СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ГЕНЕРАТОР ГАЗА Советский патент 1973 года по МПК F02B71/06 F02D39/10 

1

Изобретение отиосится к области сиободиопоршиезых машиИ.

Известны свободноиоршневые гелераторы газа (СПГГ) е виутренним располонсением компрессорных н «аружным расноложением буферных цнлиидро-в, содержащие поршневые грунны н реечный мехаиизм синхр0низац;1н. Стабилизация наружной и внутренней ме-рт1 ых точек поршневых групп (НМТ и ВМТ) осуществляется гндравЛИчески:М и ннев.матическн.м стабилизаторами, приводиМымн в действие сжатым воздухом, поступающ1 м из полости буфера через золотннкн, имеющие призод от кулачных шайб на валу .ма с П1хронизании. Пиевмостабилизатор перепускает воздух нз продувочного ресивера в буфер или из буфера в атмосферу, а гидростабилизатор управляет перемещением г)1ДраБЛИческого позиционера, штоки которого жестко связаны с 15ытеспительными поршнями дополилтельиых объемов компрессорных цилиндров.

С динамической точки зрения еистелы стабилизации положения поршневых групп содержит два колебательных контура регулирования (соответственно для ВМТ и HJV1T поршней) .

Осиовными факторами колебательного контура являются: чувствительный элемент-механический датчик в ВИде ,поднрул иненного

золот;1ика с и;)11водом от кулачно шайбы ва.la механизма сиихроннзашш; исполнительный орган в внде регулятора непрямого де1 гстБия с каскадом усиления и управляющий сигнал 5 в внде ириращеиия хода поршня. В переходком процессе на золотник стабилизатора, иродстг1вляюндего собой механическую систему с одной степенью свободы, действует ступенчатое возл1уи.1ение, которое перемещает золот0 и:1К на .конечное времся в новое ноложеннр. Продолжительность переходного процесса заisiic; T от MHor;ix факторов, но главныл образом от скорости наполнения или опоражнивания буферно полости. При опоражнивании

.) полост: сигнал от датчика на золотник стаб)лнзатора не поступает, в результате золотник находится под действием воз.мущеиия, характер которого отличается от возмущення, получаемого от датчика, п перемеще0 ине золотннка нодчннено экспоненциа.тьному колебательному закону.

Таким образом, этой системе стабилнзацнч мертвых точек хода норшней присуща опре;;еленная нечувствительность на переходные

5 зежимах н не 1збежны вынуждеННые колеба1П1Я подвижных детале. что снижает качест;so регулирова; ия.

Кроме того. СПГГ с двухфонтуриой системой регулироваиня хода nopnrneii требует на0 личия большого количества механизмов :;

звеньев, что усложняет всю систему регулирования в целом.

С целью улучшения качества переходных процессов и унрощения регулирования СПГГ в рейках выполиены целости и неренуск 1ые каналы.

Па фиг. 1 приведена схема СПГГ с устройством для стабилизации мертвых точек хода поршней; «а фиг. 2, 3 и 4 - различные положения порш-ней СПГГ в мертвых точках на гг ер ех о д н ы х р е ж им а х.

Золотнцковая задгкпутая полость / перемеш.ЖТся вместе с рабочем поршиеМ 2 орносител но корпуса генератора, в котором имеется О1шорстие 3. ЗолотнЦКО вая полость снабжеца отверстием 4, соединяющимСЯ па переходных режимах в НМТ с цродувочны.м реснверо-м 5, и отверстием 6, которое в ВМТ нсегда соединяется с каналом в трубопроводе 7, сообн1,енном с уравнительно Tpy6oii 8 буферной полостя СПГГ. Другая за.мкпутая полость 9 неремеплется вместе с рабочпм поршнем 10 в корпусе генератора относительно отверстня 1, coonHieiiHoro с атмосферой. При этом отверстие 2 к иоршцей всегда соединяется с отверстием и трубопроводе 13, связанном ;; уравп1ггелык) трубой буферной юлости СПГГ.

