Изменения

17 414 байт добавлено ,  23:27, 23 августа 2020
Строка 6: Строка 6:  
{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Устройство тормозов|Устройство тормозов}}
 
{{XK|Wikirail|Главная|Категория:Устройство тормозов|Устройство тормозов}}
   −
[[Файл:Компрессор-схема.jpg|250px|thumb|right|Схема поршневого компрессора с одной рабочей камерой и тронковым поршнем:
+
[[Файл:Компрессор-схема.jpg|320px|thumb|right|Схема поршневого компрессора с одной рабочей камерой и тронковым поршнем:
 
1 — всасывающий патрубок: 2 — камера всасывания: 3 — всасывающие кла­паны; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — камера нагнетения: 9 — нагнетательные клапаны: 10 — нагнетательный патрубок]]
 
1 — всасывающий патрубок: 2 — камера всасывания: 3 — всасывающие кла­паны; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — камера нагнетения: 9 — нагнетательные клапаны: 10 — нагнетательный патрубок]]
[[Файл:Компрессор КТ-6.jpg|250px|thumb|right|Компрессоры КТ-6 и КТ-7]]
+
 
    
Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ. В компрессорах происходит преобразование энергии, подводимой двигателем к валу, в энергию проходящих через них газов.  
 
Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина или устройство для повышения давления (сжатия) и перемещения газообразных веществ. В компрессорах происходит преобразование энергии, подводимой двигателем к валу, в энергию проходящих через них газов.  
Строка 14: Строка 14:  
__TOC__
 
__TOC__
    +
==Общие сведения==
 +
Поршневые компрессоры являются наиболее распространенными и используемыми, когда требуются малые производительности при любых давлениях. Это микро-, мини- и малые компрессоры производительностью до 0,1 м<sup>3</sup>/с. Поршневые компрессоры средней производительности общепромышленного назначения конкурируют с винтовыми компрессорами. Если с точки зрения затрат энергии поршневые компрессоры имеют преимущества перед всеми другими типами компрессоров,, то по металлоемкости, габаритным размерам, ремонтопригодности и межремонтному циклу они уступают другим машинам и, как правило, они более дорогие, чем винтовые.
 +
 +
При потребности в больших производительностях преимущество имеют машины динамического действия, т. е. осевые и центробежные компрессоры.
 +
Для получения высоких и сверхвысоких давлений газа используются пока только поршневые компрессоры, так как нет еще других типов машин, которые были бы способны в промышленных условиях создавать давления 100—350 МПа при сравнительно небольших производительностях.
 +
 +
Поршневой компрессор как машина для сжатия и перемещения газа был впервые использован для подачи воздуха в металлургическую печь в 1765 г, Его изобретателем и изготовителем был знаменитый творец паровой машины И. И. Ползунов. Почти до конца XIX в. поршневые компрессоры были единственным типом воздуходувных машин, применяемых в промышленности.
 +
В конце XIX в. появились новые типы быстроходных двигателей — паровые турбины и электрические двигатели, которые дали возможность экономично использовать центробежные компрессоры. Изобретателем центробежного компрессора считается генерал И. И. Саблуко. Уже в начале XX в. центробежные компрессоры вытеснили поршневые из металлургии при подаче газа в печи.
 +
 +
В 1940-х гг. шведский инженер Лисхольм изобрел винтовой компрессор. После длительной доработки конструкции и технологии изготовления этих машин в 1970—1980-х гг. они стали основными в передвижных компрессорных установках и конкурируют с поршневыми в стационарных установках.
 +
В 1960-е г. появились и начали интенсивно внедряться в промышленность поршневые компрессоры без подачи смазки в цилиндры.
    
==Классификация==
 
==Классификация==
Строка 41: Строка 52:  
Объемные компрессоры используются и как вакуум-насосы, создавая пониженное (относительно атмосферного) давление газа в системах. Технологические процессы с давлениями газа ниже атмосферного нашли также широкое распространение- Поршневые вакуум-насосы (так называют компрессоры, создающие разрежение) могут понизить давление в системе до 10<sup>2</sup> Па.
 
