Поршневой компрессор с электромагнитным приводом Советский патент 1990 года по МПК F04B35/04 

Изобретение относится к компрес- соростроению и может быть использовано в компрессорах с электромагнитным приводом.

Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг.1 изображен предлагаемый компрессор, поперечный разрез; на фиг.2 - момент движения якоря в сторону одной из катушек индуктивности; на фиг.З - момент движения якоря в сторону второй из катушек индуктивности.

Поршневой компрессор с электромагнитным приводом содержит корпус 1, якорь 2 с осевой полостью 3, установленный в корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связанный с корпусом 1 посредством осевых пружин 4, поршень 5 со штоком 6, жестко закрепленными на корпусе 1, катушки 7 и 8 индуктивности, установленные со- осно якорю 2, при этом поршень 5 установлен в осевой полости 3 якоря 2 с образованием первой рабочей камеры 9, уплотнительной крышкой 10 с всасывающим клапаном 11, а в поршне 5 и штоке 6 выполнен нагнетательный канал 12 с нагнетательным клапаном 13, компрессор снабжен дополнительным поршнем 14, установленным в полости 3 якоря 2 с образованием второй рабочей камеры 15, уплотненной крышкой 16 с всасывающим 17 и нагнетательным 18 клапанами, при это первая рабочая камера 9 образована со стороны штока 6 и сообщена с нагнетательным клапаном 18 второй камеры 15 посредством каналов 19, выполненных в якоре 2, и всасывающего клапана 11, дополнительный поршень 14 связан с поршнем 5 со штоком 6 с помощью пружины 20 и снабжен постоянным магнитом 21, ориентированным полюсами вдоль оси дополнительного поршня 14, при этом полюса на внутренних торцах катушек 7 и 8 индуктивности ориентированы к одноименным полюсам постоянного магнита 21 .

Компрессор работает следующим образом.

При подаче напряжения на катушку 7 (фиг.2) якорь 2 начинает двигаться вовнутрь катушки 7,а постоянный магнит 21 отталкивается от катушки 7 вследствие одноименности обращен0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ных друг к другу полюсов магнита 21 и катушки 7, это заставляет поршень 14 перемещаться . в сторону, противоположную перемещению якоря 2. Вследствие этого в камере 15 происходит сжатие и нагнетание газа через клапан 18 в канал 19, а в камере 9 - всасывание газа через клапан 11. При подаче напряжения на катушку 8 индуктивности (фиг.З) якорь 2 начинает втягиваться в ее внутреннюю полость, а поршень 14 вследствие раз- ноименности обращенных друг к другу полюсов магнита 21 и катушки 8 двигаться в противоположном направлении. Это приводит к процессу всасывания в камере 15 через клапан 17 и процессу сжатия и нагнетания в камере 9 через клапан 13 и канал 12 к потребителю.

Таким образом, масса газа, всасываемого в первую рабочую камеру 9 за один ход якоря 2, превышает массу газа, подаваемого в компрессор 4, находящегося в объеме воздуха, равном объему первой рабочей камеры, что позволяет повысить производительность компрессора при неизменном ходе якоря 2.

Наиболее эффективно предлагаемый компрессор работает тогда, когда собственная частота колебательных масс якоря 2 - осевые пружины 4 и дополнительный поршень 14 - пружина 20, с учетом жесткости газовых пружин камер 9 и 15, совпадает с частотой возмущающей силы катушек 7 и 8. Данные частоты определяются оптимальными расчетами либо экспериментальным путем.

Формула- изобретения

Поршневой компрессор с электромагнитным приводом, содержащий корпус, якорь с осевой полостью, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связанный с корпусом посредством осевых пружин, поршень со штоком, жестко закрепленным на корпусе, катушки индуктивности, установленные соосно якорю,при этом поршень установлен в осевой полости якоря с образованием первой рабочей камеры, уплотненной крышкой с всасывающим клапаном, а в поршне и штоке выполнен нагнетательный канал с нагнетательным клапаном, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен дополнительным поршнем, установленным в полости якоря с образованием второй рабочей камеры, уплотненной крышкой с всасывающим и нагнетательным клапаном,при этом перва я рабчая камера образована со стороны штока и сообщена с нагнетательным клапаном второй камеры посредством

62522

каналов, выполненных в якоре, и всасывающего клапана, дополнительный поршень связан с поршнем со штоком посредством пружины и снабжен по - стоянным магнитом, ориентированным полюсами вдоль оси дополнительного поршня, при этом полюса на внутренних торцах катушек индуктивности одноименны с ориентированными к ним полюсами постоянного магнита.

10

Изобретение позволяет повысить производительность поршневого компрессора с электромагнитным приводом. Якорь 2 с осевой полостью 3 установлен в корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связан с ним осевыми пружинами 4. Шток 6 с поршнем (П) 5 жестко закреплен на корпусе 1. Катушки 7, 8 индуктивности установлены соосно якорю 2. П 5 установлен в полости 3 с образованием рабочей камеры (К) 9, уплотненной крышкой 10 с всасывающим клапаном 11. В поршне 5 и штоке 6 выполнен нагнетательный канал 12 с нагнетательным клапаном 13. П 14 установлен в полости 3 с образованием рабочей К 15, уплотненной крышкой 16 с всасывающим и нагнетательным клапанами 17, 18. К 9 образована со стороны штока 6 и сообщена с клапаном 18 К 15 каналами 19, выполненными в якоре 2, и клапаном 11. П 14 связан с П 5 посредством пружины 20 и снабжен постоянным магнитом 21, ориентированным полюсами вдоль оси П 14. Полюса на внутренних торцах катушек 7, 8 одноименны с ориентированными к ним полюсами магнита 21. Когда собственная частота колебательных масс якоря 2 совпадает с частотой возмущающей силы катушек 7, 8, устройство работает наиболее эффективно. 3 ил.

/

TZrZZZZZZZZZZ/Av.

/////S

Јk

ос

е

/лШ%.

74

Фиг. 2

Фиг.З

Редактор М.Бланар

Составитель В.Рязанов

Техред .гиСердюкова Корректор Т.Малец

Заказ 1046

Тираж 490

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

№

s: JT

Јk

ос

е

N

%.

Подписное