UA122305C2

UA122305C2 - Роторно-поршневий компресор або вакуум-насос

Info

Publication number: UA122305C2
Application number: UAA201904102A
Authority: UA
Inventors: Борис Георгійович Нехорошев
Original assignee: Борис Георгійович Нехорошев
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-10-12
Also published as: RU2715767C2; RU2019116337A3; RU2019116337A

Abstract

Роторно-поршневий компресор або вакуум-насос містить епітрохоїдний корпус, закритий з торців передньою і задньою бічними кришками, і всередині утвореної порожнини на ексцентриковій частині вала встановлено ротор, який утворює з ними робочі камери циклічно змінюваного об'єму, систему змащення робочих поверхонь компресора. До задньої бічної кришки прикріплений картер, що служить для утримання мастила. Нерухома синхронізуюча шестірня із зовнішніми зубами своїм фланцем кріпиться до фланця, виконаного у внутрішній розточці передньої бічної кришки, в яку встановлюється передній корінний підшипник. Рухома синхронізуюча шестірня з внутрішніми зубами виконується безпосередньо в роторі. На робочих поверхнях бічних кришок виконані радіальні канали для з'єднання через кільцевий зазор між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою порожнини картера з робочими камерами в період протікання процесу всмоктування. При цьому пристрій для дозування подачі мастила виконано у вигляді розрізного пружинного кільця, встановленого в кільцевому зазорі між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою, в радіальній канавці, виконаній в тілі ексцентрикового вала. При цьому кільцем перекритий згаданий кільцевий зазор і в місці його розрізу сформований зазор заданої дозуючої величини. В роторі встановлені радіальні і торцеві ущільнення, які притискаються до робочих поверхонь експандерами. В картері встановлено додатковий дублюючий пристрій розбризкування мастила, виконаний у вигляді ведучої та веденої шестерень. При цьому ведуча шестірня жорстко закріплена на ексцентриковому валу, а вісь веденої шестірні нерухомо закріплена в нижній частині задньої бічної кришки. Корінні шийки вала спираються на три корінні підшипники, розташованих в розточках передньої і задньої бічних кришок і картера. передній корінний підшипник в осьовому напрямку зафіксовано центрувальним посадковим паском кришки підшипника, яким кришка підшипника вставляється у розточку передньої бічної кришки. Для забезпечення надійної роботи компресора, спрощення його конструкції та більш повного використання об’єму картера в радіальному каналі, виконаному на робочій поверхні задньої бічної кришки у зоні середнього корінного підшипника просвердлений осьовий дозуючий отвір - жиклер, призначений для з'єднання робочих камер компресора з картером в період протікання в них процесу всмоктування. При цьому циліндрична частина отвору переходить в конічну, яка розширюється в напрямку середнього корінного підшипника.

Description

задньої бічних кришок і картера. передній корінний підшипник в осьовому напрямку зафіксовано центрувальним посадковим паском кришки підшипника, яким кришка підшипника вставляється у розточку передньої бічної кришки. Для забезпечення надійної роботи компресора, спрощення його конструкції та більш повного використання об'єму картера в радіальному каналі, виконаному на робочій поверхні задньої бічної кришки у зоні середнього корінного підшипника просвердлений осьовий дозуючий отвір - жиклер, призначений для з'єднання робочих камер компресора з картером в період протікання в них процесу всмоктування. При цьому циліндрична частина отвору переходить в конічну, яка розширюється в напрямку середнього корінного підшипника. ей як ки ях от -е я рив У тру да с - що І и й я в й є ни али шОккя 2 о, косій а / А ЩО й «се о А ШК Ка Ка: ї х ї З й В і ! і В - сй р Я»

У ох ї Нй Я й ! / Н 8 ї 7 Н що й Ї , і К и; Н : : 7 ї Я ГО М ку» и ши ши си ни пиши м и и в мишу НИ с М

ЩІ у 1 Ко Її В Її Її і В Н ї Н й Ц й І ї ви хна ЗБ МЕ а о о і оо і и в

Кі БО Я дер вітьт а ЕР а ЩО М; п М

Ж, 5 т бнніу ЕХ грай Ку КА к, п І Ні г. і й и Я Ко З «Ї ї и шко по ки а МК Е В ; Є З КІ Я в; я в: ЕК я т ;; Е. Су І я 7 я БЕ жея кА де Кз | с ря Н Ай СЕ.

Е ка ї І дн ШИ п р Я 2 де В и ил. п

На Ал и Чи х и КК нях ши НЕО ий Беж шалене Кн Я не, он. хх і, вннлмм я КУ я ав

ОТЕД з т ВИ АННИ В ШИ я мере хКю 5 КО й шо; за: чит: ще М с

У пл Ше й й ЛШ ї НЕ: КІ о

Кк а ЧИ й Суто "стор Ж КЕ: . ЕВ Кк. Мекка ее шо ЕІ му; ня Ди Й ий , он В Й 5-х фон Пак С й Й Кк; Х. р я ванн за Б іх ж З Юошшятя лляну Слттиєй сееттиє сетєюиих птн ся КН

Ше ел М алко НЕ МИ

Я ГЯ Ка Ко й м, я СКК Ка Я рн ЛК У т ис хі -ж у «ер - Е Ка шани ско їй Що я ний яка схжажю землю ожжтетя -

БУ і БИ о й Й шення ри ця па а В до хллажнЙ зканлнЙ станів , се г: М з--ию м й мч нн аа а ан ужхх ої ЩЕ рих й ше ТУШ

ДО СЕС ссссоссн осн ни Як нин я інн МК што шо шк - в: я к ожНАААЛЯн 0 ЖАМААЛАНЯХ ЗАМАХ о мчч -К п т ма аа а а А В і да

Е - Е.. що

Винахід стосується компресорного та вакуумного машинобудування і може бути використаний у повітряних, газових, холодильних установках, кондиціонерах.

