Товариство з обмеженою відповідальністю "АСТЕК" (UA)
Диференціальний цилиндропоршневой блок призначений для використання в багатоступінчастих поршневих компресорах. Блок містить циліндр подвійної дії, в якому встановлений циліндр високого тиску з боку сальника і циліндр низького тиску з протилежного боку. Шток односторонній і виконаний ступінчастим з утворенням ділянки більшого діаметра з боку циліндра високого тиску і ділянки меншого діаметра з боку сальника. Ділянка штока більшого діаметра виконано у вигляді поршня-плунжера і розташований в додатковому циліндрі, встановленому співвісно з сальником і циліндром подвійної дії з боку циліндра високого тиску і жорстко з'єднаний з останнім. У додатковому циліндрі в зоні переходу ділянки штока більшого діаметру у вигляді поршня-плунжера в ділянку меншого діаметра утворена вирівнююча порожнину. Дозволяє забезпечити зменшення трудомісткості процесу врівноваження поршневих сил, поліпшуються умови роботи пари поршень-циліндр. 1 мул.
Винахід відноситься до компресоробудуванню і може бути використано в багатоступеневих поршневих компресорах.
При цьому в описаному блоці циліндр подвійної дії розміщений між циліндром високого тиску і сальником і в ньому за допомогою поршня утворені дві прямоточні зрівняльні порожнини, кожна з яких з'єднана з джерелом більш низького тиску. Причому порожнину перед сальником з'єднана з джерелом більш високого тиску, ніж вирівнююча порожнину з боку високого тиску. Крім того, порожнину циліндра високого тиску розміщена в циліндрі однобічної дії.
В описаному блоці досягнуто урівноваження поршневих сил в ряду і також сальник розвантажений від високого тиску. Однак недоліком цього блоку є необхідність утворення двох зрівняльних порожнин, одна з яких, з боку сальника, повинна мати більший тиск, ніж інша (з боку циліндра високого тиску), а також необхідність підбору співвідношення цих тисків і активних площ поршня з обох його сторін. Описані недоліки ускладнюють конструкцію блоку і обумовлюють трудомісткість процесу врівноваження поршневих сил. Крім того, в циліндрі однобічної дії високого тиску створюються несприятливі умови для роботи поршневих кілець, якщо це поршень, що сприяє поганому вступу мастила до кілець і одностороннього зносу останніх і дзеркала циліндра. Якщо це плунжер, то обумовлює односторонній знос і плунжера і дзеркала циліндра.
Перераховані недоліки знижують надійність роботи компресора, зменшують ресурс його роботи.
В основу винаходу поставлена задача створити диференційний цилиндропоршневой блок такої конструкції, яка б шляхом зміни (спрощення) організації циліндра високого тиску і зрівняльної порожнини, а також у зв'язку з цим зміни взаємного розхитування циліндра подвійної дії і поршня-плунжера, забезпечила зменшення трудомісткості процесу врівноваження поршневих сил, а також дозволила поліпшити умови роботи пари поршень-циліндр.
Для вирішення поставленого завдання в диференціальному циліндропоршневая блоці компресора, що містить циліндр подвійної дії з поршнем, шток, циліндр високого тиску, поршень-плунжер, сальник і зрівняльну порожнину перед останнім, з'єднану з джерелом низького тиску, циліндр високого тиску утворений в циліндрі подвійної дії з боку сальника за допомогою поршня, закріпленого на кінці штока з утворенням циліндра низького тиску з іншого боку цього поршня, при цьому, шток виконаний ступінчастим з утворенням навчаючи стка меншого діаметру з боку сальника і ділянки більшого діаметра з боку циліндра високого тиску. Остання ділянка виконаний у вигляді поршня-плунжера, який розміщений в установленому співвісно з сальником і циліндром подвійної дії, який жорстко з'єднаний з корпусом циліндра подвійної дії (циліндра високого тиску), при цьому вирівнююча порожнину виконана в додатковому циліндрі в зоні переходу ділянки штока у вигляді поршня-плунжера в ділянку меншого діаметру.
Освіта циліндра високого тиску в циліндрі подвійної дії за допомогою поршня, з іншого боку якого утворений циліндр низького тиску, обумовлює забезпечення кращих умов роботи пари поршень-циліндр. Це відбувається тому, що в циліндрі подвійної дії укладені дві послідовно діючі місці, унаслідок чого відбувається перекладання кілець в канавках поршня під час його руху в одну, а потім в іншу сторону, що забезпечує можливість надходження мастила і сприяє більш рівномірному навантаженні на поршень. Це, в свою чергу, підвищує надійність роботи компресора і його ресурс. Розміщення поршня на кінці штока обумовлює використання одностороннього штока, а також забезпечує утворення в циліндрі подвійної дії двох робочих порожнин, одна з яких високого тиску з боку штока, а інша низького тиску з протилежного боку. Виконання штока ступінчастим дозволяє розділити його на дві ділянки, одна з яких, меншого діаметру, проходить через сальник і забезпечує зниження ваги штока і зменшення габаритів сальника. Інша ділянка штока, більшого діаметра, дозволяє організувати циліндр високого тиску, а також виконати цю ділянку штока у вигляді поршня-плунжера, помістивши його в додатковому циліндрі відповідного діаметру.
