КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ МОТОР-КОМПРЕССОРА
VALVE MOTOR-COMPRESSOR MECHANISM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к мотор-компрессору для холодильной техники и кондиционирования, более конкретно к клапанному механизму с большей производительностью и меньшим шумом и вибраций, а также к способу его изготовления.
Предпосылки изобретения
Мотор-компрессор в холодильной технике и кондиционировании является устройством для создания разности давления рабочего вещества на стороне всасывания и на стороне нагнетания. Мотор-компрессора подразделяются на ротационные, спиральные, винтовые и поршневые. Мотор-компрессор ротационного типа создает разность давления рабочего вещества посредством изменение объема рабочей полости за счет пластин, закрепленных на вращающемся роторе. Ось ротора смещена относительно оси цилиндра компрессора. Мотор-компрессор спирального типа создает разность давления рабочего вещества посредством изменение объема рабочей полости за счет вращения подвижной спирали, закрепленной на вращающемся роторе относительно неподвижной спирали. Мотор-компрессор винтового типа создает разность давления рабочего вещества посредством изменение объема рабочей полости за счет вращения винта, закрепленной на вращающемся роторе. Мотор-компрессор поршневого типа создает разность давления рабочего вещества посредством изменение объема рабочей полости за счет поршня, совершающего прямолинейное возвратно-поступательное движение. Превращение вращательного движения вала компрессора в возвратно-поступательное движение поршня осуществляется кривошипно-шатунным или кривошипно-кулисным механизмом движения.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Известны герметичные мотор-компрессоры типа СКО акционерного общества «ATLANT» Барановичского машиностроительного завода (патент США 4573880 от 04.03.86), P12TN, MP 14 для бытовых холодильников и морозильников открытого акционерного общества "Холодмаш", г. Ярославль, изготовляемые по лицензии фирмы "Zanussi", - стр. 62. "Холодильные машины бытового назначения", Московский технологический институт. Москва, 1986, автор Набережных А.И., а также компрессор фирмы "Danfoss" с кривошипно-шатунным механизмом движения серии SC18R 104G и серии NLE9F - стр. 153. Бытовые компрессионные холодильники. Вейнберг Б.С., Вайн Л.Н. М.: "Пищевая промышленность", 1974, а также мотор-компрессор по патенту RU №2148192 с приоритетом от 26.07.99 г. и мотор-компрессор по патенту RU №2238427 с приоритетом от 25.02.2003 г. Наиболее близкими по существу к предлагаемому изобретению является мотор-компрессор в частности герметичный, содержащий кожух, размещенные в нем мотор и компрессор, который включает головку цилиндра, цилиндр, передаточный механизм и поршень, осуществляющий при его перемещении всасывание, сжатие и нагнетание рабочего тела посредством всасывающе-нагнетательного устройства, выполненного в виде самодействующих всасывающих и нагнетательных клапанов, клапанной плиты без седел, а каждое из всасывающих и нагнетательных седел, не менее двух, выполнено на упругой тонкой пластине в виде замкнутых тонких уплотняющих поясков цилиндрической или не цилиндрической формы, которые с одной стороны плотно перекрываются вышеназванными самодействующими клапанами всасывания и нагнетания, а с другой стороны плотно сопрягаются по нагнетательным и всасывающим отверстиям указанной клапанной плиты без седел (RU 2148192 C1, 27.04.2000).
Выполнение седел всасывания и нагнетания на упругих тонких пластинах, сопрягаемых с клапанами всасывания и нагнетания по всей их поверхности, включая поверхности седел всасывания и нагнетания и при наличии на поверхностях седел и клапанов масляной пленки, приводит к повышенному шуму при закрытии клапанов всасывания и нагнетания и повышенному расходу энергии при их несвоевременном открытии из-за залипания поверхностей клапанов всасывания и нагнетания к поверхностям пластин седел всасывания и нагнетания.
Техническое решение
Следовательно, настоящее изобретение относится к клапанному механизму для мотор-компрессора, который в значительной степени устраняет одну или более проблем, обусловленных ограничениями и недостатками известного уровня техники.
