Винтовой компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04C18/16 F04C29/08 

электронно-вычислительную машину, обладающую примерно такой же стоимостью, что и предлагаемое устройство, кроме того, электронно-вычислительную машину необходимо обслуживать.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем независимого регулирования геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия и регулировании произведительности.

В предлагаемом компрессоре достигается два независимых регулирования - как при изменении степени сжатия, так и при изменении производительности компрессора, которое дает суммарное повышение эффективного КПД (около 4% при регулировании от степени сжатия и минимум 10% для регулирования от изменения производительности компрессора при существующем уровне развития компрессоростроёния).

На фиг.1 представлен компрессор, поперечный разрез; на фиг.2 - первый гидроццлиндр, продольный разрез; на фиг.З, 4 то же, второй гидроциликдр.

Компрессор содержит полости всасывания, нагнетания, промежуточные рабочие полости и часть предлагаемого устройства, регулирующая геометрическую степень сжатия при изменении степени сжатия. Эта часть устройства выполнена в виде поршневого пневмоцилиндра, содержащего цилиндр 1, большой поршень 2, пружину 3, малый поршень 4, зубчатую рейку 5, зубчатую пару (не показана), шестерни которой имеют заостренную с торцевой части форму зубьев и связанны с зубчатой парой подвижные сегменты 6 и 7. Поршневая полость пневмоцилиндра 1 сообщена с полостью нагнетания, а штоковая - с промежуточной Н олостью (см. фиг.4).

Компрессор снабжен двумя гидроцилиндрами. Первый гидроцилиндр состоит из гидроцилиндра 8, пружины 9, штока 10, связанного с парой одной из шестерен 11, выполненной подвижной в осевом направлении. Штоковая полость гидроцилиндра 8 сообщена со всасыванием (см. фиг.4). Поршневая полость гидроцилиндра 8 (см. фиг.2) сообщена через обратнью клапаны 12 и 13 с трубопроводами 14 и 15, подводящими масло к второму гидроцилиндру 16 (фиг.З, фиг.4).

Шток второго гидроцилиндра 16 через передачу винт-гайка 17, зубчатую передачу 10 и зубчатую пару, не обозначенную позициями на фиг.1, фиг.З, связан с подвижными сегментами 6 и 7. Поршневая полость гидроцилиндра 16черезтрубопровод14 связана С поршневой полостью третьего гидроцилиндра 18, а штоковая полость гидроцилиндра 16 через трубопровод 15 со штоковой полостью третьего гидроцилиндра 18. Кроме того, полости гидроцилиндра 16 сообщены переливной трубкой 19 (см, фиг.З).

Третий гидроцилиндр 18, в полости которого масло подается из гидрораспределителя 20, служит для передвижения золотника 21, регулирующего производительность компрессора.

Комп рессор работает следующим образом.

Регулирование геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия происходит по уравнению, выводящемуся из условия равновесия поршня 2 пневмоцилиндра 1 (см. фиг.1)

ж 4

(D2-d2)

вс

Pl +С -Z,

где Рве-давление всасывания, меняющееся незначительно;

Рн

П

- степень сжатия;

-рвс

РН - давление нагнетания;

D - диаметр поршня 2 пневмоцилиндра 1; / ; . ..

Ci - геометрическая степень сжатия i-ой промежуточной рабочей полости;

m - показатель политропы сжатия;

d - диаметр штока поршня 2;

PI - усилие предварительного сжатия пружины 3; С-жесткость пружины 3 фиг.1; ,

Z - смещение порщня 2 фиг.1

Однако через зубчатую передачу 10, передачу винт-гайка 17 происходит перемещение штока поршня гидроцилиндра 16. При этом масло переливается из штоковой полости в поршневую указанного гидроцилиндра по переливной трубке 19.

Регулирование геометрической степени сжатмя при регулировании производительности компрессора происходит следующим

образом. Масло, попадающее вялости гидроцилиндра 18 по трубопроводам 14 и 15, поступает в гидроцилиндр 16, что приводит к перемещению его штока, передаче движения через передачу винт-гайка 17, зубчатую передачу 10 на сегменты 6, 7. При этом масло через обратный клапан 12 или 13 (см. фиг.4) попадает в штоковую полость гидроцилиндра 8, что приводит к движению

штока 10 и выходу зубчатого колеса 11 из зацепления. В это время пЬршни 4 и 2 в пневмоцилиндре 1 не двигаются.

