RU2064091C1

RU2064091C1 - Rotary compressor

Info

Publication number: RU2064091C1
Application number: RU93034350A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Поляков
Original assignee: Виктор Николаевич Поляков
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: rotary compressors for mixing liquid and gaseous media. SUBSTANCE: rotary compressor has housing with cylindrical chamber, longitudinal partitions and inlet and outlet ports. Rotor consists of output shaft, pylons, bearing shaft and disk-shaped walls, pistons located between disk-shaped walls in longitudinal grooves of pylons and mechanism for synchronization of rotation of pistons and shaft made in form of gear train. Working volumes are formed by outer cylindrical surfaces of pistons, lateral surfaces of longitudinal partitions, outer cylindrical surfaces of pylons, inner surface of housing and end surfaces of disk-shaped walls. Bypass passages are provided in walls and gap is provided between edges and inner surface of longitudinal grooves of pistons and longitudinal partitions. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к роторным компрессорам и может быть использовано в народном хозяйстве для перемещения жидких и газообразных рабочих тел из одного объема в другой как с изменением давления рабочего тела на выходе из компрессора, так и без изменения давления рабочего тела на выходе, когда компрессор может использоваться в режиме насоса. The invention relates to rotary compressors and can be used in the national economy to move liquid and gaseous working fluids from one volume to another, both with a change in the pressure of the working fluid at the outlet of the compressor, and without changing the pressure of the working fluid at the outlet, when the compressor can be used in pump mode.

Известен "Компрессор для текучей среды", содержащий цилиндр с всасывающей и нагнетательной сторонами, имеющими проходы, ротор, эксцентрично расположенный в цилиндре с возможностью вращения относительно последнего и имеющий опоры вращения, причем ось цилиндра параллельна оси вращения ротора, совпадающей с его собственной осью, а наружная поверхность ротора находится в контакте с внутренней поверхностью цилиндра, при этом ротор имеет на наружной поверхности спиральную канавку, шаг которой постепенно уменьшается от всасывающей стороны к нагнетательной стороне, и спиральную лопатку, расположенную в канавке с возможностью скольжения в радиальном направлении ротора, контактирующую своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью цилиндра по всему диаметру последней и разделяющую полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротором на множество рабочих камер ( SU, N 1605931, F 04 С 18/16, 1988). The well-known "Compressor for the fluid", containing a cylinder with suction and discharge sides having passages, a rotor eccentrically located in the cylinder for rotation relative to the latter and having rotation bearings, the axis of the cylinder parallel to the axis of rotation of the rotor, coinciding with its own axis, and the outer surface of the rotor is in contact with the inner surface of the cylinder, while the rotor has a spiral groove on the outer surface, the pitch of which gradually decreases from the suction side to the discharge side, and a spiral blade located in the groove with the possibility of sliding in the radial direction of the rotor, contacting its outer surface with the inner surface of the cylinder along the entire diameter of the latter and dividing the cavity between the inner surface of the cylinder and the rotor into many working chambers (SU, N 1605931, F 04 C 18/16, 1988).

Это устройство позволяет обеспечить необходимую степень сжатия. This device allows you to provide the necessary degree of compression.

Однако наличие в компрессоре спиральной лопатки, установленной в спиральной канавке, имеющей шаг, постепенно уменьшающийся от всасывающей стороны к нагнетательной стороне, усложняет технологию изготовления устройства и повышает износ лопатки и ротора по поверхности контакта, снижая тем самым ресурс компрессора. However, the presence in the compressor of a spiral blade installed in a spiral groove having a step gradually decreasing from the suction side to the discharge side complicates the manufacturing technology of the device and increases the wear of the blade and rotor along the contact surface, thereby reducing the compressor resource.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является компрессор, который содержит корпус с цилиндрической полостью и продольными перегородками, ротор с продольными выемками, состоящий из входного вала, пилонов, опорного дала и дискообразных стенок, поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов ротора вала и имеющие продольные выемка, механизм синхронизации вращения поршней и валов, выполненный в виде системы шестерен, а также впускные и выпускные окна, выполненные на корпусе, и рабочие объемы. При этом продольные выемки ротора-поршня сопрягаются с продольными перегородками (FR N 1337661, F 02 В 53/00, 1962). The closest technical solution, selected as a prototype, is a compressor, which contains a housing with a cylindrical cavity and longitudinal partitions, a rotor with longitudinal recesses, consisting of an input shaft, pylons, a supporting distance and disk-shaped walls, pistons located planetary between disk-shaped walls in longitudinal recesses of pylons of the rotor shaft and having longitudinal recesses, a mechanism for synchronizing the rotation of pistons and shafts, made in the form of a system of gears, as well as inlet and outlet windows, made ie on the body, and work volumes. In this case, the longitudinal grooves of the rotor-piston are mated with the longitudinal partitions (FR N 1337661, F 02 B 53/00, 1962).

