Поршневий v-подібний компресор підвищеної продуктивності

Реферат: Поршневий V-подібний компресор підвищеної продуктивності включає корпус з опорами, колінчастий вал з корінними шийками, V-подібно розміщені циліндри і поршні, з'єднані з валом. Компресор виконаний багатоступінчастим та включає картер з опорами для підшипників корінних шийок колінчастого вала, які розміщені рівномірно симетрично впродовж його осі, кришка картера є однією з опор колінчастого вала, поршні і циліндри з'єднані з валом за допомогою шатунів та крейцкопфів зі штоками. UA 121479 U (12) UA 121479 U UA 121479 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель "Поршневий V-подібний компресор підвищеної продуктивності" належить до компресоробудування, зокрема до багатоступінчастих газоповітряних поршневих машин з багаторядним V-подібним розміщенням циліндрів, призначених для стискання газів у різних галузях промисловості. Відомий поршневий компресор (SU № 1679050, МПК 9/04, опубл. 23.09.1991р.), який включає картер, колінчастий вал з корінними шийками, розміщений в картері, та циліндри і поршні, з'єднані за допомогою шатунів з колінчастим валом. Привід компресора з'єднаний з колінчастим валом карданним валом. Недоліком даної конструкції є те, що компресор не забезпечує достатньої продуктивності та надійності і має велику масу. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі і прийнятий за прототип є поршневий компресор (патент України на корисну модель № 11596, МПК F04B 9/02, опубл. Бюл. №1, 2006 p.), що містить корпус, колінчастий вал з корінними шийками і опорами, циліндри, що розташовані V-подібно, та поршні, з'єднані за допомогою шатунів з колінчастим валом. Недоліком такого технічного рішення є те, що корінні опори колінчастого вала у зменшеній кількості розміщені несиметрично і нерівновіддалені одна від одної впродовж осі колінчастого вала і корпусу, що призводить до нерівномірного навантаження на вал і, як наслідок, спричиняє розбалансування системи та передчасний знос обладнання в цілому, зниження його надійності і збільшення експлуатаційних витрат. Компресор також має недостатній ресурс для підвищення продуктивності та тиску. Задачею корисної моделі є створення поршневого V-подібного компресора підвищеної продуктивності, в якому за рахунок застосування нових конструктивних елементів, їх розташування та характеру зв'язку забезпечується підвищення допустимих навантажень на колінчастий вал, зменшується знос вузлів, збільшується ресурс компресора по тиску та продуктивності, а також підвищується надійність і стабільність роботи конструкції в цілому. Для вирішення поставленої задачі поршневий V-подібний компресор виконаний багатоступінчастим і включає суцільно литий картер, який використовується як корпус компресора, колінчастий вал, розміщений в картері з опорами, на які встановлені підшипники, опори корінних шийок колінчастого вала розміщені рівномірно-симетрично впродовж його осі для забезпечення рівномірного навантаження на вал, причому однією з опор є кришка картера зі сторони приводного двигуна, що дозволяє встановити колінчастий вал в картер в зборі з підшипниками та кришкою і тим самим технологічно спростити монтаж колінчастого вала зі встановленими на ньому підшипниками на всі внутрішні опори картера одночасно і використати більш економічні і довговічні підшипники кочення замість підшипників ковзання, які використовуються традиційно. Поршні з'єднані з валом за допомогою шатунів та крейцкопфів зі штоками, що дає зниження радіальних зусиль на поршень. Окрім того, поставлена задача вирішується використанням у пристрої комбінації циліндрів односторонньої і подвійної дії та диференційних поршнів, що забезпечує можливість конструювання компресора на одній поршневій базі з діапазоном по тиску від низького до надвисокого і з кількістю ступенів стискання від 2-х до 12-ти, що розширює діапазон компресора по продуктивності і економічності. Вказане конструктивне виконання та розташування конструктивних елементів і вузлів, характер їх зв'язку дозволяють уніфікувати і оптимізувати механізм руху компресора та підвищити його продуктивність, надійність