Поршневой компрессор Советский патент 1982 года по МПК F04B31/00 

1

Изобретение относится к компрес|СОростроению и касается поршневых компрессоров.

Наиболее близким к предлагаемому является поршневой компрессор, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательньм клапанами, установленный в нем с зазором полый поршень, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипников, подпитываемым через выполненные в поршне радиальные етверстия 1}.

Недостаток данного поршневого компрессора - низкий КПД, обусловленный большими утечками компрессируемого газа. .

Цель изобретения - повышение КПД поршневого компрессора.

Указанная цель достигается тем, что в полости поршня с образованием кольцевой камеры установлена втулка с осевыми и радиальными отверстиями, причем в камере соосно радиальным отверстиям поршня и втулки

установлены пружины,снабженные со стороны радиальных отверстий втулки запорными пластинами.

На чертеже схематически изображен предлагаемый поршневой компрессор, продольный разрез.

Поршневой компрессор, содержит, цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и 3, установленный в нем с зазором k полый поршень 5, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипни- ком, подпитываемым через вь1полненные в поршне 5 радиальные, отверстия 6.

ts В полости 7 поршня 5 с образованием кольцевой камеры 8 установлена втулка 9 с осевыми и радиальными отверстиями 10 и 11. Причем в камере 8 соосно радиальным отверстиям 6 и 11 поршня 5 и втулки 9 установлены пружины 12, снабженные со стороны радиальных отверстий 11 втулки 9 запорными пластинами .96 13. а днище 14 поршня 5 имеет обратный клапан 15. Поршневой компрессор работаетсле дующим образом. При возвратно-поступательном движении поршня 5 в цилиндре 1 происходит попеременная подача рабочей среды через всасывающий клапан 2 в цилиндр 1, ее сжатие и последующее нагнетание через нагнетательный клапан 3 потребителю. При этом часть компрессируемой рабочей среды через обратный клапан 15 выполненный в днище U поршня 5 поступает в полость 7, из которой че1эез осевые отверстия 10 втулки 9 в кольцевую камеру 3. В дальнейшем эта часть рабоп чей среды через зазор между витками пружин 12 дросселируется в радиальные отверстия 6, а из последних в зазор А на подпитку аэростатическо го подшипника , обеспечивая тем самым центровку поршня 5- Давление рабочей среды в зоне радиальных отверстий 6 ниже, чем в полости 1, вследствие чего на запорных пластинах 13 имеется перепад давления, сжимающий пружины 12 на величину, определяемую ,их-жесткостью. При воздействии на поршень 5 бокового усилия, направленного, например, справа налево, зазор k с левой стороны поршня 5 уменьшается, вследствие чего давление в зоне отверстия 6 со стороны этого зазора увеличивается, что приводит к уменьшению перепада давления на запорной пластине 13, так как давление газа в полости 7 остается в процессе работы практически неизменным и равным удавлению нагнетания. При этом пружина 12, находящаяся слева, несколько разжимается, |3,азор между ее витками увеличивается, что приводит к еще большему увеличению давления в зазоре с левой стороны поршня 5В зазоре А с противоположной стороны поршня 5 давление газа в зоне отверстия 6 со стороны этого зазора падает, пружина 12 справа сжимается, расход газа через зазор между ее витками уменьшается, что приводит к еще большему уменьшению давления газа в зазоре 4 с этой стороны поршня 5. Разница давлений в зазоре 4 с левой и правой сторон поршня 5 возвращает последний в положение, близкое к концентричному. При этом суммарный расход газа, затрачиваемый на центрирование, остается таким же, как и до действия нагрузки. Таким образом, в предлагаемой кон струкции поршень работает с меньший эксцентриситетом, что приводит к уменьшению утечек и повышению КПД. Формула изобретения Поршневой компрессор,содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами, установленный в нем зазором полый поршень, имеющий боковую поверхность, служащую.аэростатическим подшипником, подпитываемым через выполненные в поршне радиальные отверстия, отличающий с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения утечек, -в полости поршня с образованием кольцевой камеры установлена втулка с осевыми .и радиальными отверстиями,, причем в камере соосно радиальным отв стиям поршня и втулки установлены пружины, снабженные со стороны радиальных отверстий втулки запорными пластинами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Швейцарии К 359507, кл. 27 в, 17. опублик. 19б2.