Формул а изобpetени я

Винтовой компрессор, содержащий полости всасывания, нагнетания и промежуточные рабочие полости, золотниковый регулятор с приводом и устройство регулирования геометрической степени сжатия, выполненное в виде поршневого пневмоцилиндра, шток которого при помощи зубчатой рейки и шестеренчатой пары связан с сегментами торцевого окна нагнетания, отличаю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем независимого регулирования геометрической степени сжатия Tipn изменении степени сжатия и регулировании производительности, он снабжен двумя гидроциликдрами, при этом шток первого

гидроцилиндра связан с одной из шестерен устройства регулирования геометрической степени сжатия, выполненной подвижной в осевом направлении, шток второго гидроцилиндра через передачу винт-гайка и шестеренчатую пару связан с сегментами торцевого окна нагнетания, привод золотникового регулятора выполнен в виде третьего гидроцилиндра, поршневая полость пневмоцилиндра сообщена с полостью нагнетания, штоковая - с промежуточной полостью, поршневые полости второго и третьеготидроцилиндров сообщены между собой и их штоковые полости также сообщены, штоковая и поршневая полости второго гидроцилиндра сообщены переливной трубкой, поршневая полость первого гидроцилиндра сообщена с полостью всасывания, а штоковая через обратные клапаны с поршневой и со штоковой полостями второго и третьего гидроцилиндров.

Изобретение относится к винтовым компрессорам с регулируемыми производительностью и степенью сжатия и позволяет расширить функциональные возможности путем независимого регу^лирования геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия и регулировании лроизво'' дительнорти. Поршневые полости гидроцилиндра (Г) 16, шток которого через передачу винт - гайка и шестеренчатую пару связан с сегментами торцевого окна нагнетания, и гидроцилиндра привода золотникового р^^ гулятора производительности сообщены между собой трубкой 14, а штоковые полости этих гидроцилиндроа сообщень! трубкой 15. Поршневая и штоковая полости' Г 16 со^ общены переливной трубкой 19. Шток пиев- моцйлиндра (П)1, поршневая полостькоторого сообщена с полостью нагнетания, а Штоковая - с промежуточной рабочей полостью, при помощи зубчатой рейки и шестеренчатой пары связан с сегментами торцевого окна нагнетания. Одна из шестерен пары передачи от Л 1 к сегментам связана со штоком гидроцилиндра 8, выводящего шестерню из зацепления. Поршневая полость гидроцилиндра.8 сообщена, с полостью всасывания, а штоковая через обратные клапаны 12 и 13 - с поршневой и •штоковой полостями Г 16, в свою очередь сообщенными с гидрораспределителем 20. Наличие переливной тр^ки 19 обеспечивает неизменную производительность при регулировании геометрической степени сжатия за счет возникновения рассогласования усилий на поршне П 1 при изменении степени сжатия. В свою очередь отключение П 1 и регулирование'геометрической степени сжатия при помощи Г 16 и одновременном регулирований производительности обеспечивают независимость регулирования. Эти два фактора расширяют функциональные возможности компрессора при наличии одного гидрораспределителя, управляющего гидроцилиндрами. 4 ил.СПGго о с>&СА>&Изобретение относится к винтовым компрессорам, а именно к винтовым масло- заполненным компрессорам.Известно устройство, в котором регулит рование геометрической степени сжатия винтового компрессора, а следовательно, и увеличение его эффективного КПД достигается С помощью электронно-вычислительной машины, испопнительного механизма ввиде гидроцилиндра, зубчато-реечной передачи и связанных с ней сегментов, изменяющих площадь торцевого окна нагнетания, а следовательно, и геометрическую степень сжатия компрессора.Однако возможно регулирование или при изменении степени сжатия/или при из-, менении производительности компрессора. Только при зтом возможно применить микро

43 Фиг.1 2

А-А

(Pu2.b

иг.