ручной двухступенчатый компрессор высокого давления

Формула изобретения

Ручной двухступенчатый компрессор высокого давления, содержащий цилиндр большого диаметра с двумя торцами, один из которых негерметичен, с установленным в нем поршнем большого диаметра со штоком и с уплотнительным элементом, цилиндр малого диаметра с установленным в нем поршнем малого диаметра со штоком и с уплотнительным элементом, при этом шток поршня большого диаметра выполнен полым и является цилиндром малого диаметра, впускное отверстие, выпускное отверстие с обратным клапаном, впускной обратный клапан, отличающийся тем, что поршень малого диаметра концом штока закреплен неподвижно и соосно в негерметичном торце цилиндра большого диаметра и имеет выпускное отверстие, проходящее через шток, на штоке поршня большого диаметра с обеспечением фиксации от осевого смещения и с радиальным зазором смонтирована зубчатая рейка, которая имеет не менее двух опор качения, расположенных по длине рейки с возможностью их взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндра большего диаметра, и находится в зацеплении с валом-шестерней, установленной в цапфах, закрепленных на цилиндре большего диаметра, и имеющей выступающий конец для соединения с рукояткой с возможностью совершения ею качательных движений, при этом впускное отверстие расположено в герметичном торце цилиндра большого диаметра и снабжено обратным клапаном, впускной обратный клапан установлен в дне цилиндра малого диаметра, а обратный клапан выпускного отверстия установлен в торце поршня малого диаметра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для заправки пневмоаккумуляторов высокого давления, в частности - к компрессорам с мускульным приводом.

Известен ручной двухступенчатый компрессор высокого давления, содержащий цилиндр большого диаметра, с двумя торцами, один из которых негерметичен, с установленным в нем поршнем большого диаметра со штоком и с уплотнительным элементом, цилиндр малого диаметра с установленным в нем поршнем малого диаметра со штоком и с уплотнительным элементом, при этом шток поршня большого диаметра выполнен полым и является цилиндром малого диаметра, впускное отверстие, выпускное отверстие с обратным клапаном, впускной обратный клапан (RU 2179657, F 04 B 33/00).

Недостатком известного ручного компрессора является неплавность и шумность при работе с ним, а также ограниченные возможности получения максимальных давлений.

Задачей изобретения является получение давлений газа до 40 МПа в двухступенчатом варианте ручного компрессора с обеспечением плавности и бесшумности в его работе.

Эта задача решается тем, что в ручном двухступенчатом компрессоре высокого давления, содержащем цилиндр большого диаметра с двумя торцами, один из которых негерметичен, с установленным в нем штоком и с уплотнительным элементом, при этом шток поршня большого диаметра выполнен полым и является цилиндром малого диаметра, впускное отверстие, выпускное отверстие с обратным клапаном, впускной обратный клапан, поршень малого диаметра концом штока закреплен неподвижно и соосно в негерметичном торце цилиндра большого диаметра и имеет выпускное отверстие, проходящее через шток, на штоке поршня большого диаметра с обеспечением фиксации от осевого смещения и с радиальным зазором смонтирована зубчатая рейка, которая имеет не менее двух опор качения, расположенных по длине рейки с возможностью их взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндра большего диаметра, и находится в зацеплении с валом-шестерней, установленной в цапфах, закрепленных на цилиндре большего диаметра, и имеющей выступающий конец для соединения с рукояткой с возможностью совершения ею качательных движений, при этом впускное отверстие расположено в герметичном торце цилиндра большого диаметра и снабжено обратным клапаном, впускной обратный клапан установлен в дне цилиндра малого диаметра, а обратный клапан выпускного отверстия установлен в торце поршня малого диаметра.

На фиг.1 изображен общий вид компрессора в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Ручной двухчступенчатый компрессор высокого давления содержит цилиндр 1 большого диаметра с герметичным торцом 2 и негерметичным торцом 3. В цилиндре 1 большого диаметра установлен поршень 4 большого диаметра со штоком 5 и с уплотнительным кольцом 6. Внутри штока 5 поршня 4 выполнена полость 7, так что шток 5 является цилиндром 8 малого диаметра, в котором установлен поршень 9 малого диаметра со штоком 10 и с уплотнительным кольцом 11. Поршень 9 концом штока 10 неподвижно и соосно закреплен в негерметичном торце 3 цилиндра 1 и имеет выпускное отверстие 12, проходящее через шток 10, на штоке 5 поршня 4 установлена зубчатая рейка 13, которая от осевого смещения ограничена стопорным кольцом 14. Радиальный зазор 15 позволяет исключить передачу нагрузки от боковой составляющей зубчатой передачи на шток 5 и обеспечивается двумя роликами 16 с осями 17, установленными на концах зубчатой рейки 13, которая находится в зацеплении с валом-шестерней 18, установленной в цапфах 19, закрепленных на цилиндре 1 в зоне его негерметичной полости. Выступающий за пределы цилиндра 1 конец 20 вала-шестерни 18 служит для надевания на него рукоятки (не показана) с возможностью совершения ею качательных движений в направлении стрелок Б или В. Впускное отверстие 21 расположено соосно цилиндру 1 в его герметичном торце 2 и снабжено обратным клапаном 22. Впускной клапан 23 установлен в дне цилиндра 8 малого диаметра, а обратный клапан 24 выпускного отверстия установлен в торце поршня 9 малого диаметра.

Компрессор работает следующим образом. При вращении вала-шестерни 18 по стрелке В находящаяся с ней в зацеплении зубчатая рейка 13 своим торцом Г давит на торец Д поршня 4 и перемещает его к герметичному торцу 2 цилиндра 1. Обратный клапан 22 при этом закрывается и воздух из предпоршневого пространства поршня 4, сжимаясь, через обратный клапан 23 перетекает в образующееся в цилиндре 8 малого диаметра предпоршневое пространство поршня 9. При обратном вращении вала-шестерни 18 по стрелке Б рейка 13 своим торцом Е давит в стопорное кольцо 14, установленное на штоке 5, и перемещает поршень 4 в исходное положение. При этом клапан 23 закрывается и воздух, сжимаясь, через открывающийся клапан 24 нагнетается в пневмоаккумулятор, при этом клапан 22 открывается и воздух из атмосферы через впускное отверстие 21 засасывается в предпоршневое пространство поршня 4.

Далее цикл повторяется.

Компрессор может устанавливаться стационарно путем крепления цилиндра 1 на край стола или верстака, или использоваться в переносном варианте, когда к одному торцу цилиндра 1 крепится ручка для руки качающего, а к другому - ножка для упора в пол или землю (не показаны), наподобие ручной дрели.