Задачей настоящего изобретения является создание клапанного механизма для мотор-компрессора, с уменьшением площади поверхностей соударения и прилипания клапанов всасывания и нагнетания с поверхностями пластин седел всасывания и нагнетания со значительным снижением уровня шума и энергозатрат. Дополнительные преимущества, задачи и отличительные особенности данного изобретения будут частично рассмотрены в нижеследующем описании и частично станут понятными для тех, кто знаком с данной областью техники, после изучения нижеследующего или могут быть изучены посредством осуществления на практике данного изобретения. Задачи и другие преимущества данного изобретения могут быть реализованы и достигнуты благодаря данной конструкции, приведенной в описании и его формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах.
Указанная задача решается  и технический результат достигается тем, что в мотор-компрессоре, содержащем кожух, размещенные в нем электродвигатель и компрессор, который включает головку цилиндра, цилиндр, передаточный механизм и поршень, осуществляющий при его перемещении всасывание, сжатие и нагнетание рабочего тела посредством всасывающе-нагнетательного устройства, выполненного в виде самодействующих клапанов всасывания и нагнетания, монолитной клапанной плиты без седел, а упругие пластины седел всасывания и нагнетания содержат замкнутые тонкие уплотняющие пояски цилиндрической или не цилиндрической формы, которые с одной стороны сопрягаются с поверхностями вышеназванными самодействующими клапанами всасывания и нагнетания, а с другой стороны плотно сопрягаются своими поверхностями по отверстиям всасывания и нагнетания, указанной клапанной плиты, упругие пластины седел всасывания и нагнетания имеют окна, по форме идентичных форме самодействующих клапанов всасывания и нагнетания, а размеры окон по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапанов всасывания и нагнетания не менее чем на 0,5 мм, причем тонкие уплотняющие пояски седел всасывания и нагнетания с отверстиями всасывания и нагнетания цилиндрической или не цилиндрической формы расположены внутри вышеназванных окон и соединяются с ними упругими тонкими перемычками, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине уплотняющих поясков седел всасывания и нагнетания, а материал упругих пластин седел всасывания и нагнетания, их толщина и способ изготовления идентичны материалу, толщине и способу изготовления самодействующих клапанов всасывания и нагнетания из шведской ленты SANDVIC-20C путем штамповки.
Расположение тонких уплотнительных поясков в окнах на упругих перемычках седел всасывания и нагнетания, габариты которых больше габаритов самодействующих клапанов нагнетания и всасывания, позволяет клапанам всасывания и нагнетания при их закрытии соударяться только по тонким уплотнительным пояскам и упругим тонким перемычкам всасывания и нагнетания, что приводит к уменьшению шума на 4-5 дБА, уменьшению вибраций в 1,5-2 раза, а также исключить залипание клапанов всасывания и нагнетания при их открытии с уменьшением энергозатрат на их открытие на 5-10%.
Плотное прилегание поверхностей клапанов всасывания и нагнетания только к тонким уплотняющим пояскам седел всасывания и нагнетания позволяет уменьшить протечки на 25-30% и увеличить производительность компрессора на 5-8%.
Гашение ударов и уменьшение протечек осуществляется также за счет того, что поверхность тонких поясков цилиндрической или не цилиндрической формы седел всасывания и нагнетания и поверхности клапанов всасывания и нагнетания покрыты уплотнительно-виброизолирующей тонкой масляной пленкой.
Необходимо понимать, что и указанное общее описание, и нижеследующее подробное описание настоящего изобретения приведены в качестве примера и пояснения и предназначены для обеспечения дальнейшего объяснения настоящего изобретения, заявленного в формуле изобретения.
Краткое описание чертежей.
