Ротаційний компресор

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в компрессорах ротационного типа, применяемых в различных отраслях народного хозяйства. Известным и наиболее близким по технической сути к предлагаемому техническому решению является ротационный компрессор (Авт. св. СССР №1652659, кл. F04C18/356, 18/00, 18/02), который содержит корпус с цилиндрической расточкой, всасывающим и нагнетательным каналами, ротор с профилированной канавкой, установленный на эксцентриковом валу, плоскую сплошную разделительную лопасть с закругленным нижним торцом и продольной канавкой на боковой поверхности со стороны камеры нагнетания, имеющую возвратно-поступательное движение в радиальном пазу корпуса, пружину, расположенную в надлопастной полости, которая закрыта крышкой, боковые крышки компрессора, в которых установлены всасывающий патрубок и нагнетательный клапан, расположенный в клапанной коробке с нагнетательным патрубком. Благодаря профилированному пазу в роторе, с которым контактирует закругленный торец разделительной лопасти, износ последнего сократился почти в 50 раз по сравнению с плоским торцом разделительной лопасти и контакт их остается надежным. Но в результате износа боковых поверхностей разделительной лопасти и радиального паза в корпусе между ними появляется зазор (в пределах 100 - 150мкм), компрессор теряет производительность и требует ремонта. При ремонте лопасть заменяется на новую с большей толщиной, т.к. старая лопасть является не ремонтопригодной и ее приходится выбрасывать, В основу изобретения поставлена задача усовершенствования ротационного компрeccopa, в котором благодаря новому выполнению разделительной лопасти и пружин обеспечивается повышение работоспособности и долговечности компрессора при одновременном снижении материалоемкости и повышении ремонтопригодности деталей. Поставленная задача решается тем, что в ротационном компрессоре, содержащем корпус с боковыми крышками, с всасывающим и нагнетательным каналами, в цилиндрической расточке корпуса на эксцентриковом валу установленный ротор с профилированной канавкой вдоль его образующей, а в радиальном пазу корпуса размещенную разделительную лопасть со скругленным торцом, контактирующую с ответной канавкой ротора и образованием в цилиндрической расточке полостей всасывания и нагнетания, пружины, согласно изобретению разделительная лопасть выполнена пустотелой, стенка которой со стороны полости нагнетания снабжена отверстиями, а пружины выполнены пластинчатыми и размещены внутри разделительной лопасти, при этом стенки разделительной лопасти имеют толщин у, которая обеспечивает упругий контакт на величину зазора со стенками радиального паза в корпусе, а корпус в конце радиального паза снабжен перемычкой. Выполнение разделительной лопасти пустотелой с толщиной стенок, которые могут упруго изгибаться на величину зазора под действием давления саза, поступающего внутрь разделительной лопасти через отверстия в стенке со стороны полости нагнетания при его сжатии, позволяет ликвидировать зазор между стенками разделительной лопасти и радиального паза в корпусе и не допускать утечек газа из нагнетательной во всасывающую полость, компенсируя износ стенок как разделительной лопасти, так и радиального паза, увеличивая тем самым работоспособность и долговечность компрессора. Выполнение пружин пластинчатыми размещение их внутри пустотелой разделительной полости, а корпуса с перемычкой позволяют снизить материалоемкость компрессора за счет уменьшения его габаритов и уменьшения объема используемого материала. При ремонте компрессора стенки разделительной лопасти можно многократно раздвигать на новый размер и она может служить как новая очень долго, т.к. зазор между стенками разделительной лопасти и радиального паза в корпусе при каждом ремонте обычно находится в пределах 100 - 150мкм, а толщина стенок может быть равной нескольким мм. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что такое техническое решение является новым и соответствует критерию "новизна". Анализ уровня техники в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в нем признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого решении и признать его имеющим изобретательский уровень. На фиг.1 показан поперечный разрез компрессора; на фиг.2 - продольный разрез по А А. Ротационный компрессор содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой 2 и радиальным пазом 3, всасывающий 4 и нагнетательный 5 каналы, ротор 6 с профилированной канавкой 7, установленный на эксцентриковом валу 8, пустотелую разделительную лопасть 9 с закругленным торцем 10 и отверстиями 11 в стенке 12 со стороны нагнетательной полости, пластинчатые пружины 13, расположенные внутри разделительной лопасти 9, боковые крышки 14 и 15, в которых установлены всасывающий патрубок 16 и нагнетательный клапан 17, расположенный в клапанной коробке 18 с нагнетательным патрубком 19. Ротационный компрессор работает следующим образом. Эксцентриковый вал передает движение свободно посаженному на него ротору 6, который, благодаря связи его профилированной канавки 7 со скругленным торцом 10 разделительной лопасти 9, совершает скольжение по поверхности цилиндрической расточки 2, при этом образуются полости всасывания и нагнетания, объем которых при вращении вала 8 периодически меняется. Рабочее тело, попадая во всасывающую полость через всасывающий патрубок 16, перемещается в нагнетательную полость, где сжимается до давления, превышающего давление открытия нагнетательного клапана 17 и через клапанную коробку 18 выбрасывается в нагнетательный патрубок 19. При работе компрессора разделительная лопасть 9 прижимается скругленным торцом 10 к профилированной канавке 7 совместным действием пластинчатых пружин 13 и давлением нагнетания, которое поступает внутрь разделительной лопасти 9 через отверстия 11 в стенке 12. Давление нагнетания одновременно давит изнутри разделительной лопасти 9 на стенку 12 и противоположную ей, упруго прижимая их к стенкам радиального паза 3 с силой, достаточной для ликвидации зазора, но не мешающей двигаться возвратно-поступательной лопасти 9 в радиальном пазу 3. Это достигается расчетами изгиба стенок по формулам сопротивления материалов с последующим экспериментальным уточнением. При этом уплотнение зазора происходит при подъеме разделительной лопасти 9 вверх, когда происходит сжатие рабочего тела в нагнетательной полости. Когда заканчивается сжатие и нагнетание рабочего тела, эксцентриковый вал 8 поворачивается через верхнюю точку, происходит образование одной всасывающей полости, давление внутри разделительной полости 9 через отверстия 11 падает до давления всасывания и разделительная лопасть 9 из крайнего верхнего положения двигается под действием только пластинчатых пружин 13, а стенки разделительной лопасти 9 не прижимаются давлением к стенкам радиального паза 3. По мере сжатия рабочего тела давление нагнетания поступает через отверстия 11 в стенке 12 внутрь разделительной лопасти 9 и ее стенки начинают упруго прижиматься к стенкам радиального паза 3. Такое самоуплотнение ликвидирует утечки через зазор между разделительной лопастью 9 и радиальным пазом 3 и повышает работоспособность и долговечность компрессора.