Компрессор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцивлистическикРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 30 . 11, 81. Бюллетень44 по делам изобретений и открытийВата опубликования описания 30 . 1 1.81(72) Авторы изобретения А,С.Зверев и А.А.Иещеряков Специальное конструкторское бюро.сццроимпульсной техники Сибирского отделения АН СССР(54) КОМПРЕССОР ФИзобрете ие относится к техник,сжатия газов, в частности к безмасляным поршневым компрессорам сверхвысокого давления, и может найтиприменение в качестве источника давления чистого газа для газодинамических установок, для установок газовойэкструзии различных материалов, а такЪе в порошковой металлургии и научноисследовательских работах для получения новых материалов,10Известен компрессор, содержащийкорпус и размещенный в нем многослойный цилиндр с внутренней втулкой,снабженной кольцевым опорно-центрирую 15щим выступом, ступенчатый плунжер,поршневой гидрозатвор, образующийс цилиндром и втулкой нагнетательнуюполость, ресивер и сбросовый клапан 1 .Недостатком известного компрессораявляется наличие высоких ударныхмногоцикличных нагрузок от соударения плунжера со стенкой ресивера, неэкономичный расход сжатого воздуха в ресивере, так как регулировка давления в нем производится периодическим сбросом давления при нерегулируемой подпитке и наличие высоких напряжений в зоне перехода втулки в опорно-центрирующий выступ, что ограничивает величину давления сжатия газа и снижает усталостную прочность втулки.Цель изобретения - повышение ресурса путем снижения циклических напряжений в элементах конструкции. Поставленная цель достигается тем,что компрессор снабжен устройствомдля регулирования подпитки ресивераа сбросовый клапан установлен в корпусе и сообщен с ресивером и через обрат.ный клапан с устройством для регулирования подпитки,Опорно-центрирующий выступ втулкивыголнен многослойным.Сбросовый клапан имеет корпус свходным, выходным и сливным отвер"885604 25 35 4 О 45 50 55 стиями, установленные в корпусе подлружиненные ступенчатый запорный орган со сквозным осевым каналом ибоек расположенный относительно запорного органа с зазором и снабжен"ный упором, введенным через входное отверстие в ресивер, причем высота участка упора; расположенного в ресивере, меньше зазора,Устройство для регулирования под опитки ресивера имеет корпус, расположенный в нем трехсекционный плунжер с подпружиненными друг к другусекциями, торцовым упором и сквознымосевым каналом, причем средняя секцияснабжена поршнем, образующим с корпусом надпоршневую и подпоршневую полости, первая из которых сообщенасо сбросовым клапаном и через дроссельный клапан с атмосферой, а ко20второй подключен источник сжатоговоздуха, и в корпусе в зоне соединения секций плунжера выполненыдренажная и запиточная камеры,На фиг. 1 изображен компрессор,привод не показан), общий вид; нафиг. 2 - сбросовый клапан; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.устройство для регулирования подпитки. 30 Компрессор содержит корпус 1и размещенный в нем многослойныйцилиндр 2 с внутренней втулкой 3,снабженной кольцевым оцорйо-центрирующим выступом 4, выполненныммногослойным, ступенчать 1 й плунжер 5,поршневой гидрозатвор 6, образующий с цилиндром 2 и втулкой 3 нагнетательную полость 7, ресивер 8 исбросовый клапан 9, устройство 10для регулирования подпитки ресивера. Сбросовый клапан 9 установленв корпусе 1 и сообщен с ресивером 8и через обратный клапан 11 с устройством 10 для регулирования подпитки,Сбросовый клапан 9 имеет корпус12 с входным, выходным и сливным отверстиями 13- 15, установленные вкорпусе подпружиненные при помощипружин 16 и 17 ступенчатый запорныйорган 18 со сквозным осевым каналом 19 и боек 20, расположенныйотносительно запорного органа 18с зазором щ и снабженный упором 21,введенным через входное отверстие13 в ресивер 8, причем высота Ьучастка упора, расположенного в ресивере 8, меньше зазора я,4Устройство 10 