Объемные компрессоры используются и как вакуум-насосы, создавая пониженное (относительно атмосферного) давление газа в системах. Технологические процессы с давлениями газа ниже атмосферного нашли также широкое распространение- Поршневые вакуум-насосы (так называют компрессоры, создающие разрежение) могут понизить давление в системе до 10<sup>2</sup> Па.
   −
===по величине производительности===
+
===По величине производительности===
Компрессорные машины подразделяются также по величине производительности. Под производительностью понимают количество газа, подаваемого компрессором потребителю за единицу времени. В том случае, если производительность выражается в единицах объема за время, то объем определяется при параметрах газа перед всасывающим патрубком компрессора. Выражен¬ная таким образом производительность называется приведенной, а количество газа, подаваемое за один ход поршня, называют подачей. По приведенной производительности поршневые компрессоры подразделяются на следующие группы.
+
Компрессорные машины подразделяются также по величине производительности. Под производительностью понимают количество газа, подаваемого компрессором потребителю за единицу времени. В случае, если производительность выражается в единицах объема за время, то объем определяется при параметрах газа перед всасывающим патрубком компрессора. Выраженная таким образом производительность называется приведенной, а количество газа, подаваемое за один ход поршня, называют подачей. По приведенной производительности поршневые компрессоры подразделяются на следующие группы.
   −
1. Микрокомпрессоры, производительность которых изменяется в пределе от 0 до 3-10-4 м9/с. Подобные машины исполь-зуются для специальных целей в приборостроении, медицине и т. д.
+
1. Микрокомпрессоры, производительность которых изменяется в пределе от 0 до 3&middot;10<sup>-4</sup> м<sup>3</sup>/с. Подобные машины используются для специальных целей в приборостроении, медицине и т. д.
   −
2. Мини-компрессоры, производительность которых изменяется от 3-4 до 0,01 м’/с. Эту группу составляют некоторые виды транспортных компрессоров, подающих сжатый воздух в тормозные системы, лабораторные компрессоры и т. д.
+
2. Мини-компрессоры, производительность которых изменяется от 3&middot;10<sup>-4</sup> до 0,01 м<sup>3</sup>/с. Эту группу составляют некоторые виды транспортных компрессоров, подающих сжатый воздух в тормозные системы, лабораторные компрессоры и т. д.
   −
3. Компрессоры малой производительности с диапазоном ее изменения от 0,01 до 0,1 м®/с. Они используются чаще всего как машины общепромышленного назначения с давлением нагнетания до 1,5 МПа, в передвижных компрессорных установках и т. д.
+
3. Компрессоры малой производительности с диапазоном ее изменения от 0,01 до 0,1 м<sup>3</sup>/с. Они используются чаще всего как машины общепромышленного назначения с давлением нагнетания до 1,5 МПа, в передвижных компрессорных установках и т. д.
   −
4. Компрессоры средней производительности с диапазоном ее изменения от 0,1 до 1 мя/с. Основную часть этой группы составляют компрессоры общего назначения, используемые на компрессорных станциях заводов, шахт, рудников.
+
4. Компрессоры средней производительности с диапазоном ее изменения от 0,1 до 1 м<sup>3</sup>/с. Основную часть этой группы составляют компрессоры общего назначения, используемые на компрессорных станциях заводов, шахт, рудников.
   −
5. Компрессоры большой производительности. Они имеют про¬изводительность больше 1 м9/с и используются в основном на химических комбинатах. Широко используются на ком-прессорных станциях машины производительностью 1,66 v?/c.
+
5. Компрессоры большой производительности. Они имеют производительность больше 1 м<sup>3</sup>/с и используются в основном на химических комбинатах. Широко используются на компрессорных станциях машины производительностью 1,66 м<sup>3</sup>/c.
    
Изготовляются машины и несколько большей производительности.
 
Изготовляются машины и несколько большей производительности.
Строка 58: Строка 69:  
===по виду сжимаемого газа===
 
===по виду сжимаемого газа===
 
Подразделяются поршневые компрессоры и по виду сжимаемого газа на воздушные, азотно-водородные, этиленовые, азотные, кислородные, гелиевые, водородные, хлорные и т. д. Классификация по виду сжимаемого газа в какой-то мере указывает на особенности конструкции компрессора. Например, гелиевые и водородные компрессоры сжимают очень текучие газы и требуют специальных уплотнений поршня и штоков.
 