Сопроводительные чертежи, которые включены для обеспечения дальнейшего понимания изобретения и составляют часть этой заявки, иллюстрируют вариант осуществления (варианты осуществления) настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа настоящего изобретения. На чертежах:
фиг. 1 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей мотор-компрессора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 изображает вид в разрезе мотор-компрессора и вид сверху мотор компрессора на фиг. 1 (без крышки);
фиг. 3 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма для мотор-компрессора на фиг. 1, в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 изображает вид в разрезе клапанного механизма в процессе всасывания на фиг. 1 и фиг. 3;
фиг. 5 изображает вид в разрезе клапанного механизма в процессе нагнетания на фиг. 1 и фиг. 3;
фиг. 6 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и вид сверху пластины седла нагнетания на фиг. 6 изображает вид сверху пластины седла всасывания.
фиг. 7 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с пятым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг. 10 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с шестым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и вид сверху пластины седла нагнетания на фиг. 10;
фиг. 11 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с седьмым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и вид сверху пластины седла всасывания на фиг. 11;
фиг. 12 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с восьмым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и вид сверху пластины седла нагнетания на фиг. 12.
Наилучший способ выполнения настоящего изобретения
Подробно будет сделана ссылка на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы в сопроводительных чертежах. Когда это возможно, одни и те же ссылочные номера будут использоваться на чертежах для ссылки на одни и те же или подобные элементы.
Фиг. 1 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей мотор-компрессора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг. 2 изображает вид в разрезе мотор-компрессора на фиг. 1 изображает вид сверху мотор компрессора на фиг. 1 (без крышки).
Мотор-компрессор включает электродвигатель, который содержит статор 3 с рабочей и пусковой обмотками 3а, прочно сопрягаемый с корпусом 6 компрессора посредством болтов 7, ротор 4, коленчатый вал 5, на который напрессован ротор 4. Компрессор состоит из корпуса 6 и съемного цилиндра 13, в котором размещается поршень 12, сопрягаемый с кривошипом 9 коленчатого вала 5 посредством кулисного камня 10 и кулисы 11, причем коленчатый вал 5 сопрягается с подшипником скольжения 6а корпуса 6 компрессора. Цилиндр 13 и корпус 6 сопрягаются посредством болтов 31. Цилиндр 13 снабжен всасывающе-нагнетательным устройством 32. Мотор-компрессор и всасывающе-нагнетательное устройство расположены в кожухе компрессора 1 на пружинах 8. Кожух компрессора 1 и крышка кожуха 2 соединены герметично, как правило, методом сварки.
Фиг. 3 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма для мотор-компрессора на фиг. 1 в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах, всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с отверстием всасывания 17в и отверстием нагнетания 17б цилиндрической и не цилиндрической формы, целиковую пластину всасывающего клапана 15 с самодействующим упругим лепестком всасывающего клапана 15а, упругую пластину седла всасывания 16 содержащую окно 16е глубиной, равной толщине пластины седла всасывания 16, в котором располагается тонкий уплотняющий замкнутый поясок 16г цилиндрической или не цилиндрической формы с упругими тонкими перемычками 16д и отверстием всасывания 16в цилиндрической и нецилиндрической формы. Упругая пластина седла всасывания 16 плотно сопрягается с клапанной плитой 17 по всасывающему отверстию 17в цилиндрической или не цилиндрической формы, своим тонким замкнутым уплотняющим пояском 16г с отверстием 16в цилиндрической или не цилиндрической формы, причем тонкий уплотняющий поясок 16г с другой стороны плотно сопрягается с поверхностью самодействующего всасывающего клапана 15а. Всасывающе-нагнетательное устройство включает также целиковую упругую пластину седла нагнетания 18 содержащую окно 18е глубиной, равной толщине пластины седла нагнетания 18, в котором располагается тонкий уплотняющий замкнутый поясок 18г цилиндрической или не цилиндрической формы с упругими тонкими перемычками 18д и отверстием нагнетания 18б цилиндрической или нецилиндрической формы, пластину нагнетательного клапана 19 с самодействующим упругим лепестком нагнетательный клапан 19а.