для регулирования подпитки ресивера 8 имеет корпус 22 расположенный в нем трехсекционный плунжер с секциями 23-25, подпружиненными при помощи пружин 26 и 27 друг к другу торцовыми упорами 28 и 29 и сквозным осевым каналом 30, причем средняя секция 24 снабжена поршнем 31, образующим с корпусом 22 надпоршневую и подпоршневую полости 32 и 33, первая из которых сообщена со сбросовым клапаном 9 и через дроссельный клапан 34 с атмосферой сброс, а ко второй подключен источник (не показан) сжатого воздуха Р, и в корпусе 22 в зоне соединения секций плунжера выполнены дренажная и запитоцная камеры 35 и 36.В корпусе 1 может быть установлено несколько сбросовых клапанов 9.Корпус 22 устройства 10 над секцией 23 плунжера имеет канал 37, соединенный с ресивером 8, канал 38, .соединяющий камеру 35 с атмосферой, и канал 39, соединяющий камеру 36 с источником (не показан) воздуха низкого давления Р,.Сторона поршня 31, обращенная к надпоршневой полости 32, дополнительно нагружена пружиной 40. В корпусе 1 выполнен канал 41 для подачи воздуха в камеру 42 сжатия, которая отсече,на от полости 7 нагнетательным клапаном 43В корпусе 12 сбросового клапана 9 выполнено дроссельное отверстие 44, соединяющее полости выходного и сливного отверстий 14 и 15.Компрессор работает следующим образом.Ресивер 8 в корпусе 1 запитан от источника воздуха низкого давления.Р через устройство 10 для регулирования подпитки. Каиера 42 сжатия постоянно подключена к источнику (не показан) рабочего воздуха через канал 41, При взводе плунжера приводом (не показан) компремируемый газ заполняет камеру 42 сжатия. Затем плунжер 5 освобождается от взаимодействия с приводом и под действием сжатого воздуха в ресивере 8 плунжер получает энергию на компремирование газа. Плунжер 5 вытесняет газ в нагнетательную полостьчерез клапан 43, при этом с ростом давления многослойный цилиндр 2 расширяется, снижая непосредственное контактное усилие (от натяга) взаимо действия с втулкой 3, Втулка с выступом 4 одновременно пропорциональнонагружается давлением газа, 8 результате при увеличении давления в камересжатия, что находится в полостивтулки 3, зазор между ней и плунжером сохраняется в допустимых пределах.Поршневой гидрозатвор 6 уплотняетполостьМКорректировка давления в ресивере3 производится автоматически посредством сбросовых клапанов 9 и устройства 10 для регулирования подпитки.Устройство 10 подключено к источникувоздуха низкого давления Р 3 и к сбро %совым клапанам 9, при этом к секции24 подведено давление Р, обеспечивающее рабочее состояние устройства10 регулирования подпитки, при котором секция 25 посажена на упор 29пружиной 2. Между секциями 24 и 25образован зазор и воздух из канала 39корпуса 22 проходит в камеру 36, канал 30 и далее через канал 33 в ре-сивер 8,8 случае избыточного давления в ресивере 8 плунжер 5 соударяется с упором 21 бойка 20 и проходит вместес ним высоту и до стенки ресивера 8не касаясь корпуса 12 клапана 9, при 30этом боек 20 получает энергию, преодолевая усилие пружины 16, проходит зазор щ и соударяется с запорным органом 18, Запорный орган 18сдвигается, преодолевая сопротивлениепружины 1 и открывая выход сжатомувоздуху из ресивера через отверстие13 и через дроссельное отверстие 44в атмосферу, при этом канал 19 исключает образование газовой подушки, рПуть пройденный запорным органом118, а следовательно, и количество про"пущенного воздуха из ресивера пропорциональны скорости соударения плунжера с упором 21, т.е. избыточной энергии, Сжатый воздух из клапана 9 поступает также по отверстию 14 науправление устройством 10 регулиро, вания подпитки, где воздействует напоршень 31 со стороны его торца,Мобращенного к надпоршневой полости 32и сдвигает секцию 24 в сторону секции 25, отсекая канал 30, а следовательно, и ресивер 8 от источника воздуха низкого давления Р, За некоторое число циклов работы стравливается избыточное давление из ресивера 8через отверстия 15 сбросовых клапанов 9. Давление на поршень со стороны надпоршневой полости 32 регулиру"ется клапаном 34, что обеспечиваетработоспособность устройства 10регулирования подпитки в широкомдиапазоне давлений в ресивере 8. Давление на поршень 31 постепенно сбрасывается через клапан 34, после чегопод действием давления газа (Р) вподпоршневой полости 33 секция 24сдвигается в сторону секции 23.