Винтовой компрессор Советский патент 1991 года по МПК F04C18/16 

Изобретение относится к компрессорост- роению и может быть использовано в винтовых компрессорах с регулируемой производительностью.

Цель изобретения - повышение эффективности работы при регулировании производительности и увеличение верхней границы регулирования производительности.

Нафиг.1 изображен винтовой компрессор, разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1 всасывания; на фиг.З - конфигурация золотника; на фиг.4 - аксонометрическая проекция золотника; на фиг.5 - график изменения объема W парной полости от угла р поворота ведущего винта.

Винтовой компрессор содержит корпус 1 с торцами 2 и 3 всасывания и нагнетания. В корпусе 1 расположены взаимодействующие ведущий и ведомый винты 4 и 5 и подвижный золотник 6. Золотник 6 выполнен с расточками 7 и 8 под винты 4 и 5 и с отсечными кромками 9 и 10. Расточки 7 и 8 образуют гребень 11, а отсечные кромки 9 и

О

ю

ф ел

со

10 выполнены с углами наклона, равными углам наклона соответствующих винтов 4 и 5. Точки 12 и 13 пересечения отсечных кромок 9 и 10 с гребнем 11 в положении начала регулирования или 100%-ной производительности смещены от торца 2 всасывания в сторону, противоположную торцу 3 нагнетания, а также смещены относительно друг друга. Оптимальная величина А) смещения точек 12 и 13 относительно друг друга определяется соотношением:

Д($}1 -ooi) hi 1/360 , где /Joi-острый угол между линией центров и лучом, проведенным из центра ведущего винта 4 к гребню 11;

«01 угол начала сжатия, т.е. острый угол между линией центров и лучом, приведенным из центра ведущего винта 4 в вершину зуба в момент начала сокращения объема парной полости на стороне всасывания; hi - ход винтовой линии ведущего винта 4.

Оптимальная величина I смещения точки 13 от торца 2 всасывания определяется из соотношения

l hi/Zi-rHc -hi/360, где Zi - число заходов ведущего винта 4;

t не- угол поворота ведущего винта 4 от начала сокращения парной полости со стороны торца всасывания до достижения полостью максимального объема.

Винтовой компрессор работает следующим образом.

Парные полости, образованные впадинами винтов 4 и 5, заполняются газом через патрубок всасывания, после чего отсекаются от окна всасывания. С уменьшением объема парной полости газ в ней сжимается до тех пор, пока не сообщится с окном нагнетания, через которое поступает в патрубок нагнетания и далее к потребителю. При угле закрутки ведущего винта 4 больше предельного тз Гзпред после начала сжатия со сто- роны торца 2 всасывания происходит сокращение объема парной полости. Одновременно объем этой полости продолжает увеличиваться с противоположной стороны винтов 4 и 5 благодаря освобождению парной полости от зуба ведомого винта 5.

До определенного момента (фиг.5) возрастание объема W будет превалировать над сокращением и объем полости будет расти. После достижения полостью максимального значения W0 будет превалировать процесс сокращения объема. Для симметричного профиля максимальный объем полости несколько смещен по углу поворота по сравнению с ассиметричным профилем, но в любом случае максимум однозначно определяется зависимостью заполнения впадин ведомого и ведущего винтов 4 и 5. При регулировании производительности отсечка парной полости от камеры всасывания происходит в момент, когда объем W

парной полости достигает максимального значения W0. При этом при полной производительности точка 13 кромки 10 находится на расстоянии I от торца 2 всасывания. Отсечение парной полости происходит по задним кромкам винтов. При перемещении золотника 6 в сторону торца 3 нагнетания открывается пропускное окно, соединенное с камерой всасывания. Сжатие начнется, когда объем парной полости

уменьшится до значения, меньшего W0. Поскольку кромки 9 и 10 золотника являются продолжением винтовых линий задних кромок зубьев, замыка.ющих парную полость в момент начала сокращения ее объема регулирование производительности осуществляется плавно, начиная от максимального значения, достигаемого в парной полости. Благодаря смещению точек 12 и 13 относительно друг друга достигается одновременное отсечение парной полости по кромкам 9 и 10 золотника 6, что позволяет избежать потерь из-за выравнивания давления в полостях винтов 4 и 5 и тем самым повысить эффективность работы компрессора при регулировании производительности.

Формула изобретения Винтовой компрессор, содержащий корпус с торцами всасывания и нагнетания, расположенные в корпусе взаимодействующие винты и подвижный золотник, выполненный с расточками под винты, образующими гребень, и с отсечными кромками, выполненными с углами наклона,

равным углам наклона соответствующих винтов, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности работы при регулировании производительности и увеличения верхней границы регулирования производительности, точки пересечения отсечных кромок золотника с гребнем его расточек в положении начала регулирования смещены от торца всасывания в сторону, противоположную торцу нагнетания,

а также смещены относительно друг друга.

-к

$

Ла No

1

ся

См

СП

I

C3TJ

0 СО

ел

СП

со

h

JL

11

6 Фм,4

Сторона нагнетания

Сторона всасывания

w

Ч

Изобретение относится к винтовым компрессорам с регулируемой производительностью и позволяет повысить эффективность работы при регулировании производительности и увеличить верхнюю границу регулирования производительности. Точки 12 и 13 пересечения отсечных кромок 9 и 10 золотника 6 с гребнем 11 его расточек в положении начала регулирования производительности смещены от торца 2 всасывания в сторону, противоположную торцу 3 нагнетания. Точки 12 и 13 также смещены относительно друг друга таким образом, что отсечение парной полости винтов по кромкам 9 и 10 достигается одновременно для ведущего и ведомого винтов в любом положении золотника 6. Углы наклона кромок 9 и 10 равны углам наклона задних кромок зубьев соответствующих винтов. Выполнение золотника 6 с заходом за торец 2 всасывания позволяет осуществить начало регулирования производительности с объема парной полости, имеющего максимальное значение при сокращении объема этой полости со стороны торца 2 всасывания и одновременном увеличении его с противоположной стороны, Таким образом, повышается верхняя граница регулирования производительности. При одновременно отсечении парной полости от полости всасывания отсутствуют потери по выравниванию давления в полостях ведущего и ведомого винтов, что повышает эффективность работы компрессора. 5 ил. -5 Ё

Фм.5