Подразделяются поршневые компрессоры и по виду сжимаемого газа на воздушные, азотно-водородные, этиленовые, азотные, кислородные, гелиевые, водородные, хлорные и т. д. Классификация по виду сжимаемого газа в какой-то мере указывает на особенности конструкции компрессора. Например, гелиевые и водородные компрессоры сжимают очень текучие газы и требуют специальных уплотнений поршня и штоков.
 +
 +
===По виду двигателя привода===
 
Иногда компрессоры подразделяют по виду двигателя привода на электрокомпрессоры, компрессоры с приводом от паровой машины и с приводом от двигателей внутреннего сгорания.
 
Иногда компрессоры подразделяют по виду двигателя привода на электрокомпрессоры, компрессоры с приводом от паровой машины и с приводом от двигателей внутреннего сгорания.
   Строка 65: Строка 78:  
==Поршневые компрессоры==
 
==Поршневые компрессоры==
   −
Поршневые компрессоры являются наиболее распространен-ными и используемыми, когда требуются малые производитель-ности при любых давлениях. Это микро-, мини- и малые ком-прессоры производительностью до 0,1 м9/с. Поршневые компрес-соры средней производительности общепромышленного назначе-ния конкурируют с винтовыми компрессорами. Если с точки зрения затрат энергии поршневые компрессоры имеют преимуще¬ства перед всеми другими типами компрессоров,, то по металло¬емкости, габаритным размерам, ремонтопригодности и межремонт¬ному циклу они уступают другим машинам и, как правило, они более дорогие, чем винтовые.
+
Поршневые компрессоры являются наиболее распространенными и используемыми, когда требуются малые производительности при любых давлениях. Это микро-, мини- и малые компрессоры производительностью до 0,1 м<sup>3</sup>/с. Поршневые компрессоры средней производительности общепромышленного назначения конкурируют с винтовыми компрессорами. Если с точки зрения затрат энергии поршневые компрессоры имеют преимущества перед всеми другими типами компрессоров,, то по металлоемкости, габаритным размерам, ремонтопригодности и межремонтному циклу они уступают другим машинам и, как правило, они более дорогие, чем винтовые.
При потребности в больших производительностях преимуще-ство имеют машины динамического действия, т. е. осевые и центробежные компрессоры.
+
При потребности в больших производительностях преимущество имеют машины динамического действия, т. е. осевые и центробежные компрессоры.
Для получения высоких и сверхвысоких давлений газа исполь-зуются пока только поршневые компрессоры, так как нет еще других типов машин, которые были бы способны в промышленных условиях создавать давления 100—350 МПа при сравнительно небольших производительностях.
+
Для получения высоких и сверхвысоких давлений газа используются пока только поршневые компрессоры, так как нет еще других типов машин, которые были бы способны в промышленных условиях создавать давления 100—350 МПа при сравнительно небольших производительностях.
Поршневой компрессор как машина для сжатия и перемещения газа был впервые использован для подачи воздуха в металлургическую печь в 1765 г, Его изобретателем и изготовителем был знаменитый творец паровой машины И. И. Ползунов. Почти до конца XIX в. поршневые компрессоры были единственным типом воздуходувных машин, применяемых в промышленности.
+
 
В конце XIX в. появились новые типы быстроходных двигателей — паровые турбины и электрические двигатели, которые дали возможность экономично использовать центробежные компрессоры. Изобретателем центробежного компрессора считается генерал И. И. Саблуко. Уже в начале XX в. центробежные компрессоры вытеснили поршневые из металлургии при подаче газа в печи.
  −
В 1940-х гг. шведский инженер Лисхольм изобрел винтовой компрессор. После длительной доработки конструкции и технологии изготовления этих машин в 1970—1980-х гг. они стали основными в передвижных компрессорных установках и конкурируют с поршневыми в стационарных установках.
   
