Поршневой компрессор Советский патент 1981 года по МПК F04B31/00 

1

Изобретение относится к компрессоррстроению и касается поршневых компрессоров с бесконтактным уплотнением ПО И11НЯ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поршневой ксжотрессор С бесконтактным уплотнением поршня, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, последний из которых установлен в линии нагнетания, и размещенный в цилиндре поршень, имеющий б жовую поверхность, служащую аэростатическим подшипником, подпитываемым через дроссельные отверстия, подключенные к источнику давления

СПОднако данный компрессор характеризуется низким ресурсом, связанным с недостаточно надежным центрированием поршня при запуске компрессора. .

Цель изобретения - повьшение ресурса путем улучшения центрирования при запуске компрессора.

Указанная цель достигается тем, что поршневой компрессор дополнительно содержит камеру с расположенным в ней упругим элементом, имекм и1М -дроссельное отверстие и разделяющим

последнюю на две полости, подсоединенные к линии нагнетания, .причем камера снабжена расположенным в одной из плоскостей выступом и выполненным в ней выходным каналом, и упругий элемент в запуска образует с выступсад дроссельный зазор. При упругий элемент может быть выполнен в виде сильфона.

Кроме того, упругий элемент может быть выполнен в виде мембраны.

Упругий элемент может быть также .выполнен в виде подпружиненной заслонки .

На фиг 1 схематично изображен предлагаемый поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант выполнения погманевого компрессора с упругим элементом в виде сильфона; на фиг. 3 - то же, в виде подпружиненной заслонки.

Поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня содержит цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и 3 соответственно, последний из которых установлен в линии 4 нагнетания, размещенный в цилиндре 1 поршень 5, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником, подпитываемын. через дроссельные отверстия б, подключенные к источнику 7 давления. При этом компрессор дополнительно содержит камеру 8 с расположенным в ней упругим элементом 9, имеющим дроссельное отверстие 10 и разделяющим последнюю на две полости 11 и 12 соответственно, присоединенные к пинии 4 нагнетания, причем камера 8 снабжена расположенным в полости 12 выступсж 13 и выполненным в ней выходным кантом 14, и упругий элемент 9, который в момент запуска образует с выступе 13 дроссельный зазор 15. Упругий элемент 9 может быть выполнен в виде мембраны (фиг. 1), сильфона (фиг, 2) или подпружиненной заслонки (фиг. 3}

ПоЕШневой компрессор работает следующим образом.

Рабочий газ через всасывакяций клапан 2 поступает в цилиндр 1 и через нагнетательный клапан 3 по линии.4 нагнетания подается ,потребителю. При нагнетании часть рабочего газа поступает через источник 7 давления и далее через дроссельные отверстия 6 на подпитку аэростатического подааипника создавая несущий газовый слой, предотврс1щак1 {1й -касание поршня 5 о стенки цилиндра 1. Таким образом обеспечивается аэростатическое центрирование поршня 5 при работе компрессора. При запуске компрессора, когда давление в выходном канале 14 равно атмосферному, так как потребитель еще не эапитан газом под давлением, на ходе сжатий рабочий газ из цилиндра 1 по линии 4 нагнетания поступает как в полость 1,1, так и в полость 12. Однако, поскольку суммарное сопротивление части линии 4 нагнетания со стороны полости 12 дроссельного зазора 15 и выходного-канала 14 больше,чем части линии 4 нагнетания со стороны полости 11, то образующийся перепад давления перемещает упругий элемент 9 в направлении выступа 13. Дроссельный зазор 15 при этом уменьшается до минимальной величины и истечение рабочего газа в выходной канал 14 прои ходит только через дроссельное отверстие 10. Это обстоятельство позволяет повысить уже в начале первого хода сжатия давление в линии 4 нагнетания до рабочего давления, которое через источник 7 давления и дроссельные отверстия 6 поступает на подпитку аэростатического подшипника и уже в первый момент запуска компрессора Осуществляет центрирование поршня 5 в цилиндре 1. При дальнейшей работе ксмлпрессора рабочий газ, поступанлций потребителю через линию 4 нагнетания

дроссельное отверстие 10 и выходной канал 14 постепенно повышает давление у потребителя, перепад давления на упругом элементе 9 во время хода сжатия уменьшается и упругие силы отжимают его от выступа 13, увеличивая от цикла к циклу дроссельный зазор 15. Когда давление у потребителя повышается до нормы, упругий элемент 9 отжимается полностью и дроссельный зазор 15 становится максиЦальным, не создаквдим существенного сопротивления протекающему по нему рабочему газу.

Таким образе, предлагаемое выполнение поршневого компрессора обеспечивает аэростатическое центрирование поршня в цилиндре при запуске компрессора, и дает возможность избежать их контакта в начальный момент работы и тем салвлм повысить ресуре в целом.

Формула изобретения

1 Поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанс1ми, последний из которых установлен в линии нагнетания,и

размещенный в цилиндре поршень.

имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником,подпитываёмь1М через дроссельные отверстия, подключенные к источнику давления, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса путем улучшения центрирования поршня при запуске компрессс а, он дополнительно содержит камеру с расположенным в ней упругим элементом, имеющим

0 дроссельное отверстие и разделяющим последнюю на две полости, подсоединенные к линии нагнетания, причем камера снабжена расположенным в одной из полостей выступом и выполненj ным в ней выходным каналом, и упругий элемент в м умент з.апуска образу ет с выступсяи дроссельный зазор.

2.Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что упругий

Q элемент выполнен в виде мембраны.

3.Компрессор по п. 1, о т л и чающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде сильфона.

4.Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что упругий

элемент выполнен в виде подпружиненной заслонки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 40 1- Патент Швейцарии 359.508, кл. 27 В 17, 1962.