Работа этого устройства в режиме насоса обеспечивается за счет введения зацепления кромок продольной выемки в роторахпоршнях одновременно с двумя различными боковыми поверхностями продольной перегородки, установленной на внутренней поверхности корпуса в рабочей цилиндрической полости. The operation of this device in pump mode is ensured by the introduction of engagement of the edges of the longitudinal recesses in the rotor pistons simultaneously with two different lateral surfaces of the longitudinal partition mounted on the inner surface of the housing in the working cylindrical cavity.

Однако такое взаимодействие кромок выемок роторов-поршней с перегородками приводит к усложнению технологии изготовления компрессора. However, this interaction of the edges of the notches of the rotor-pistons with the baffles leads to a complication of the manufacturing technology of the compressor.

Техническая задача упрощение технологии изготовления компрессора. The technical task is to simplify the manufacturing technology of the compressor.

Технический результат достигается тем, что в компрессоре, содержащем корпус с цилиндрической полостью, продольными перегородками, входными и выходными окнами, вал, состоящий из входного вала, пилонов, опорного вала и дискообразных стенок, поршни, планетарно расположенные между дискообразными стенками в продольных выемках пилонов и имеющие продольные выемки, механизм синхронизации вращения поршней и вала, выполненный в виде системы шестерен, и рабочие объемы, которые образованы наружными цилиндрическими поверхностями поршней, боковыми поверхностями пилонов, внутренней поверхностью кopnуca, a также торцевыми поверхностями дискообразных стенок. The technical result is achieved by the fact that in a compressor comprising a housing with a cylindrical cavity, longitudinal partitions, input and output windows, a shaft consisting of an input shaft, pylons, a support shaft and disk-shaped walls, pistons located planetary between the disk-shaped walls in the longitudinal recesses of the pylons and having longitudinal recesses, a mechanism for synchronizing the rotation of the pistons and shaft, made in the form of a system of gears, and working volumes, which are formed by the outer cylindrical surfaces of the pistons, lateral the surfaces of the pylons, the inner surface of the crown, as well as the end surfaces of the disk-shaped walls.

На фиг. 1 представлен компрессор роторный, общий вид; на фиг.2 изображен разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 изображен разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 изображен разрез В-В фиг. 1. In FIG. 1 shows a rotary compressor, General view; figure 2 shows a section aa of fig. 1; in FIG. 3 shows a section BB of FIG. 1; in FIG. 4 shows a section BB of FIG. 1.

Компрессор роторный содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, фланец 2 с зубчатым колесом, фланец 3, поршни 4, шестерни 5 механизма синхронизации, продольные перегородки 6 и вал в сборе. The rotary compressor comprises a housing 1 with a cylindrical cavity, a flange 2 with a gear wheel, a flange 3, pistons 4, gears 5 of the synchronization mechanism, longitudinal partitions 6 and the shaft assembly.

Ротор в сборе образован из входного вала 7, пилонов 8, опорного вала 9 и дискообразных стенок 10 и 11. На роторе установлены поршни 4, продольное расположение которых ограничено торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10 и 11, входного 7 и опорного 9 валов, соответственно (фиг.1). The rotor assembly is formed of an input shaft 7, pylons 8, a support shaft 9 and disk-shaped walls 10 and 11. Pistons 4 are mounted on the rotor, the longitudinal arrangement of which is limited by the end surfaces of the disk-shaped walls 10 and 11, input 7 and a bearing 9 of the shafts, respectively (Fig. .1).

Каждый поршень 4 выполнен в виде цилиндра с выемкой 12 и осью 13, причем поршни 4 установлены на подшипниках 14 входного 7 и опорного 9 валов, соответственно, и размещены в продольных выемках 15 пилонов 8. Each piston 4 is made in the form of a cylinder with a recess 12 and an axis 13, and the pistons 4 are mounted on the bearings 14 of the input 7 and supporting 9 shafts, respectively, and are located in the longitudinal recesses 15 of the pylons 8.

На корпусе 1 компрессора выполнены входные окна 16 и выходные окна 17. On the compressor housing 1, input windows 16 and output windows 17 are made.

В дискообразной стенке 10 выполнены перепускные каналы 18, с помощью которых периодически соединяется выходные окна 17 с камерами сжатия 19 компрессора (фиг. 2, 3). In the disk-shaped wall 10, bypass channels 18 are made, with the help of which the output windows 17 are periodically connected to the compression chambers 19 of the compressor (Fig. 2, 3).

В дискообразной стенке 11 выполнены перепускные каналы 20, с помощью которых входные окна 16 периодически соединяются с камерой всасывания 21 компрессора (фиг. 4). In the disk-shaped wall 11, bypass channels 20 are made, with the help of which the inlet windows 16 are periodically connected to the compressor suction chamber 21 (Fig. 4).

