Винтовой компрессор

 

Изобретение относится к винтовым компрессорам с регулируемыми производительностью и степенью сжатия и позволяет расширить функциональные возможности путем независимого регу^лирования геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия и регулировании лроизво'' дительнорти. Поршневые полости гидроцилиндра (Г) 16, шток которого через передачу винт - гайка и шестеренчатую пару связан с сегментами торцевого окна нагнетания, и гидроцилиндра привода золотникового р^^ гулятора производительности сообщены между собой трубкой 14, а штоковые полости этих гидроцилиндроа сообщень! трубкой 15. Поршневая и штоковая полости' Г 16 со^ общены переливной трубкой 19. Шток пиевмоцйлиндра (П)1, поршневая полостькоторого сообщена с полостью нагнетания, а Штоковая - с промежуточной рабочей полостью, при помощи зубчатой рейки и шестеренчатой пары связан с сегментами торцевого окна нагнетания. Одна из шестерен пары передачи от Л 1 к сегментам связана со штоком гидроцилиндра 8, выводящего шестерню из зацепления. Поршневая полость гидроцилиндра.8 сообщена, с полостью всасывания, а штоковая через обратные клапаны 12 и 13 - с поршневой и •штоковой полостями Г 16, в свою очередь сообщенными с гидрораспределителем 20. Наличие переливной тр^ки 19 обеспечивает неизменную производительность при регулировании геометрической степени сжатия за счет возникновения рассогласования усилий на поршне П 1 при изменении степени сжатия. В свою очередь отключение П 1 и регулирование'геометрической степени сжатия при помощи Г 16 и одновременном регулирований производительности обеспечивают независимость регулирования. Эти два фактора расширяют функциональные возможности компрессора при наличии одного гидрораспределителя, управляющего гидроцилиндрами. 4 ил.СПGго о с>&СА>&Изобретение относится к винтовым компрессорам, а именно к винтовым маслозаполненным компрессорам.Известно устройство, в котором регулит рование геометрической степени сжатия винтового компрессора, а следовательно, и увеличение его эффективного КПД достигается С помощью электронно-вычислительной машины, испопнительного механизма ввиде гидроцилиндра, зубчато-реечной передачи и связанных с ней сегментов, изменяющих площадь торцевого окна нагнетания, а следовательно, и геометрическую степень сжатия компрессора.Однако возможно регулирование или при изменении степени сжатия/или при из-, менении производительности компрессора. Только при зтом возможно применить микро

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК.... Ж„, 1712663 А1 (sl)s F 04 С 18/16,29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4782243/29:, . которого сообщена с полостью нагнетания, . (22) 16.01.90 а штоковая — с промежуточнсй рабочей по(46) 15;02,92. 6юл. N. 6 лостью, при помощи зубчатой рейки и шес(75)В,И.Масютин -,: . теренчатой пары связан с сегментами (53) 621.514.54 (088.8) торцевого окна нагнетания. Одна из шесте(56) Заявка Швеции N 427063, . :. рен пары передачи от fl 1 к сегментам свякл. F 04 С 29/08, 1979,,:- зана со штоком гидроцилиндра 8, выводящего шестерню из зацепления. Пор{54) ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР . шневая полость гидроцилиндра.8 сообщена, (57)Изобретениеотноситсяквинтовымком- . с полостью всасывания, а штоковая через прессорам с регулируемыми производи- . обратные клапаны 12 и 13 — с поршневой и тельиостью и степенью сжатия и позволяет штоковой полостями Г 16, в свою очередь . расширить. функциональные воэможности: сообщенными с гидрораспределителем 20. путем независимого регулирования геомет.-. Наличие переливной трубки 19 обеспечиварической степени сжатия при изменении етнеизменнуюпроизводительностьприрестепени сжатйя и регулировании лроизво :: гулировании геометрической степени дительности. Поршневые полости гидроци-: сжатия за счеТ возникновения рассогласолиндра (Г) 16, и.ток которого через передачу вания усилий на поршне П 1 при изменении . винт- гайка и шестеренчатую пару связайс: . степени сжатия. В свою очередь отключесегментами торцевого окна нагнетания; и ние П 1 и регулирование геометрической гидроцилиндра привода золотникового ре-... степени сжатия при помощи Г16иодновре гулятора производительности сообщены: менном регулировании производительномежду собой трубкой 14, а штоковые поло- сти обеспечивают независимость сти этих гидооцилиндров сообщены трубкой: регулирования. Эти два фактора расширяют

15;.Поршневая и штоковая полости Г 16 со .: функцйональные возможности компрессообщены переливной трубкой 19. Шток ййев- . ра при наличии одного гидрораспределитемоцилиндра (П)1, поршневая полость.. ля, управляющего гидроцилиндрами. 4 ил.

И. виде гидроцилиндра, зубчато-реечной передачи и связанных с ней сегментов, изменяющих площадь торцевого окна нагнетания, а следовательно, и геометрическую степень сжатия компрессора.

Однако вЬзможно регулирование или при изменении степени сжатия, или при изменении производительности компрессора, только при этом возможно применить микро Изобретение относится к винтовым . компрессорам, а именно к винтовым масло.заполненным компрессорам.

Известно устройство, в котором регулй-, . рование геометрической степени- сжатйя винтового компрессора, а следовательно. и увеличение его эффективного КПД достйгается с помощью электронно-вычислительной машины, исполнительного механизма в

1712663 электронно-вычислительную машину, обладающую примерно такой же стоимостью, что и предлагаемое устройство, кроме того, электронно-вычислительную машину. необходимо обслуживать.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем независимого -регулирования геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия и регулировании производительности.