Переваги роторно-поршневих машин, в тому числі компресорів і вакуум-насосів (далі роторно- поршневих компресорів) перед поршневими полягає у відсутності елементів зі зворотно-поступальним рухом, що дозволяє забезпечити кращі питомі показники за масою та габаритами, зниження рівня вібрацій і шуму при збереженні довговічності, надійності й енергоспоживання на рівні кращих світових зразків поршневих компресорів аналогічного класу і призначення та, крім того, більш низьку вартість виготовлення, обслуговування та ремонту.

Відомі роторно-поршневі компресори складаються з епітрохоїдного корпусу, закритого з торців передньою та задньою бічними кришками, і всередині утвореної порожнини розташований ротор, який утворює з ними робочі камери змінного об'єму, дивись, наприклад,

ПІ, рис. 33, 35, 38, 39; (21, с. 43...47, рис. 1; авторські свідоцтва (далі а. с.) 5: МоМо 315800, 1231263, 1751414, 1343108; приєднаний до задньої бічної кришки картер патент ОА 57671.

Ротор встановлений на ексцентриковій частині валу, а ексцентриковий вал корінними шийками спирається на корінні підшипники, розміщені в розточках бічних кришок (1), рис. 33, 35 і картера а.с. ЗУ Мо 1548522 або всередині нерухомої шестірні (21 і кришки картера |ЗІ, с. 98, рис. 2.

Синхронізація обертань ексцентрикового вала і ротора щодо епітрохоїдного корпусу забезпечується парою синхронізуючих шестерень внутрішнього зачеплення, з яких нерухома шестірня з зовнішніми зубами фланцем кріпиться до фланця передньої бічної кришки, виконаному всередині розточки під передній корінний підшипник |41, с. 77, рис. 2 або поза нею - до неробочої торцевої поверхні бічної кришки (21, с. 44, рис. 1. Рухлива шестірня з внутрішніми зубами виконується спільно з ротором а. с. БО Мо 1548822 або закріплена в ньому (21, с. 44, рис. 1; а. с. ЗО Мо 315800; відома також система розбризкування мастила з мастильної ванни картера за допомогою веденої (допоміжної) шестерні, вісь якої жорстко закріплена в стінці картера, що приводиться в обертання ведучої шестірнею, жорстко закріпленою на приводному валу (|5І, с. 387, рис. 18 й ущільнення розрізними пружинними кільцями |б1, с. 97...98.

Як найближчий аналог за основу взято патент ОА 57671 і тотожний йому патент КО 2535307 "роторно-поршневий компресор".

Цей компресор містить епітрохоїдний корпус, закритий з торців передньою і задньою

Зо бічними кришками, і розміщений в його порожнині ротор, розташований на ексцентриковому валу; при цьому корпус, бічні кришки та ротор утворюють робочі камери змінного об'єму, систему змащення робочих поверхонь компресора, картер для утримання та розбризкування мастила, пристрій розпилення мастила у вигляді ежектора, сопло якого з'єднано трубкою з донною частиною картера, систему каналів, що з'єднують ежектор з робочими камерами, і пристрій для дозування подачі мастила, картер, прикріплений до задньої бічної кришки, ежектор встановлений всередині картера, система каналів виконана у вигляді радіального або похилого отвору в корпусі в зоні розширення і сполученого з ними через камеру більшого діаметра отвору, що проходить в осьовому напрямку через корпус, фланець задньої бічної кришки і передній фланець картера, з'єднаного з ежектором, на робочих поверхнях бічних кришок виконані радіальні канали для з'єднання через кільцевий зазор, утворений між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою, порожнини картера з робочими камерами в період протікання в них всмоктування, а пристрій для дозування подачі мастила виконано у вигляді підпружиненого клапана і розрізного пружинного кільця, з яких підпружинений клапан, встановлений перед ежектором в згаданій камері більшого діаметру, а розрізне пружинне кільце встановлено в кільцевому зазорі між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою, при цьому пружинним кільцем перекритий цей кільцевий зазор, сформований в місці його розрізу, зазор заданої дозуючої величини (частково перекритий, бо залишений зазор заданої дозованої величини). Над підпружиненим клапаном виконаний буферний об'єм.

Розрізне кільце може бути встановлено як в кільцевій канавці, виконаній в отворі задньої бічної кришки, так і в кільцевій канавці, виконаній в тілі ексцентрикового вала.

У картері встановлено додатковий засіб розбризкування мастила, виконаний у вигляді ведучої і веденої шестерень, що зачеплені одна з одною, при цьому ведуча шестірня жорстко закріплена на ексцентриковому валу, а вісь відомої шестірні нерухомо закріплена в нижній частині задньої бічної кришки таким чином, щоб частина цієї шестірні була розташована нижче нижньої відмітки рівня мастила.