Работаег СГИГ следуюниьм образ(;м. При устано15Н15П емся режиме работы СПГГ з:1мкн} тая по.тость / исс1да находится нод Mini.iмальным дапленнем is уравшггельной трубе буферной полостн. Это происходит путем сои eц eпIIЯ отверстня 6 с отверстием в трубопроводе 7, когда рабочие иорппш находятся ijo пиутренней мертвой точке н давление в буферной полости пппгмально. ЗаМюнут 1Я нолость 9 всегда находится нод максимальным д; влением буферной нолости, поскольку только в наружно мертвой тоЧКе рабочих порыней отверстие 12 совменлается с отвсрстисдг п трубопро 5оде 13, т. е. когда давление в буферной иолости максимально. Задаиное по.юженнс паружно н внутренней мертрл х точек рабочих поршней 2 н 1G на устано:.И15:игмся режнме работы обусловлено определенн 1м положеннем отверстн 3 и // относительно корпуса СПГГ. нри котором ие про1 сход;1т совмещеиие этих отг ерсти с соответствхюндндп отвер-стнямн 4 и 12, что гарантирует получекие в замхнут1 1х полостях 9 п 1 соответст;5еНно макснма.иуного н мннима.тьпого дав.ченля. имею цегося в буферных полостях. Замкнут;и: цолость 9 с.тужпт для опоражпивання бу(|)ерных no.iocTeii, а замкнутая полость / д,1л их наполнеппя.

Прп нЗМепепнн режи,1а pa6oTi i СПГ1 H;Iиример при увеличении иагрузкп путем увсЛ 1Че1П1Я подачн топлива с COOTBCTCTBVIOHUIM

; змeнeинc ; мертвого оГгьема )oocoij;i. требуется увеличивать воздунппл заряд в буфер.ных нолостях. Паруж} ая и внугренняя MOpTFibic точки хода рабоч.их поршней смешаются от центра маилгн, что вызывает совменюние отверстий 3 и 4 в НМТ (фиг. 2). Поскольку давле Ц е в иродувоч1ио-.м ресИВере всегда больше м.тнимального давления буферных полостей, то давление в замкнутой полости / повыгнается. Во внутренней мертвой точке рабочих поршней (фиг. 3) происходит с(вме1цение отверстия 6 е отверстием в трубопроводе 7 и перетекание воздуха из замк1;утой полости / в ура винительную трубу буферных полостей, увелиЧИВая заряд воздуха в буферных полостях. Этот процесс повторяется до тех пор. пока не восстановится персоначальное положенне мертвых точек рабочих поргнней, соотвегствуюшее установиви1ем чя режи.му работы.

При измонеили режима работы СПГГ путем умеиьшения подачи топлива с соответствующим изменение:. мертвого объема компрессора требуется уменьшить воздупшый заряд в буферных нолостях. Паружная и внутренняя .;epTBij e точки хода рабочих поршней нач-инают смепи1ться от заданного но.тожения в сторОну к центру маш1пп, что г ызывает сов.мещснне отверстий // и 12 в ВМТ (фиг. 4). Тогда нроИСходнт истечение воздуха из замк1утой нолостн 9 в атмосферу. Поско.тьку даг,ление ii за: 1кнутой нолости 9 будет резко уменынаться, то пр.и положении рабочих поргпией в НМТ, когда совМеш,аются отверстия 12 и 13, воздух из уравиительной трубы 6 наполняет замкнутую нолость 9 (фиг. 1). у.лгеньшая таким образам заряд воздуха з буферных полосгях. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не восстановится перВоиачальное положение мертвых точек 1)абочпх норп1пей, соответствуюн(,ее уетано Н1. режиму работ1-1.

П

Свободноноршневой гезгсратор газа. с; держан1Н1 | норншевые группы н реечП1 1 1 механизм синхронизагиш, отличающийся тем, что. с целью улучн1е:1ня качества нереходных ироце-ссов и 11р01це11ия регулирования, в рейкгкч 1 ыно;г ены нолосги и перенускиые Kauia.ibi для ноперемогпого сообгцепия одпой из нолоетей с буфером при движении поршней в зопе в-нутренией мертвой точки и с продувОЧиы.м ресивером на не : еме::ных режимах, а другой - е бу(|)ером нри движении поршней в зопе ма тужной мертвой точки и с атлосферой на нереме:1Н1)1Х )еж;1мах.

т ЛО rvN i J -liS bvl .. II iiiLi i

.a lr- rr7-r...-i-X. ff,Ч

.

: f:..iL., Ч/ j 4,- 4 - С4Л fezsz lJ szzzs:S SSSSlS:45FN- T

rj

2

r r

vEZTLx

j ; 4

63-}

П 5 12 7J

(pi.j

Фиг.