Герметичний компресор

і Герметичний компресор, що містить корпус компресора з прикріпленим до нього електродвигуном, встановлений у кожусі за допомогою амортизаційного вузла, кожна деталь якого закріплена одним кінцем на корпусі, а іншим - на кожусі, в отворі корпуса розміщений колінчастий вал, з'єднаний з поршнем, розташованим в отворі, що перпендикулярний до отвору вала, за допомогою кривошипа і кінематичної передатної ланки, який відрізняється тим, що корпус компресора виконаний суцільним із взаємно перпендикулярними отворами, а за кінематичну передатну ланку вибраний кривошипно-шатунний механізм, кожна з деталей амортизаційного вузла містить втулку, один кінець якої має конусну зовнішню поверхню, а інший - циліндричну з буртом, втулки встановлені з натягом на штирях, жорстко закріплених один на корпусі, інший - на кожусі, втулки розташовані СПІВВІСНО і зустрічно одна до одної конусними поверхнями з зазором, який дорівнює 5+0,5 мм, зовні втулок встановлена пружина, витки якої утворюють внутрішню циліндричну поверхню, що Корисна модель належить до холодильної техніки, зокрема до герметичних холодильних компресорів для побутових холодильників Найбільш близьким до моделі, що заявляється, по технічній суті та результату, що досягається, є герметичний компресор, описаний у патенті України № 23946 МПК F04 В39/12, заявлений 06 09 95р Компресор містить корпус компресора з прикріпленим до нього електродвигуном, встановлений у кожусі за допомогою амортизаційного вузла, виконаного у виді трьох пружин охоплює втулки, пружина закріплена своїми кінцями на циліндричних поверхнях втулок, а її робочі витки, у гранично стиснутому стані, мають заданий зазор, вибраний з умови (0,1-0,15)d, де d - діаметр дроту, при цьому ЗОВНІШНІЙ діаметр циліндричної частини втулки, закріпленої на корпусі, менше внутрішнього діаметра пружини на 0,2-0,4 мм, і менше зовнішнього діаметра циліндричної частини втулки, закріпленої на кожусі на 0,4-0,5 мм 2 Герметичний компресор за п 1 який відрізняється тим, що в конструкції компресора використаний кривошипно-шатунний дезаксіальний механізм 3 Герметичний компресор за п 1, який відрізняється тим, що деталі амортизаційного вузла розташовані у вершинах прямокутника, у якому велика сторона спрямована паралельно осі циліндра уздовж ходу поршня 4 Герметичний компресор за п 1, який відрізняється тим, що усі втулки амортизаційного вузла виконані з пластмаси, наприклад з поліаміду 5 Герметичний компресор за п 1, який відрізняється тим, що з боку більш важкої частини компресора встановлені дві високі пружини, а з протилежної - дві низькі, розраховані таким чином, щоб зазори між конусними частинами втулок усіх деталей амортизаційного вузла, при посадці компресора на пружини, були однакові і дорівнювали 5±0,5 мм розтягання, один кінець яких закладений у корпусі компресора, а другий прикріплений до кронштейнів, приварених до внутрішньої поверхні кожуха, і обладнаний упором для обмеження ходу корпуса вниз Пружини розтягання виконували в діапазоні запасу втомної МІЦНОСТІ 1,2-2,2 з можливістю запобігання змикання витків пружини під час ходу корпуса нагору, що виключає їхнє руйнування, для чого, був введений обмежник ходу корпуса нагору, висота установки якого, по відношенню до обмежника ходу корпуса вниз зна ю о> 4450 ходилася з визначеного співвідношення У верхній частині корпуса розташована циліндро-поршнева група компресора, що включає колінчатий вал, з'єднаний з поршнем, розташованим у циліндрі за допомогою кривошипне - кулісного механізму Корпус компресора з кривошипне - кулісним механізмом виконаний збірним і складається з двох деталей, власне корпуса компресора і циліндра, скріплених між собою двома болтами Отвір у деталі «корпус» у зборці з корінною шийкою вала колінчатого утворюють підшипник ковзання Вібрації та віброудари, особливо при транспортуванні, гасяться за допомогою трьох пружин розтягання, закріплених на кронштейнах Тривале використання герметичного компресора відомої конструкції показало, що в процесі вібрацій, віброударів і транспортної тряски відбувається руйнування пружин описаного амортизаційного вузла Крім того, даний компресор має значні габарити і масу По-перше, за рахунок конструктивних елементів деталі «циліндр», необхідних для кріплення до деталі «корпус компресора», по-друге, за