168384. lajstromszámú szabadalom • Nagyfordulatú dugattyús kompresszor

7 168384 kötve. A 4 dugattyú 45 homlokfelületébe a 48 furat van bemunkálva, amely 48 furatba a könnyű anyagból készült és belülről kikönnyített 47 fékeződugó van szilárdan rögzítve. A 47 fékeződugó átmérője kis értékkel kisebb a 30 hengerfej belső 20 furatterének átmérőjétől és célszerűen enyhén kúpos. A4 dugattyú 45 homlokfelülete célszerűen enyhén a középponttól kifelé lejt, és a 30 hengerfej 46 alsó felülete is ennek megfelelő, lejtős kialakítású. A szerkezet működése a következő. A 4 dugattyú felfelé haladásakor a 7 térben a nyomás megnövekszik, és 33 rugalmas elem ellenében felfelé tolja el-a 24 szabályzódugattyút, addig, amíg a 24 szabályzódugattyú megnyitja a 26 réseket, amelyeken át a nyomott gáz a 42 nyomócsonk felé távozik. A gáz kiáramlása teljesen addig tart, amíg a 4 dugattyú eléri a felső holtpontot, amikorra a 47 fékeződugó felső síkja is eléri a 26 rések alsó pontját. Ekkor a 4 dugattyú a 47 fékeződugóval együtt lefelé kezd haladni, a vákuum következtében maga után rántva a 24 szabályzódugattyút, amelyet az összenyomott 33 rugalmas elem lefelé nyom. A 24 szabályozódugattyú ekkor zárja a 26 réseket, de a 30 hengerfej belső 20 furatteréből a 24 szabályzódugattyú nem tud kihaladni, mivel a 32 száron át feltartóztatja a 34 rugalmas elem, amely a 24 szabályozódugattyú lefelé haladásakor összenyomódik. Kell még szólni a 47 fékeződugóról, amelynek kettős szerepe van, egyrészt térfogatával a káros teret csökkenti minimálisra, másrészt a felső holtpont közelében a gáz kiáramlását lefojtja és ezáltal a nagy sebességgel száguldó dugattyút a feltorlódó gázpárna lefékezi. Ez utóbbinak igen jelentős szerepe van a nagyfordulatú kompresszor hajtórúdcsapágyazásának élettartamát illetően, mivel a csapágyhézag átváltását eltolja a holtpont közeléből. A 4. ábrán bemutatott konstrukció az energetikai túlhatározottságot teljes mértékben megoldja, valamint a nyomószelep önszabályzó tulajdonsága következtében kitűnően alkalmazkodik a nyomótér változó nyomásához is, vagyis a találmány célkitűzésének teljes mértékben megfelel. Egy kellemetlen, hátrányos tulajdonsága azonban van ennek a megoldásnak, nevezetesen az, hogy a 33, 34 rugalmas elemek előfeszítését finoman be kell állítani a kompresszor üzemi fordulatszámához, mivel ellenkező esetben a 24 szabályzódugattyú igen nagymértékben berezonálhat, ami a gáz szállítását akadályozó tényezőként áll ölő. A 24 szabályozódugattyú berezgését legjobban akkor lehet elhárítani, ha a 33, 34 rugalmas elemek rugalmassága pontosan a szállított közeg rugalmasságával egyezik meg. Ennek mindenkori beállítása nagy problémát okoz, mivel az acélrugó feszítőereje lineárisan változik, míg a szállított gázközeg feszültségének változása exponenciális. A találmányban azonban ezt a problémát egyszer és mindenkorra megoldjuk egy praktikus megállapítással. Ennek lényege az, hogy ha a 33, 34 rugalmas elemek gyanánt önmagát a szállított közeget alkalmazzuk, akkor evidens módon a rugalmas elemek rugalmassága mindenképp meg fog egyezni a szállított közeg rugalmasságával. Ugyanakkor ennek gyakorlati megoldása is rendkívül egyszerű, mivel csak a szállított