фиг. 2-15, первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 выполнены так, что они ввиду того, что они образуют компрессионные стенные поверхности 62 и 64 золотника, а также направляющую окружную поверхность 58, являются идентичными и, таким образом, они могут с возможностью перемещения направляться в золотниковом канале 56 корпуса 12 компрессора в единственном, проходящем параллельно осям 22, 24 винтового ротора направлении 72 перемещения.

При этом первый распределительный золотник 52 образует обращенную к камере 44 высокого давления, определяющую конечный объем компрессионных камер выпускную кромку 82, которая за счет перемещения первого распределительного золотника 52 в направлении 72 перемещения является перемещаемой и за счет своего положения относительно находящейся со стороны высокого давления замыкающей поверхности 84 камеры 18 винтовых роторов участвует в определении конечного объема выполненных компрессионных камер и, следовательно, объемного отношения.

Этот принцип расположения золотников известен и описан, например, в WO 93/18307, на что осуществляется ссылка относительно описания принципа функционирования.

Как изображено на фиг. 2 и 4-15, первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 имеют на компрессионных стенных поверхностях 62, 64 золотника прилегающие, проходящие поперек их, а также обращенные друг к другу торцевые стороны 86 или же 88, которыми они, как изображено, например, на фиг. 4, являются приставляемыми друг к другу таким образом, что компрессионные стенные поверхности 62 и 64 золотника первого распределительного золотника 52 и второго распределительного золотника 54 переходят друг в друга.

Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрена еще прижимная пружина 104, которая служит для нагрузки первого распределительного золотника 52 относительно второго распределительного золотника 54 так, чтобы торцевые поверхности 86 и 88 являлись перемещаемыми в сторону друг от друга.

Как изображено на фиг. 5, для перемещения первого распределительного золотника 52 предусмотрена цилиндровая структура 112, которая содержит цилиндрическую камеру 114 и поршень 116, причем поршень 116 соединен со штоком 118 поршня, выполняет соединение с первым распределительным золотником 52, а именно, например, с изображенным на фиг. 2 и фиг. 4 выступом 122 первого распределительного золотника 52, который расположен, например, на находящейся напротив торцевой стороны 86 стороне.

Помимо этого, цилиндровая структура 112 находится, прежде всего, на находящейся напротив второго распределительного золотника 54 стороне первого распределительного золотника 52, преимущественным образом, на находящемся со стороны высокого давления участке 124 корпуса корпуса 12 компрессора, который расположен непосредственно после золотникового канала 56, и непосредственно после камеры 44 высокого давления и, таким образом, на находящейся напротив камеры 42 низкого давления стороне корпуса 12 компрессора.

Второй распределительный золотник 54 является перемещаемым с помощью цилиндровой структуры 132, которая содержит подвижный в цилиндрической камере 134 поршень 136, причем цилиндрическая камера 134 простирается, прежде всего, в продолжение золотникового канала 56 на находящемся со стороны низкого давления участке 142 корпуса, на котором расположены, например, также находящиеся со стороны привода подшипниковые узлы для винтовых роторов 26 и 28, которые являются приводимыми в движение, например, через приводной вал 143.

Поршень 136, прежде всего, монолитно приформован ко второму распределительному золотнику 54 и имеет площадь поршня, которая соответствует, по меньшей мере, площади поперечного сечения второго распределительного золотника 54.

Находящийся со стороны низкого давления участок 142 корпуса, на котором размещается цилиндрическая камера 134 цилиндровой структуры 132 для перемещения второго распределительного золотника 54, находится в области корпуса 12 компрессора, которая расположена напротив находящегося со стороны высокого давления участка 124 корпуса для размещения цилиндрической камеры 114 цилиндровой структуры 112.

Первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 могут с помощью цилиндровых структур 112 и 132 сдвигаться вместе настолько, что торцевые стороны 86 и 88 в соединенном положении прилегают друг к другу, и в соединенном положении оба распределительных золотника 52, 54 могут также передвигаться вместе как единственный распределительный золотник, который простирается от находящейся с впускной стороны замыкающей поверхности 126 в направлении находящейся с напорной стороны замыкающей поверхности 84 и ее выпускная кромка 82 вносит свой вклад в определение объемного отношения, причем, как изображено на фиг. 4 и фиг. 6, в этом соединенном положении винтовой компрессор 10 всегда подает максимальный объемный поток.