рахунок використання кривошипно-кулісного механізму - повзун у сукупності з кулісою, мають значні габарити У компресорах із кривошипно-кулісним механізмом деталь поршень виконана заодно з кулісою, усередині якої переміщується повзун з отвором, сполученим із кривошипом Тому переміщення поршня, тобто хід поршня з використанням такого механізму, обмежений, що, у свою чергу, обмежує продуктивність компресора Зусилля, передані від кривошипа на повзун, створюють у парі тертя «поршень циліндр» знакозмінний момент тертя, у залежності від напрямку руху поршня, що призводить до втрат на тертя і завищеної споживчої потужності двигуна В основу технічного рішення поставлена задача удосконалення герметичного компресора шляхом зміни конструкції його деталей і амортизаційного вузла, що дозволить поліпшити експлуатаційні характеристики компресора - зменшити габарити і масу, зменшити вібрації, що передаються від працюючого компресора на кожух, з одночасним підвищенням технічних характеристик, зменшенням споживаної потужності і підвищенням продуктивності Поставлена задача досягається за рахунок того, що в герметичному компресорі, що містить корпус компресора з прикріпленим до нього електродвигуном, встановлений у кожусі за допомогою амортизаційного вузла, кожна деталь якого закріплена одним кінцем на корпусі, а другим на кожусі, в отворі корпуса розміщений колінчатий вал, з'єднаний з поршнем, розташованим в отворі, що перпендикулярній до отвору вала, за допомогою кривошипа і кінематичної передатної ланки, відповідно до моделі, корпус компресора виконано цільним із взаємно перпендикулярними отворами, а у якості кінематичної передатної ланкои обраний кривошипно-шатунний механізм, кожна з деталей амортизаційного вузла містить втулки, один кінець якої має конусну зовнішню поверхню, а другий циліндричну з буртом, втулки встановлені з натягом на штирях жорстко закріплених один на корпусі, другий на кожусі, втулки розташовані СПІВВІСНО і зустрічне одна до одної конусними поверхнями з зазором, який дорівнює 5 ± 0 5мм, зовні втулок встановлена пружина, витки якої утворюють внутрішню циліндричну поверхню, що охоплює втулки, пружина закріплена своїми кінцями на циліндричних поверхнях втулок, а її робочі витки, у гранично стиснутому стані, мають заданий зазор, обраний з умови (0,1-0,15)d, де d діаметр дроту, при цьому ЗОВНІШНІЙ діаметр циліндричної частини втулки, закріпленої на корпусі, менше внутрішнього діаметра пружини на 0,2-0,4мм, і менше зовнішнього діаметра циліндричної частини втулки, закріпленої на кожусі на 0,4-0,5мм Крім того, у конструкції компресора, що заявляється, використаний кривошипношатунний дезаксиальний механізм, а усі втулки амортизаційного вузла виконані з пластмаси, наприклад, з поліаміду Деталі амортизаційного вузла розташовані у вершинах прямокутника, в якому велика сторона спрямована паралельно осі циліндра уздовж ходу поршня У запропонованому пристрої з боку більш важкої частини компресора встановлені дві високі пружини, а з протилежної дві низькі, розраховані таким чином, щоб зазори між конусними частинами втулок усіх деталей амортизаційного вузла при посадці компресора на пружини були однакові і дорівнювали 5 ± 0 5мм Перелічені вище суттєві ознаки моделі, є необхідними для реалізації технічного рішення і достатніми для досягнення поставленої задачі Однією З суттєвих ознак конструкції, що заявляється, є об'єднання двох деталей «циліндр» і «корпус» в одну єдину - корпус компресора Таке рішення дозволило зменшити габарити компресора тому що при цьому зменшується КІЛЬКІСТЬ кріплень у компресорі (вилучається болтове кріплення до деталі корпус), дозволило понизити горизонтальну вісь циліндра і зменшити за рахунок цього розміри компресора по вертикальній осі Крім того, виконання корпуса цільним підвищує точність взаємного розташування осей, отворів циліндра і підшипника ковзання і, завдяки цьому, поліпшити технічні характеристики компресора, тобто зменшити споживану потужність Це стало можливим за рахунок зменшення навантаження на бічні стінки циліндра з боку поршня і, як наслідок, зменшення зносу пари тертя поршень - циліндр, зниження втрат на тертя Другою суттєвою ознакою компресора, що заявляється, є використання кривошипно-шатунного механізму замість кривошипне кулісного Це так само дозволяє зменшити габарити