Недоліки прототипу: 1) не передбачена подача мастила до переднього корінного підшипника; 2) розрізне пружинне кільце з зазором заданої дозуючої величини в місці розрізу встановлене в кільцевому зазорі між задньою бічною кришкою й ексцентриковим валом, бо ускладнює конструкцію, оскільки вимагає підвищеної точності виготовлення отвору в цій кришці,

зовнішнього діаметра кільця і величини самого зазору, а також прочищення цього зазору. Крім того, у міру прослизання (провертання) кільця, воно і задня бічна кришка зношуються, в наслідок чого дозуючий зазор збільшується, дозування погіршується (втрачається); 3) розташування осі веденої шестірні в нижній частині задньої бічної кришки ускладнює установку зібраної з ексцентриковим валом і цією шестірнею кришки в картер, тому що шестірня не проходить за габаритами через передній фланець картера і тому в бічній стінці картера для її розміщення потрібно виконати додатковий люк (отвір), який необхідно ущільнити і закрити кришкою, що ускладнює виготовлення, складання та розбирання, як і розміщення осі в додатковому припливі нижньої частині картера, як зображено в |ЗІ, на фіг. 2; 4) радіальний канал на робочій поверхні задньої бічної кришки, доведений до кільцевого зазору між кришкою і валом, скорочує і без того малу ширину кришки в цьому місці, в зв'язку з чим обмежується можливість установки розрізного(их) кільця(ец) з плавною(ими) вхідною(ими) фаскою(ами) необхідної ширини для полегшення монтажу кільця(ець) в зазор і вхідної фаски на самій кришці; 5) радіальний канал, виконаний на робочій поверхні передньої бічної кришки і доведений до отвору, через який проходить зубчастий вінець нерухомої шестірні обмежує (або виключає) просмоктування мастилоповітряної суміші через передній корінний підшипник, тому що суміш піде безпосередньо цим каналом, минаючи підшипник і не змащуючи його. 6) розміщення упускного вікна радіально на епітрохоїдному корпусі призводить до погіршення коефіцієнта подачі (продуктивності) і зростанню питомої потужності (споживаної потужності), оскільки вузькі радіальні ущільнювальні планки не перешкоджають перетіканню газу з однієї робочої камери в іншу, тоді як ротор своїм торцем, який виконує роль золотника, перешкоджає перетіканню; 7) оскільки ежектор не працює на малих режимах роботи компресора через недостатній перепад тиску чи густе мастило при низьких температурах навколишнього повітря, його застосування, а також підвідних до нього каналів і буферного об'єму з поршнем і пружиною втрачає сенс, але ускладнює конструкцію.

Крім того, як показали випробування електрокомпресора ЗВК 0,4/0,8 ІЗ), викид мастила в лінію нагнітання і далі в атмосферу (або ресивер) лежить в допустимих межах при частковому

Зо заповненні картера, однак при збільшенні кількості (рівня) мастила, який допускає ємність картера, викид починає помітно збільшуватися, виходячи за допустимі межі (в статті це не відображено). Стосується і всіх інших недоліків, наведених в прототипі.

Завданням запропонованого винаходу є забезпечення працездатності компресора. Також завданням запропонованого винаходу є забезпечення гарантованої подачі мастила до всіх труться частинами, в тому числі до переднього корінного підшипника, в необхідному дозованому кількості.

