Ротационный компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04C18/00 

Изобретение относится к компрессоростроению и предназначено для сжатия и перемещения газа из области низкого давления в область высокого давления.

Известен ротационный компрессор, содержащий корус с цилиндрической рабочей камерой и устройствами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе, монолитные поршни секторного типа, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообразных рабочих ячеек, и механизм привода зубьев.

Недостатком такого компрессора является то, что поршни, выполненные из сплошного материала, имеют большие моменты инерции, что создает дополйительные нагрузки на механизм привода. Кроме того, погрешности изготовления поршней и корпуса, а также погрешности сборки компрессора не позволяют обеспечить гарантированные минимальные зазоры в рабочей камере, что приводит к интенсивному массообмену крмпримируемого газа через эти зазоры и, следовательно, к снижению производительности компрессора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ротационный компрессор, содержащий корпус с рабочей камерой и окнами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе, пустотелые поршни секторного типа, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообразных рабочих ячеек, и механизм привода поршней.

По сравнению с ранее известными в данном насосе существенно снижены инерционные нагрузки на механизм привода (механизм синхронизации валов). Однако минимальная величина зазоров в рабочей камере также не обеспечена, что приводит к снижению производительности компрессора.

Целью изобретения является повышение производительности.

Цель достигается тем, что ротационный компрессор содержит корпус с каналами всасывания и нагнетания и цилиндрической расточкой с образованием в ней камеры синхронизации и рабочей камеры, установленные в последней концентричные валы, на которых закреплены поршни секторного типа с пазами на внешней цилиндрической поверхности и расположенными в пазах уплотнительными элементами, а также размещенный в камере синхронизации механизм синхронизации вращения валов, при этом компрессор снабжен направляющими, установленными в пазах поршней, уплотнительныё элементы выполнены с цилиндрическими участками, сопряженными с цилиндрической поверхностью расточки, и размещены в пазах с возможностью перемещения по направляющим, при этом длина уплртнительного элемента больц1е ширины поршня.

В ротационном компрессоре уплотнитель-ный элемент выполнен составным и снабжен по меньщей мере одним упругим элементом.

На фиг.1 показан компрессор со сплошным уплотнительным элементом; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - компрессор с разрезом уплотнительного элемента и упругим элементом.

Ротационный компрессор (фиг.1 и 2) содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой 2 и камерой синхронизации (не показана), каналами 3 и 4 всасывания и нагнетания соответственно, размещенные в корпусе 1 в опорных узлах с возможностью вращения концентрично валы 5 и 6, на которых закреплены порщни 7 и 8. В камере синхронизации размещен механизм синхронизации поршней 7 и 8 (не показан), взаимодействующий с приводным валом 9 компрессора. В поршне 7 вдоль оси валов 5 и 6 выполнен паз, имекэщий образующие поверхности 10 - 12, параллельные оси валов 5 и 6. В пазу поршня 7 закреплен с возможностью перемещения вдоль поверхностей 10-12 уплотнительный элемент 13, выполненный из антифрикционного, материала, например фторопласта, и имеющий цилиндрические участки, сопряженные с цилиндрической поверхностью расточки 2.

Возможность oceiBoro перемещения уплотнительного элемента 13 обеспечивается, например, применением специальных направляющих 14 (возможны идругие конструктивныерешения).Длина уплотнительного элемента 13, измеренная вдоль оси валов 5 и 6, больше ширины поршня 7, и стремится к длине расточки 2, также измеренной вдоль оси валов 5 и 6.

Аналогичным образом, выполнен и поршень 8.

Уплотнительный элемент 13 крмпрессора выполнен составным так, что поверхность разъема-составных частей 15 и 16 элемента 13 перпендикулярна оси вращения валов 5 и б (фиг.З). Между составными частями 15.И 16 установлен упругий элемент (пружина) 17.

Ротационный компрессор (фиг.1 и 2),работает следующим образом.

При вращении приводного вала 9 крутящий момент через механизм синхронизации передаётся на валы 5 и 6 и поршни 7 и

8. При этом поршни 7 и 8 вращаются в расточке 2 с переменной углрвой скрростью так, что образованные ими торообразные рабочие ячейки периодически изменяютсвой,объем от минимальной величины до

максимальной и наоборот. При этом в расточке 2 осуществляется цикл компримирования рабочего газа, при котором газ всасывается через канал 3 и выталкивается через канал4. Поскольку длина элемента 13

близка по величине длине расточки 2, то независимо от погрешности изготовления поршня 7 и погрешности его монтажа в расточке 2 торцовые зазоры между элементом 13 и корпусом 1 будут минимальны, так как

вследствие возможного осевого смещения относительно поршня 7 элемент 13 будет самоустанавливаться, обеспечивая минимальные торцовые зазоры. Процесс самоустановки будет иметь место и в том случае,

когда в работающем компрессоре произойдет, например, осевой сдвиг валов 5 и 6 за счет тепловых деформаций или иных воздействий. Гарантированная минимальная величина торцовых зазоров существенно

снижает количество газа, перетекающего в расточке 2 из области с высоким давлением в область с низким давлением. При этом увеличивается производительность компрессора.

В случае, когда уплотнительный элемент 13 выполнен составным, эффективный рабочий процесс обеспечивается без предварительной подготовки длины элемента 13 и длины расточки 2, так как при работе компрессора пружина 17 раздвигает составные части 15 и 16, обеспечивая постоянное поджатие торцовых поверхностей элементы 13 к торцовым поверхностям расточки 2. При этом перетечки компримируемого газа сводятся к минимуму, что также обеспечивает повышение производительности компрессора.

Таким образом, предлагаемый насос обеспечивает повышение производительности путем снижения утечек газа через зазоры в рабочей камере компрессора.

Формулаизобретенияj

1. Ротационный ,| омпрессор, содержащий корпус с каналами всасывания и нагнетания и цилиндрической расточкой, в которой образованы две смежные камеры; синхронизации и рабочая, установленные в последней концентричные валы, на которых закреплены поршни секторного типа, имеющие пазы на внешней цилиндрической поверхности, и расположенные .в них уплотнительные злементы, при зтом в камере синхронизации размещен механизм синхронизации вращения валов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, компрессор снабжен направляющими элементами, установленными в пазах поршней, уплотнительные элементы выполнены с цилиндрическими участками, сопряженными с цилиндрической поверхностью расточки, и размещены в пазах с возможностью осевого перемещения вдоль направляющих, при этом длина уплотнительного элемента превышает ширину поршня.

2. Компрессор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чтоуплотнительный элемент выполнен полым и составным и снабжен по меньшей мере одним упругим элементом, который размещен в его полости.

Изобретение относится к компрессоро- строению и предназначено для сжигания газов. Цель - повысить производительность компрессора за счет уменьшения торцовых2и радиальных зазоров в рабочей камере. Достигается это тем, что компрессор', содержащий корпус с расточкой, концентричные валы с поршнями секторного типа, и расположенные в пазах поршней уплотнительные элементы снабжают направляющими и располагают их в пазах с возможностью перемещения по ним уплотнительных элементов, при этом последние выполнены составляющими и снабжены упругими элементами, а длина элемента больше ширины поршня. 3 ил.

Фиг.1