Воздушная компрессорная станция на оппозитной базе Российский патент 2022 года по МПК F04D29/10 F16J15/16 F16J15/56 

Область техники.

Техническое решение относится к области машиностроения, в частности, к области компрессоростроения, а именно, к компрессорам без смазки цилиндров и сальников. Компрессорная станция предназначена для эксплуатации в медицинских целях и на предприятиях пищевой отрасли.

Предшествующий уровень техники.

Известен поршневой оппозитный компрессор (Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный двухступенчатый без смазки цилиндров и сальников - патент на полезную модель RU 129166 от 18.12.2012, опубл. 20.06.2013, Бюл. №17, [1]), содержащий станину оппозитной базы, к которой через дистанционные фонари присоединены цилиндры, а на штоках поршней в области дистанционных фонарей выполнены маслоотражатели, при этом между станиной и дистанционными фонарями установлены маслосниматели. Цилиндры со стороны дистанционных фонарей снабжены сальниками.

Недостатком указанного аналога является значительный размер дистанционного фонаря, обусловленный необходимостью обеспечения пространства для движения маслоотражателя. Это приводит к увеличению внешнего габарита компрессорной станции и не позволяет вместить ее в транспортный габарит (или в морской контейнер).

Конструкция примененного в аналоге [1] дистанционного фонаря раскрыта в патенте Ворошилов И.В. Дистанционный фонарь поршневого компрессора - патент на полезную модель RU 134250 от 26.11.2012, опубл. 10.11.2013 Бюл. №31, [2].

Конструкция цилиндров известна из патентов Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ (ВАРИАНТЫ) - патент на изобретение RU 2573724 от 30.01.2014, опубл. 27.01.2016 Бюл. №3, [3]; Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ - патент на изобретение RU 2573730 от 30.01.2014, опубл. 27.01.2016 Бюл. №3, [4]; Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ - патент на полезную модель RU 170620 от 30.09.2015, опубл. 02.05.2017 Бюл. №13, [5]. Раскрытие заявляемого технического решения.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение возможности размещения компрессорной станции полностью в пределах транспортного габарита и морского контейнера.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является уменьшение габаритных размеров компрессорной станции.

Сущность заявленного технического решения состоит в том, что компрессорная станция на оппозитной базе содержит станину оппозитной базы, к которой через однокамерные дистанционные фонари присоединены цилиндры. На штоках поршней в области дистанционных фонарей выполнены маслоотражатели. Между станиной и дистанционными фонарями установлены маслосниматели, имеющие толщину меньше толщины стенки дистанционных фонарей в области их установки. Маслосниматели установлены ближе к внешней поверхности дистанционных фонарей с образованием в камере дистанционных фонарей пространства для движения маслоотражателей за пределами плоскости внутренней стенки дистанционных фонарей. Сальники цилиндров имеют со стороны дистанционных фонарей кольцевой паз, выполненный с возможностью захода в него маслоотражателя при движении штока поршня.

Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.

Обеспечение захода маслоотражателя при его движении в дистанционном фонаре в области, которые ранее были заняты сальником цилиндра и маслоснимателем, позволили уменьшить размер дистанционного фонаря, а также использовать однокамерный фонарь. Это уменьшает габарит компрессорной станции по оси цилиндра, позволяя уместить компрессорную станцию в пределах транспортного габарита или морского контейнера, упрощая ее транспортировку.

Предприятием-заявителем технического решения изготовлены образцы этого решения, испытания которых подтвердили достижение технического результата.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показан пример четырехрядного компрессора компрессорной станции, на фиг. 2 - область дистанционного фонаря компрессорной станции. Варианты осуществления технического решения.