В зависимости от положения выпускной кромки 82 относительно замыкающей поверхности 84 можно подогнать объемное отношение, которое, исходя от имеющего в положении согласно фиг. 4 минимального значения, при становящемся все меньше расстоянии от выпускной кромки 82 до замыкающей поверхности 84 возрастает и достигает своего максимального значения тогда, когда выпускная кромка 82 имеет требующееся для минимизации конечного объема наименьшее расстояние до замыкающей поверхности 84, как изображено, например, на фиг. 6.

Если теперь необходимо дополнительно варьировать производительность компрессора, т.е. фактически подаваемый объемный поток, то осуществляется, как изображено, например, на фиг. 7-15, отделение торцевых сторон 86 и 88 за счет перемещения распределительных золотников 52 и 54 друг от друга в разделенное положение, прежде всего за счет перемещения второго распределительного золотника 54 в направлении находящего со стороны низкого давления участка 142 корпуса.

В разделенном положении второй распределительный золотник 54 является недействующим, так как подлежащая сжатию среда течет из находящейся над торцевыми сторонами 86 и 88 компрессионной камеры между распределительными золотниками 52, 54 в направлении золотникового канала 56, который соединен с камерой 42 низкого давления через расположенные с боков в золотниковом канале 56 в корпусе 12 компрессора отводные отверстия 144 (фиг. 2) и примыкающие к ним каналы в корпусе 12 компрессора.

На находящихся напротив друг друга продольных сторонах золотникового канала 56, преимущественным образом, расположены находящиеся напротив друг друга отводные отверстия 144.

Отводные отверстия 144 простираются, прежде всего, вдоль области золотникового канала 12, которая простирается от находящейся со стороны всасывания замыкающей поверхности 126 в направлении находящейся с напорной стороны замыкающей поверхности 84.

Таким образом, в разделенном положении начальный объем определяется положением торцевой стороны 86 первого распределительного золотника 52.

Тем не менее, до тех пор, пока выпускная кромка 82 не находится в положении, в котором она задает минимально возможный конечный объем, отношение начального объема, заданного посредством торцевой стороны 86, к конечному объему, заданному посредством выпускной кромки 82, не является варьируемым.

Если же, как изображено на фиг. 15, первый распределительный золотник 52 перемещается в направлении камеры 44 высокого давления настолько далеко, что выпускная кромка 82 имеет минимальное расстояние до замыкающей поверхности 84 или даже перемещается за ее пределы в окруженную камерой 44 высокого давления приемную камеру 146 для первого распределительного золотника 52, то возможно варьирование начального объема 86 без изменения конечного объема, так как в этом случае он всегда остается постоянным.

Для того чтобы в разделенном положении исключить влияние второго распределительного золотника 54, он, прежде всего, с помощью цилиндровой структуры 132 вводится на участок 142 корпуса, причем цилиндрическая камера 134 определена по размерам так, что она одновременно содержит приемную камеру 148 для второго распределительного золотника 54 и, таким образом, создает возможность того, чтобы отвести второй распределительный золотник 54 от первого распределительного золотника 52 настолько далеко, чтобы торцевая поверхность 88 больше не влияла на начальный объем.

Таким образом, второй распределительный золотник 54 позволяет влиять на начальный объем за счет того, что он или прилегает своей торцевой стороной 88 к торцевой стороне 86 первого распределительного золотника 52 для образования соединенного положения распределительных золотников 52, 54 и таким образом максимизирует начальный объем, или своей собственной торцевой стороной 88 может быть отведен в сторону от торцевой стороны 86 первого распределительного золотника 52 настолько далеко, что второй распределительный золотник 54 больше не оказывает никакого влияния на начальный объем.

Как изображено на фиг. 2, 4, 6-8, а также изображено в перспективе на фиг. 9-11, распределительные золотники 52, 54 выполнены на их обращенных друг к другу концевых областях 152, 154 ступенчатыми, причем второй распределительный золотник 54 имеет несущий компрессионные стенные поверхности 62, 64 золотника и торцевую сторону 88 и вместе с тем прилегающий к винтовым контурам 32, 34 выступ 164, в то время как первый распределительный золотник 52 имеет выступающий за торцевую сторону 86 в направлении второго распределительного золотника 54 выступ 162, который находится, прежде всего, по существу в золотниковом канале 56.