В 1960-е г. появились и начали интенсивно внедряться в промышленность поршневые компрессоры без подачи смазки в цилиндры.
 
В 1960-е г. появились и начали интенсивно внедряться в промышленность поршневые компрессоры без подачи смазки в цилиндры.
    
В настоящее время некоторые компрессоры изготавливаются в двух вариантах: со смазкой минеральными маслами и без нее
 
В настоящее время некоторые компрессоры изготавливаются в двух вариантах: со смазкой минеральными маслами и без нее
   −
===бескрейцкопфные и крейцкопфные===
+
===Бескрейцкопфные и крейцкопфные===
 
Поршневые компрессоры могут быть разделены на два обширных типа: бескрейцкопфные и крейцкопфные.
 
Поршневые компрессоры могут быть разделены на два обширных типа: бескрейцкопфные и крейцкопфные.
   −
*Бескрейцкопфные компрессоры малой производительности отличаются простотой конструкции, имеют лучшие массогабарит¬ные характеристики, вследствие чего помимо использования в ста¬ционарных условиях они получили широкое распространение в передвижных и транспортных установках, где требования ком¬пактности и малой массы особенно существенны. Этот тип ком¬прессоров выполняется с тронковыми и дифференциальными поршнями (рис. 4.1). Площадь поверхности поршня, обращенная к картеру, остается нерабочей при тронковом поршне (рис. 4.1, а), а при дифференциальном — она может быть использована лишь частично (рис. 4.1,6).
+
[[Файл:Вертик компрессоры.jpg|500px|thumb|right|Схемы компрессоров с поршнями; а — тронковым; б, в — дифференциальным]]
Роль крейцкопфа в бескрейцкопфных компрессорах выполняет сам поршень, через него на стенки цилиндра передается нормаль¬ная составляющая поршневой силы. Последнее ведет к повышен¬ному износу поршня и цилиндра и росту утечек газа через поршне¬вое уплотнение, которые поступают в картер. При сжатии токсич¬ных и взрывоопасных газов необходимо принимать специальные меры (делать картер герметичным с уплотненным- выводом вала) для предотвращения попадания газа в машинный зал. В бес-крейцкопфных компрессорах для смазки цилиндров и механизма движения используют компрессорные масла, обладающие доста-точной вязкостью при высокой температуре стенок рабочей ка-меры, но излишне вязкие для механизма движения, что ведет к дополнительным затратам работы на механическое трение.
+
 
 +
'''Бескрейцкопфные''' компрессоры малой производительности отличаются простотой конструкции, имеют лучшие массогабаритные характеристики, вследствие чего помимо использования в стационарных условиях они получили широкое распространение в передвижных и транспортных установках, где требования компактности и малой массы особенно существенны. Этот тип компрессоров выполняется с тронковыми и дифференциальными поршнями (см. рисунок). Площадь поверхности поршня, обращенная к картеру, остается нерабочей при тронковом поршне (рис. а), а при дифференциальном — она может быть использована лишь частично (рис. Б).
 +
 
 +
Роль крейцкопфа в бескрейцкопфных компрессорах выполняет сам поршень, через него на стенки цилиндра передается нормальная составляющая поршневой силы. Последнее ведет к повышенному износу поршня и цилиндра и росту утечек газа через поршневое уплотнение, которые поступают в картер. При сжатии токсичных и взрывоопасных газов необходимо принимать специальные меры (делать картер герметичным с уплотненным выводом вала) для предотвращения попадания газа в машинный зал. В бескрейцкопфных компрессорах для смазки цилиндров и механизма движения используют компрессорные масла, обладающие достаточной вязкостью при высокой температуре стенок рабочей ка-меры, но излишне вязкие для механизма движения, что ведет к дополнительным затратам работы на механическое трение.
 +
 
 
Бескрейцкопфные компрессоры уступают крейцкопфным по потерям на трение, кроме того, при равных производительностях они имеют большие диаметры поршней.
 
