Диафрагменный компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04B45/04 

Изобретение относится к компрессоро- строению, а именно к диафрагменным компрессорам с электрическим приводом, например, для шахтных электровозов.

Известна конструкция унифицированного поршневого компрессора У43102, содержащего головку и блок цилиндров, поршни в которых приводятся в движение шатуном. Головка и блок цилиндров имеют внутреннюю и наружную стенки, соединенные ребрами. Ребра образуют внутренние каналы для прохода охлаждающего воздуха, который вентилятором всасывается через щели защитного колпака, канал головки цилиндров, клапанные плиты, каналы блока цилиндров, воздушную полость картера и выбрасывается в атмосферу. Цилиндры, поршни, шатунные и коренные подшипники смазываются разбрызгиванием масла, черпаками находящимися в картере. Компрессор оборудован двухступенчатым

устройством очистки воздуха, поступающего в цилмндры.Первой ступенью очистки является центробежный воздухоочиститель с бункером для сбора пыли. Вторая ступень, расположенная в головке блока цилиндров, состоит из кассеты, заполненной канителью из капроновой нити.

Недостатком известной конструкции является ее пожароопасность вследствие обязательного применения масла, залитого в картер для смазки трущихся поверхностей, повышенное выделение тепла как следствие сжатия воздуха, так и от трения поршней о стенки цилиндров, невысокая эффективность охлаждения из-за сравнительно высокой массы компрессора, обусловленной необходимостью обеспечения запаса прочности инструкции, а также из-за высокого сопротивления проходу воздуха через внутренние каналы, высокая трудоемкость обслуживания устройства для очистки

XI

00 СА

.таг

сл ю

воздуха, связанная с необходимостью периодической очистки бункера для сбора пыли и промывкой кассет с канителью из капроновой нити.

Известна конструкция диафрагменного компрессора, содержащего корпус с соосно расположенными окнами в торцовых стенках, рабочие камеры и размещенный между ними приводной двигатель, на валу которого со стороны окон установлены крыльчат- ки. Компрессор снабжен устройством для очистки воздуха, выполненным в виде фильтров, через которые всасываемый воздух поступает в полость корпуса, а затем часть его в рабочие камеры, а другая - под оболоч- ку приводного двигателя, охлаждая его, и через расширяющиеся к рабочим камерам участки обечайки внешним обдувом охлаж- дая рабочие камеры.

Недостатком известной конструкции является низкая надежность вследствие невысокой эффективности охлаждения рабочих камер, так как не создается достаточный напор воздуха, нагрева подаваемого для охлаждения рабочих камер воздуха теплом приводного двигателя, внешнего одностороннего обдува рабочих камер, необходимости периодического промыва или замены фильтров.

Цель изобретения - повышение надеж- ности путем уменьшения пыли во всасываемом воздухе и улучшение охлаждения компрессора.

Поставленная цель достигается тем, что компрессор снабжен кожухом, установлен- ным на картере с охватом крышки и цилиндра, вентилятор снабжен корпусом с входом и выходом, лопатки выполнены с осевым участком со стороны выхода корпуса, при этом в цилиндре выполнены сквоз- ные отверстия, в кожухе - выходное отверстие, а в корпусе - отверстия, тангенциальные к лопатками на их осевом участке,

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. показано поперечное се- чение диафрагменного компрессора.

Диафрагменный компрессор шахтного электровоза содержит основание 1, образующее картер 2 с горизонтальным приводным валом 3, и цилиндр 4, установленный на карте 2, крышку цилиндра 5, мембрану (диафрагму) 6, защемленную между торцами крышки 5 и цилиндра 4 с образованием рабочей камеры со стороны крышки 5 и камеры всасывания 8 со стороны цилиндра 4. Крышка цилиндра 5 имеет клапанную перегородку 9, образуя камеру сжатого воздуха 10, и патрубок 11 для его отвода. Сверху цилиндр 4 и его крышка 5 закрыты кожухом 12

Диафрагма 6 связана с приводным валом 3 посредством штока 13. Приводной вал компрессора 3 с одной стороны соединен с валом 14 приводного двигателя 15 при помощи упругой муфты 16, а на другой конец вала 3 установлен вентилятор 17, размещаемый в корпусе 18. Корпус 18 имеет входное отверстие 20, выходное отверстие 21 и отверстие 22, тангенциальные к лопаткам на их осевом участке.