Секция 25 передвигается за секцией24 до упора и затем между ними возникает зазор. Сжатый воздух поддавлением Рх через канал 30 посту"пает в ресивер и т.д.Сообщение устройства регулирования подпитки и сбросового клапанапосредством обратного клапана 11необходимо для сохранения управляющего давления в соответствующей полости устройства 10 после закрытиясбросового клапана 9.После остановки привода компрессора отключают источник воздуха низкого давления Р и прекращают пода-чу газа к поршню, 31. Секция 24 поддавлением пружины 40 смещается в сто"рону секции 25. Секция 23 перемеща-.ется вместе с секцией 24 под действием пружины 26, после чего садитсяна упор 29, и между секциями 23 и 24возникает зазор, через который воздухиз ресивера 8 выходит в камеру 35 ипо каналу 38 в атмосферу.При оптимальном давлении в ресивере 8 плунжер 5 всю полученную энер"гию расходует на сжатие и вытеснениегаза из камеры сжатия, и в контактсо стенкой ресивера приходит со скоростью, близкой к нулевой.Отверстие 15 сбросового клапана 9служит для того, чтобы уравнять давле.ние на внешней поверхности запорногооргана 18 до атмосферного, при этомдроссельное отверстие 44 обеспечиваетнекоторый временный интервал, в течение которого сжатый воздух по отверс"тию 14 попадает в устройство 10 регулирования подпитки,Такое выполнение обеспечит повышение ресурса компрессора за счетснижения ударных нагрузок, циклических напряжений в зоне высокого давле"ния, вибрации компрессора, приведетк более экономичному использованиюсжатого воздуха для компрессии газа,формула изобретения1, Компрессор, содержащий корпуси размещенный в нем многослойный88цилиндр с внутренней втулкой, снабженной кольцевым опорно-центрирующим выступом, ступенчатый плунжер, поршневой гидроэатвор, образующий с цилиндром и втулкой нагнетательную полость, ресивер и сбросовый клапан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ресурса, компрессор снабжен устройством для регулирования подпитки ресивера, а сбросовый клапан установлен в корпусе и сообщен с ресивером и через обратный клапан с устройством для регулирования подпитки.2. Компрессор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, опорно-центрирующий выступ втулки выполнен многослойным.3, Компрессор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сбросовый клапан имеет корпус с входным, выходным и сливным отверстиями, установленные в корпусе подпружиненные сту" пенчатый запорный орган со сквозным осевым каналом и боек, расположенный относительно запорного органа с 560 ч 8зазором и снабженный упором, введенным через входное отверстие в ресивер,причем высота участка упора, располо,женного в ресивере, меньше зазора. ф ч. Компрессор по п.1, о т л и ч а"ю щ и й с я тем, что устройство длярегулирования подпитки ресивера имееткорпус, расположенный в нем трехсекционный плунжер с подпружиненнымидруг к другу секциями, торцовымиупорами и сквозным осевым каналом,причем средняя секция снабжена поршнем, образующим с корпусом надпоршневую и подпоршневую полости, первая иэ ф которых сообщена со сбросовым клапаном и через дроссельный клапан с ат-.мосферой, а ко второй подключен источник сжатого воздуха и в корпусев зоне соединения секций плунжера 2 ф выполнены дренажная и запиточная камеры.Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР фф по заявке й 2599525/06, Г ОЙ В 37/12,1967885604 Рубя. ктор С.Таране Тираж 71 ИПИ Государственного о делам изобретений 3035, Москва, Ж,з 10 Щ/5 дписн комитета СССР открытийаушская наб 4 Пате ул. Проектная, 4 Фили Уж Фиг; ФСоставитель В,Савушкин