Бескрейцкопфные компрессоры уступают крейцкопфным по потерям на трение, кроме того, при равных производительностях они имеют большие диаметры поршней.
Основные преимущества бескрейцкопфных компрессоров — малая масса и габаритные размеры. С экономической точки зрения область их рационального применения ограничивается мощностью 40—50 кВт. Более крупные компрессоры целесообразно выполнять крейцкопфными.
     −
===по расположению осей цилиндров в пространстве===
+
Основные преимущества бескрейцкопфных компрессоров — малая масса и габаритные размеры. С экономической точки зрения область их рационального применения ограничивается мощностью 40—50 кВт.
Поршневые компрессоры по расположению осей цилиндров в пространстве подразделяются на вертикальные, горизонтальные в угловые. Наиболее распространены угловые компрессоры с осями цилиндров, симметричными вертикали (V- и Ш-образные), и вертикально-горизонтальные (П-об разные или прямоугольные).
+
 
 +
Более крупные компрессоры целесообразно выполнять '''крейцкопфными'''.
 +
 
 +
===По расположению осей цилиндров в пространстве===
 +
Поршневые компрессоры по расположению осей цилиндров в пространстве подразделяются на вертикальные, горизонтальные в угловые. Наиболее распространены угловые компрессоры с осями цилиндров, симметричными вертикали (V- и W-образные), и вертикально-горизонтальные (П-образные или прямоугольные).
    
====Вертикальные компрессоры====  
 
====Вертикальные компрессоры====  
Строка 91: Строка 109:  
====Горизонтальные компрессоры====
 
====Горизонтальные компрессоры====
 
Горизонтальными выполняются, как правило, крупные крейцкопфные компрессоры средней и большой производительности. Широкое распространение получили ''оппозитные компрессоры'' благодаря возможности выполнения  их многорядными с расположением в каждом ряду одного цилиндра (см. рис). В ступенях низкого давления, где объем сжимаемого газа велик, появилась возможность иметь два и более цилиндров в нескольких рядах. Поэтому диаметры цилиндров и поршней оказались значительно меньшими, чем в горизонтальных компрессорах прежних конструкций с расположением цилиндров по одну сторону вала и с дифференциальными поршнями. Это дало возможность существенно уменьшить массу подвижных частей и тем самым значения сил инерции. При этом силы инерции в противолежащих рядах могут быть полностью уравновешены. Снижение нагрузок на механизм движения и хорошая уравновешенность в оппозитных компрессорах сделали возможным увеличение частоты вращения вала в два-три раза, что, в свою очередь, позволило уменьшить размеры цилиндров и компрессоров в целом.
 
Горизонтальными выполняются, как правило, крупные крейцкопфные компрессоры средней и большой производительности. Широкое распространение получили ''оппозитные компрессоры'' благодаря возможности выполнения  их многорядными с расположением в каждом ряду одного цилиндра (см. рис). В ступенях низкого давления, где объем сжимаемого газа велик, появилась возможность иметь два и более цилиндров в нескольких рядах. Поэтому диаметры цилиндров и поршней оказались значительно меньшими, чем в горизонтальных компрессорах прежних конструкций с расположением цилиндров по одну сторону вала и с дифференциальными поршнями. Это дало возможность существенно уменьшить массу подвижных частей и тем самым значения сил инерции. При этом силы инерции в противолежащих рядах могут быть полностью уравновешены. Снижение нагрузок на механизм движения и хорошая уравновешенность в оппозитных компрессорах сделали возможным увеличение частоты вращения вала в два-три раза, что, в свою очередь, позволило уменьшить размеры цилиндров и компрессоров в целом.
 +
[[Файл:Схемы компрессоров.jpg|500px|thumb|right]]
   −
[[Файл:Схемы компрессоров.jpg|500px|thumb|center]]
   
Вследствие взаимного уравновешивания инерционных сил, действующих в противолежащих рядах компрессора, коренные подшипники вала оказываются разгруженными, силы инерции, а в некоторых компоновках и моменты этих сил не передаются на фундамент (возможна установка компрессора на относительно небольших фундаментах). При высокой частоте вращения масса ротора электродвигателя оказывается достаточной для обеспечения необходимого махового момента без дополнительного маховика.
 