Выступы 164 и 162 выполнены, преимущественным образом, так, что в изображенном на фиг. 4 и фиг. 6 соединенном состоянии выступ 164 перекрывает выступ 162, а именно так, что торцевые стороны 88 и 86 распределительных золотников 54 или же 52 прилегают друг к другу с уплотнением и компрессионные стенные поверхности 62, 64 золотника переходят друг в друга.

Помимо этого, выступ 164, прежде всего, выполнен так, что он содержит еще примыкающие к компрессионным стенным поверхностям 62, 64 золотника и к торцевой стороне 68 частичные поверхности 172 направляющей окружной поверхности 58 второго распределительного золотника 54, так что выступ 164, со своей стороны, еще и направляется в золотниковом канале 56 (фиг. 9).

Помимо этого, выступ 162, со своей стороны, образует еще частичные поверхности 174, которые дополняют частичные поверхности 172 в окружном направлении до окружной поверхности 58.

Помимо этого, выступ 162 содержит цилиндрическую насадку 176, которая, как изображено, например, на фиг. 4 и 6, образует приемный элемент 178 для прижимной пружины 104, которая, исходя от этого приемного элемента 178, простирается вплоть до опорного фланца 182 предусмотренной во втором распределительном золотнике 54 центральной выемки 184 и действующей, передвигая распределительные золотники 52, 54 в сторону друг от друга, силой воздействует на распределительные золотники 52, 54.

Своими обращенными в соединенном положении (фиг. 4 и фиг. 6) друг к другу первыми стенными поверхностями 192 и 194, которые простираются, исходя от торцевых сторон 86, 88, примерно параллельно направлению 72 перемещения, выступы 164, 162 образуют в возникающем при переходе от соединенного положения в разделенное положение первом переходном положении первый дросселирующий зазор 196 с проходящей поперек направления 72 перемещения первой шириной SB1 зазора, который, как изображено на фиг. 7 и, прежде всего, на фиг. 8, дросселирует втекание подлежащей сжатию среды во впускную камеру 198, которая включает в себя центральную выемку 184 во втором распределительном золотнике 54 и образующееся между распределительными золотниками 52, 54 уже в первом переходном положении за счет перемещения из соединенного положения в направлении разделенного положения и ограниченное поперек направления перемещения золотниковым каналом 56 промежуточное пространство 202.

Это приводит к определенному дросселирующим зазором 196 вытеканию среды из находящейся над выполненным между торцевыми сторонами 86, 88 промежуточным пространством 202 компрессионной камеры.

Для того чтобы в этом первом переходном положении допустить оптимальное вытекание среды из впускной камеры 198 в камеру 42 низкого давления, второй распределительный золотник 34 в области его образующих направляющие окружные поверхности 58 боковых стенок 214 снабжен отводными выпусками 212, прежде всего отводными окнами 212, которые расположены в ограничивающих центральную выемку 184 боковых стенках 214 второго распределительного золотника 54 (фиг. 7, 9-11), причем отводные выпуски 212 позиционированы так, что в первом переходном положении они расположены с совмещением с боковыми отводными отверстиями 144. Протяженность промежуточного пространства 202 в направлении 72 перемещения, прежде всего, настолько мала, что оно не совмещается с отводными отверстиями 144 или не совмещается в существенной мере.

Следовательно, в первом переходном положении за счет выполненных таким образом путей протекания первый дросселирующий зазор 196 является определяющим для дросселирования вытекающей среды.

Если, исходя от первого переходного положения (изображено на фиг. 7), осуществляется переход во второе переходное положение (изображено на фиг. 13 и 14), то выполненный между первыми стенными поверхностями 192 и 194 и выступами 162, 164 первый дросселирующий зазор 196 является недействующим и образуется второй дросселирующий зазор 222 с проходящей поперек направления 72 перемещения второй шириной SB2 зазора и с большим поперечным сечением, чем первый дросселирующий зазор 196, между стенной поверхностью 194 выступа 164 и смещенной назад относительно стенной поверхности 192 стенной поверхностью 224 первого выступа 162.