і стабільність роботи за рахунок підвищення допустимих навантажень на колінчастий вал, що значною мірою впливає на ефективність роботи компресора в цілому. На Фіг. 1 зображений поздовжній переріз шестирядного 6-ступінчастого поршневого повітряно-газового компресора 6ВГУ4 з V-подібним розміщенням циліндрів, як один із варіантів виконання конструкції на поршневій базі 4 тонни/сили. На Фіг. 2 зображений поперечний переріз 1-го та 2-гоступенів компресора; На Фіг. 3 зображений поперечний переріз 3-го та 4 -го ступенів компресора; На Фіг. 4 зображений поперечний переріз 5-го, 6-го та 1-го ступенів компресора. Компресор (Фіг. 1-4) з V-подібним розміщенням циліндрів, оснащений приводом 7, включає картер 1 з опорами 2, розміщеними в картері рівномірно-симетрично його осі. Зі сторони приводного двигуна 7 картер обладнано кришкою 3, яка є однією з опор колінчастого вала 5 і в отворі якої встановлено підшипник 4. Такий же підшипник 4 встановлений з протилежної сторони на валу. Підшипники 6 встановлені на внутрішні опори 2 в картері 1. Колінчастий вал 5 з'єднаний з поршнями 12 за допомогою шатунів 8 та шатунних пальців 9 для з'єднання з крейцкопфом 10. Штоки 11 мають різьбове з'єднання з крейцкопфом 10 та поршнями 12 і 15. Циліндри 14 для 1-4 ступенів стискання мають подвійну дію, причому циліндрів 14 для першого 1 UA 121479 U 5 10 15 20 ступеня стискання встановлено 2, а для 2, 3 і 4 ступенів розміщено по одному. 5-й та 6-й ступені стискання оснащені диференційним поршнем 15 з циліндрами 14. Компресор обладнаний всмоктувальними 18, 20, нагнітальними 19, 21 і комбінованими клапанами 23 та засобами системи відділення вологи і охолодження (на кресленні не вказані). Поршневий V-подібний компресор підвищеної продуктивності працює наступним чином. Повітря (газ) надходить через всмоктувальні клапани 18 на два V-подібно розташованих циліндри 14 1-го ступеня компресора (Фіг. 2, 4), де відбувається його стискання, після чого через нагнітальні клапани 19 та систему охолодження і відділення вологи (на кресленні не вказано) надходить через всмоктувальні клапани 18 в порожнини циліндра 14 на 2-й ступінь стискання, що включає один циліндр 14 двосторонньої дії (Фіг. 2). Далі стисне повітря (газ) послідовно проходить через клапани 20 та 21 у циліндри 14 3-го та 4-го ступенів стискання (Фіг. 3) аналогічно 2 ступеню та систему охолодження і відділення вологи. Після 4 ступеня повітря (газ) через комбінований клапан 23 надходить у порожнину циліндра 14 (Фіг. 4) 5 ступеня, що знаходиться зі сторони вала, а після стискання через той же комбінований клапан 23 надходить у порожнину циліндра 14 6 ступеня стискання. Далі після стискання в 6 ступені компресора через комбінований клапан 23 та систему відділення вологи і охолодження повітря (газ) під заданим тиском надходить до споживача. Таким чином, конструктивні особливості корисної моделі, що заявляється, дозволяють уніфікувати і оптимізувати механізм руху компресора та підвищити його продуктивність, надійність і стабільність роботи за рахунок підвищення допустимих навантажень на колінчастий вал, що значною мірою впливає на ефективність роботи компресора в цілому та значно підвищує ресурс роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Поршневий V-подібний компресор підвищеної продуктивності, що включає корпус з опорами, колінчастий вал з корінними шийками, V-подібно розміщені циліндри і поршні, з'єднані з валом, який відрізняється тим, що компресор виконаний багатоступінчастим, картер включає опори для підшипників корінних шийок колінчастого вала, які розміщені рівномірно симетрично впродовж його осі, кришка картера є однією з опор колінчастого вала, поршні і циліндри з'єднані з валом за допомогою шатунів та крейцкопфів зі штоками. 2. Поршневий V-подібний компресор підвищеної продуктивності за п. 1, який відрізняється тим, що конструкція включає циліндри односторонньої та подвійної дії і диференційні поршні, причому диференційні поршні одного із ступенів розміщені в послідовно розташованих циліндрах подвійної дії. 2 UA 121479 U 3 UA 121479 U 4 UA 121479 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5