Компрессор Советский патент 1984 года по МПК F04B35/04 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается электромагнитных компрессоров, преимущественно для привода холодильных газовых машин. Известен электромагнитный компрессор, содержащий корпус и размещенный в нем электродвигатель возвратно-поступательного перемещения, имеющий статор и ротор, установленный на валу, выступающие концы которого соединены с порщнями 1. Этот компрессор имеет недостаточно высокую надежность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является компрессор, срдержащий корпус с тремя соосно расположенными камерами, установленными в них с возможностью возвратно-поступательного перемещения и вращения два порщня и электродвигатель, имеющий статор с криволинейными эквидистантными торцовыми поверхностями и ротор 2. Недостаток известного компрессора - значительная динамическая неуравновепзенность. Цель изобретения - повыщение динамической уравновешенности. Указанная цель достигается тем, что компрессор, содержащий корпус с тремя соосно расположенными камерами, установленные в них с возможностью возвратно-поступательного перемещения и вращения два поршня и электродвигатель, имеющий статор с криволинейными эквидистантными торцовыми поверхностями и ротор, снабжен дополнительным электродвигателем, и электродвигатели расположены в крайних камерах корпуса, поршни - в средней и снабжены штоками, размещенными в крайних камерах, роторы электродвигателей установлены на щтоках, а торцовые поверхности статоров расположены зеркально относительно плоскости, перпендикулярной оси корпуса. На фиг. 1 изображен компрессор в составе газовой холодильной мащины, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Компрессор содержит корпус 1 с тремя соосно расположенными камерами 2-4, установленные в них с возможностью возвратно-поступательного перемец.,ения и вращения два поршня 5 и 6 и электродвигатель 7, имеющий статор 8 с криволинейными эквидистантными торцовыми поверхностями 9 и ротор 10. При этом компрессор снабжен дополнительным электродвигателем 11, имеющим статор 12 с криволинейными эк видистантными торцовыми поверхностями 13 и ротор 14. Электродвигатели 7 и 11 расположены в крайних камерах соответственно 2 и 4. Порщни 5 и 6 расположены в средней камере 3 и снабжены щтоками 15 и 16, размещенными в крайних камерах 2 и 4. При этом роторы 10 и 14 электродвигателей 7 и 11 установлены на щтоках 15 и 16, а торцовые поверхности 9 и 13 статоров 8 и 12 расположены зеркально относительно плоскости, перпендикулярной оси корпуса 1. Компрессор входит в состав газовой холодильной мащины, включающей последовательно установленные в линии подачи и всасывания компрессора холодильник 17, регенератор 18, теплообменник 19 нагрузки и расширитель 20, имеющий противовес 21. При этом электродвигатели привода расширителя 20 и противовеса 21 выполнены аналогично электродвигателям компрессора, имеют статоры 22 и 23 соответственно с криволинейными эквидистантными торцовы.ми поверхностями 24 и 25 и роторы 26 и 27. Торцовые поверхности 24 и 25 статоров 22 и 23 расположены зеркально относительно плоскости, перпендикулярной оси роторов 26 и 27. Статоры 8, 12, 22 и 23 электродвигателей компрессора, расширителя и противовеса 21 имеют трехфазные обмотки 28-31, Средняя камера 3 сообщена с холодильником 17 трубопроводом 32. Поршневой компрессор в составе газовой холодильной машины работает следующим образом. При включении трехфазных обмоток 28 и 29 в электрическую сеть возникают магнитные поля, которые совершают сложное движение: вращаются вокруг оси и делают за один оборот магнитного поля по два возвратно-поступательных движения вдоль оси статоров 8 и 12. Причем магнитные поля в статорах 8 и 12 попарно встречно вращаются и попарно встречно движутся возвратно-поступательно. При взаимодействии магнитных полей статчзров 8 и 12 с роторами 10 и 14 возникают электромагнитные силы, под действием которых роторы 10 и 14, имеющие одинаковые массы и моменты инерции, повторяют с некоторым скольжением встречное вращение и встречное возвратно-поступательное движение магнитных полей статоров 8 и 12, вращающие моменты короткозамкнутых роторов 10 и 14 взаимно уравновешиваются, и машина не испытывает реактивный момент в период пуска и останова, встречное возвратно-поступательное движение короткозамкнутых роторов 10 и 14 также взаимно уравновешивается. При этом связанные с роторами 10 и 14 при помощи штоков 15 и 6 поршни 5 и 6 повторяют движение роторов 10 и 14, обеспечивая поочерёдное всасывание и нагнетание рабочей среды в средней камере 3. При нагнетании сжатия рабочая среда по трубопроводу 32 из средней камеры 3 поступает в холодильник 17 и далее через регенератор 18 и теплообменник 19 нагрузки в расширитель 20, который совместно с противовесом 21 работает в режиме, аналогичном режиму работы поршневого компрессора, только возвратно-поступательное движение расширителя 20 и противовеса 21 для обеспечения работоспособности газовой холодильной машины опережает возвратно-пос тупательное движение поршней 5 и 6 компрессора на угол фазового сдвига между максимальными объемами полостей расширения и сжатия.

Встречное вращательное и встречное возвратно-поступательное движения роторов 26 и 27 расширителя 20 и противовеса 21 обеспечиваются взаимодействием роторов 26 и 27 с магнитными полями статоров 22 и 23 при подаче на трехфазные обмотки 30 и 31 питаюшего напряжения.

Всасывание рабочей среды в среднюю камеру 3 компрессора осушествляется в обратном порядке.

Таким образом, такое конструктивное выполнение компрессора позволяет обеспечить встречное врашательное и встречное возвратно-поступательное движения поршней, что дает возможность повысить динамическую уравновешенность компрессора.

КОМПРЕССОР, содержащий корпус с тремя соосно расположенными камерами, установленные в них с возможностью возвратно-поступательного перемещения и вращения два порщня и электродвигатель, имеющий статор с криволинейными эквидистантными торцовыми поверхностями и ротор, отличающийся тем, что, с целью повыщения динамической уравновещенности, он снабжен дополнительным электродвигателем, и электродвигатели расположены в крайних камерах корпуса, порщни - в средней и снабжены щтоками, размещенными в крайних камерах, роторы электродвигателей установлены на щтоках, а торцовые поверхности статоров расположены зеркально относительно плоскости, перпендикулярной оси корпуса.

20

f4

/)-/