Всасывающее-нагнетательное устройство плотно сопрягается через уплотнительную паранитовую прокладку 21 с глушителем нагнетания 22, который в свою очередь сопрягается с торцевой поверхностью 13а цилиндра 13 посредством болтов 23, размещенных в отверстиях 13з-22з.
Фиг. 4 изображает вид в разрезе клапанного механизма в процессе всасывания на фиг. 1 и фиг. 3, и фиг. 5 изображает вид в разрезе клапанного механизма в процессе нагнетания на фиг. 1 и фиг. 3.
Предлагаемый герметичный компрессор содержит существенные конструктивные особенности всасывающе-нагнетательного устройства и работает следующим образом. Как показано на фиг. 4 вращательное движение ротора 4 преобразуется в возвратно-поступательное перемещение поршня 12 в цилиндре 13 через кривошипно-кулисный механизм, включающий кривошипную шейку 9 коленчатого вала 5, кулисный камень 10 и кулису 11, сопрягаемую с поршнем 12. На фиг. 4 поршень 12 перемещен с верхней мертвой точки (В.М.Т.) в нижнюю мертвую точку (Н.М.Т.). При перемещении поршня 12 в Н.М.Т самодействующий всасывающий клапан 15а открыт, и происходит наполнение цилиндра 13 рабочим телом из глушителя всасывания 27 и его наконечника 27в который плотно сопрягается с всасывающим отверстием 17в клапанной плиты 17, образуя камеру всасывания 25. Глушитель всасывания 27 и его наконечник 27в выполнены из теплоизоляционного материала, например пластмассы, что позволяет до минимума сократить подогрев всасываемых паров рабочего тела. Путь и направление всасываемых паров рабочего тела (хладона) показан стрелками 28. При этом самодействующий нагнетательный клапан 19а находится под воздействием высокого давления рабочего тела камеры нагнетания 24 и плотно прилегает к поверхности замкнутого тонкого уплотняющего пояска 18г упругой пластины седла нагнетания 18, перекрывая отверстие нагнетание 17б клапанной плиты 17. Так как, уплотняющий тонкий замкнутый поясок 18г, упругой пластины седла нагнетания 18 расположен внутри окна 18е внутренний контур которого больше по всему периметру внешнего контура самодействующего нагнетательного клапана 19а, то их сопряжение происходит исключительно по поверхности тонкого уплотняющего пояска 18г упругой пластины седла нагнетания 18 тем самым прилипание между ними сводится к минимуму, что приводит к своевременному открытию самодействующего нагнетательного клапана 19а без запаздывания. Наличие упругих тонких перемычек 18д у тонкого уплотняющего пояска 18г позволяет ему плотно сопрягаться по нагнетательному отверстию 17б клапанной плиты 17, сводя протечки к минимуму.
При достижении поршнем 12 Н.М.Т. самодействующий всасывающий клапан 15а закрывается и с большой скоростью ударяет по поверхности тонкого уплотняющего пояска 16г упругой пластины седла всасывания 16, что порождает шум компрессора. Благодаря тому что замкнутые уплотняющие пояски 16г упругой пластины седла всасывания 16 находятся в окне 16е и имеют тонкие упругие перемычки 16д, то удар самодействующего всасывающего клапана 15а при его закрытии происходит не по всей его поверхности, а исключительно по поверхности тонкого уплотняющего пояска 16г, что снижает уровень звуковой мощности на 4-5 дБА. Демпфирование удара и снижение уровня звуковой мощности приводит также наличие масляной пленки на поверхности самодействующего клапана всасывания 15а и на поверхности тонкого уплотняющего пояска 16г упругой пластины седла всасывания 16.