Во втором переходном положении (фиг. 13 и 14) отводные выпуски 212 тоже расположены с совмещением с отводными отверстиями 144, так что второй дросселирующий зазор 222 является определяющим для дросселирования вытекающей среды.

Исходя из второго переходного положения, осуществляется переход в разделенное положение (фиг. 15), в котором промежуточное пространство 202 имеет такую протяженность в направлении 72 перемещения, что среда непосредственно из промежуточного пространства 202 может течь через отводные отверстия 144 в камеру 42 низкого давления.

Кроме того, для того чтобы уже в соединенном состоянии по меньшей мере одну частичную поверхность торцевых сторон 86, 88 распределительных золотников 52, 54 иметь в распоряжении в качестве нагруженных низким давлением поверхностей, следствием чего является возникновение сил, противодействующих силам цилиндровых структур 112 и 132, одна из торцевых сторон 86, 88, например, как изображено на фиг. 10 и 11, торцевая сторона 88, снабжена примыкающей к компрессионным стенным поверхностям 62, 64 золотника и к частичной поверхности 172 направляющей окружной поверхности 58 поверхностью 232 торцевого уплотнения, относительно которой со смещением назад или с заглублением проходит внутренняя поверхность 234, так что между этой внутренней поверхностью 234 и торцевой стороной 86 возникает зазорное пространство 236, в котором даже в соединенном состоянии распределительных золотников 52, 54 имеется находящаяся под низким давлением среда, так что нагруженная низким давлением внутренняя поверхность 234 и обращенная к ней частичная область торцевой стороны 86 приводят к возникновению противодействующих цилиндровым структурам 112 и 132 сил, которые способствуют переходу от соединенного положения в разделенное положение и, тем самым, делают его более надежным в функционировании (фиг. 9-11).

Для регистрации положений первого распределительного золотника 52 и второго распределительного золотника 54 предусмотрено обозначенное в целом ссылочным обозначением 252 устройство регистрации положения, которое содержит простирающийся параллельно направлению 72 перемещения распределительных золотников 52, 54 и, следовательно, параллельно осям 22, 24 винтового ротора детекторный элемент 254, который в состоянии регистрировать положения элементов 256 и 258 индикации положения.

При этом элемент 256 индикации положения жестко соединен с первым распределительным золотником 52, а именно с выступом 162 первого распределительного золотника 52, а элемент 258 индикации положения соединен со вторым распределительным золотником 54, а именно с находящейся в золотниковом канале 56 и обращенной к первому распределительному золотнику 52 концевой областью 154 такового, как это изображено, прежде всего, на фиг. 15.

Как изображено на фиг. 12, каждый из этих элементов 256 или же 258 индикации положения содержит обозначенный в целом ссылочным обозначением 274 вилочный орган, который своими двумя коленами 276 и 278 вилки ограничивает находящееся между ними промежуточное пространство 282, через которое проходит удлиненный детекторный элемент 254. Каждый этот вилочный орган 274 через соединенный с выступом 162 или же с концевой областью 154 соединительный орган 272 соединен с соответствующим распределительным золотником 52, 54 (фиг. 15).

Соединительные органы 272, которые крепятся к соответствующим распределительным золотникам 52, 54, проходят через удлиненный, выполненный в виде шлица проход 294, который отформован в образующей золотниковый канал 56 стенке 296 корпуса и имеет длину, которая в разделенном положении допускает полное введение второго распределительного золотника 54 в приемную камеру 148 и положение первого распределительного золотника 52 при минимальном начальном объеме, и положение первого распределительного золотника 52 при минимальном объемном отношении, то есть максимальное расстояние от выпускной кромки 82 до находящейся с напорной стороны замыкающей поверхности 84, и, кроме того, в соединенном положении допускает положение второго распределительного золотника 54 с первым распределительным золотником 52 при максимальном объемном отношении и минимальном объемном отношении.

Каждый соединенный с соответствующим распределительным золотником 52 или же 54 соединительный орган 272 образует вместе со выполненным в виде шлица проходом 294 предохранитель от прокручивания для соответствующего распределительного золотника 52, 54 аналогично направляющей вдоль установочной шпонки и канавки, так что вместе с тем отпадает необходимость предусматривать в распределительных золотниках 52, 54 канавки, которые взаимодействуют с вдающимися в золотниковый канал 56 установочными шпонками (фиг. 12 и 15).