Також завданням запропонованого винаходу є спрощення виготовлення компресора і його збірки. Також завданням запропонованого винаходу є збільшення ефективності використання ємності картера. Відомий роторно-поршневий компресор або вакуум-насос, що містить епітрохоїдний корпус, закритий з торців передньою і задньою бічними кришками, і всередині утвореної порожнини на ексцентрикової частини вала за допомогою підшипника (їв) встановлено ротор, який утворює з ними робочі камери змінного, циклічно змінюваного об'єму, систему змащення робочих поверхонь компресора, до задньої бічної кришки прикріплений картер, що служить для утримання мастила, синхронізація обертань валу і ротора забезпечується парою синхронізуючих шестерень внутрішнього зачеплення, з яких нерухома синхронізуюча шестерня із зовнішніми зубцями своїм фланцем кріпиться до фланця, виконаному у внутрішній розточці передній боковій кришки, в яку встановлюється передній корінний підшипник, або до неробочому торця згаданої кришки, рухома синхронізуюча шестерня з внутрішніми зубами виконується безпосередньо в роторі або закріплюється в ньому, на робочих поверхнях бічних кришок виконані радіальні канали для з'єднання через кільцевої зазор між ексцентриковим валом і задній бічній кришкою порожнини картера з робочими камерами в період протікання процесу всмоктування, при цьому пристрій для дозування подачі мастила виконано у вигляді розрізного пружинного кільця, встановленого в кільцевому зазорі між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою, в радіальної канавці, виконаної в тілі ексцентрикового вала, або в тілі задньої бічної кришки, причому кільцем перекритий згаданий кільцевої зазор і в місці його розрізу сформований зазор заданої дозуючої величини, в роторі встановлені радіальні і торцеві ущільнення, що притискаються до робочих (тертьових) поверхонь експандерами, в картері встановлено додатково дублюючий пристрій розбризкування мастила, виконаний у вигляді ведучої і веденої шестерень, при цьому провідна бо шестерня жорстко закріплена на ексцентриковому валу, а вісь веденої шестерні нерухомо закріплена в нижній частині задньої бічної кришки або в додатковому припливі в нижній частині картера таким чином, що частина цієї шестерні розташована нижче нижньої відмітки рівня мастила, корінні шийки вала спираються на три корінні підшипники, розміщені в розточках передньої і задньої бічних кришок і картері або в нерухомій синхронізуючій шестірні, задній бічній кришці і кришці картера, передній корінний підшипник в осьовому напрямку зафіксовано центрувальним посадковим паском кришки підшипника, яким кришка підшипника вставляється в розточення передньої бічної кришки або в нерухому синхронізує шестерню, відповідно до запропонованого винаходу, в радіальному каналі, виконаному на робочій поверхні задньої бічний кришки в зоні середнього корінного підшипника просвердлений осьовий дозуючий отвір - жиклер, призначений для з'єднання робочих камер компресора з картером в період протікання в них процесу всмоктування, причому циліндрична частина отвору переходить в конічну, розширюється в напрямку середнього корінного підшипника. Також, згідно із запропонованим винаходу, при кріпленні нерухомої синхронізуючої шестерні фланцем до фланця передньої бокової кришки, виконаному всередині розточки, в якій встановлений передній корінний підшипник, в радіальному каналі на робочій поверхні цієї кришки просвердлений наскрізний осьовий отвір, що доходить до фланця кришки підшипника, і з'єднується з ним радіальний канал, виконаний на неробочому торці передньої бічної кришки і центрувальному посадковому паску кришки підшипника, який з'єднує робочі камери з порожниною картера через ці канали, порожнину між кришкою підшипника і переднім корінним підшипником, кільцевої зазор між нерухомою шестернею і ексцентриковим валом, роторним(ми) підшипником(ами), жиклер, середній корінний підшипник і кільце, встановлене в задній бічній кришці.

Також, згідно із запропонованим винаходу, при кріпленні нерухомої синхронізуючої шестерні фланцем до фланця, виконаному на неробочий торцевої поверхні передньої бічної кришки в радіальному каналі, виконаному на робочій поверхні згаданої кришки і фланці згаданої шестерні, виконані наскрізний осьовий отвір і з'єднується з ним радіальний канал, виконаний у фланці згаданої шестерні і центрувальному посадковому паску кришки підшипника.

Також, згідно із запропонованим винаходу, вісь відомої шестерні жорстко закріплена в передньому чи задньому фланці картера.

Також, згідно із запропонованим винаходом перед середнім корінним підшипником з боку

Зо картера щільно (беззазорно) встановлено кільце, з зазором між ним і ексцентриковим валом.

Також, згідно із запропонованим винаходу, розміри і форма впускного вікна, яке виходить на робочу поверхню передньої бічної кришки, лежать поза траєкторії руху набігаючих кінців торцевих ущільнень.

Також, згідно із запропонованим винаходу, радіальні канали на робочих поверхнях бічних кришок лежать поза траєкторії руху набігаючих кінців торцевих ущільнень.

Також, згідно із запропонованим винаходом, розрізне (ї) пружинне (ї) ущільнювача (ії) кільце (а) встановлено (и) в кільцевому зазорі між задньою бічний кришкою і ексцентриковим валом в тілі ексцентрикового вала і цим (ї) кільцем (ми) перекритий цей зазор.

Також, згідно із запропонованим винаходу, радіальний канал, виконаний на робочій поверхні задньої бічної кришки, не доходить до кільцевого зазору, утвореного між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою.

Також, згідно із запропонованим винаходу, радіальний канал, виконаний на робочої поверхні передньої бічної кришки, не доходить до отвору, в яке посаджена нерухома шестерня.

Також, згідно із запропонованим винаходу, в розрізному пружинному ущільнювальному кільці і задній бічній кришці виконані плавні вхідні фаски.

Також, згідно із запропонованим винаходу, картер служить для утримання мастила і кріплення компресора, і до нього виставляються за допомогою штифтів, а шпильками і гайками кріпляться бічні кришки і епітрохоїдний корпус, які утворюють статор компресора.

Мета винаходу

Забезпечити працездатність компресора шляхом гарантованої подачі мастила до всіх тертьових частин, в тому числі до переднього корінного підшипника в необхідній дозованій кількості, спростити його виготовлення і складання, повніше використовувати ємність картера.

Поставлена мета досягається тим, що на робочих поверхнях бічних кришок виконані радіальні канали, а в передній бічній кришці виконані упускне вікно і додатково осьовий і радіальний канали на неробочий торцевій поверхні кришки та посадковому центрувальному паску кришки переднього корінного підшипника, забезпечуючи через них проходження мастилоповітряної суміші, дозування якої здійснюється дозуючим отвором - жиклером, виконаним в радіальному каналі задньої бічної кришки, вісь відомої шестірні закріплена в передньому або задньому фланці картера, для забезпечення більш повного заповнення бо картера мастилом і при цьому підтримки дозування мастилоповітряної суміші в допустимих межах, кільцевий зазор між задньою бічною кришкою і ексцентриковим валом перекритий одним або двома розрізними пружинними ущільнювальними кільцями, а на вході в середній корінний підшипник (з боку картера) в задню бічну кришку щільно (беззазорно) встановлено додаткове кільце, яке має гарантований зазор з ексцентриковим валом, радіальний канал на робочій поверхні задньої бічної кришки не доходить до кільцевого зазору між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою; на розрізному(их) пружинному(их) ущільнювальному(их) кольці(ях) і внутрішній поверхні задньої бічний кришки в місці установки кільця(ец) на валу для полегшення складання виконується(ються) плавна(і) західна() фаска(и), ежектор з усіма каналами виключений з компресора.