közegnek a 24 szabályzódugattyú mögé való szivárgását kell megvalósítani, ami ennek tilalma esetén is bekövetkezne néhány lengési ütem után. Ilyen megoldásra mutat példát az 5. ábra. A megoldás forgattyús mechanizmusra vonatkozó része 5 semmi újat nem tartalmaz. Az 1 házba a hegesztett hengertömböt a 65 kengyel segítségével a 66 csavarok szorítják be, amelyek a 67 rugós alátétekkel vannak biztosítva. A 30 hengerfej kialakítása a hegesztett kialakítástól eltekintve, lényegében teljes mértékben 10 megegyezik a 4. ábra hengerfejének kialakításával. Bizonyos eltérést a 42 nyomócsonk 56 \sakkarimás csatlakozása jelent. Lényegesebb különbség a 24 szabályzódugattyú megtámasztásában van, mivel ezt teljes mértékben a szállított gáz 20, 49, 64, 63 15 terekben kialakult gázpárnái támasztják meg. A 24 szabályzódugattyú 63 terének üregébe az 51 száron levő 57 dugattyú nyúlik be. Az 51 szár tömítetten halad át a 24 szabályzódugattyút lezáró 59 fedélen és felső 62 menetes végével az 53 hengert lezáró 60 20 fedélbe rögzítődik. A 61 gyűrű a 62 menetes végtömítését és elcsavarodás elleni rögzítését is ellátja. A 24 szabályzódugattyút felfelé haladtában a 49 tér és a 63 tér nyomása korlátozza, míg lefelé haladtában a 64 térben bentszoruló gáz nyomása jelenti a korlátozást. 25 Az 57 dugattyú 58 tömítőgyűrűinek nincs lényeges tömítési szerepe, mivel a nagy sebességű lengés miatt a szűk keresztmetszetekben az áramló gáz mindenképpen feltorlódik. Az 5. ábra szerinti konstrukció szelepkialakítását 30 sokban bonyolítja a lenyúló 51 szár, azonban ez a konstrukció különböző közegekhez, illetve kísérleti üzemviszonyokhoz előnyös, mivel a szelepben kialakuló nyomásviszonyokat az 51 szár állítása révén kívülről tudjuk befolyásolni. 35 A 6. ábrán azonban olyan szelepkialakításra mutatunk példát, amely egyszerű, praktikus megoldását mutatja a nyomószelep kialakításának. A jobb megértés kedvéért az ábra bal oldali féloldala a felső, jobb oldali féloldala az alsó holtpont szerinti helyzetet 40 mutatja be. A nyomószelep szerkezete és kialakítás az előzőek alapján minden magyarázat nélkül megérthető, ezért erre ismételten nem térünk ki. A megoldás elütő lényege abban emelhető ki, hogy a 24 szabályzódugattyú differenciáldugattyú-szerű kialakítású és 45 így a 85 lépcsős hengerben egy nagyobb felső és egy kisebb alsó tér torlódó gázai végzik a 24 szabályzódugattyú mozgásának behatárolását. Különlegessége még ennek a megoldásnak, hogy egy ismert 86 szívószelep beépítését is jelképeztük, annak példáza-50 tára, hogy a találmány szerinti dugattyús kompresszor nem korlátozódik csak kényszerbeömlésű kivitelre. Vannak ugyanis a gyakorlatban olyan gőzök, amelyek a nagy vákuum hatására könnyen alkotórészeikre bomlanak. Természetesen ilyen esetben nagy vákuum-55 mai való beszívás nem alkalmazható, vagyis a találmányt valamelyik ismert szívószeleppel kell kombinálni. A percenkénti 6000—8000 fordulatszámot ez a kombinált megoldás is lehetővé teszi, mivel a szívószelep igénybevétele sokkal kisebb a nyomószelep 60 igénybevételénél. Ezek után néhány szóban a találmány előnyeit ismertetjük. A találmány a modern gépészeti lengéselmélet 65 eredményeinek alkalmazásával a dugattyús komp-4