Вследствие взаимного уравновешивания инерционных сил, действующих в противолежащих рядах компрессора, коренные подшипники вала оказываются разгруженными, силы инерции, а в некоторых компоновках и моменты этих сил не передаются на фундамент (возможна установка компрессора на относительно небольших фундаментах). При высокой частоте вращения масса ротора электродвигателя оказывается достаточной для обеспечения необходимого махового момента без дополнительного маховика.
 
По сравнению с горизонтальными компрессорами, у которых цилиндры размещены по одну сторону от коленчатого вала, у оппозитных компрессоров удельная масса в 1,9 раза, а занимаемая площадь в 1,4 раза меньше.
 
По сравнению с горизонтальными компрессорами, у которых цилиндры размещены по одну сторону от коленчатого вала, у оппозитных компрессоров удельная масса в 1,9 раза, а занимаемая площадь в 1,4 раза меньше.
Строка 99: Строка 117:  
Этот тип компрессоров выполняют V-, III-, вееро- и звездообразными и, в основном, с одноколенным валом, к которому присоединяют до четырех шатунов. В угловых компрессорах, особенно при веерообразном и звездообразном исполнении, могут использоваться также прицепные шатуны, присоединяемые к нижней головке основного шатуна. Промышленностью также выпускаются угловые компрессоры в сдвоенном исполнении с двухколенным валом.  
 
Этот тип компрессоров выполняют V-, III-, вееро- и звездообразными и, в основном, с одноколенным валом, к которому присоединяют до четырех шатунов. В угловых компрессорах, особенно при веерообразном и звездообразном исполнении, могут использоваться также прицепные шатуны, присоединяемые к нижней головке основного шатуна. Промышленностью также выпускаются угловые компрессоры в сдвоенном исполнении с двухколенным валом.  
   −
Вертикально-горизонтальный крейцкопфный компрессор с двухколенным валом.  
+
Вертикально-горизонтальный крейцкопфный компрессор с двухколенным валом изображен на рис. слева
 +
 
 +
[[Файл:Схемы компрессоров1.jpg|320px|thumb|right|Угловые коппрессоры]]
 
Угловые компрессоры малой производительности выполняются бескрейцкопфными, средней — с крейцкопфом.
 
Угловые компрессоры малой производительности выполняются бескрейцкопфными, средней — с крейцкопфом.
 
Основные преимущества угловых компрессоров: достаточно хорошо уравновешены с помощью противовесов (как правило, удается полностью уравновесить силы инерции первого порядка, но силы инерции второго порядка остаются свободными); цилиндры значительно удалены друг от друга; в пространстве между рядами вертикально-горизонтальных машин может быть расположен промежуточный холодильник; простота конструкции и малая длина вала, что способствует применению подшипников качения; удобство монтажа.  
 
Основные преимущества угловых компрессоров: достаточно хорошо уравновешены с помощью противовесов (как правило, удается полностью уравновесить силы инерции первого порядка, но силы инерции второго порядка остаются свободными); цилиндры значительно удалены друг от друга; в пространстве между рядами вертикально-горизонтальных машин может быть расположен промежуточный холодильник; простота конструкции и малая длина вала, что способствует применению подшипников качения; удобство монтажа.  
   −
Пример вертикально-горизонтального исполнения двухступенчатого крейцкопфного воздушного компрессора.
+
Пример вертикально-горизонтального исполнения двухступенчатого крейцкопфного воздушного компрессора изображен на рис. справа.
    
В схему поршневого компрессора входят: база, т. е. число и взаимное расположение рядов компрессора; распределение ступеней между рядами и внутри ряда; крейцкопф (если он есть). Схема компрессора зависит от его назначения, производительности, давления, специальных требований и т. д. Так, компрессоры транспортные и передвижных установок должны быть легкими, компактными, хорошо уравновешенными; крупные поршневые компрессоры — экономичными и надежными. В зависимости от того, как составлена схема компрессора, она влияет на величину утечки газа, износ поршней, степень уравновешенности, размеры маховика и т. д. По этим причинам число используемых схем очень велико.
 