При движении поршня 12 к В.М.Т. происходит сжатие и повышение давления рабочего тела в цилиндре 13. Когда давления сжатия в цилиндре 13 сравняется с давлением в камере нагнетания 24, происходит открытие самодействующего нагнетательного клапана 19а, перемещение которого нормируется ограничителем подъема 20, а сжатое рабочее тело через нагнетательное отверстие 17б клапанной плиты 17 выталкивается в камеру нагнетания 24. Когда поршень 12 достигает В.М.Т. фиг. 5 самодействующий нагнетательный клапан 19а закрывается и так как, уплотняющий тонкий поясок 18г упругой пластины седла нагнетания 18 находится в окне 18е, внутренний контур которого больше внешнего контура самодействующего нагнетательного клапана 19а, то удар происходит не по всей его поверхности, а исключительно только по поверхности тонкого уплотняющего пояска 18г упругой пластины седла нагнетания 18 толщиной 0,152-0,203 мм, что приводит к демпфированию удара и слабой передаче на клапанную плиту 17. Это позволяет снизить уровень звуковой мощности на 4-5 дБА, а уровень вибраций на кожухе компрессора 1 снизить в 2-2,5 раза. Наличие у поршня 12 выступа 12б, который в В.М.Т. располагается в нагнетательных отверстиях 15б-18б, позволяет значительно сократить мертвый объем на нагнетательных отверстиях клапанного механизма и повысить производительность компрессора. Наличие на торце поршня углубления 12а, глубина и ширина которой соответствует толщине и ширине самодействующего клапана всасывания 15а и упругой пластины седла всасывания 16 позволяет также уменьшить мертвый объем на стороне всасывания и повысить производительность компрессора при перемещении поршня в Н.М.Т., вышеперечисленные процессы повторяются.
Фиг. 6 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах, всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с двумя отверстиями всасывания 17в не цилиндрической формы и отверстие нагнетания 17б цилиндрической формы, съемные пластины всасывающего 15 и нагнетательного 19 клапанов, расположенные параллельно относительно друг друга, с самодействующими упругими лепестками клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, и съемные пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18, также расположенные параллельно относительно друг друга. Пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 имеют окна 16е и 18е глубиной, равной толщине пластин седел всасывания 16 и нагнетания 18, по форме идентичных форме самодействующих всасывающего 15а и нагнетательного 19а клапанов, а размеры окон 16е и 18е по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г и нагнетания 18г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г и 18г седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины клапанов всасывания 15 и нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20, и пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством заклепок по отверстиям 15и-20и.
Фиг. 7 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах, всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с одним отверстием всасывания 17в не цилиндрической формы и одним отверстием нагнетания 17б цилиндрической формы, съемные пластины всасывающего 15 и нагнетательного 19 клапанов, расположенные перпендикулярно относительно друг друга, с самодействующими упругими лепестками клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, и съемные пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18, также расположенные перпендикулярно относительно друг друга. Пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 имеют окна 16е и 18е глубиной, равной толщине пластин седел всасывания 16 и нагнетания 18, по форме идентичных форме самодействующих всасывающего 15а и нагнетательного 19а клапанов, а размеры окон 16е и 18е по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г и нагнетания 18г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г и 18г седел всасывания 16 и нагнетания 18.
Пластины клапана всасывания 15 и седла всасывания 16 сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством заклепок по отверстиям 15к-17к. Пластины клапана нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20, и пластины седела нагнетания 18 сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством заклепок по отверстиям 17и-20и. Паронитовые прокладки 14 и 21 на стороне всасывания и нагнетания сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством болтов по отверстиям 14з, 17з и 21з.
Фиг. 8 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с двумя отверстиями всасывания 17в цилиндрической формы и двумя отверстиями нагнетания 17б цилиндрической формы, съемные пластины всасывающего 15 и нагнетательного 19 клапанов, расположенные параллельно относительно друг друга, с самодействующими упругими лепестками клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, и съемные пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18, также расположенные параллельно относительно друг друга. Пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 имеют окна 16е и 18е глубиной, равной толщине пластин седел всасывания 16 и нагнетания 18, по форме идентичных форме самодействующих всасывающего 15а и нагнетательного 19а клапанов, а размеры окон 16е и 18е по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г и нагнетания 18г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г и 18г седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины клапана нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20, и пластины седела нагнетания 18 выполнены в подковообразном виде.