Винахід пояснюється кресленнями, на яких схематично представлені: фіг. 1 - поздовжній розріз компресора; фіг. 2 - поперечний вид компресора зі знятою передньою кришкою; фіг. З - вид на робочу поверхню передньої бічної кришки. фіг. 4 - ррагмент (виносний елемент) І фіг. 1. фіг. 5 - виносний елемент ЇЇ фіг. 1. фіг. 6 - переріз А-А фіг. 1.

Роторно-поршневий компресор (фіг. 1 ії 2) складається з епітрохоїдного корпусу (далі корпусу) 1, закритого з торців передньою 2 і задньою З бічними кришками і всередині утвореної порожнини на ексцентриковій частині вала 4 встановлено ротор 5, утворюючий з ними робочі камери 6 і 7 циклічно змінюваного об'єму. Для утримання і розбризкування мастила й кріплення компресора служить картер 8, який з кришкою З утворюють мастильну ванну. До картера виставляються за допомогою штифтів, а кріпляться за допомогою шпильок і гайок епітрохоїдний корпус з бічними кришками 2 і 3, утворюючи статор компресора. Сапуна в картері (компресорі) немає.

На фіг. 2 суцільними лініями зображено ротор в початковому положенні, коли об'єм камери 6 мінімальний (шкідливий), камери 7 максимальний (повний), а пунктирними лініями зображено ротор в проміжному положенні, коли його торцевою поверхнею починає відкриватися упускне вікно 9, виконане в торці передньої бічної кришки 2. На фіг. 2 вікно 9 (найпростішої форми) показано умовно, так як воно знаходиться на знятій кришці 2. Упускного клапана немає.

Зо Взаємне, погоджене обертання валу 4 і ротора 5 відносно корпусу 1 забезпечується парою синхронізуючих шестерень внутрішнього зачеплення. Розглядається два варіанти кріплення нерухомої шестірні 10 з зовнішніми зубами: фланцем до фланця, виконаному у внутрішній розточці під передній корінний підшипник передньої бічної кришки 2 (фіг. 1), ї поза розточкою - до її неробочої торцевої поверхні (фіг. 1, виноска І). Рухома шестірня з внутрішніми зубами може бути виконана в самому роторі, як показано на рис. 1, або закріплена в ньому |ЗІ, рис. 2.

На робочих поверхнях бічних кришок 2 і З виконані радіальні канали 11, 12 (фіг. 1, виноски | і

І) або, як варіант, 13 (показаний пунктиром) (фіг. 3), що з'єднують робочі камери 6 і 7 з мастильною ванною картера 8 в період протікання в них процесу всмоктування. При цьому канал 11 не доходить до кільцевого зазору 14 між задньою кришкою З і ексцентриковим валом 4 (фіг. 1, виноска Ії), канал 12 - до внутрішнього отвору в бічній кришці 2, в яку встановлений зубчастий вінець шестірні 10 (фіг. 1, виноска І), а канал 13, з'єднаний безпосередньо з упускним вікном 9 (фіг. 3).

У роторі встановлені радіальні 15 і торцеві 16 ущільнення, що підтискаються до робочих поверхонь камер 6 і 7 експандерами, що забезпечують їх герметизацію.

Упускне вікно 9 і радіальні канали 11, 12 або 13 розташовуються так, щоб при обертанні ротора вони перебували поза траєкторією руху набігаючих кінців торцевих ущільнень, щоб уникнути їх поломки.

Нагнітальний клапан 17 установлюється в радіальному колодязі корпусу 1.

Усередині картера 8 розміщена пара перебуваючих в зачепленні шестерень, з яких ведуча 18 жорстко закріплена на ексцентриковому валу 4, ведена 19 обертається на осі 20, нерухомо закріпленій в нижній частині переднього фланця картера (фіг. 1) або заднього фланця (на фіг. 1 не показано) таким чином, щоб частина веденої шестірні постійно перебувала в мастилі.

Корінні шийки вала 4 спираються на корінні підшипники: передній 21, середній 22 і задній 23, які встановлюються в розточках бічних кришок і картера (фіг. 1) або кришки картера ОА Мо 57671, фіг. 2, а підшипник 21 може встановлюватися і всередині нерухомої синхронізуючої шестірні 10 (фіг. 1, виноска І), мотилевий(і) (роторний(ї)) підшипник(и) 24 - на ексцентриковій частині валу (фіг. 1). Підшипник 21 закритий з торця і зафіксований в осьовому напрямку центрувальним посадковим паском кришки підшипника 25. На вході в підшипник 22 з боку картера встановлено щільно (беззазорно) посаджене в кришку З кільце 26 для більш повного використання ємності картера (більш високого рівня мастила, як показано на фіг. 1). При цьому між кільцем 26 і ексцентриковим валом 4 є гарантований зазор.

