Золотниковый регулятор к поршневому компрессору высокого давления с гидравлической передачей Советский патент 1936 года по МПК F04B9/10 

Изобретение относится к золотниковым регуляторам к поршневым компрессорам ВЫСОКОГО давления с гидравлической передачей, предназначенным для регулирования объема замыкающего столба жидкости, заключенной между ведомыми поршнями, путем частичного перепуска туда жидкости из промежуточного столба, заключенного между ведущими и ведомыми поршнями гидравлической передачи.

Одной из наиболее сложных задач гидравлической передачи, применяемой в компрессораз высокого давления для передачи движения от шатунно-кривощипного механизма к поршням газовых цилиндров, является то, что столбы масла должны быть всегда строго определенной длины.

В предлагаемом золотниковом регуляторе шток регулирующего золотника посредством крейцкопфа, расположенного в неподвижных параллелях, взаимодействует с коромыслом, ось качания которого расположена на крейцкопфе. Концы же коромысла взаимодействуют с компрессорными штоками при помощи шарниров с возможностью скольжения последних концами своих плеч.

На чертеже фип 1 изображает вертикальный разрез ЗОЛОТНИКОВОГО регулятора к поршневому компрессору высокого давления с гидравлической передачей и фиг. 2-разрез по А А фиг. 1.

Предлагаемое изобретение касается ТОГО случая, когда равенство объемов рабочих столбов / и // масла, связывающих первичный цилиндр 7 со вторичными 2 и 5, обеспечивается упорами 4 и 5, расположенными под масляными порщнями, либо еще и упорами б и 7, ограничивающими их движение и сверху. Для ТОГО, чтобы вторичные поршни S и 9 совершали свой полный путь между нижним и верхним мертвыми положениями, необходимо, чтобы объем замыкающего столба /// масла был строго определенным. При избыточной его величине ход поршней получится срезанным сверху, при недостатке объема поршни не будут доходить до нижней мертвой точки.

Чрезмерное отклонение как в одну, так и в другую сторону объема масла в замыкающем столбе может привести к полной остановке вторичных поршней 8 и 9 - тогда мащина станет буксовать, а все масло, вытесняемое при движении первичного поршня JO, будет попеременно перетекатьJ в одну и другую сторону между рабочими столбами f и // через перепускные клапаны /7 и 72.

Чтобы избежать как полного, так и частичного буксования и обеспечитьтем самым нормальную работу компрессора, необходимо сохранять неизменным, стабильным объем замыкающего столба fIL

Длина его должна быть такой, при которой оба вторичных поршня всегда находились бы во взаимно противоположном положении. В таком случае они всегда будут одновременно проходить среднее положение и также одновременно достигать взаимно противоположных мертвых точек.

Для осуществления этого на штоках 13 и 14 обоих вторичных поршней укреплены шарниры 15 и /б, в которых скользят концы плеч коромысла /7, осью качания которого служит крейцкопф 24, расположенный в неподвижных параллелях 18, параллельных осям вторичных штоков 13 и 14, и связанный со штоком 19 регулирующего золотника 20.

При нормальной длине замыкающего столба /// масла средняя точка коромысла, остающаяся неподвижной при всех углах его поворота, будет стоять «в том положении, при котором, как входной канал, сообщающий столб /// либо с рабочими столбами / и //, где давление масла более высокое, чем в столбе Я/, либо непосредственно с питающим столбы / и // насосом 21, так и выходной канал, открывающий выход маслу из столба /// в обратную магистраль, закрыт золотником 20.

При утечке масла из столба /// его .длина сократится, оба поршня вместе с золотником 20 сместятся вверх и золотник 2 откроет отверстие впускного канала, которое будет оставаться открытым до тех пор, пока масло, поступающее из рабочих столбов / и //, не приведет к норме величину замыкающего столба ///. Подвод масла высокого давления не обязательно должен итти за счет рабочих столбов / и //. Он может быть осуществлен и непосредственно от питающего их насоса.

В случае, если утечка через сальники 22 vi 23 невелика, а протекание масла сквозь неплотности поршней 8 и 9 из столбов / и //, где давление значительно выше, в столб ///, напротив, будет значительным, в столбе /// получится избыток масла, кoтdpый заставит поршки и Р- сместиться книзу. Вместе : ними пойдет вниз золотник 20, который откроет выход маслу; через него уйдет наружу весь его избыток.

Гидравлическая передача позволяет

изменять производительность компрессора сокращением хода вторичных поршней 8 VI 9 либо смещением вниз этих поршней при неизменном ходе. В последнем случае производительность уменьшается вследствие увеличения мертвых пространств в газовых цилиндрах.

Из всех этих случаев регулировки производительности длина замыкающего столба /// масла может остаться неизменной лишь в первом, и то лишь тогда, когда сокращение хода вторичных поршней производится равным сверху и снизу, и среднее их положение остается на прежней высоте. Во всех же остальных случаях регулировки, связанных со смещением среднего положения поршней, величина замыкающего масляного столба должна быть приведена в соответствие с производительностью компрессора или, точнее, с измененным средним положением поршней.

Описанный золотнйкрвый регулятор в полном соответствии с этими требованиями может быть установлен на различную величину масляного столба ///. Так например, для увеличения замыкающего столба достаточно поворотом рукоятки 25 (фиг. 2) либо другим способом поднять тягу 19 золотника 20. Тем самым будет открыт доступ в столб /// масла, которое будет поступать до тех пор, пока вторичные поршни 8 9 вместе с коромыслом 77 и золотником 20 не опустятся на ту же величину, на которую был поднят прежде золотник 20.

При отсутствии в гидропередаче возможности сокращения подаваемого во вторичные цилиндры масла, любое снижение производительности можно получить увеличением при помощи золотникового регулятора замыкающего столба масла. Это увеличение масла ограничит подъем вторичных поршней 8 vi 9 к сократит тем самым их ход. Избыток масла, поступающего из первичного цилиндра 1, будет перетекать при этом через перепускные клапана 11 и 12. То обстоятельство, что увеличение масла в замыг кающем столбе зависит только от того, насколько поднят будет золотник 20, обеспечивает плавность регулировки и позволяет устанавливать компрессор на любую производительность.