Поршневой компрессор Советский патент 1983 года по МПК F04B39/04 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается поршневых копрессоров без смазки цилинщ ов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является поршневой компрессор., содержащий цилиндр, установленный в нем с образованием камеры сжатия поршень, имеющий внутреннюю полость, подключенную к источнику сжатого газа, и размещенный в полсэсти плунжер, подпружиненный со стороны подпоршневого пространства, причем в стенке поршня выполнены кольцевые канавки с расположенньми В них уплотнякмаими кольцами и сообщенные с канавками продольные проточки и радиальные сквозные каналы 1 .

Однако этот компрессор характеризуется недостаточно высоким КПД и малым ресурсом работы.

Цель изобретения - повышение КПД и увеличение ресурса работы.

Указанная цель достигается тем, что в поршневом компрессоре, содержащем цилиндр, установленный в нем с образованием камеры сжатия поршень именвдий внутреннюю полость, подключенную к ИСТОЧНИКУ сжатого газа, и размещенный в полости плунжер, подпружиненный со стороны подпоршневого пространства, причем в стенке поршня выполнены кольцевые .канавки с расположенньдади в них уплотняющими кольцами и сообщенные с канавками продольные проточки и радиальные сквозHfcJe каналы, в полости поршня по его оси установлен открытый со стороны подпоряиневого пространства стакан с радиальньвли сквозными отверстиями, а плунжер установлен коаксиально стакану и дополнительно подпружинен со стороны камеры сжатия.

На чертеже схематично изображен предлагаемый поршневой компрессор, продольный разрез.

Предлагае1 олй поршнеёой компрессор содержит цилиндр 1, установленный в нем с образованием 2 сжатия поршень 3, имекяций внутреннюю полость. 4, подключенную к источнику сжатого газа, и размещенный в полости 4 плунжер 5, подпружиненный.пружиной 6 со стороны подпоршневого пространства 7, причем в стенке 8 поршня 3 выполнены кольцевые канавки 9 с расположенными в них уплотняющими кольцами 10 и сообщенные .с. канавками 9 продольные проточки 11 и радиальные сквозные кангшы 12. При этом в полости 4 поршня 3 по его оси установлен открытый со стороны подпоршневого пространства 7 стакан 13 с радиальными сквозньми о вврстиями 14, а плунжер 5 установлен коаксиально стакану 13 и дополнительно подпружинен пружиной 15 со стороны камеры 2 сжатия.

Поршневой компрессор работает следующим образом.

При движении поршня 3 к верхней мертвой точке за счет сил инерции, плунжер 5 сжимает рабочую среду, находящуюся в нижней части полости 4, а в верхнюю часть .полости 4 рабочая среда засасывается через отверстия 14 из подпоршневого пространства 7. Далее рабочая среда из полости 4 перетек ет через радиальные сквозные каналы 12 по продольным проточкам 11 в кольцевые канавки 9, оказывая воздействие на внутреннюю поверхность уплотняющих колец 10.

Кольца 10, увеличиваясь в диаметре, выдвигаются из кольцевых канавок 9, уменьшают зазор между кольцами 10 и цилиндром 1, препятствуя net ретеканию сжатой рабочей среды из камеры 2 сжатия в подпорадневое пространство 7, при Э1СЯЛ давление уплотнякяцих колец 10 на цилиндр 1 изменяется до необходимого максимума. Кроме того, сжатая рабочая среда препятствует перетечкам в зазорах между кольцевыми канавками 9 и уплотняющими кольцами 10.

При положении поршня 3 в верхней мертвой точке пружина 15 препятствует дальнейшему продвижению плунжера 5 и возвращает его в среднее положение относительно стакана 13, создавая при зтом разряжение в нижней части полости 4, которое в момент движения поршня 3 к нижней мертвой точке через проточку 11 и радиальные сквозные каналы 12 отсасывает рабочую среду из кольцевых канавок 9, уменьшая диаметр уплотняющих колец 10 и ослабляя их давление на цилиндр 1.

При дальнейшем движении поршня 3 к нижней мертвой точке плунжер. 5 стремится сохранить свое положение, сжимая пружИйу 6 и открывая сквозные отверстия 14, через которые засасывается в.нижнюю часть полости 4 рабочая среда из подпоршневого пространства 7. Одновременно часть рабочей среды поступает в нижнюю часть полости .4 из .ее верхней части. При этом давление во внутренней полости 4 становится равным давлению в подпоршневом пространстве 7 и в связи с этим уплотнякяцие кольца 10 оказывают на цилиндр, минимальное давление. При достижении поршнем 3 нижней мертвой точки плунжер 5 благодаря упругости пружины б остается в среднем положении. При дальнейшем движении прршня 3 к верхней.мертвой точке цикл повторяется. .

Таким образом, предлагаемое выполнение поршневого компрессора позг воляет в зависимости от давления в камере сжатия .изменять давление уплотняющих колец на цилиндр, обеспе31023134

чивая,тем самым снижение утечек ра- колец, что дгСет возможность повысить бочей.среды в процессе работы компрес- КПД и увеличить рГесурс работы поршсора и уменьшение иайоса уплотняющих невого компрессора.

ВО ШШвбй КОМПРЗВеОЭР, содержааЕий ЦИЛИНДР, установяеншлйв нем «5 овразованием камеры сжатия порвюнь toteRttpfl внутреннюю полость, подключенную к источнику сжатого га. зё, и раэме14енный в полости плунжер. подпружиненный со стороны подпрршневого пространства, причем в стенке поршня вьшолнены кольцевые канавки .с расположеннБяли в них уплотняквдими кольцами и сообщенные с канавками продольные проточки и радиальные сквозные каналы,, о т лич.ающийс я тем, что, с целью повышения КПД и увеличения ресурса работы, в полости поршня по его оси установлен открытый со стороны подпоршневого пространства стакан с радиальными сквозными отверстиями, а плунжер установлен коаксиальио Стакану и дополнительно подпружинен со стороны icaмеры сжатия. W IsD СО со Jiii