У кришці З в зоні розташування підшипника 22 в каналі 11 (фіг. 1, виноска Ії) просвердлений осьовий дозуючий отвір - жиклер 27 комбінованої форми: на вході в канал 11 отвір циліндричний (безпосередньо жиклер), а до підшипника 22 переходить в розширюючий конічний. При цьому осьову протяжність жиклера слід робити не більше 0,5 мм (фіг. 1, виноска

І), щоб в цьому вузькому місці зменшити або виключити відкладення нагару, а також полегшити прочищення. Жиклер 27 можна виконати в кришці З і поза канавкою 11, але так, щоб кільцева порожнина між валом 4 і ротором 5, в яку встановлюється роторний підшипник 24, з'єднувалася в період протікання процесу всмоктування з радіальним каналом 11.

Для запобігання неконтрольованого потрапляння в робочі камери мастилоповітряної суміші в обхід жиклера 27 (фіг. 1, виноска Ії) кільцевий зазор 14 перекритий розрізним пружинним кільцем ущільнювача 28 І|б, с. 97| з мінімально можливим зазором в місці розрізу, коли кільце встановлено в кільцевому зазорі між валом 4 і кришкою 3. При цьому, оскільки радіальний канал 11 не доходить до кільцевого зазору 14 і тому не скорочує осьовий розмір кришки З (ширину) в цьому вузькому місці, кільце 28 виконується з плавною західною фаскою для полегшення його монтажу в кільцевому зазорі 14. Західна фаска виконується і на внутрішній поверхні кришки З (фіг. 1, виноска І). Для більш надійної герметизації зазору з вхідними фасками і меншою точністю його виготовлення можна встановити два кільця з вхідними фасками і розрізами, зміщеними на 180 градусів і зафіксованими в такому положенні.

У каналах 12 або 13 кришки 2 (фіг. 1, фіг. 1 виноска І ї фіг. 3) виконано наскрізний осьовий отвір 29 і радіальний канал 30, виконаний в кришці 2 і в центрувальному посадковому паску кришки підшипника 25 з виходом в порожнину 31 між підшипником і його кришкою, а порожнина 31 з'єднується з картером через підшипник 21, зазор 32, роторний(ї) підшипник(и) 24, жиклер 27, середній корінний підшипник 22 і кільце 26. У разі кріплення шестерні 10 до неробочої торцевої поверхні кришки 2 (фіг. 1, виноска І і перетин А-А) підшипник 21 встановлюється у внутрішній розточці шестерні 10, і радіальний канал 30 виконується у фланці шестерні 10, посадковому паску кришки підшипника 25, а в разі необхідності, в самій кришці 25. Якщо прохідного перерізу зазору 32 виявиться недостатньо, то у фланці шестерні 10 може бути виконано додатковий

Зо отвір 33 (фіг. 1, виноска Ї).

Компресор працює наступним чином. Ексцентриковий вал 4 приводиться в обертання від валу двигуна і від нього передається ротору 5, який здійснює планетарний рух, обертаючись з валом і провертаючись щодо нього. При планетарному обертанні ротора об'єм робочих камер 6 і 7 циклічно змінюється від мінімального до максимально і навпаки, за рахунок чого здійснюється робочий процес. На фіг. 2 торцем ротора 5 починає відкриватися упускне вікно 9 - тиск в камері становиться нижче атмосферного і повітря (газ) засмоктується в неї. У робочій камері 7 протікає процес стиснення, при досягненні тиску нагнітання відкривається нагнітальний клапан 17 і стисле повітря виштовхується з неї. Після приходу ротора 5 у початкове положення робочі камери 6 і 7 змінилися місцями, далі цикл повторюється.

Змащення компресора (фіг. 1, 2 і 3) здійснюється наступним чином.

Ексцентриковий вал обертається разом з ведучою шестірнею 18, обертаючи ведену шестірню 19, занурену в мастило, яке нею розбризкується і змішується з перебуваючим там повітрям (або іншим газом), утворюючи мастилоповітряну суміш, яка під час протікання процесу всмоктування в робочих камерах 6 або 7 надходить до них через радіальний зазор між валом 4 і кільцем 26, середній корінний підшипник 22, жиклер 27 (фіг. 1, виноска ІІ). Далі потік мастилоповітряної суміші роздвоюється: один йде по радіальному каналу 11 і надходить в робочі камери 6 або 7, змащуючи їх поверхні; інший просмоктується в робочі камери через роторний(ї) підшипник(и) 24, кільцевий зазор 32 (а в разі необхідності ще й отвір 33), передній корінний підшипник 21, порожнину 31, канали 30, 29 ії 12, змащуючи вздовж руху тертьові поверхні.

У разі використання каналу 13 (замість каналу 12) мастилоповітряна суміш засмоктується тим же шляхом, але в робочі камери надходить через упускне вікно 9. Для запобігання неконтрольованого попадання в робочі камери мастилоповітряної суміші з мастильної ванни картера 8 в обхід жиклера 27 через кільцевий зазор 14, він перекритий розривним(ими) ущільнювальним(ими) кільцем(ями) 28. Кільце 26 дає можливість заправляти до вищого рівня мастило в мастильну ванну, краще використовувати її об'єм, як зображено на фіг. 1, а також використовувати більш дисперсну мастилоповітряну суміш, оскільки при обертанні шестірні 19 більші краплі мастила відкидаються на периферію.