Проход 294 всегда поддерживается под давлением камеры 42 низкого давления и, таким образом, служит также для того, чтобы удерживать распределительные золотники 52, 54 с их направляющими окружными поверхностями 58 в прилегании к золотниковому каналу 56, так что распределительные золотники 52, 54 не могут прижиматься компрессионными стенными поверхностями 62, 64 золотника к винтовым роторам 26, 28 за счет образующегося между золотниковым каналом 56 и направляющей окружной поверхностью 58 высокого давления.

При этом уплотнение прохода 294 от более высоких давлений, прежде всего также от высокого давления, осуществляется за счет зазора с устанавливаемым малым допуском между золотниковым каналом 56 и направляющей окружной поверхностью 58 распределительных золотников 52, 54.

Как изображено на фиг. 1, для перемещения распределительных золотников 52, 54 в предусмотренные для них положения, предусмотрено устройство 318 управления, которое за счет связи с устройством 252 регистрации положения в состоянии определять фактические положения распределительных золотников 52, 54.

Устройством 318 управления являются управляемыми цилиндровые структуры 112 и 132, чтобы позиционировать распределительные золотники 52, 54.

Группа изобретений относится к винтовому компрессору. Компрессор включает в себя корпус с камерой, два расположенных в камере винтовых ротора, два расположенных в золотниковом канале корпуса, установленных друг за другом параллельно осям ротора и примыкающих компрессионными стенными поверхностями к обоим роторам распределительных золотника. В соединенном положении золотники смыкаются торцевыми сторонами (86, 88) и подвижны в направлении перемещения, в разделенном положении являются позиционируемыми на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства. Золотники по меньшей мере в одном переходном положении образуют впускную камеру (198), в которую подлежащая сжатию среда втекает из одной из компрессионных камер за счет того, что она проступает между обращенными друг к другу сторонами (86, 88) и что один из золотников снабжен по меньшем мере одним примыкающим к камере (198) отводным выпуском (212), через который среда из камеры (198) поступает в совмещающееся в этом переходном положении с выпуском (212) отводное отверстие в золотниковом канале. Группа изобретений направлена на обеспечение наиболее надежного перехода распределительных золотников из соединенного положения в разделенное. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Винтовой компрессор (10), включающий в себя корпус (12) компрессора с расположенной в нем камерой (18) винтовых роторов, два винтовых ротора (26, 28), которые расположены в камере (18) винтовых роторов, установлены в корпусе (12) компрессора с возможностью вращения вокруг своих осей (22, 24), своими винтовыми контурами (32, 34) входят друг в друга и взаимодействуют соответственно с примыкающими к ним и частично окружающими их компрессионными стенными поверхностями (36, 38), чтобы принимать подведенную через расположенную в корпусе (12) компрессора камеру (42) низкого давления газообразную среду и отдавать в области расположенной в корпусе (12) компрессора камеры (44) высокого давления, причем газообразная среда в выполненных между винтовыми контурами (32, 34) и примыкающими к ним компрессионными стенными поверхностями (36, 38) компрессионных камерах при низком давлении заключается во всасываемый объем и сжимается при высоком давлении до конечного объема, а также два расположенных в золотниковом канале (56) корпуса (12) компрессора с установкой друг за другом в проходящем параллельно осям (22, 24) винтового ротора направлении (72) перемещения и примыкающих компрессионными стенными поверхностями (62, 64) золотника к обоим винтовым роторам (26, 28) распределительных золотника (52, 54), которые являются подвижными в направлении (72) перемещения, причем первый распределительный золотник (52) расположен с воздействием на конечный объем, а второй распределительный золотник (54) расположен с воздействием на начальный объем, причем в соединенном положении первый распределительный золотник (52) и второй распределительный золотник (54) являются смыкающимися друг с другом обращенными друг к другу торцевыми сторонами (86, 88) и совместно подвижными в направлении (72) перемещения, а в разделенном положении являются позиционируемыми на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства (202), отличающийся тем, что распределительные золотники (52, 54) по меньшей мере в одном находящемся между соединенным положением и разделенным положением переходном положении образуют впускную камеру (198), в которую подлежащая сжатию среда втекает из одной из компрессионных камер за счет того, что она проступает между обращенными друг к другу торцевыми сторонами (86, 88) распределительных золотников (52, 54) и что один из распределительных золотников снабжен по меньшем мере одним примыкающим к впускной камере (198) отводным выпуском (212), через который среда из впускной камеры (198) поступает в совмещающееся в этом переходном положении с отводным выпуском (212) отводное отверстие (144) в золотниковом канале (56).