Механизм синхронизации образован зубчатым колесом фланца 2 и шестернями 5. Каждая шестерня 5 размещена в пазу 22 дискообразной стенки 11 и установлена без возможности вращения относительно поршня 4 на оси 13, например, с помощью шпонки или установочного винта (на чертеже не показано) и введена в зацепление с зубчатым колесом фланца 2, что обеспечивает синхронизацию вращения ротора в сборе и поршней 4 и периодическое пропускание продольных перегородок 6 через выемки 12 в поршнях 4 без контакта перегородок 6 с поршнями 4. The synchronization mechanism is formed by a gear wheel of the flange 2 and gears 5. Each gear 5 is placed in the groove 22 of the disk-shaped wall 11 and mounted without the possibility of rotation relative to the piston 4 on the axis 13, for example, using a dowel or a set screw (not shown in the drawing) and inserted meshing with the gear wheel of the flange 2, which ensures synchronization of the rotation of the rotor assembly and pistons 4 and the periodic passage of the longitudinal partitions 6 through the recesses 12 in the pistons 4 without contact of the partitions 6 with the pistons 4.

Фланцы 2 и 3 закреплены на противоположных торцевых поверхностях корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 23. Flanges 2 and 3 are fixed on opposite end surfaces of the housing 1, for example, using fasteners 23.

Дискообразные стенки 10, 11 и пилоны 8 соединены между собой с помощью шпилек 24 и 25. The disk-shaped walls 10, 11 and pylons 8 are interconnected by means of pins 24 and 25.

Продольные перегородки 6 размещены между торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10 и 11 и закреплены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, например, с помощью крепежных элементов 26. The longitudinal partitions 6 are placed between the end surfaces of the disk-shaped walls 10 and 11 and are fixed on the inner cylindrical surface of the housing 1, for example, using fasteners 26.

Входной вал 7 и опорный вал 9 жестко соединены (выполнены за одно целое) со стенками 10, 11, соответственно. The input shaft 7 and the support shaft 9 are rigidly connected (made in one piece) with the walls 10, 11, respectively.

Ротор в сборе установлен на подшипниках 27 во фланцах 2,3. The rotor assembly is mounted on bearings 27 in flanges 2,3.

Работает компрессор следующим образом. The compressor operates as follows.

При вращении входного вала 7 от внешнего механического привода совместно со стенками 10, 11, поршнями 4, шестернями 5, пилонами 8 и опорным валом 9 против часовой стрелки, если смотреть на компрессор по оси со стороны входного вала 7, жидкое или газообразное рабочее тело через входные окна 16, выполненные в корпусе 1, и перепускной канал 20, выполненный в стенке 11, поступает в объем камеры всасывания 21. Рабочее тело, оставшееся в камере сжатия 19 от предыдущего цикла работы компрессора, сжимается за счет уменьшения величины объема этой камеры между перегородкой 6, поршнем 4, внутренней поверхностью цилиндрической полости корпуса 1, наружной цилиндрической поверхностью пилона 8, а также плоскими торцевыми поверхностями дискообразных стенок 10, 11, соответственно. When the input shaft 7 is rotated from an external mechanical drive together with the walls 10, 11, pistons 4, gears 5, pylons 8 and the support shaft 9 counterclockwise, if you look at the compressor along the axis from the input shaft 7, a liquid or gaseous working medium the inlet windows 16, made in the housing 1, and the bypass channel 20, made in the wall 11, enters the volume of the suction chamber 21. The working fluid remaining in the compression chamber 19 from the previous compressor cycle is compressed by reducing the volume of this chamber between the The city 6, the piston 4, the inner surface of the cylindrical cavity of the housing 1, the outer cylindrical surface of the pylon 8, as well as the flat end surfaces of the disk-shaped walls 10, 11, respectively.

Как только степень сжатия рабочего тела достигнет необходимой величины, объем камеры сжатия 19 через перепускной канал 18 соединяется с выходным окном 17, откуда рабочее тело может использоваться по назначению. ЫЫЫ2 As soon as the compression ratio of the working fluid reaches the required value, the volume of the compression chamber 19 through the bypass channel 18 is connected to the exit window 17, from where the working fluid can be used for its intended purpose. YYY2

Claims

A rotary compressor containing a housing with a cylindrical cavity, longitudinal partitions and input and output windows, a rotor located in it, consisting of input and support shafts having disk-shaped walls between which the pylons are fixed, and pistons located in the longitudinal recesses of the pylons, as well as a mechanism synchronization of rotation of the pistons and shaft, made in the form of a system of gears, while the working volumes of the suction and compression chambers are formed between the pistons, longitudinal baffles, pylons, housing and disk-shaped st in each piston, a longitudinal recess is made in each piston for the passage of the longitudinal partitions, characterized in that it is equipped with bypass channels made in disk-shaped walls and communicating the input and output windows with the corresponding working volumes, and the working volumes of the compression chambers are formed by the outer cylindrical surfaces of the pistons, the lateral surfaces of the longitudinal partitions, the outer cylindrical surfaces of the pylons, the inner surface of the housing, and such end surfaces are disk-shaped x walls, while a gap is made between the edges and the inner surface of the longitudinal recesses of the pistons and the longitudinal partitions.