ВИНТОВОЙ КОМПРЕССОР С ПРЯМЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Полезная модель относится к мобильным компрессорным машинам.
Известен агрегат компрессорный винтовой АКВ 3,5/1 Л У2 (см. «Агрегат компрессорный винтовой АКВ 3,5/1 Л У2» Руководство по эксплуатации, 1030.00.00.000 РЭ). Агрегат компрессорный винтовой предназначен для выработки и снабжения сжатым воздухом пневматической и тормозной систем железнодорожного транспорта. Агрегат компрессорный винтовой состоит из следующих узлов и систем: рама, установка двигателя, установка компрессора, блока охлаждения, системы масловоздушной, системы управления, капота, щита электрооборудования, системы осушки сжатого воздуха, системы подогрева. Агрегат компрессорный винтовой имеет прямой привод от электродвигателя. Электродвигатель установлен лапами на специальную плиту, которая через амортизационные подушки крепится к раме. Крутящий момент от электродвигателя на ведущий вал винтового компрессора передается с помощью упругой муфты фирмы SGF (Германия). Упругая муфта компенсирует неточности расположения осей вала ротора электродвигателя и ведущего вала винтового компрессора. Основным узлом компрессорной установки является винтовой компрессор. Винтовой компрессор является машиной маслонаполненного типа, предназначенную для выработки сжатого воздуха. Компрессор работает по типу объемного сжатия. Атмосферный воздух после очистки фильтром поступает на входное отверстие в компрессор. В корпусе компрессора вращаются два винтовых ротора, производящих при вращении сжатие и перемещение сжатого воздуха от входного отверстия к выходному. Винтовые роторы вращаются на подшипниках качения. Ротор электродвигателя также установлен на подшипниках качения. Выход ведущего вала из корпуса винтового компрессора уплотняется двумя манжетами.
Недостатком известного агрегата компрессорного винтового АКВ 3,5/1 Л У2 является сложность и металлоемкость конструкции прямого электропривода из-за применения упругой муфты фирмы SGF и крепления электродвигателя с помощью специальной плиты, а также большого количества подшипниковых опор и отсутствие функции предохранения в упругой муфте. Все это удорожает конструкцию, снижает КПД и надежность конструкции.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленной полезной модели, является упрощение конструкции винтового компрессора с прямым электроприводом, уменьшение стоимости и зависимости от импортных комплектующих, повышение КПД и надежности конструкции, а также введение функции предохранения в устройстве для соединения конца вала ротора электродвигателя и ведущего винтообразного ротора.
Технический результат достигается тем, что в винтовом компрессоре с прямым электроприводом, включающем электродвигатель, компрессорный блок с ведущим и ведомым винтообразными роторами и устройство для соединения конца вала ротора электродвигателя и ведущего винтообразного ротора, электродвигатель выполнен с крепительным фланцем, с одной концевой подшипниковой опорой и с полым валом ротора, на одном конце которого сформировано коническое посадочное гнездо, в ведущем винтообразном роторе выполнено резьбовое отверстие, а устройство для соединения конца вала электродвигателя и ведущего винтового ротора представляет собой совокупность полого конуса, насаживаемого на конец ведущего винтообразного ротора с помощью шпоночного соединения и вводимого в коническое гнездо вала ротора электродвигателя с образованием конического фрикционного соединения, натяжной шпильки, пропущенной через полость вала ротора электродвигателя, один конец которой ввернут в резьбовое отверстие ведущего винтообразного ротора, а на другой конец навернута монтажная гайка для осуществления затяжки через прижимную шайбу конического фрикционного соединения, при этом функцию второй концевой подшипниковой опоры электродвигателя выполняет передняя подшипниковая опора ведущего винтообразного ротора.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 - изображен аксонометрический вид винтового компрессора с прямым электроприводом.
На фиг. 2 - изображен винтовой компрессор с прямым электроприводом.
В связи с тем, что графическое изображение фигур заявленной полезной модели плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить листы горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертежи.
Компрессор винтовой с прямым электроприводом в основном предназначен для применения на транспортных средствах, преимущественно на троллейбусах и трамваях. Винтовой компрессор с прямым электроприводом состоит из электродвигателя 1, компрессорного блока 2 с ведущим 3 и ведомым 4 винтообразными роторами, размещенными в корпусе 5 с помощью подшипниковых опор 6.1 и 6.2, 7.1 и 7.2, соответственно. Электродвигатель 1 через крепительный фланец 8 закреплен непосредственно на корпусе 5 компрессорного блока 2. Ротор 9 электродвигателя 1 размещен на валу ротора 10. Вал ротора 10 выполнен сквозной полостью 11, на конце вала ротора 10, обращенного к компрессорному блоку 2, сформировано коническое посадочное гнездо 12. Вал ротора 10 опирается на концевую подшипниковую опору 13. В ведущем винтообразном роторе 3 выполнено резьбовое отверстие 14. Конец 15 ведущего винтообразного ротора 3, обращенный к электродвигателю 1, оснащен шпонкой 16. На него насажен конус 17 с цилиндрическим отверстием 18 и шпоночным пазом 19. Конус 17 сопрягается с коническим посадочным гнездом 12, образуя коническое фрикционное соединение 20, в котором необходимое давление для передачи крутящего момента от электродвигателя 1 к компрессорному блоку 2 осуществляется с помощью натяжной шпильки 21, пропущенной через сквозную полость 11 вала ротора 10 и один конец которой ввернут в резьбовое отверстие 14 ведущего винтообразного ротора 3, а на другой конец навернута монтажная гайка 22 для осуществления затяжки через прижимную шайбу 23 конического фрикционного соединения 20. Прижимная шайба 23 опирается на осевой вентилятор 24, установленный на валу ротора 10.
Работает это следующим образом. При установке электродвигателя 1 через крепительный фланец 8 к компрессорному блоку 2 с помощью конуса 17 обеспечивается соосность вала ротора 10 относительно ведущего винтообразного ротора 3. При этом передняя подшипниковая опора 6.1 ведущего винтообразного ротора 3 становится также второй подшипниковой опорой вала ротора 10. Для передачи крутящего момента осуществляют натяжной шпилькой 21 и монтажной гайкой 22 необходимый натяг в коническом фрикционном соединении 20. Крутящий момент от электродвигателя 1 через коническое фрикционное соединение 20 и шпоночное соединение передается на ведущий винтообразный ротор 3, который приводит во вращательное движение ведомый винтообразный ротор 4. В случае превышения предельной величины крутящего момента коническое фрикционное соединение 20 выполняет функцию предохранительной муфты, разобщая пробуксовкой вал ротора 10 электродвигателя 1 и ведущий винтообразный ротор 3, тем самым исключая повреждение винтового компрессора. Винтовые поверхности роторов 3 и 4 и стенок корпуса 5 образуют рабочие камеры, в которых при вращении роторов происходит всасывание, сжатие и нагнетание воздуха.