Розміщення додаткового циліндра на ділянці штока більшого діаметра співвісно з сальником і циліндром подвійної дії, а також жорстке з'єднання його з останнім забезпечує створення направляючої для штока, що сприяє поліпшенню умов роботи сальника з одного боку і поршневих кілець поршня циліндра подвійної дії, до того ж, і циліндра високого тиску. Крім того, зазначений додатковий циліндр разом з розміщеним в ньому поршнем-плунжером створюють ущільнення для циліндра високого тиску з боку зрівняльної порожнини. Також виконання штока ступінчастим і розміщення його частини в додатковому циліндрі дозволило організувати в останньому зрівняльну порожнину перед сальником за рахунок переходу штока (поршня-плунжера) на менший діаметр. Організація однієї зрівняльної порожнини забезпечує спрощення її конструкції і зниження трудомісткості процесу врівноваження поршневих сил, тобто підбору тиску в цій порожнини для врівноваження поршневих сил, а також розвантаження сальника від високого тиску.
Таким чином, відмітні ознаки в сукупності з відомими забезпечують рішення поставленого завдання.
Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз диференціального циліндропоршневая блоку компресора.
Описаний диференційний цилиндропоршневой блок компресора містить циліндр подвійної дії 1 з поршнем 2, шток 3, циліндр високого тиску 4, поршень-плунжер 5, сальник 6 і зрівняльну порожнину 7 перед сальником 6, з'єднану з джерелом низького тиску (не показано). При цьому циліндр високого тиску 4 утворений в циліндрі подвійної дії 1 з боку сальника 6 за допомогою поршня 2, закріпленого на кінці штока 3 з утворенням циліндра низького тиску 8 з іншого боку цього поршня. При цьому шток 3 виконаний ступінчастим з утворенням ділянки меншого діаметра 9 з боку сальника 6 і ділянки більшого діаметра з боку циліндра високого тиску, виконаного у вигляді поршня-плунжера 5, який, крім того, розміщений в установленому співвісно з сальником 6 і циліндром подвійної дії 1 додатковому циліндрі 10. Останній також жорстко з'єднаний з корпусом циліндра подвійної дії 1 з боку циліндра високого тиску 4. Вирівнююча порожнину 7 утворена в додатковому циліндрі в зоні переходу ділянки штока більшого діаметра у вигляді поршня-плунжера 5 до відділку меншого діаметра 9. При цьому циліндр низького тиску оснащений всмоктуючим 11 і нагнітальним 12 штуцерами, а також всмоктуючим 13 і нагнітальним (не показаний) клапанами. Циліндр високого тиску 4 також оснащений штуцерами всмоктуючим 14 і нагнітальним 15 і клапанами всмоктуючим і нагнітальним (не показані). Додатковий циліндр 10 оснащений штуцером 16 для з'єднання його з джерелом низького тиску.
Під час роботи диференціального циліндропоршневая блоку, який заявляється, газ проходить через всмоктуючої штуцер 11 і клапан 12 в циліндр низького тиску 8, стискається там і через нагнітальний штуцер 15 йде в межступенчатом апаратуру (не показано). Після цього охолоджений газ прямує по штуцера 14 в циліндр високого тиску 4, стискається в ньому, створюючи під час цього велике навантаження на Верт-оборотний механізм компресора. Однак тиск в зрівняльної порожнини 7 розвантажує заявлений механізм від максимальних величин навантажень.
Запропонований цилиндропоршневой блок може бути окремим двоступінчастим дотискати компресором. В цьому випадку в зрівняльну порожнину 7 може підводитися газ низького тиску з порожнини циліндра 8. Якщо вказаний цилиндропоршневой блок входить до складу як дві останні сходинки або дві якихось проміжних ступені, то в зрівняльну порожнину 7 можна подати газ тиском якоїсь проміжної ступені з мінімальним тиском, що забезпечує більш оптимальне урівноваження поршневих сил в ряду, а також розвантаження сальника 6.
Диференціальний цилиндропоршневой блок компресора, що містить циліндр подвійної дії з поршнем, шток, циліндр високого тиску, поршень-плунжер, сальник і зрівняльну порожнину перед останнім, з'єднану з джерелом низького тиску, що відрізняється тим, що циліндр високого тиску утворений в циліндрі подвійної дії з боку сальника за допомогою поршня, закріпленого на кінці штока з утворенням циліндра низького тиску з іншого боку цього штока, при цьому шток виконаний ступінчастим з утворенням ділянки меншого д іаметра з боку сальника і ділянки більшого діаметра з боку циліндра високого тиску, виконаного у вигляді поршня-плунжера, який розміщений в установленому співвісно з сальником і циліндром подвійної дії додатковому циліндрі, жорстко з'єднаному з корпусом циліндра подвійної дії з боку циліндра високого тиску, при цьому вирівнююча порожнину утворена в додатковому циліндрі в зоні переходу ділянки штока більшого діаметру у вигляді поршня-плунжера в ділянку меншого діаметру.