Компрессор воздушной компрессорной станции выполнен на оппозитной базе, например, на четырехрядной базе 4М 2,5. Компрессор установлен на единой сварной раме вместе с электродвигателем, от которого осуществляется привод. Все воздухопроводы, водопроводы, продувочные трубопроводы и маслопровод с предварительной системой смазки смонтированы также на несущей раме и раме холодильников. Таким образом, станция поставляется как единое готовое изделие в полной заводской готовности, за исключением шкафа автоматики, выполняющего функцию управления и противоаварийной защиты компрессора, который устанавливается отдельно в операторской, либо в другом месте, где персонал может контролировать работу компрессора без шумового воздействия работающей станции.

Компрессор имеет цилиндры (1). На фиг. 1 показано 4 цилиндра: цилиндры 1-ой и 2-ой ступеней двойного действия, а цилиндры 3-ей и 4-ой ступеней одинарного действия с рабочей полостью со стороны коленчатого вала.

В компрессоре сжатие воздуха осуществляется без смазки цилиндров и сальников. Для этого вместо чугунных колец используются поршневые кольца из композитных неметаллических материалов на основе фторопласта - 4. Охлаждение цилиндров и газа в межступенчатых и концевом холодильниках осуществляется проточной водой.

Присоединение цилиндров (1) к станине (2) происходит через однокамерные дистанционные фонари (3) - чугунные корпуса/про ставки коробчатой формы, внутри которых установлены маслосниматели (4) (фиг. 2). Внутри маслоснимателя расположены маслоотбойник (5) и пара маслосъемных колец (6), препятствующие интенсивному набрасыванию масла на шток (7) поршня и его дальнейшему попаданию в виде масляной пленки из станины (2) в полость сжатия по штоку (7).

Компактная конструкция сальников (8) и маслоснимателей (4) с учетом хода поршня позволяет в полости даже однокамерного фонаря на штоке разместить дополнительное устройство, предотвращающее попадание масла по штоку в виде масляной пленки, - маслоотражатель (9). На других известных компрессорах размещение аналогичных устройств производится в полостях двухкамерных фонарей с большим габаритом по оси штока.

Маслосниматели имеют толщину меньше толщины стенки дистанционных фонарей в области их установки и они установлены ближе к внешней поверхности дистанционных фонарей с образованием в камере дистанционных фонарей пространства (10) для движения маслоотражателей за пределами плоскости внутренней стенки дистанционных фонарей.

Сальники цилиндров имеют со стороны дистанционных фонарей кольцевой паз (11), выполненный с возможностью захода в него маслоотражателя при движении штока поршня.

Применение вышеупомянутого конструктива исключает попадание масла в полость цилиндра и далее в сжатый воздух потребителя. Таким образом, компрессорную станцию можно эксплуатировать в медицинских целях и на предприятиях пищевой отрасли. Установка однокамерных фонарей позволила изготовить компрессор в транспортном габарите по ширине, что существенно облегчает процесс транспортировки станции до места монтажа.

Описание работы.

При работе компрессора маслоотбойник (9) сбрасывает со штока масло, заносимое из станины (2). При этом самосмазывающийся материал уплотнений (8) штоков, маслосъемных сальников (6) и уплотняющих элементов поршней смазывает трущиеся поверхности, что обеспечивает возможность работы компрессора без подвода смазки.

Промышленная применимость.

Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области компрессоростроения.

Список используемой литературы:

1. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный двухступенчатый без смазки цилиндров и сальников - патент на полезную модель RU 129166 от 18.12.2012, опубл. 20.06.2013 Бюл. №17.

2. Ворошилов И.В. Дистанционный фонарь поршневого компрессора - патент на полезную модель RU 134250 от 26.11.2012, опубл. 10.11.2013 Бюл. №31.

3. Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ (ВАРИАНТЫ) - патент на изобретение RU 2573724 от 30.01.2014, опубл. 27.01.2016 Бюл. №3.

4. Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ - патент на изобретение RU 2573730 от 30.01.2014, опубл. 27.01.2016 Бюл. №3.

5. Ворошилов И.В., Сторожик С.О. ЦИЛИНДР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ - патент на полезную модель RU 170620 от 30.09.2015, опубл. 02.05.2017 Бюл. №13.