Пластины клапана всасывания 15 и седла всасывания 16 сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством заклепок по отверстиям 15к-17к. Пластины клапана нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20, и пластины седела нагнетания 18 сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством заклепок по отверстиям 17и-20и. Паронитовые прокладки 14 и 21 на стороне всасывания и нагнетания сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством болтов по отверстиям 14з, 17з и 21з.
Фиг. 9 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с пятым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах, всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с одним отверстием всасывания 17в цилиндрической формы и одним отверстием нагнетания 17б цилиндрической формы, съемные пластины всасывающего 15 и нагнетательного 19 клапанов, с самодействующими упругими лепестками клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, и съемные пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 имеют окна 16е и 18е глубиной, равной толщине пластин седел всасывания 16 и нагнетания 18, по форме идентичных форме самодействующих всасывающего 15а и нагнетательного 19а клапанов, а размеры окон 16е и 18е по всему внутреннему контуру, больше размеров внешнего контура клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г и нагнетания 18г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г и 18г седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины клапана нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20 и пластины седела нагнетания 18 выполнены в подковообразном виде.
Паронитовые прокладки 14 и 21 на стороне всасывания и нагнетания сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством болтов по отверстиям 14з, 17з и 21з.
Фиг. 10 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с шестым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на вышеуказанных чертежах всасывающе-нагнетательным устройство включает монолитную клапанную плиту 17 без седел с одним отверстием всасывания 17в цилиндрической формы и одним отверстием нагнетания 17б цилиндрической формы, съемные пластины всасывающего 15 и нагнетательного 19 клапанов, с самодействующими упругими лепестками клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, и съемные пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины седел всасывания 16 и нагнетания 18 имеют окна 16е и 18е глубиной, равной толщине пластин седел всасывания 16 и нагнетания 18, по форме идентичных форме самодействующих всасывающего 15а и нагнетательного 19а клапанов, а размеры окон 16е и 18е по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапанов всасывания 15а и нагнетания 19а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г и нагнетания 18г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г и 18г седел всасывания 16 и нагнетания 18. Пластины клапана нагнетания 19, а также ограничитель подъема нагнетательного клапана 20, и пластины седела нагнетания 18 выполнены в подковообразном виде.
Пластины клапана всасывания 15 и седла всасывания 16, а также паронитовая прокладка на стороне всасывания и нагнетания сопрягаются с клапанной плитой 17 посредством болтов по отверстиям 14з-17з.
Фиг. 11 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей всасывающего клапанного механизма в соответствии с седьмым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Всасывающее устройство клапанного механизма содержит поршень 12, на торцевой поверхности которого имеются множество (в данном случае 3) отверстий всасывания 12в цилиндрической формы, а также целиковую пластину всасывающего клапана 15 с самодействующим упругим лепестком клапана всасывания 15а, и целиковую пластину седла всасывания 16. Пластина седела всасывания 16 имеет окна 16е глубиной, равной толщине пластины седла всасывания 16, по форме идентичного форме самодействующего всасывающего клапана 15а, а размеры окна 16е по всему внутреннему контуру больше размеров внешнего контура клапана всасывания 15а, уплотнительные пояски седла всасывания 16г, выполненные в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы (по форме и количеству идентичных форме отверстий всасывания и нагнетания), и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине поясков 16г седела всасывания 16.
Пластины клапана всасывания 15 и пластина седла всасывания 16 сопрягаются с торцевой поверхностью поршня посредством заклепки 26 по отверстиям 12и, 15и и 16и.
Фиг. 12 изображает перспективный вид с пространственным разделением деталей клапанного механизма в соответствии с восьмым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Нагнетательное устройство клапанного механизма содержит корпус компрессора 6 с отверстием нагнетания 18б цилиндрической формы, в котором размещается поршень 12. Клапан нагнетания 19 сопрягается с уплотнительным пояском 18г седла нагнетания 18.
