Ротационный компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04C18/00 

(Л

С

Изобретение относится компрессорост- роению и предназначено для сжатия газов. Оно позволяет повысить надежность компрессора путем снижения знакопеременных нагрузок на пальцы передаточных опор. Указанная цель достигается путем выполнения в передаточном диске радиальных пазов, в которых с возможностью взаимодействия с ними размещены пальцы передаточных опор с установленными на них подшипниками, причем последние размещены попарно и симметрично опорам, на каждом пальце установлены по меньшей мере две пары подшипников, размещенные по разные стороны опоры, а в направляющих выполнены профилированные канавки, с которыми и взаимодействуют подшипники пальцев. Указанное расположение подшипников обеспечивает равнодействие сил, попарно воспринимаемых подшипниками одной опоры. 2 ил.

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

Известна конструкция ротационного компрессора, содержащего корпус с цилиндрической рабочей камерой и устройствами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе, поршни, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообразных рабочих ячеек, и механизм привода поршней, содержащий передаточный диск с радиальными пазами, в которых размещены ползуны, установленные на передаточных опорах.

Недостатком такого компрессора является то, что в механизме привода имеется пара трения скольжения ползун-радиальный паз, что ограничивает скорость вращения роторов, вызывает

большие механические потери на трение, снижает ресурс компрессора и его надежность.

Наиболее близкой является конструкция ротационного компрессора, содержащего корпус с рабочей камерой и устройствами газораспределения, концентричные валы, размещенные в корпусе поршни, установленные на валах с образованием в рабочей камере торообраз- ных рабочих ячеек, и механизм привода поршней с приводным валом, содержащий передаточный диск, передаточные опоры с пальцами, закрепленные на валах, подшипники качения,установленные на пальцах передаточных опор и размещенные в радиальных пазах передаточного диска так, что каждый подшипник взаимодействует лишь с одной направляющей поверхностью радиального паза.

vj KD О 00 О

По сравнению с описанным выше аналогом в механизме привода полностью исключены узлы с трением скольжения, что повышает механический КПД компрессора и позволяет повысить его быстроходность. Однако вследствие того, что подшипники передаточной опоры смещены друг относительно друга вдоль оси роторов, передаточная опора испытывает на себе воздействие со стороны передаточного диска в виде знакопеременного несимметричного момента относительно продольной оси передаточной опоры, перпендикулярной оси вращения валов. Это приводит к возникновению дополнительных нагрузок на узлы сопряжения пальца передаточной опоры с этой опорой, передаточной опоры с валом, на саму передаточную опору и на опорный узел вала в корпусе. Все это снижает надежность указанных элементов и компрессора в целом, так как знакопеременные нагрузки могут привести к ослаблению разъемных соединений элементов компрессора, перекосу и вследствие этого повышенному износу подшипниковых узлов компрессора.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности компрессора путем снижения знакопеременных нагрузок на пальцы.

Поставленная цель достигается тем, что ротационный компрессор содержит корпус с окнами всасывания и нагнетания, выполненные в корпусе камеру синхронизации вращения роторов и рабочую камеру, размещенные в последней концентричные валы с закрепленными на них секторными поршнями и передаточными опорами, на которых закреплены пальцы с подшипниками качения, и передаточный диск, установленный на приводном валу в камере синхронизации, при этом в диске выполнены радиальные пазы, в которых с возможностью взаимодействия подшипников с направляющими пазов размещены пальцы, при этом подшипники размещены на пальцах попарно и симметрично опорам, на каждом пальце установлены по меньшей мере две пары подшипников, размещенные по разные стороны опоры, а в направляющих выполнены профилированные канавки, при этом пальцы размещены в пазах передаточного диска с возможностью взаимодействия каждой пары подшипников с разными направляющими.

На фиг.1 схематично показан заявляемый ротационный компрессор; на фиг.2 - увеличенная схема узла сопряжения направляющего паза с подшипниками качения и пальцем передаточной опоры.