2. Винтовой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что впускная камера (198) простирается в центральную выемку (184) одного из распределительных золотников (54).

3. Винтовой компрессор по п. 2, отличающийся тем, что центральная выемка (184) предусмотрена во втором распределительном золотнике (54).

4. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один отводной выпуск (212) расположен во втором распределительном золотнике (54).

5. Винтовой компрессор по п. 4, отличающийся тем, что отводной выпуск (212) оканчивается в центральной выемке (184) второго распределительного золотника (54).

6. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что впускная камера (198) простирается также в ограниченное обращенными друг к другу концевыми областями (152, 154) распределительных золотников (52, 54) и золотниковым каналом (56) промежуточное пространство (202).

7. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что золотниковый канал (56) снабжен по меньшей мере одним боковым отводным отверстием (144).

8. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что отводной выпуск (212) расположен в области боковой стенки имеющего ее распределительного золотника (54).

9. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в разделенном положении отводное отверстие (144) золотникового канала (56), по меньшей мере, частично совмещается с образующимся между концевыми областями (152, 154) распределительных золотников (52, 54) промежуточным пространством (202).

10. Винтовой компрессор по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что распределительные золотники (52, 54) в их обращенных друг к другу концевых областях (152, 154) выполнены так, что при переходе от соединенного положения в разделенное положение в следующем за соединенным положением первом переходном положении образуется первый дросселирующий зазор (196) с проходящей поперек направления (72) перемещения шириной зазора.

11. Винтовой компрессор по п. 10, отличающийся тем, что первый дросселирующий зазор (196) расположен со смещением в направлении (72) перемещения относительно обращенных друг к другу торцевых сторон (86, 88) распределительных золотников (52, 54).

12. Винтовой компрессор по п. 10 или 11, отличающийся тем, что первый дросселирующий зазор (196) в первом переходном положении имеет меньшую ширину зазора, чем образующийся между торцевыми сторонами (86, 88) распределительных золотников (52, 54) зазор.

13. Винтовой компрессор по одному из пп. 10-12, отличающийся тем, что первый дросселирующий зазор (196) с его шириной зазора представлен путем в направлении (72) перемещения, который больше, чем ширина зазора первого дросселирующего зазора (196).

14. Винтовой компрессор по одному из пп. 10-13, отличающийся тем, что первый дросселирующий зазор (196) ограничен двумя стенными поверхностями (192, 194), из которых одна (192) расположена в концевой области (152) первого распределительного золотника (54), а другая (194) - в концевой области (154) второго распределительного золотника (54).

15. Винтовой компрессор по одному из пп. 10-14, отличающийся тем, что образованная концевой областью (152) первого распределительного золотника (52) стенная поверхность (192) проходит с примыканием к торцевой стороне (86) первого распределительного золотника (52).

16. Винтовой компрессор по одному из пп. 10-15, отличающийся тем, что расположенная в концевой области (152) второго распределительного золотника (54) стенная поверхность (194) проходит с примыканием к торцевой стороне (88) второго распределительного золотника (54).

17. Винтовой компрессор по одному из пп. 10-16, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из стенных поверхностей (192, 194) проходит по существу параллельно направлению (72) перемещения.

18. Винтовой компрессор по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что распределительные золотники (52, 54) в их обращенных друг к другу концевых областях (152, 154) выполнены так, что в находящемся между первым переходным положением и разделенным положением втором переходном положении образуется второй дросселирующий зазор (222) с проходящей поперек направления (72) перемещения шириной зазора, которая больше, чем ширина зазора первого дросселирующего зазора (196).

19. Винтовой компрессор по п. 18, отличающийся тем, что второй дросселирующий зазор (222) ограничен по меньшей мере одной стенной поверхностью, которая расположена на обращенной от торцевой стороны (86) стороне ограничивающей первый дросселирующий зазор (196) стенной поверхности (192).