6. Сторожик C.O., Ворошилов И.В. Станина поршневого компрессора - патент на полезную модель RU 117564 U1 от 21.02.2012, опубл. 27.06.2012, Бюл. №18.

7. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный - патент на полезную модель RU 111208 U1 от 22.03.2011, опубл. 10.12.2011, Бюл. №34.

8. Ворошилов И.В. Компрессорная станция - патент на полезную модель RU 112956 U1 от 31.08.2011, опубл. 27.01.2012, Бюл. №3.

9. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный четырехступенчатый - патент на полезную модель RU 125269 U1 от 26.09.2012, опубл. 27.02.2013, Бюл. №6.

10. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный двухступенчатый - патент на полезную модель RU 126382 U1 от 16.10.2012, опубл. 27.03.2013, Бюл. №9.

11. Сторожик C.O., Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный (варианты) - патент на полезную модель RU 121874 U1 от 04.06.2012, опубл. 10.11.2012, Бюл. №31.

12. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный двухступенчатый - патент на полезную модель RU 135013 U1 от 25.02.2013, опубл. 27.11.2013, Бюл. №33.

13. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный четырехрядный двухступенчатый - патент на полезную модель RU 138732 U1 от 13.03.2013, опубл. 20.03.2014, Бюл. №8.

14. Ворошилов И.В. Передвижная азотная компрессорная станция - патент на полезную модель RU 114490 U1 от 26.10.2011, опубл. 27.03.2012, Бюл. №9.

15. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный двухступенчатый - патент на полезную модель RU 124743 U1 от 05.09.2012, опубл. 10.02.2013, Бюл. №4.

16. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный пятиступенчатый - патент на полезную модель RU 125268 U1 от 26.09.2012, опубл. 27.02.2013, Бюл. №6.

17. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный шестиступенчатый - патент на полезную модель RU 127134 U1 от 08.10.2012, опубл. 20.04.2013, Бюл. №11.

18. Ворошилов И.В. Компрессор поршневой оппозитный двухрядный одноступенчатый - патент на полезную модель RU 127414 U1 от 29.10.2012, опубл. 27.04.2013, Бюл. №12.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области компрессоростроения, а именно к компрессорам без смазки цилиндров и сальников. Компрессорная станция предназначена для эксплуатации в медицинских целях и на предприятиях пищевой отрасли. Достигается уменьшение габаритных размеров компрессорной станции. Компрессорная станция содержит станину 2 оппозитной базы, к которой через однокамерные дистанционные фонари 3 присоединены цилиндры 1. На штоках 7 поршней в области дистанционных фонарей 3 выполнены маслоотражатели 9. Между станиной 2 и дистанционными фонарями 3 установлены маслосниматели 4, имеющие толщину меньше толщины стенки дистанционных фонарей 3 в области их установки. Маслосниматели 4 установлены ближе к внешней поверхности дистанционных фонарей 3 с образованием в камере дистанционных фонарей пространства 10 для движения маслоотражателей 9 за пределами плоскости внутренней стенки дистанционных фонарей. Сальники 8 цилиндров имеют со стороны дистанционных фонарей 3 кольцевой паз 11, выполненный с возможностью захода в него маслоотражателя 9 при движении штока 7 поршня. 2 ил.

Компрессорная станция на оппозитной базе, содержащая станину оппозитной базы, к которой через однокамерные дистанционные фонари присоединены цилиндры, а на штоках поршней в области дистанционных фонарей выполнены маслоотражатели, при этом между станиной и дистанционными фонарями установлены маслосниматели, имеющие толщину меньше толщины стенки дистанционных фонарей в области их установки и установленные ближе к внешней поверхности дистанционных фонарей с образованием в камере дистанционных фонарей пространства для движения маслоотражателей за пределами плоскости внутренней стенки дистанционных фонарей, при этом сальники цилиндров имеют со стороны дистанционных фонарей кольцевой паз, выполненный с возможностью захода в него маслоотражателя при движении штока поршня.