роторный компрессор

Формула изобретения

Компрессор роторный, содержащий корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками и входными и выходными окнами, размещенный в нем ротор, состоящий из входного и опорного валов, имеющих дискообразные стенки, между которыми закреплены пилоны, и поршни, расположенные в продольных выемках пилонов, а также механизм синхронизации вращения поршней и вала, выполненный в виде системы шестерен, при этом рабочие объемы камер всасывания и сжатия образованы между поршнями, продольными перегородками, пилонами, корпусом и дискообразными стенками, при этом в каждом поршне выполнена продольная выемка для прохода продольных перегородок, отличающийся тем, что он снабжен перепускными каналами, выполненными в дискообразных стенках и сообщающими входные и выходные окна с соответствующими рабочими объемами, причем рабочие объемы камер сжатия образованы наружными цилиндрическими поверхностями поршней, боковыми поверхностями продольных перегородок, наружными цилиндрическими поверхностями пилонов, внутренней поверхностью корпуса, а такие торцевыми поверхностями дискообразных стенок, при этом между кромками и внутренней поверхностью продольных выемок поршней и продольными перегородками выполнен зазор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к роторным компрессорам и может быть использовано в народном хозяйстве для перемещения жидких и газообразных рабочих тел из одного объема в другой как с изменением давления рабочего тела на выходе из компрессора, так и без изменения давления рабочего тела на выходе, когда компрессор может использоваться в режиме насоса.

Известен "Компрессор для текучей среды", содержащий цилиндр с всасывающей и нагнетательной сторонами, имеющими проходы, ротор, эксцентрично расположенный в цилиндре с возможностью вращения относительно последнего и имеющий опоры вращения, причем ось цилиндра параллельна оси вращения ротора, совпадающей с его собственной осью, а наружная поверхность ротора находится в контакте с внутренней поверхностью цилиндра, при этом ротор имеет на наружной поверхности спиральную канавку, шаг которой постепенно уменьшается от всасывающей стороны к нагнетательной стороне, и спиральную лопатку, расположенную в канавке с возможностью скольжения в радиальном направлении ротора, контактирующую своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью цилиндра по всему диаметру последней и разделяющую полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротором на множество рабочих камер ( SU, N 1605931, F 04 С 18/16, 1988).

Это устройство позволяет обеспечить необходимую степень сжатия.

Однако наличие в компрессоре спиральной лопатки, установленной в спиральной канавке, имеющей шаг, постепенно уменьшающийся от всасывающей стороны к нагнетательной стороне, усложняет технологию изготовления устройства и повышает износ лопатки и ротора по поверхности контакта, снижая тем самым ресурс компрессора.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является компрессор, который содержит корпус с цилиндрической полостью и продольными перегородками, ротор с продольными выемками, состоящий из входного вала, пилонов, опорного дала и дискообразных стенок, поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов ротора вала и имеющие продольные выемка, механизм синхронизации вращения поршней и валов, выполненный в виде системы шестерен, а также впускные и выпускные окна, выполненные на корпусе, и рабочие объемы. При этом продольные выемки ротора-поршня сопрягаются с продольными перегородками (FR N 1337661, F 02 В 53/00, 1962).

Работа этого устройства в режиме насоса обеспечивается за счет введения зацепления кромок продольной выемки в роторахпоршнях одновременно с двумя различными боковыми поверхностями продольной перегородки, установленной на внутренней поверхности корпуса в рабочей цилиндрической полости.

Однако такое взаимодействие кромок выемок роторов-поршней с перегородками приводит к усложнению технологии изготовления компрессора.

Техническая задача упрощение технологии изготовления компрессора.

Технический результат достигается тем, что в компрессоре, содержащем корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками, входными и выходными окнами, вал, состоящий из входного вала, пилонов, опорного вала и дискообразных стенок, поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов и имеющие продольные выемки, механизм синхронизации вращения поршней и вала, выполненный в виде системы шестерен, и рабочие объемы, которые образованы наружными цилиндрическими поверхностями поршней, боковыми поверхностями пилонов, внутренней поверхностью кopnуca, a также торцевыми поверхностями дискообразных стенок.

На фиг. 1 представлен компрессор роторный, общий вид; на фиг.2 изображен разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 изображен разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 изображен разрез В-В фиг. 1.

Компрессор роторный содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, фланец 2 с зубчатым колесом, фланец 3, поршни 4, шестерни 5 механизма синхронизации, продольные перегородки 6 и вал в сборе.

Ротор в сборе образован из входного вала 7, пилонов 8, опорного вала 9 и дискообразных стенок 10 и 11. На роторе установлены поршни 4, продольное расположение которых ограничено торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10 и 11, входного 7 и опорного 9 валов, соответственно (фиг.1).

Каждый поршень 4 выполнен в виде цилиндра с выемкой 12 и осью 13, причем поршни 4 установлены на подшипниках 14 входного 7 и опорного 9 валов, соответственно, и размещены в продольных выемках 15 пилонов 8.

На корпусе 1 компрессора выполнены входные окна 16 и выходные окна 17.

В дискообразной стенке 10 выполнены перепускные каналы 18, с помощью которых периодически соединяется выходные окна 17 с камерами сжатия 19 компрессора (фиг. 2, 3).

В дискообразной стенке 11 выполнены перепускные каналы 20, с помощью которых входные окна 16 периодически соединяются с камерой всасывания 21 компрессора (фиг. 4).

Механизм синхронизации образован зубчатым колесом фланца 2 и шестернями 5. Каждая шестерня 5 размещена в пазу 22 дискообразной стенки 11 и установлена без возможности вращения относительно поршня 4 на оси 13, например, с помощью шпонки или установочного винта (на чертеже не показано) и введена в зацепление с зубчатым колесом фланца 2, что обеспечивает синхронизацию вращения ротора в сборе и поршней 4 и периодическое пропускание продольных перегородок 6 через выемки 12 в поршнях 4 без контакта перегородок 6 с поршнями 4.

Фланцы 2 и 3 закреплены на противоположных торцевых поверхностях корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 23.

Дискообразные стенки 10, 11 и пилоны 8 соединены между собой с помощью шпилек 24 и 25.

Продольные перегородки 6 размещены между торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10 и 11 и закреплены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 26.

Входной вал 7 и опорный вал 9 жестко соединены (выполнены за одно целое) со стенками 10, 11, соответственно.

Ротор в сборе установлен на подшипниках 27 во фланцах 2,3.

Работает компрессор следующим образом.

При вращении входного вала 7 от внешнего механического привода совместно со стенками 10, 11, поршнями 4, шестернями 5, пилонами 8 и опорным валом 9 против часовой стрелки, если смотреть на компрессор по оси со стороны входного вала 7, жидкое или газообразное рабочее тело через входные окна 16, выполненные в корпусе 1, и перепускной канал 20, выполненный в стенке 11, поступает в объем камеры всасывания 21. Рабочее тело, оставшееся в камере сжатия 19 от предыдущего цикла работы компрессора, сжимается за счет уменьшения величины объема этой камеры между перегородкой 6, поршнем 4, внутренней поверхностью цилиндрической полости корпуса 1, наружной цилиндрической поверхностью пилона 8, а также плоскими торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10, 11, соответственно.

Как только степень сжатия рабочего тела достигнет необходимой величины, объем камеры сжатия 19 через перепускной канал 18 соединяется с выходным окном 17, откуда рабочее тело может использоваться по назначению.