компресора Деталь «циліндр» з отвором, перпендикулярним осі підшипника ковзання (у корпусі), є робочою і направляючою частиною для сполучення «поршень циліндр» Вертикальне положення осі циліндра обмежено конструктивними розмірами куліси, виконаної заодно з поршнем У кривошипне - шатунному механізмі елемент, що зв'язує кривошип і поршень - шатун, має менші конструктивні розміри у порівнянні з кривошипне - кулісним механізмом, у якого елемент, що зв'язує поршень і кривошип - повзун, у сукупності з кулісою, має значні розміри Запропонований компресор реалізований за схемою кривошипне - шатунного дезаксиального механізму, (см Пластинін П И 4450 Поршневі компресори Том 1, Москва, «Колосся», 2000) У дезаксиального кривошипно-шатунного механізма вісь циліндра не перетинає вісь колінчатого вала (підшипника ковзання) і зміщена вбік нагнітальної сторони Зсув осі циліндра надає наступні переваги по-перше, вирівнювання зносу з двох сторін поршня і циліндра, по-друге, зменшення сил, що діють на бічні стінки циліндра в нагнітальній фазі, коли поршень рухається до найбільш віддаленої від осі обертання вала точки (верхня мертва точка), по третє, при однакових радіусах кривошипів і довжинах шатунів хід поршня більше, ніж у центральному кривошипношатунному механізмі, коли осі циліндра і вала колінчатого перетинаються У компресорах із кривошипно-кулісним механізмом такий зсув осей циліндра і вала не призводить до збільшення ходу поршня, тобто підвищенню продуктивності компресора Отже, кривошипно-шатунний механізм має менші габарити і масу обертових деталей, меншу поверхню тертя, має більш плавне, знакозмінне навантаження при обертальнопоступальному русі Крім того, кривошипне - шатунний механізм дозволяє раціонально застосовувати компресор для роботи на різних холодильних агентах, наприклад, R 134а і R 600 (ізобутан) Наступна суттєва відмінна ознака технічного рішення, що заявляється, від відомого, це інша конструкція амортизаційного вузла Корпус компресора замість трьох деталей у вигляді ПІДВІСОК на пружинах розтягання встановлений на чотирьох деталях, що включають пружини стискання через пластмасові втулки і металеві штирі Така конструкція амортизаційного вузла більш надійна при експлуатації компресора У цій конструкції враховані деякі особливості і деталі, так, для створення рівномірного стиску пружин, завдяки зсуву центра мас корпуса компресора, пружини мають різну висоту Деталі амортизаційного вузла розташовані у вершинах прямокутника, в якому велика сторона спрямована паралельно осі циліндра уздовж ходу поршня Отже підсумовуючи сказане можна констатувати, що сукупність суттєвих ознак пристрою, перелічені вище, складають сутність моделі і знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, який досягається Для пояснення суттєвості технічного рішення наведені схеми конструктивного виконання герметичного компресора На фіг 1 приведений пристрій герметичного компресора На фіг 2 показана одна із чотирьох деталей амортизаційного вузла у розрізі На фіг 3 представлений вид герметичного компресора зверху Герметичний компресор складається з кожуха І (фіг 1) з верхньою кришкою 2, усередині якого, за допомогою амортизаційного вузла 3, що складається з чотирьох деталей, розміщених у вершинах прямокутника встановлений корпус 4 компресора Корпус 4 виконаний у вигляді однієї цільної деталі з взаємно перпендикулярними отворами 5 і 6, у яких розміщені ВІДПОВІДНО поршень 7 і вал колінчатий 8, обладнаний центральним отвором і спіральною канавкою на бічній поверхні На корпусі 4 компресора закріплені статор 9 і ротор 10 електродвигуна, встановлені на колінчатому валі 8 Вал колінчатий 8, шатун 11, палець 12 і поршень 7 складають дезаксиальний кривошипно-шатунний механізм, у якому вісь циліндра зміщена щодо осі обертання вала Отвір 6 у корпусі 4 з корінною шийкою 13 вала 8 у зборці утворюють підшипник ковзання Кожна з деталей амортизаційного вузла 3 (див фіг 2) містить дві втулки, які виконані з поліаміду, наприклад, ПА 6-210/310 ОСТ 6-06-39-83 Одна із втулок 14 закріплена на кожусі 1, друга 15 на корпусі 4 Втулка 14 посаджена з натягом своїм центральним отвором на штир 16 з буртом 17, що приварений до однієї з чотирьох плоских площадок 18, розташованих на дні кожуха Втулка 15 своїм внутрішнім отвором посаджена з натягом на штир 19 з