Пластина седла нагнетания 18, так же как и в первом варианте, имеет окно 18е глубиной, равной толщине пластины седла нагнетания, по форме идентичныго форме самодействующих всасывающего и нагнетательного клапана 19, уплотнительный поясок 18г седла всасывания и нагнетания, выполненный в виде замкнутых поясков цилиндрической или не цилиндрической формы, и множество (не менее двух) упругих тонких перемычек, ширина и толщина которых идентична ширине и толщине пояска седела всасывания и нагнетания. Пластина клапана нагнетания сопрягаются с клапанной плитой посредством заклепок по отверстиям 6и и 18и.
Промышленная применимость.
К настоящему времени изготовлены образцы всасывающего-нагнетательного устройства для герметичных хладоновых компрессоров (фиг. 1-11).
Пластина нагнетательного клапана 19 с самодействующим упругим лепестком нагнетательный клапан 19а подковообразной формы серийно изготавливается из стальной полированной шведской ленты типа Sandvic-20C толщиной 0,203+0,008 мм. методом штамповки (вырубки) с последующей голтовкой во вращающемся барабане, заполненного, например вишневыми косточками, что позволяет снять заусенцы и концентраты напряжений. Тонкая монолитная клапанная плита 17 без седел всасывания и нагнетания толщиной 0,8+0,008 мм, например, при работе компрессора на изобутане R600a изготавливается также из стальной полированной ленты типа Sandvic-20C методом штамповки (вырубки) с последующей голтовкой.
Упругая пластина седла нагнетания 18 изготавливается из стальной полированной ленты толщиной 0,203+0,008 мм типа Sandvic-20C методом штамповки (вырубки) с последующей голтовкой. Упругая пластина седла нагнетания 18 содержит окно 18е, внутренний контур которого идентичен по форме самодействующему нагнетательному клапану 19а, но размеры внутреннего контура окна 18е больше размеров наружного контура самодействующего нагнетательного клапана 19а на 0,8±0,1 мм., причем в окне 18е расположен тонкий уплотняющий поясок 18 г на упругих перемычках 18д, ширина которых не более 0,4+0,05 мм. Самодействующий нагнетательный клапан 19а, ограничитель 20 и упругая пластина седла нагнетания 18 своими отверстиями 18и, 19и, 20и центрируются по отверстиям 17и клапанной плиты 17 и прочно с ней сопрягаются заклепками.
Упругая пластина седла всасывания 16 и пластина всасывающего клапана 15 с самодействующим упругим лепестком всасывающего клапана 15а толщиной 0,153+0,008 мм, изготавливаются из стальной клапанной ленты типа Sandvic-20C методом штамповки (вырубки) с последующей голтовкой. Причем упругая пластина седла всасывания 16 содержит окно 16е, в котором расположен тонкий уплотняющий поясок 16 г на упругих перемычках 16д, ширина которых не более 0,4+0,05 мм. Общая толщина клапанной плиты 17 с упругими седлами всасывания 16 и нагнетания 18 составляет не более 1,156+0,008 мм, что позволяет сократить мертвый объем в отверстиях нагнетания 2÷3 раза. Самодействующий клапан всасывания 15а и упругая пластина седла всасывания 16 своими отверстиями 15и, 16и, центрируются по отверстиям 17и клапанной плиты 17 и прочно с ней сопрягаются заклепками.
Головка цилиндра 22 паронитовые уплотняющие прокладки 14 и 21 и клапанная плита 17 центрируются по отверстиям 13з-22з и прочно сопрягаются болтами 23 к цилиндру 13.
Такое конструктивное исполнение всасывающе-нагнетательного устройства позволяет существенно сократить мертвый объем, исключить прилипание и запаздывание открытия клапанов всасывания и нагнетания, уменьшить значительно ударную нагрузку клапанов всасывания и нагнетания и ее передачу на кожух компрессора со снижением уровня звуковой мощности на 4÷5 дБА, повысить холодопроизводительность на 16÷19% и снизить потребляемую мощность на 6÷8%.