В схему поршневого компрессора входят: база, т. е. число и взаимное расположение рядов компрессора; распределение ступеней между рядами и внутри ряда; крейцкопф (если он есть). Схема компрессора зависит от его назначения, производительности, давления, специальных требований и т. д. Так, компрессоры транспортные и передвижных установок должны быть легкими, компактными, хорошо уравновешенными; крупные поршневые компрессоры — экономичными и надежными. В зависимости от того, как составлена схема компрессора, она влияет на величину утечки газа, износ поршней, степень уравновешенности, размеры маховика и т. д. По этим причинам число используемых схем очень велико.
Строка 110: Строка 130:     
==Принцип действия поршневого ком­прессора==
 
==Принцип действия поршневого ком­прессора==
 +
[[Файл:Компрессор-схема.jpg|250px|thumb|right|Схема поршневого компрессора с одной рабочей камерой и тронковым поршнем:
 +
1 — всасывающий патрубок: 2 — камера всасывания: 3 — всасывающие кла­паны; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 шатун; 7 — коленчатый вал; 8 — камера нагнетения: 9 — нагнетательные клапаны: 10 — нагнетательный патрубок]]
 
Рассмотрим более подробно рабочий цикл поршневого ком­прессора, в котором изменение объема рабочей камеры (цилиндра) происходит при возвратно-поступательном движении поршня.
 
Рассмотрим более подробно рабочий цикл поршневого ком­прессора, в котором изменение объема рабочей камеры (цилиндра) происходит при возвратно-поступательном движении поршня.
 
Рассмотрим схему наиболее простой конструкции поршневого компрессора с тронковым поршнем.
 
Рассмотрим схему наиболее простой конструкции поршневого компрессора с тронковым поршнем.
Строка 126: Строка 148:        +
[[Файл:Компрессор КТ-6.jpg|320px|thumb|right|Компрессоры КТ-6 и КТ-7]]
 +
==На железнодорожном подвижном составе==
   −
==На железнодорожном подвижном составе==
   
На железнодорожном подвижном составе применяют поршневые компрессоры.  Эффект компрессии создается за счет уменьшения объема газа при движении поршня в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны поджаты пружиной и работают автоматически под действием перепада давления, возникающего между цилиндром компрессора и давлением в трубопроводе при движении поршня.
 
На железнодорожном подвижном составе применяют поршневые компрессоры.  Эффект компрессии создается за счет уменьшения объема газа при движении поршня в цилиндре. Всасывающие и нагнетательные клапаны поджаты пружиной и работают автоматически под действием перепада давления, возникающего между цилиндром компрессора и давлением в трубопроводе при движении поршня.
   −
Компрессоры КТ-6, КТ-7 и КТ-бЭл широко применяются на тепловозах и электровозах. Компрессоры КТ-6 и КТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как, например, на тепловозах 2ТЭ116. Компрессоры КТ-бЭл приводятся в действие от электродвигателя.
+
Компрессоры КТ-6, КТ-7 и КТ-бЭл широко применяются на тепловозах и электровозах. Компрессоры КТ-6 и КТ-7 приводятся в действие либо от коленчатого вала дизеля, либо от электродвигателя, как, например, на тепловозах 2ТЭ116. Компрессоры КТ-6Эл приводятся в действие от электродвигателя.
    