буртом 20, що приварений до планки упорної 21, прикріпленої до нижньої площини статора, і разом з ним до корпуса 4 компресора болтами 22 Кожна з втулок має конусну зовнішню поверхню, що переходить у циліндричну, обмежену буртом Пружина стиску 23 щільно кріпиться одним кінцем своєї внутрішньої циліндричної частини, утвореною двома підтиснутими порними витками, до циліндричної частини втулки 14 до упора в бурт 17, другим - своєю внутрішньою циліндричною частиною, утвореною двома підтиснутими опорними витками з зазором, до циліндричної частини втулки 15 до упора в бурт 20 Втулки 14 і 15 з боку вільних КІНЦІВ мають заходний конус для поліпшення зборки амортизаційного вузла і зменшення контакту робочих витків пружини 23 з втулками 14 і 15 при виникненні поперечних коливань Крім того, ЗОВНІШНІЙ діаметр циліндричної частини втулки 15 менше внутрішнього діаметра пружини 23 на 0,2-0,4мм, і менше зовнішнього діаметра циліндричної частини втулки 14 на 0,4-0,5мм Пружина стиску 23 виконана так, що робочі витки пружини в гранично стиснутому стані мають заданий зазор, обраний з умови (0,1-0,15)d, де d - діаметр дроту, з якого виготовлена пружина Розрахунки робилися за відомою методикою, (див Орлов П И Основи конструювання Довідково-методичний посібник Книга 2 за редакцією к т н Учаева Москва, «Машинобудування», 1988) Наявність зазначеного зазору між робочими витками охороняє їх від зіткнення і руйнування Центральні отвори у всіх пластмасових втулках виконані у вигляді шестигранника з розміром по гранях шестигранника меншим діаметра штирів, що дозволяє щільно насаджувати втулки на штирі без їхнього руйнування чи розтріскування Вісь циліндра 24, (див фіг 3) зміщена щодо осі вала 25 на величину Ь, що утворює дезаксиал У запропонованій конструкції величина b дорівнює 2мм Центр ваги компресора, який опирається на амортизаційний вузол З, зміщений стосовно осі симетрії прямокутника Для вирівнювання осі циліндра 24 з боку більш важкої частини механізму компресора, встановлені дві високі пружини, висотою 32±0,5мм, а з протилежної - дві низькі пружини висотою, 30±0,5мм Висота пружин розрахована таким чином, щоб при посадці механізму компресора на пружини зазори між вільними кінцями втулок усіх пружин були однаковими і дорівнювали 5±0,5мм Крім того, прямокутник, у вершинах якого розміщені деталі 4450 амортизаційного вузла 3, розташований так, щоб велика сторона прямокутника була спрямована паралельно осі циліндра, уздовж ходу поршня, що дозволить поліпшити сталість внутрішньої частини компресора Зборку компресора здійснюють таким чином Спочатку збирається нижня частина амортизаційного вузла З У кожусі компресора на чотирьох штирях, приварених до площадок 18 на днищі кожуха 1 і розташованих по вершинах прямокутника, щільно до упора надіваються «нижні» пластмасові втулки 14 Потім, на циліндричні частини втулок 14 щільно насаджуються пружини 24, до упора в бурти втулок Механізм компресора з верхньою частиною амортизаційного вузла, зібраний раніше, опускають у кожух таким чином, щоб втулки 15, своєю західною і циліндричною частиною, увійшли до внутрішньої циліндричної частини верху пружин, закріплених у кожусі 1 Компресор працює таким чином Пари холодильного агента надходять з випарника в кожух 1 через патрубок і всмоктуються 11 8 поршнем 7 у порожнину циліндра 5 3 циліндра 5 стиснуті пари холодильного агента, через глушитель нагнітання виштовхуються в трубку Ряд позицій на кресленні не показано Змащення при обертанні ротора 10 надходить у гору по похилому центральному отвору у валі 8 і спіральній канавці на його бічній поверхні для охолодження циліндро - поршневої групи, обмоток електродвигуна і внутрішньої поверхні кожуха Вертикальні переміщення корпусу 4 компресора при роботі, пусках, зупинках і транспортуванні гасяться за допомогою амортизаційного вузла 3, який складається з чотирьох деталей, розташованих у вершинах чотирикутника, що включають у себе пружини стиску Приведені в описі дані і технічні іспити свідчать про те, що компресор, який заявляється, є більш досконалим у порівнянні з відомим Він має менші габарити і масу, забезпечує надійне вилучення вібрацій, які передаються від працюючого механізма на кожух, має велику продуктивність і меншу споживану потужність 12 Фіг 2 25 Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601