В предлагаемом компрессоре достигается два независимых регулирования — как при изменении степени сжатия, так и при изменении производительности компрессора, которое дает суммарное повышение эффективного КПД (около 4% при регулировании от степени сжатия и минимум

10% для регулирования от изменения производительности компрессора при существующем уровне развития компрессоростроения), На фиг.1 представлен компрессор, поперечный разрез; на фиг.2 — первый гидроцилиндр, продольный разрез; на фиг,3, 4— то же, второй гидроцилиндр.

Компрессор содержит полости всасывания, нагнетания, промежуточные рабочие полости и часть предлагаемого устройства, регулирующая геометрическую степень сжатия при изменении степени сжатия. Эта часть устройства выполнена в виде поршневого пневмоцилиндра, содержащего цилиндр 1, большой поршень 2, пружину 3, малый поршень 4, зубчатую рейку 5, зубчатую пару (не показана), шестерни которой имеют заостренную с торцевой части форму зубьев и связанны с зубчатой парой подвижные сегменты 6 и 7. Поршневая полость пневмоцилиндра 1 сообщена с полостью нагнетания, а штоковая — с промежуточной г олостью (см. фиг.4).

Компрессор снабжен двумя гидроцилиндрами, Первый гидроцилиндр состоит из гидроцилиндра 8, пружины 9, штока 10, связанного с парой одной из шестерен 11, выполненной подвижной в осевом направлении. Штоковая полость гидроцилиндра 8 сообщена со всасыванием (см. фиг.4). Поршневая полость гидроцилиндра 8 (см. фиг.2) сообщена через обратные клапаны 12 и 13 с трубопроводами 14 и 15, подводящими масло к второму гидроцилиндру 16 (фиг,3, фиг.4), Шток второго гидроцилиндра 16 через передачу винт-гайка 17. зубчатую передачу

10 и зубчатую пару. не обозначенную позициями на фиг.1, фиг.З, связан с подвижными сегментами 6 и 7. Поршневая полость гидроцилиндра 16 через трубопровод 14 связана с поршневой полостью третьего гидроцилиндра 18, а штоковая полость гидроцилиндра 16 через трубопровод 15—

5 со штоковой полостью третьего гидроци-. линдра 18. Кроме того, полости гидроцилиндра 16 сообщены переливной трубкой 19 (см, фиг.3).

Третий гидроцилиндр 18, в полости ко10 торого масло подается из гидрораспределителя 20, служит для передвижения. золотника 21, регулирующего производительность компрессора.

Компрессор работает следующим обра15 зом.

Регулирование геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия происходит по уравнению, выводящемуся из условия равновесия поршня 2 пневмоци20 линдра 1 (см, фиг.1)

Рвс — (П 0 — б (0 — d ))=

2 р 2 2

25 =P) +С 2, где Рес-давление всасывания, меняющееся незначительно;

Рн

П = — — степень сжатия;

Рвс

Р— давление нагнетания;

0 — диаметр поршня 2 пневмоцилиндра

1: а — геометрическая степень сжатия i-ой промежуточной рабочей полости;

m — показатель политропы сжатия;

d — диаметр штока поршня 2;

Р - усилие предварительного сжатия пружины 3;

40 С вЂ” жесткость пружины 3 фиг.1;

Z — смещение поршня 2 фиг.1

Однако через зубчатую передачу 10, передачу винт-гайка 17 происходит перемещеwe штока поршня гидроцилиндра 16. При

45 этом масло переливается из штоковой полости в поршневую указанного гидроцилиндра по переливной трубке 19.

Регулирование геометрической степени сжатия при регулировании производительности компрессора происходит следующим образом. Масло, попадающее в полости гидроцилиндра 18 по трубопроводам 14 и 15, поступает в гидроцилиндр 16, что приводит к перемещению его штока, передаче

55 движения через передачу винт-гайка 17, зубчатую передачу 10 на сегменты 6, 7. При этом масло через обратный клапан 12 или 13 (см. фиг,4) попадает в штоковую полость гидроцилиндра 8, что приводит к движению

1712663 штока 10 и выходу зубчатого колеса 11 из зацепления. В это время поршни 4 и 2 в пневмоцилиндре 1 не двигаются.

Формула изобретения 5

Винтовой компрессор, содержащий полости всасывания, нагнетания и промежуточные рабочие полости, золотниковый регулятор с приводом и устройство регули- рования геометрической степени сжатия, 10 выполненное в виде поршневого пневмоцилиндра, шток которого при помощи зубчатой рейки и шестеренчатой пары связан с.. сегментами торцевого окна нагнетания, о тл и ч а ю шийся . тем, что, с целью 15 расширения функциональных возможностей путем независимого регулирования геометрической степени сжатия при изменении степени сжатия и регулировании производительности, он снабжен двумя 20 гидроцилиндрами, при этом шток первого гидроцилиндра связан с одной иэ шестерен устройства регулирования геометрической степени сжатия, выполненной подвижной в осевом направлении, шток второго гидроцилиндра через передачу винт-гайка и шестеренчатую пару связан с сегментами торцевого окна нагнетания, привод золотникового регулятора выполнен в виде третьего гидроцилиндра, поршневая полость пневмоцилиндра сообщена с полостью нагнетания, штоковая — с промежуточной полостью. поршневые полости второго и третьего гидроцилиндров сообщены между собой и их штоковые полости также сообщены, штоковая и поршневая полости второго гидроцилиндра сообщены переливной трубкой, поршневая полость первого гидроцилиндра сообщена с полостью.всааывания, а штоковая через обратные клапаны— с поршневой и со штоковой полостями второго и третьего гидроцилиндров.

1732663

1712663

Составитель-С.Калинин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгорщ . вЛ апарина. 101

Заказ 522 Тираж : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4Л