Крім того, під час протікання процесу стиснення через торцеві ущільнення, що не абсолютно бо герметичні, з робочих камер в картер проникає повітря з підвищеним тиском, а в період протікання процесу всмоктування повертається назад з мастилоповітряною сумішшю, додатково гарантуючи її подачу до тертьових поверхонь.

Джерела інформації: 1. Р.М. Сухомлинов. Трохоиднье роторнье компрессорьі. Харьков: "Вища школа", 1975, С. 69...75. 2. Б.Г. Нехорошев, В.И. Тараканов. Создание и испьтание роторно-поршневьмх компрессоров. Холодильная техника, 1988, Мо 6, С. 43...47.

З. Б.Г. Нехорошев. Роторно-поршневой злектрокомпрессор ЗВК 0,45/0,8 Трудьі

Национального азрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского "ХАЙ" 2015. - Мо 10/27, С. 96...101. 4. Б.Г. Нехорошев. К вопросу обоснования области применения роторно-поршневьмх компрессоров. Самолетостроение. Техника воздушного флота, 1986, вьіпуск 53. Обьєдинение "Вища школа", 1986, С. 74...81. 5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, книга 1, Москва, "Машиностроение", 1974, С. 384...387, рис. 18 и 12. 6. П.ИМ. Орлов. Основьї конструирования. Справочно-методическоеє пособиє, книга 3,

Москва, "Машиностроение", 1977, Уплотнение разрезньіми пружинньїми кольцами. С. 97...98.

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Роторно-поршневий компресор або вакуум-насос, що містить епітрохоїдний корпус, закритий з торців передньою і задньою бічними кришками, і всередині утвореної порожнини на ексцентриковій частині вала (за допомогою підшипника(ів)) встановлено ротор, який утворює з ними робочі камери циклічно змінюваного об'єму, систему змащення робочих поверхонь компресора, до задньої бічної кришки прикріплений картер, що служить для утримання мастила, синхронізація обертань вала і ротора забезпечується парою синхронізуючих шестерень внутрішнього зачеплення, з яких нерухома синхронізуюча шестірня із зовнішніми зубами своїм фланцем кріпиться до фланця, виконаного у внутрішній розточці передньої бічної кришки, в яку встановлюється передній корінний підшипник, або до неробочого торця згаданої кришки, Зо рухома синхронізуюча шестірня з внутрішніми зубами виконується безпосередньо в роторі або закріплюється в ньому, на робочих поверхнях бічних кришок виконані радіальні канали для з'єднання через кільцевий зазор між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою порожнини картера з робочими камерами в період протікання процесу всмоктування, при цьому пристрій для дозування подачі мастила виконано у вигляді розрізного пружинного кільця, встановленого в кільцевому зазорі між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою, в радіальній канавці, виконаній в тілі ексцентрикового вала, або в тілі задньої бічної кришки, при цьому кільцем перекритий згаданий кільцевий зазор і в місці його розрізу сформований зазор заданої дозуючої величини, в роторі встановлені радіальні і торцеві ущільнення, які притискаються до робочих поверхонь експандерами, в картері встановлено додатковий дублюючий пристрій розбризкування мастила, виконаний у вигляді ведучої та веденої шестерень, які знаходяться в зачепленні, при цьому ведуча шестірня жорстко закріплена на ексцентриковому валу, а вісь веденої шестірні нерухомо закріплена в нижній частині задньої бічної кришки або в додатковому припливі в нижній частині картера таким чином, що частина веденої шестірні розташована нижче нижньої позначки рівня мастила, корінні шийки вала спираються на три корінні підшипники, розташовані в розточках передньої і задньої бічних кришок і картера або в нерухомій синхронізуючій шестірні, задній бічній кришці і кришці картера, передній корінний підшипник в осьовому напрямку зафіксовано центрувальним посадковим паском кришки підшипника, яким кришка підшипника вставляється у розточку передньої бічної кришки або в нерухому синхронізуючу шестірню, який відрізняється тим, що в радіальному каналі, виконаному на робочій поверхні задньої бічної кришки у зоні середнього корінного підшипника просвердлений осьовий дозуючий отвір - жиклер, призначений для з'єднання робочих камер компресора з картером в період протікання в них процесу всмоктування, при цьому циліндрична частина отвору переходить в конічну, яка розширюється в напрямку середнього корінного підшипника.

2. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що при кріпленні нерухомої синхронізуючої шестірні фланцем до фланця передньої бічної кришки, виконаного всередині розточки, в якій встановлений передній корінний підшипник, в радіальному каналі на робочій поверхні цієї кришки просвердлений наскрізний осьовий отвір, що доходить до фланця кришки підшипника, і з'єднується з ним радіальний канал, виконаний на неробочому торці передньої бічної кришки і бо центрувальному посадковому паску кришки підшипника, який з'єднує робочі камери з (с;

порожниною картера через ці канали, порожнину між кришкою підшипника і переднім корінним підшипником, кільцевий зазор між нерухомою шестірнею і ексцентриковим валом, роторним(ими) підшипником(ами), жиклер, середній корінний підшипник і кільце, встановлене в задній бічній кришці.

З. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що при кріпленні нерухомої синхронізуючої шестірні фланцем до фланця, виконаного на неробочій торцевій поверхні передньої бічної кришки в радіальному каналі, виконаного на робочій поверхні згаданої кришки їі фланці згаданої шестірні, виконаний скрізний осьовий отвір і поєднаний з ним радіальний канал, виконаний у фланці згаданої шестірні і центрувальному посадковому паску кришки підшипника.

4. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що вісь веденої шестірні жорстко закріплена в передньому чи задньому фланці картера.

5. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що перед середнім корінним підшипником з боку картера щільно (беззазорно) встановлено кільце, яке має зазор між ним і ексцентриковим валом.

6. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що розміри і форма упускного вікна, яке виходить на робочу поверхню передньої бічної кришки, лежать поза траєкторією руху набігаючих кінців торцевих ущільнень.

7. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що радіальні канали на робочих поверхнях бічних кришок лежать поза траєкторією руху набігаючих кінців торцевих ущільнень.

8. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що розрізне(ї) пружинне(ї) ущільнювальне(ї) кільце(я) встановленої(ї) в кільцевому зазорі між задньою бічною кришкою і ексцентриковим валом в тілі ексцентрикового вала і цим(и) кільцем(ями) перекритий цей зазор.

9. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що радіальний канал, виконаний на робочій поверхні задньої бічної кришки, не доходить до кільцевого зазору, утвореного між ексцентриковим валом і задньою бічною кришкою.

10. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що радіальний канал, виконаний на робочій поверхні передньої бічної кришки, не доходить до отвору, в який посаджений зубчастий вінець нерухомої шестірні.

11. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що радіальний канал, виконаний на робочій Зо поверхні передньої бічної кришки, не доходить до отвору, в який посаджена нерухома шестірня.

12. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що в розрізному(их) пружинному (их) ущільнювальномуц(их) кільці(ях) і задній бічній кришці виконані плавні вхідні фаски.

13. Компресор за п. 1, який відрізняється тим, що картер слугує для утримання мастила та кріплення компресора, і до нього виставляються за допомогою штифтів, а шпильками і гайками кріпляться бічні кришки і епітрохоїдний корпус, які утворюють статор.

ЗЕ У тей Б сокий й кт, оп и ї У ! Н / ї ! / Й Її , ; й я ій тя Ї ї х й їі і ! й ї 7 Ні у ДІ ду у не ШЕ я й Н і їй й Тй и Мі Явні ннннв снів нен ий С ЕН нн інн нс у ВК лин ни; пк 1 РЕУ У ЦОЦНІИИй ПІ КО) х ї в Ко я ре йо І Я у у й г. Тк яті х рен КИ - пак ї вай, КЗ Кк й й й ; Й и ї і У г Б | г, нищу Я ий р» лоні ін Ж я ШЕ. х ду и й Я я СЕ т іш, ше | х 5. Я ї я Кі й І». Ї ка нінфіій й 5 В Кк й К. й Кв) м т ЇЇ Сп аа заса ї ЕЕ ЖК і і м родео Б ЖК Ї . | ? Ж яке ї й ке В м ОХ чн | іх о ДМА Б ; т | и у о М рак ї ех | учневі нене щи у х ко К сон н зеуи МН : з и ст вики он й ШК Я КН С ееєюює. еєутсх: сесюєх ооо Ж: о КЕ М ж ни. «й З ПИ час і й Ме швх ра пекан маше дя нини ЦЕ гі ту Яся ї й Коня зу Ш У ЕМ ї ки У Га: М я ном на п нн сен жк ння и: ГА: ЗИ й в ПК НН ен тя мя - Ї я Е ке Й Макові тик ОЛ ЗВ ЗВ нАНсчйкя І я е нання нн а и у п і шин пн й ша - НН ОПО

Фіг. 1

Ж 5 Я сон, є ш Ка Я х р рай щі р Я х : КІ ; із : З я , зе х ух -х Її є га Й ди: ши оч У ПІ Я З х "че ек Же З са Ь х 4 Е і ще гі ку СЯ в чі Я ВЕ с фев ці в

Я. С НВ -Я Шота а: шу А св Ї на ший Д і, й Тв с - . ж я я ен : - а їй | 7 ї з й. рт ще 1 ння : КЕ ; Но ИЙ З М - Ї ки ТЯ ї ШО ше же ЕЕ В. й

Фіг. 2

- щи -- 2 ит ор й ж ння ко ше 8 29 шо фан а й ) Кос х о о ї Ка я Кк о суші (2 п , й р вд ! ; -т- сен Фіг І я / вечиш ай; А ЕК и й ви ре ві , же лежак ю САН н я і, й макс ді й що ШО -й й шен З ЛУКОМ ндечнінннтіню тю пеня ще они де Б ; й

Фіг. 4 й НЯ ПЕ теснівтИ Й ї я сх ре А - бити дк Ще, руш Де пт зе Жхх ою ков

Фіг. 5 й г то 4 -яЯ г; я й й кВ о; он ян зд я Ем я хю х МК: Мо ЕЙ ин ЗЕ УК 2 : ви КХ с у хо І ем ХХ і. Кй Врееегв З дих ша КЕ пд що

Фіг. 5 0000 Компютернаверстка ОО. Гергіль 00000000 777 Міністерство розвитку економіки, торгівліта ссільськогогосподарства України, (000000 вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601