Ротационный компрессор (фиг. 1,2) содержит корпус 1 с рабочей камерой 2 и камерой синхронизации 3, окнами всасывания и нагнетания (не показаны),

размещенные в корпусе 1 в опорных узлах 4, 5, 6, 7 валы 8, 9, на которых закреплены секторные поршни 10, 11, и передаточные опоры 12,13. На опорах закреплены пальцы 14, 15 с подшипниками качения 16-19 и 200 23. В камере 3 установлен также передаточный диск 24 с радиальными пазами 25, 26. Подшипники 16, 17 и 18, 19 попарно расположены симметрично относительно продольной оси опоры 12. Аналогично

5 размещены подшипники 20, 21 и 22, 23 относительно продольной оси опоры 13, перпендикулярной оси вращения валов 8, 9. При этом подшипники 16, 19 находятся в контакте с плоскими направляющими по0 верхностями паза 25, расположенными по одну сторону оси пальца 14, а подшипники 17, 18 находятся в контакте по меньшей мере с одной плоской направляющей поверхностью паза 25, расположенной по другую

5 сторону оси пальца 14. Аналогично (фиг.2) размещены относительно направляющих поверхностей паза 26 на пальце 15 подшипники 20, 23 и 21, 22.

Ротационный компрессор работает сле0 дующим образом (фиг.1, 2). При вращении передаточного диска 24 крутящий момент через подшипники 16, 17, 18, 19, палец 14, опору 12 передается на вал 8 и поршень 10; а через подшипники 20, 21, 22. 23, палец 15,

5 опору 13 передается на вал 9 и поршень 11. При этом секторные поршни 10, 11 вращаются в камере 2 с переменной угловой скоростью так, что образованные ими торообразные рабочие ячейки.периодиче0 ски изменяют свой объем от минимальной величины до максимальной и наоборот. При этом в камере 2 осуществляется цикл комп- римирования рабочего газа. За счет описанного выше симметричного расположения

5 подшипников 16, 17, 18, 19 относительно опоры 12 равнодействующая сил, попарно воспринимаемых подшипниками 16,19 и 17, 18 от передаточного диска 24, всегда проходит через ось опоры 12. Аналогичная карти0 на имеет место применительно к подшипникам 20, 23 и 21, 22 и опоре 15 (фиг.2). Это исключает возникновение знакопеременного момента сил, действующих на палец 14 (15) относительно опоры 12(13),

5 что исключает возможность перекоса подшипников 16-19 (20-23); снижает вероятность ослабления крепежных и фиксирующих элементов этих узлов и сопряжения пальцев 14, 15 с опорами 12, 13. Все это повышает наработку на отказ, так

как снижает вероятность поломки передаточного механизма; а следовательно, повышает надежность этого механизма и всего компрессора в целом.

Таким образом, предлагаемое устрой- ство позволяет обеспечить повышение надежности компрессора за счет снижения вероятности поломки элементов передаточного механизма путем обеспечения симметричного нагружения пальцев пере- даточного опор. По сравнению с прототипом 4 неравномерность нагружения пальцев передаточных опор относительно этих опор снизится на 100%. Однако количественно оценить достигаемое повыше- ние надежности и связанную с этим величину экономического эффекта от использования заявляемого изобретения не представляется возможным ввиду отсутствия необходимых данных.

Формула изобретения Ротационный компрессор, содержащий корпус с окнами всасывания и нагнетания,

выполненные в корпусе камеру синхронизации вращения роторов и рабочую камеру, размещенные в последней концентричные валы с закрепленными на них секторными поршнями и передаточными опорами, на которых закреплены пальцы с подшипниками качения и передаточный диск, установленный на приводном валу в камере синхронизации, при этом в диске выполнены радиальные пазы, в которых с возможностью взаимодействия подшипников с направляющими пазов размещены пальцы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности компрессора путем снижения знакопеременных нагрузок на пальцы, подшипники размещены на пальцах попарно и симметрично опорам, на каждом пальце установлены по меньшей мере две пары подшипников, размещенные по разные стороны опоры, а в направляющих выполнены профилированные канавки, при этом пальцы взаимодействия каждой пары подшипников с разными направляющими.

фие. 1

фиг. 2