КОМПРЕССОР

Полезная модель относится к устройству компрессоров, а именно к конструкции роторного компрессора, и может быть использована в различных областях техники, в том числе и для сжатия газов, таких как воздух, азот, кислород и водород.
Известен механизм роторного насоса, в котором цилиндрический ротор вращается вокруг эксцентрично расположенной неподвижной оси, совпадающей с геометрической осью внутренней цилиндрической поверхности корпуса насоса, при этом наружная поверхность ротора скользит по внутренней поверхности корпуса, а внутренняя полость насоса разделена на полости всасывания и нагнетания самим ротором и постоянно к нему прижатыми лопастями, один из концов которых шарнирно закреплен на корпусе (см. И.И.Артоболевский, Механизмы в современной технике, Том 7 «Гидравлические и пневматические механизмы», Издание второе, переработанное, М, «Наука», 1981, с.407, пример 3902).
Недостатком известного насоса является скольжение ротора, постоянно одной и той же своей образующей, по внутренней поверхности корпуса для обеспечения герметичности в течение всего ресурса работы устройства.
Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемой полезной модели, заключается в замене скольжения ротора по внутренней поверхности корпуса на его качение по той же поверхности, что снижает силы трения и износ пары ротор-корпус.
Указанный технический результат достигается в конструкции компрессора, включающего корпус с внутренней цилиндрической поверхностью, в котором расположен обкатывающий внутреннюю поверхность корпуса цилиндрический ротор, установленный на шейке коленчатого
вала, колена которого расположены в торцевых нишах, имеющихся с обоих торцов ротора, при этом ось шейки коленчатого вала совпадает с осью ротора, а ось коленчатого вала совпадает с осью цилиндрической поверхности корпуса, корпус снабжен обратными клапанами для подачи и отвода перекачиваемой среды, между которыми установлена разделительная перегородка, при этом один конец разделительной перегородки скользит по наружной поверхности ротора, а другой расположен в корпусе.
Разделительная перегородка может быть выполнена в виде пластины, установленной в радиальной плоскости внутренней цилиндрической поверхности корпуса с возможностью перемещения в этой плоскости.
Кроме того, разделительная перегородка может быть выполнена в виде фрагмента цилиндрической оболочки, внутренний радиус которой совпадает с радиусом внутренней цилиндрической поверхности корпуса, при этом расположенный в корпусе конец перегородки закреплен в нем шарнирно.
Наружная поверхность ротора может быть выполнена из эластичного материала.
Целесообразно, чтобы, по крайней мере, у одного из торцов ротора было расположено уплотнительное кольцо, герметично установленное в корпусе с возможностью перемещения в нем в осевом направлении и постоянно прижатое к торцу ротора за счет усилия пружин, расположенных между уплотнительным кольцом и корпусом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен компрессор в сборе, на фиг.2 - фазы положения цилиндрического ротора компрессора при выполнении перегородки в виде пластины, на фиг.3 - компрессор с разделительной перегородкой, выполненной в виде фрагмента цилиндрической оболочки, на фиг.4 - компрессор с уплотнительным кольцом, расположенным с торца ротора компрессора.
Компрессор состоит из корпуса 1 с внутренней цилиндрической поверхностью, по которой обкатывается цилиндрический ротор 2, установленный на подшипниках (на чертежах не показаны) на шейке 3 коленчатого вала 4, который, в свою очередь, установлен на подшипниках (на чертежах не показаны) в корпусе 1. Колена 5 коленчатого вала 4 расположены в торцевых нишах 6, имеющихся с обоих торцов ротора 2. Ось коленчатого вала 4 совпадает с осью внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, а ось шейки 3 коленчатого вала 4 с осью ротора 2.
Полость А всасывания и полость Б нагнетания (см. фиг.1 В-В и фиг.3) компрессора отделены друг от друга ротором 2 и разделительной перегородкой 7. Перегородка 7 может быть выполнена в виде пластины (см. фиг.1), один конец которой скользит по поверхности ротора 2.
Подвод и отвод перекачиваемой среды (газа или жидкости) осуществляется (см. фиг.1) через обратные клапаны 8 и 9, которые установлены в фитингах.
Разделительная перегородка 7 может быть выполнена в виде фрагмента цилиндрической оболочки (см. фиг.3), внутренний радиус которой совпадает с радиусом внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, при этом один конец перегородки 7 закреплен в корпусе 1 шарнирно на оси 10, а другой скользит по ротору 2.
Перегородка 7 может быть подпружинена для обеспечения герметичности в месте ее контакта с ротором 2.
В некоторых случаях для увеличения времени безотказной работы компрессора наружная поверхность цилиндрического ротора может быть выполнена из эластичного материала, например, покрыта резиной (слоем толщиной 1,5-2,5 мм) средней твердости, стойкой в рабочей среде и смазке.
В конструкции компрессора наиболее подвержены износу пара поверхностей, а именно, торцы ротора и торцы корпуса, износ которых со временем может привести к потере компрессии. Увеличить срок службы
компрессора можно за счет установки, по крайней мере, у одного из торцов ротора 2 уплотнительного кольца 11, установленного в корпусе 1 с помощью герметизирующих колец 12 и 13, причем кольцо 11 постоянно прижато к торцу ротора 2 пружинами 14.
Для предотвращения скручивания пружин 14 предусмотрены штыри 15, имеющиеся на кольце 11. Штыри 15, на которые надеты пружины 14, свободным концом входят в отверстия в корпусе 1.
Материалы для изготовления компрессора должны быть выбраны с учетом свойств рабочего тела, ресурса его работы, требований к пожаро-взрывобезопасности (исключения искрообразования и чрезмерного нагрева конструкции компрессора), а также условий эксплуатации.