Ограничитель подъема клапана Советский патент 1992 года по МПК F04B39/10 

Изобретение относится к клапанной группе компрессоров для бытовых холодильных установок, содержащей пружинные запорные органы, в частности к герметичным компрессорам с лепестковыми самодействующими запорными органами.

Известна клапанная группа, включающая в себя газовые каналы, перекрывающиеся подковообразным клапаном, закрепленным между седлом клапанов и ограничителем подъема, который изготавливается из упругого материала, обычно углеродистой стали.

Известна также клапанная группа, включающая в себя ограничитель подъема клапана, выполненный двухслойным, состоящим из упругой политрафлуоретиленовой плиты и опорной плиты, которые прочно скреплены заклепкой либо соединены методом спекания.

К недостаткам данной конструкции относится повышенный шум работы, возникающий при ударах клапана об ограничитель.

Удары клапана о жесткий ограничитель приводят к снижению ресурса работы клапана. Недостаточная теплопроводность материала ограничителя хода клапана, омываемого потоком, выходящим из газового канала, приводит к его перегреву, в результате чего ухудшается газодинамика истечения и снижается производительность компрессора.

Целью изобретения является увеличение долговечности работы клапана, повышение экономичности, снижение уровня шума.

Для достижения этой цели ограничитель подъема клапана, выполненный в виде консольно прикрепленной к седлу и отогнутой пластины из углеродистой стали, покрывают слоем более мягкого и имеющего большую теплопроводность материала, например, томпака, толщиной, определяемой по формуле

h 0,04...0,075, где h - толщина покрытия, мм;

S- толщина пластины, мм.

сл С

х| СЛ (

Стальная основа ограничителя сохраняет свои упругие свойства при высоких тем- пературах, которые достигаются в результате смывания ограничителя и клапана, а слой покрытия, обладающий большей теплопроводностью, чем основа, более интенсивно отводит тепло от ограничителя и клапана, который находится в контакте с ограничителем. Это позволяет сохранить упругие свойства клапана, которые ухудшаются в результате его нагрева, что исключает запаздывание закрытия клапана, Кроме того, при открывании газового канала удар его происходит о более мягкий материал, что снижает уровень шума и увеличивает долговечность работы клапана. Снижение уровня шума происходит также в результате поглощение звуковых колебаний в многослойном материале ограничителя.

Толщина покрытия была определена экспериментальным путем. Вначале испытывали один и тот же компрессор ХШВ-8 с разными по толщине покрытия ограничителями (ограничитель из стали 0,8 КП толщиной 1,5 мм покрывали слоем томпака (90% меди + 10% цинка). Были получены шумовые характеристики, кёторые сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, уровень шума достигает минимума и стабилизируется при толщинах покрытиях 0,Q4S.

На втором этапе испытаний ограничители с различной толщиной покрытия были поставлены в компрессоры и в их составе испытаны на ресурс. После испытаний было установлено, что на ограничителях, имеющих толщину покрытия 0,085 и 0,105 , наблюдается отслаивание покрытия. Таким образом, была установлена оптимальная толщина покрытия, которая составила 0,04...Q,07S.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый ограничитель отличается тем, что основная пластина, выполненная из упругой стали, покрывается слоем мягкого и с большей теплопроводностью материала, например, томпака, толщиной, равной 0,04...0,07 толщины основной пластины, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Анализ технических решений в исследуемой области, т.е. в ком- прессоростроении, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенным признаком в заявляемом ограничителе и, следовательно, признать заявляемое решение соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг. 1 представлена часть механизма компрессора с запорным органом; на

фиг. 2 - поперечный разрез части огранини- теля с прилегающим к нему клапаном в увеличенном размере.

Ограничитель хода клапана 1 представляет собой пластину, один конец которой прикреплен к седлу 2, а другой отогнут. Пластина выполнена толщиной S 1,5 мм из упругой стали марки 0,8 КП и покрыта слоем 3 томпака Л90 (90% меди и 10% цинка) толщиной h 0,1 мм. Между ограничителем и седлом закреплен подковообразный лепестковый нагнетательный клапан 4, который в свободном состоянии перекрывает нагнетательные отверстия 5.

Во время цикла нагнетания (при движении поршня 6 в верхнюю мертвую точку) горячие газы, проходя нагнетательн ые отверстия воздействуют на нагнетательный клапан, отгибая его и прижимая к ограничителю хода. В результате того, что клапан приходит в соприкосновение с ограничителем с какой-то конечной скоростью, происходит удар, который смягчается слоем томпака, Кроме того, колебания в ограничителе затухают быстрее ввиду того, что он многослойный и, следовательно, вышеперечисленное ведет к снижению уровня шума. Выходящие газы, имеющие температуру до 450 К и более, омывают клапан и ограничитель, в результате чего последние нагреваются, причем температура клапана будет выше температуры ограничителя. В результате того, что томпак имеет более высокую по сравнению со сталью теплопроводность,

он быстрее отводит тепло в менее нагретые участки седла и более интенсивно отбирает тепло у находящегося с ним в контакте клапана, что улучшает упругие свойства последнего и исключает запаздывание

закрытия без увеличения его начальной жесткости. Кроме того, истечение в район более холодного ограничителя будет происходить с меньшими газодинамическими потерями, так как давление торможения

будет меньше.

На основании проведенных испытаний предлагаемой конструкции ограничителя подъема клапана в компрессоре ХШВ-8 установлено, что уровень шума снижается на

2 дБА, холодопроизводительность увеличивается на 3 Вт, долговечность клапана повышается на 2%.

Формула изобретения Ограничитель подъема клапана, выполненный в виде консольно прикрепленной к седлу и отогнутой пластины, рабочая сторона которой снабжена покрытием, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, экономичности и снижения

уровня шума клапана, покрытие выполнено ка, причем толщина покрытия определена из мягкого металлического сплава с боль- из соотношения h 0,04...0,075, где h- тол- шой теплопроводностью, например томна- щина покрытия, S - толщина пластины.

Использование: в клапанах компрессоров. Сущность изобретения: на рабочей стороне ограничителя подъема клапана, выполненного в виде отогнутой пластины, нанесено покрытие из слоя 3 мягкого металлического сплава, например томпака, толщиной 0,04...0,07 толщины пластины 1. Удары нагнетательного клапана 4 смягчаются этим слоем. В многослойном ограничителе быстрее затухают колебания, что снижает уровень шума Слой покрытия отводит тепло в менее нагретые участки ограничителя. 2 ил.

Фиг.1