Вопрос 3 . 11 . Основные узлы и детали компрессора

Цилиндрыкомпрессора для давления до б МПа изготавливаютсялитыми из чугуна, для давления до 15 МПа и более - литыми или кованными из стали. Цилиндры компрессоров с воздушным охлаж­ дением имеют ребра на внешней поверхности, с водяным охлаждени­ ем - полости для охлаждающей воды (охлаждающие рубашки). Ци­ линдры могут иметь сменные втулки из износостойкого чугуна. Ра­ бочая поверхность цилиндра должна быть хорошо обработана, иметь низкую шероховатость и высокую износостойкость.

Поршникомпрессоров име­
ют различное исполнение. Это
связано с тем, что в компрессоре
большое значение имеют массы
движущихся деталей: с увеличе­
нием массы увеличиваются силы
инерции. Поэтому поршни боль­
ших диаметров изготавливают
полыми (тронковые поршни,
рис. 3.9). Такой поршень цилин­
дра одинарного действия состо­
ит из корпуса 1 поршневых уп-
лотнительных колец 2 , мас-
лосъемных колец 3, препятству­	Рис. 3.9. Поршень компрессора
ющих попаданию масла в по­

лость сжатия, и пальца 4 для соединения с головкой шатуна в без-крейцкопфных компрессорах (см. рис.3.8, д). Кроме того, поршни могут быть дисковыми (закрытого типа), ступенчатыми (дифферен­ циального типа) - для работы в цилиндрах различного диаметра, и других конструктивных исполнений.

Материалом для поршней служат алюминиевые сплавы, чугун СЧ 24-44 или СЧ 28-48 и сталь. Поршневые кольца делают пружиня­ щими с разрезом. Кольца делают из высококачественного перлитно­ го чугуна.

В компрессорах без смазки цилиндров имеются опорные кольца, исключающие трение корпуса поршня о цилиндр, и уплотнительные поршневые кольца, обеспечивающие длительную работу при трении о цилиндр без смазки. Кольца в этом случае изготавливаются из пласт­ масс (фторопласт с коксом, графитофторопласты).

Клапанслужит для пропуска газа в одну сторону и исключениядвижения его в обратном направлении. Основными требованиями к клапану являются: плотность в закрытом состоянии, своевременное открытие при малом усилии и своевременное закрытие, малое сопро­ тивление потоку газа и износоустойчивость. В большинстве конст­ рукций компрессоров применяют самодействующие всасывающие и нагнетательные клапаны, которые изготавливаются четырех типов:

- К - кольцевой - запорное устройство выполнено в виде кольца, расположенного перпендикулярно к направлению потока газа в кла­ пане (рис. 3.10, а);

- Д -дисковый - запорное устройство выполнено в виде диска, снабженного дуговыми окнами для прохода газа, расположенного перпендикулярно к направлению потока газа в клапане;

- П - прямоточный - запорное устройство выполнено в виде пла­ стины, расположенной параллельно направлению потока газа в кла­ пане (рис. 3.10, 6);

- Л - ленточный - запорное устройство выполнено в виде прямо­ угольной полосы или пластины с одним или несколькими параллель-

Рис. 3.10. Клапаны поршневых компрессоров:

а ~ кольцевой; б - прямоточный; в - ленточный; 1 - седло; 2 - ограничитель подъема запорного устройства; 3 - запорное устройство; 4 - пружина:

5 - стяжной болт

- 9 8 -

ными окнами для прохода газа, расположенной перпендикулярно к потоку газа в клапане (рис. 3.10, в).

Прямоточные и ленточные клапаны используются при разности давлений на клапан не более 4 МПа, а кольцевые и дисковые - при разности давлений до 40 МПа.

В кольцевом и дисковом клапанах запорное устройство 3 прижи­ мается пружинами 4, расположенными в ограничителе подъема за­ порного устройства 2, к седлу клапана /.

Прямоточные и ленточные клапаны не имеют пружин; запорное устройство, перекрывающее проходное сечение клапана, само обла­ дает пружинящими свойствами и в результате разности давлений отгибается и открывает проходное сечение.

Кроме клапанов указанных типов применяются тарельчатые кла­ паны (запорное устройство выполнено в виде тарелки), клапаны с различными модификациями запорного устройства, комбинирован­ ные клапаны (объединяют в себе всасывающий и нагнетательный клапаны).

Седла и ограничители подъема изготавливаются в зависимости от давления в цилиндре компрессора из чугуна, стали, алюминиевых сплавов. Запорные устройства кольцевых и дисковых клапанов изго­ тавливаются из износостойкой легированной стали с большой удар­ ной вязкостью, подвергаются термической обработке, шлифуются

и притираются по седлу клапана. Запорные устройства прямоточных

и ленточных клапанов, а также пружины изготавливаются из пружин­ ной стали.

Уплотнительные устройствав компрессоре предназначаются длягерметизации полости цилиндра у штока, вывода вала приводящего двигателя, штока регулятора вредного пространства цилиндра. В пос­ ледних двух случаях используются уплотнения из мягкого материа­ ла, резиновые уплотнительные манжеты. Уплотнительные устройства штоков выполняются с уплотнениями из различных материалов. На рис. 3.11, а показано уплотнительное устройство штока с плоскими чугунными кольцами в качестве уплотнений. Сила, с которой газ при­ жимает кольца к штоку, является результатом разности давлений в уплотнительном устройстве и зазоре между кольцами и штоком.

Уплотнительное устройство 1 расположено со стороны картера и препятствует попаданию масла из него в цилиндр. В обоймах 2 рас­ положены дроссельное кольцо 3 и уплотнительные разрезные коль­ ца 4 и 5, обеспечивающие компенсацию износа уплотняющей повер­ хности. Радиально разрезанное уплотнительное кольцо 4 не устраня­ ет прохода газа, а перекрывает торцевые зазоры уплотнительного кольца 5, имеющего ступенчатые разрезы. Уплотнительные кольца при­ жимаются к штоку пружинами 6. Дроссельные кольца перекрывают

- 9 9 -

Рис. 3.11. Уплотнительные устройства штоков

разрезы уплотнительных колец, чем затрудняют проход газа через уп-лотнительное устройство и способствуют лучшему удержанию мас­ ла, которое подается в его полость по отверстию 7 с помощью лубри­ катора.

Аналогичную конструкцию имеют уплотнительные устройства с плоскими фторопластовыми кольцами (рис. 3.11, б). Конструкция таких уплотнительных устройств не предусматривает подачи в них смазки и состоит из секций, каждая из которых включает: обойму 1, нажимное 2 и дроссельное 5 кольца, уплотнение 6, стягивающую уп­ ругую муфту 3, поджимающие пружины 4.

Уплотнения штоков компрессоров со смазкой цилиндров изготав­ ливается из асбестового шнура, пропитанного суспензией фторопла­ ста; компрессоров без смазки цилиндров - из тех же марок антифрик­ ционных пластмасс, что и поршневые кольца. Нажимные и дроссель­ ные кольца изготавливаются из стеклопластика, муфты из резины.

Для предотвращения попадания газа в атмосферу уплотнитель­ ные устройства выполняются с отводом газа протечки; применяются гидрозатворы, продувка уплотнительных устройств нейтральным газом (при подаче токсичных и взрывоопасных газов). В компрессо­ рах для подачи газа с механическими примесями конструкция уплот-

- 100 -

нительных устройств предусматривает предохранение трущихся по­ верхностей от попадания абразивных частиц.