В картере 3 со стороны вентилятора 17 выполнены входные отверстия 21, а в цилиндре 4 - выходные отверстия 3 и 24, через которые воздух поступает в кожух 12 с отверстием 25,

Диафрагменный компрессор для шахтных электровозов работает следующим образом.

При вращении вала 14 приводного электродвигателя 15, через упругую муфту 16 вращение передается валу 3 компрессора. Связанный с валом 3 шток 13 диафрагмы 6 движется возвратно-поступательно, «следствие чего объем рабочей камеры 7 попере- менно изменяется от максимума до минимума.Происходит всасывание и нагнетание в камеру 25 сжатого воздуха 10, который поступает в пневмосистему через выходной патрубок 11, Всасываемый через отверстие 20 вентилятором 17 воздух из шахтной атмосферы, загрязненный твердыми примесями, очищается. При этом воздух диагональной частью лопаток вентилятора подается в межлопаточные каналы осевого участка и под действием центробежных и кариолисовых сил твердые примеси осаждаются на стенках лопаток и сбрасываются в корпус 18, откуда с небольшой частью воздуха автоматически непрерывно удаляются через отверстия 22, тангенциальные к лопаткам на их осевом участке. В камере всасывания 8 вентилятором-пылеотделителем 17 создается избыточное давление на входе рабочей камеры 7. Часть воздуха через вентиляционные отверстия 23 и 24 поступает в полость между крышкой 5 и кожухом 12, откуда избыточное тепло рабочей камеры 7 выносится воздухом через выходное отверстие 25.

Использование заявляемого изобретения позволяет исключить обслуживание фильтра для очистки воздуха и существенно повысить эффективность охлаждения рабочей камеры компрессора, обеспечивая при необходимости непрерывный режим рабо ты компрессора вместо повторно-кратковременного

Формула изобретения

Диафрагменный компрессор, преимущественно для шахтных электровозов, го

держащий картер с горизонтальным приводным валом, цилиндр, установленный на картере, крышку цилиндра, мембрану со штоком, защемленную между торцами крышки и цилиндра с образованием рабочей камеры на валу установлен центробежный вентилятор с лопатками, в картере со стороны вентилятора выполнено входное отверстие, а шток связан с валом,о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения содержания

0

пыли во всасываемом воздухе и улучшения охлаждения компрессора, он снабжен кожухом, установленным на картере с охватом крышки и цилиндра, вентилятор снабжен корпусом с входом и выходом, лопатки выполнены с осевым участком со стороны выхода, при этом в цилиндре выполнены сквозные отверстия, в кожухе - выходное отверстие, а в корпусе - отверстия,танген- циальные к лопаткам на осевом участке.

Сущность изобретения; цилиндр установлен на картере с горизонтальным приводным валом. Мембрана с штоком защемлена между торцами крышки и цилиндра с образованием рабочей камеры со стороны крышки и камеры всасывания со стороны цилиндра. На валу установлен центробежный вентилятор с лопатками. В картере со стороны вентилятора выполнено входное отверстие. Шток связан с валом. Кожух установлен на картере с охватом крышки и цилиндра. Вентилятор снабжен корпусом с входом и выходом. Лопатки выполнены с осевым участком со стороны выхода. В цилиндре выполнены сквозные отверстия, в кожухе - выходное отверстие, в корпусе - отверстия, тангенциальные к лопаткам на осевом участке. 1 ил.

tt i 2f 3

П - Сжснпыц боьдух