КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ГЕРМЕТИЧНОГО КОМПРЕССОРА

Полезная модель относится к компрессоростроению и может быть использована в герметичных хладоновых компрессорах в качестве клапанного устройства.
Известно клапанное устройство герметичного хладонового компрессора, содержащее чугунную монолитную плиту с отверстиями нагнетания и всасывания и клапанные пластины с лепестковыми клапанами. Геометрические размеры, точность и качество поверхности плиты достигается дорогостоящей механической обработкой, которая тем не менее не позволяет сделать монолитную плиту более тонкой из-за недостаточной прочности и жесткости материала, из которой она изготовлена (1).
Недостатком известного клапанного устройства является большой мертвый объем ввиду большой толщины плиты. Ширина и глубина кольцевых выемок под седла тоже достаточно велики, что также увеличивает мертвый объем, а следовательно снижает объемную производительность. Кроме того, это ведет к повышенному шуму компрессора при ударах всасывающего и нагнетательного клапанов о седла монолитной чугунной клапанной плиты.
Известно клапанное устройство герметичного компрессора, клапанная плита которого состоит из набора, по меньшей мере, двух ленточных пластин. Крайние пластины этого известного клапанного устройства выполнены с отверстиями, формирующими седла клапанов. Пластины составной клапанной плиты, крайние пластины, формирующие седла клапанов и клапанные пластины с лепестковыми клапанами выполнены из стальной полированной пружинной ленты типа Candwik-200 путем их вырубки (2).
Высокая стоимость импортной пружинной ленты Candwik-200, необходимость применения пластин с отверстиями, формирующими седла клапанов, увеличивает стоимость клапанного устройства и компрессора в целом, что является основным его недостатком.
Известно клапанное устройство герметичного компрессора, клапанная плита которого выполнена из цельной пластины толщиной 0,5 - 1 мм. Вокруг всасывающего и нагнетательного отверстий клапанной плиты выполнены концентрические сегментные отверстия, формирующие седла клапанов. Вблизи нагнетательного отверстия под лепестковым клапаном выполнено дополнительное отверстие, удлиненное вдоль лепесткового клапана. Концентрические и удлиненное отверстия способствуют более плотному прилеганию клапанов к их седлам. Со стороны нагнетания расположена
дополнительная пластина с лепестковым клапаном, который служит для предотвращения чрезмерного деформирования основного лепесткового клапана в процессе работы компрессора (3).
Недостатком клапанного устройства, принятого за прототип, является сложность конструкции, связанная с необходимостью применения дополнительной пластины с лепестковым клапаном со стороны нагнетания, что увеличивает стоимость клапанного устройства. Кроме того, за счет ударов нагнетательного клапана как о поверхность седла, так и о клапан дополнительной пластины увеличивается уровень звуковой мощности.
Задача полезной модели состоит в удешевлении клапанного устройства компрессора, упрощении конструкции, уменьшении мертвого объема и снижении уровня звуковой мощности.
Этот технический результат достигается тем, что в клапанном устройстве герметичного хладонового компрессора, содержащем цельную клапанную плиту, имеющую отверстия нагнетания и всасывания с седлами клапанов и клапанные пластины с лепестковыми клапанами, по периметру которых расположены ячеистые элементы, выполненные в виде углублений, отделенных друг от друга перемычками, высота которых составляет 0,02 - 0,3 толщины плиты, а поверхности перемычек и седел клапанов расположены в одной плоскости. При этом в качестве материала плиты выбрана холодно-катанная сталь 08КП преимущественно марки 09Х15Н8Ю. Деталь штампуется из ленты, а углубления выполнены методом чеканки.
На фиг.1 - аксонометрическое изображение клапанного устройства со стороны нагнетания.
На фиг.2 - аксонометрическое изображение клапанного устройства со стороны всасывания.
Клапанное устройство содержит клапанную плиту 1 толщиной 1,0 - 2,0 мм, в которой выполнены отверстия нагнетания 2 и всасывания 3 с седлами 4, клапанные пластины 5, 6 с лепестковыми клапанами 7, 8, плотно прилегающие к поверхностям седел 4. По периметру седел 4 расположены ячеистые элементы, выполненные в виде углублений 9, отделенных друг от друга перемычками 10. Высота перемычек 10 составляет 0,02 - 0,3 толщины плиты 1. Поверхности перемычек 10 и седел 4 расположены в одной плоскости. В качестве материала плиты 1 выбрана лента холоднокатанная 08КП преимущественно марки 09Х15Н8Ю. Углубления 9 плиты 1 выполняются посредством чеканки, а плита изготавливается методом штамповки.
При перемещении поршня (условно не показан) из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю мертвую точку (ВМТ) лепестковый клапан 7 клапанной пластины 5 отгибается и рабочее тело через отверстие нагнетания 2 выталкивается в глушитель нагнетания
(условно не показан). Одновременно с противоположной стороны плиты 1 лепестковый клапан 8 клапанной пластины б под действием давления сжатия плотно прилегает к поверхности седла 4, перекрывая всасывающее отверстие 3 плиты 1. При перемещении поршня из ВМТ в НМТ лепестковый клапан 8 пластины 6 отгибается за счет разряжения в цилиндре и рабочее тело через отвертите всасывания 3 поступает в рабочий объем цилиндра. При этом с противоположной стороны под действием избыточного давления рабочего тела лепестковый клапан 7 пластины 5 плотно прилегает к поверхности седла 4, перекрывая нагнетательное отверстие 2 плиты 1. Далее цикл повторяется.
Упрощение и удешевление клапанного устройства достигается за счет исключения из его конструкции дополнительной пластины с лепестковым клапаном, предотвращающем чрезмерное деформирование основного нагнетательного клапана.
Уменьшение мертвого объема достигается за счет того, что ячеистые элементы выполнены в виде углублений, высота которых составляет 0,02 - 0,3 толщины плиты, в то время как в прототипе ячеистые элементы представляют собой сквозные отверстия в плите.
Поскольку по периметру седел расположены углубления, отделенные друг от друга перемычками, в углублениях за счет смачивания постоянно будет находиться масло, которое благодаря силам поверхностного натяжения всегда будет покрывать масляной пленкой как перемычки, так и седла клапанов. Удары клапанов будут приходиться, в первую очередь, по масляной пленке, что приведет к снижению уровня звуковой мощности. Испытания опытного образца показали снижение звуковой мощности на 2 - 3 дБА.
Использованные источники:
1. ТУ 5152-003-07550181-98 на серийно выпускаемый компрессор.
2. Патент РФ №2 148 192, МПК F 04 B 53/10, опубл. 27.04.2000 г.
3. Патент США №5 577 901, МПК F 04 B 39/10, опубл. 26.11.1996 г. (прототип).