20. Винтовой компрессор по п. 18 или 19, отличающийся тем, что второй дросселирующий зазор (222) ограничен стенной поверхностью (194), которая ограничивает также первый дросселирующий зазор (196).

21. Винтовой компрессор по одному из пп. 1-20, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из торцевых сторон (86, 88) распределительных золотников (52, 54) имеет примыкающую к компрессионным стенным поверхностям (62, 64) золотника поверхность (232) торцевого уплотнения, а на находящейся напротив компрессионных стенных поверхностей (62, 64) золотника стороне поверхности (232) торцевого уплотнения примыкающую к ней и смещенную назад относительно поверхности (232) торцевого уплотнения внутреннюю поверхность (234).

22. Винтовой компрессор (10), включающий в себя корпус (12) компрессора с расположенной в нем камерой (18) винтовых роторов, два винтовых ротора (26, 28), которые расположены в камере (18) винтовых роторов, установлены в корпусе (12) компрессора с возможностью вращения вокруг своих осей (22, 24), своими винтовыми контурами (32, 34) входят друг в друга и взаимодействуют соответственно с примыкающими к ним и частично окружающими их компрессионными стенными поверхностями (36, 38), чтобы принимать подведенную через расположенную в корпусе (12) компрессора камеру (42) низкого давления газообразную среду и отдавать в области расположенной в корпусе (12) компрессора камеры (44) высокого давления, причем газообразная среда в выполненных между винтовыми контурами (32, 34) и примыкающими к ним компрессионными стенными поверхностями (36, 38) компрессионных камерах при низком давлении заключается во всасываемый объем и сжимается при высоком давлении до конечного объема, а также два расположенных в золотниковом канале (56) корпуса (12) компрессора с установкой друг за другом в проходящем параллельно осям (22, 24) винтового ротора направлении (72) перемещения и примыкающих компрессионными стенными поверхностями (62, 64) золотника к обоим винтовым роторам (26, 28) распределительных золотника (52, 54), которые являются подвижными в направлении (72) перемещения, причем первый распределительный золотник (52) расположен с воздействием на конечный объем, а второй распределительный золотник (54) расположен с воздействием на начальный объем, причем в соединенном положении первый распределительный золотник (52) и второй распределительный золотник (54) являются смыкающимися друг с другом обращенными друг к другу торцевыми сторонами (86, 88) и совместно подвижными в направлении (72) перемещения, а в разделенном положении являются позиционируемыми на расстоянии друг от друга с образованием промежуточного пространства (202), отличающийся тем, что по меньшей мере одна из торцевых сторон (86, 88) распределительных золотников (52, 54) имеет примыкающую к компрессионным стенным поверхностям (62, 64) золотника поверхность (232) торцевого уплотнения, а на находящейся напротив компрессионных стенных поверхностей (62, 64) золотника стороне поверхности (232) торцевого уплотнения примыкающую к ней и смещенную назад относительно поверхности (232) торцевого уплотнения внутреннюю поверхность (234).

23. Винтовой компрессор по п. 21 или 22, отличающийся тем, что поверхность (232) торцевого уплотнения простирается в направлении золотникового канала (56) настолько далеко, что она примыкает еще к частичной поверхности направляющей окружной поверхности (58) соответствующего распределительного золотника (54).

24. Винтовой компрессор по одному из пп. 21-23, отличающийся тем, что в соединенном положении распределительных золотников (52, 54) смещенная назад относительно поверхности (232) торцевого уплотнения внутренняя поверхность (234) образует вместе с противолежащей торцевой стороной (86) зазорное пространство (236), которое находится в соединении с ограниченной в соединенном положении распределительными золотниками (52, 54) впускной камерой (198) и находится на таком же уровне давления, как и впускная камера (198).

25. Винтовой компрессор по п. 24, отличающийся тем, что в соединенном положении распределительных золотников (52, 54) впускная камера (198) находится на низком давлении.

26. Винтовой компрессор по п. 25, отличающийся тем, что в соединенном положении распределительных золотников (52, 54) впускная камера (198) находится в соединении с камерой (42) низкого давления корпуса (12) компрессора за счет того, что в соединенном положении отводной выпуск (212) в одном из распределительных золотников (52, 54) расположен с совмещением с отводным отверстием (144) в золотниковом канале (56).