Поршневой компрессор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалистических

Республим

«ii 877118 (61) Дополнительное к вет. сеид-ву (22) Заявлено 25. 06. 79 (21) 2787214/25-06 (51)M. Кл 3 с присоединением заявки ¹

F 04 В 31/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,1081. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30. 10. 81 (53) УДК 621.512 (088. 8) f

1 !

I .. (72) Авторы изобретения

А. П. Болштянский, В. Л. Гринблат и В. Г. Гр (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54 ) ПОРШНЕВОЙ КОМПРЕССОР

Изобретение относится к компрес- соростроению и касается поршневых компрессоров с бесконтактным уплотнением поршня.

Наиболее близким к предлагаемому является поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и размещенный в цилиндре с образованием камеры сжатия поршень, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником, подпитываемым через дроссельние отверстия от источника давления, причем между камерой сжатия 15 и дроссельными отверстиями выполнена кольцевая проточка, сообщенная посредством канала с областью пониженного давления (1).

Недостатком данного поршневого ком-сО прессора является недостаточно высокая производительность.

Цель изобретения — повышение производительности поршневого компрессора с бесконтактньпк уплотнением 25 поршня.

Указанная цель достигается тем, что кольцевая проточка выполнена в цилиндре, а компрессор дополнительно содержит камеру с расположенным 30 в ней упругим элементом, разделяющим последнюю на две полости, одна из которых сообщена с камерой сжатия, а другая — с кольцевой проточкой и источником давления и снабжена выступом в котором выполнен канал, и кольцевая проточка сообщЕна с областью пониженного давления через этот канал, а упругий элемент образует с выступом дроссельный зазор при ходе поршня к верхней мертвой точке.

При этом упругий элемент выполнен в виде мембраны.

На чертеже изображен предлагаемый поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня, продольный разрез.

Поршневой компрессор содержит цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и. 3 соответственно и размещенный в цилиндре 1 с образованием камеры 4 сжатия поршень 5, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическим подшипником,подпитываемым через дроссельные отверстия б от источника 7 давления,причем между камерой 4 сжатия и дроссельными отверстиями 6 выполнена кольцевая проточка 8, сообщенная посред,.твом канала 9 с областью 10 понижен877118

Во время хода всасывания давление в камере 4 падает, упругий элемент 12 отходит от выступа 15,дроссельный зазор 17 увеличивается и инородный газ от источника 7 давления сбрасывается через канал в атмосферу. Давление в проточке 8 па55

60 ного давления. При этом кольцевая проточка 8 выполнена в цилиндре 1, а компрессор дополнительно содержит камеру 11 с расположенным в ней упругим элементом 12, разделяющим последнюю на две полости 13 и 14 соответ.ственно, полость 13 сообщена с камерой 4 сжатия,а полость 14 — с кольцевой проточкой 8 и источником 7 давления и снабжена выступом 15, в котором выполнен канал 16, и кольцевая проточка 8 сообщена с областью 10 10 пониженного давления через этот канал

16, а упругий элемент 12 образует с выступом 15 дроссельный зазор 17 при ходе поршня к верхней мертвой точке. Упругий элемент 12 выполнен. в виде мембраны.

Предлагаемый поршневой компрессор с бесконтактным уплбтнением поршня работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении поршня 5 в цилиндре 1 рабочий газ всасывается через клапан 2 в камеру 4 сжатия, сжимается там и нагнетается потребителю через клапан 3.

От источника 7 давления инородный газ истекает через дроссельные отверстия

6 в зазор между цилиндром 1 и поршнем 5, создавая там несущий газовый слой, предотвращающий касание поршня

5 о стенки цилиндра 1. Кроме того, инородный газ поступает в полость 14, ЗО из которой частично истекает по каналу 9 в проточку 8, а частично через зазор 17 истекает в область 10. пони0 женного давления, которой в данном примере служит атмосфера. 35

При сжатии давление в камере 4 увеличивается, увеличивается перепад давления на упругом элементе 12 и,соответственно,его прогиб.Это приводит к постепенному уменьшению зазора 17 и 40 увеличению давления инородного газа в полости 14 и в соединенной с ней проточке 8.

Характеристика упругого элемента

12 и размеры выступа 15 подбираются таким образом, чтобы давление, инород— 45 ного газа в проточке 8 всегда был6. равно или чуть меньше давления в камере 4 сжатия. В этом случае на ходе сжатия и нагнетания утечки рабочего газа из камеры 4 сжатия в картер компрессора равны нулю, или незначи тельны. дает. Существенно уменьшается и давление в зоне дроссельных отверстий 6 за счет большого расхода инородного газа через канал 16, но, поскольку боковые усилия, действующие на поршень на ходе всасывания незначительны, этого давления достаточно для центрирования поршня 5. Однако, уменьшение давления в зоне дроссельных отверстий 6 приводит и к уменьшению потока газа из зоны аэростатического подшипника к проточке 8, что уменьшает воэможность попадания инородного газа в камеру сжатия на ходе всасывания, которое происходит в результате смешивания газов на границе их соприкосновения.

Таким образом, такое выполнение компрессора позволяет исключить утечки рабочего газа на ходе сжатия и существенно уменьшить их на ходе всасывания, что дает возможность повысить производительность.

Формула изобретения

1. Поршневой компрессор с бесконтактным уплотнением поршня, содержащий цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и размещенный в цилиндре с образованием камеры сжатия поршень, имеющий боковую поверхность, служащую аэростатическнм подшипником, подпитываемым через дроссельные отверстия от источника давления, причем между камерой сжатия и дроссельными отверстиями выполнена кольцевая проточка, сообщенная посредством канала с областью пониженного давления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, кольцевая проточка выполнена в цилиндре, а компрессор дополнительно содержит камеру с расположенным в нйй упругим элементом, разделяющим последнюю на две полости, одна из которых сообщена с камерой сжатия, а другая — с кольцевой проточкой и источником давления и снабжена выступом, в кототором выполнен канал, и кольцевая проточка сообцена с областью пониженного давления череэ этот канал, а упругий элемент образует с выступом дроссельный зазор при ходе поршня,к верхней мертвой точке.

2. Компрессор по п.1, о т л и-. ч а ю шийся тем, что упругий элемент выполнен в виде мембраны.

Источники информации, принятые во вниманий при экспертизе

1. Патент ФРГ М 1236877, кл. 47 f 19/01,опублик. 1967.

877118

Составитель В. Федоров

Редактор М. Янович Техред M.Гергель Корректор М Лемчик

Заказ 9557/52 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4