==Компрессор КТ6==
 
==Компрессор КТ6==
 +
[[Файл:Шатунный узел.jpg|320px|thumb|right|Шатунный узел]]
 +
Компрессор КТ6 двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6, КТ6Эл и КТ7. Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются на тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.
 +
Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.
 +
 +
Состоит компрессор КТ7 из корпуса 1, двух цилиндров 11 низкого давления (ЦНД) диаметром 198 мм., одного цилиндра 9 высокого давления ЦВД диаметром 155 мм, холодильника 12 радиаторного типа с предохранительным клапаном 17 и шатунного узла 4.
 +
 +
Корпус имеет три приваленных фланца для цилиндров и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками 2. Каждый цилиндр крепится к корпусу шестью шпильками 8 с постановкой уплотнительной прокладки и двух фиксирующих контрольных штифтов. К верхним фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 10 и 14.
 +
В клапанной коробке ЦВД смонтированы нагнетательный 13 и всасывающий 15 клапаны с разгрузочным устройством 16. Аналогичное устройство имеется и в крышках ЦНД. В боковых крышках 2 помещены шарикоподшипники 7 коленчатого вала 5, шейка которого уплотнена сальником 6. 
 +
 +
 +
'''Коленчатый вал''' 5 стальной штампованный, имеет две коренные шейки, опирающиеся па шарикоподшипники 7, и одну шатунную. Противовесы .3 приварены к выступам вала и укреплены стопорными пальцами. '''Шатунный узел''' состоит из трех шатунов — главного жесткого 3 и прицепных 5. Жесткий шатун соединен с головкой 7 двумя пальцами 1 и 2, застопоренными штифтами 4 Два прицепных шатуна прикреплены к головке шарнирно с помощью пальцев 8. В головки шатунов запрессованы бронзовые втулки 6.
 +
 +
Съемная крышка 11 прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 залиты баббитом. 
 +
 +
[[Файл:Клапанная коробка.jpg|320px|thumb|right|Клапанная коробка]]
 +
'''Клапанная коробка''' имеет оребренный снаружи корпус 3. Внутренняя полость корпуса разделена перегородкой на две камеры: нагнетания 11, в которой расположен нагнетательный клапан 2. и всасывания В со всасывающим клапаном 15. Со стороны камеры В к коробке прикреплен воздушный фильтр без маслоотделителя а со стороны камеры Н — холодильник радиаторного типа. Нагнетательный клапан прижат к корпусу коробки винтом 4 через упор 1.
 +
 +
'''Механизм разгрузочного устройства''' состоит из упора 1 с тремя пальцами 16, крышки 5, диафрагмы 6 и стержня 9. Пружина 12 отжимает вверх упор 11, а пружина 8 — поршень 7. Направлением для упора служит втулка, запрессованная в крышку 10.
 +
Во всасывающем и нагнетательном клапанах установлены пластины 13 диаметром 108x81 мм (наружный диаметр x диаметр отверстия) и пластины 14 диаметром 68x40 мм. Конические ленточные пружины 17 (по три на каждую пластину) обладают большей жесткостью на нагнетательных клапанах и меньшей на всасывающих
 +
 +
[[Файл:Масляный насос.jpg|320px|thumb|right|Масляный насос]]
 +
'''Масляный насос''' состоит из крышки 1, корпуса 2 и фланца 3, соединенных четырьмя шпильками 14 и сцентрированных двумя штифтами 13. Вал 4 вращается в двух втулках В пазы его вставлены две лопасти 6, которые при вращении разжимаются пружиной 5. Квадратный хвостовик вала 4 вставляется во втулку, запрессованную в торец коленчатого вала. Через штуцер 8 масло всасывается из картера компрессора и по каналу внутри вала 4 нагнетается к подшипникам шатунов и шейке коленчатого вала.
 +
Редукционный клапан представляет собой корпус 11, в котором размещены шарик 9, пружина 10 и регулировочный винт 12. Давление масла при частоте вращения вала 850 об/мин должно быть нс ниже 2 кгс/см<sup>2</sup>, а при 270 об/мин — не ниже 1 кгс/см<sup>2</sup>. От штуцера 7. в который ввернут ниппель с отверстием 0,5 мм, отходит трубка к резервуару объемом 0.25 л. с манометром.
 +
 +
===Схема работы компрессора===
 +
[[Файл:Компрессор сх работы.jpg|320px|thumb|right|Схема работы поршневого компрессора]]
 +
Схема работы компрессора делится три цикла: всасывание, первая ступень сжатия и вторая ступень сжатия. В правом ЦНД происходит всасывание (желтый цвет) через фильтр и клапан 13 (нагнетательный клапан 12 закрыт), а в левом ЦНД — первая ступень сжатия (зеленый цвет) и нагнетание через клапан 2 (всасывающий клапан 1 закрыт) в холодильник.
 +
Воздух по трубе 3 поступает в верхний коллектор 4, оттуда по ребристым трубам 5 в нижний коллектор, затем но второму ряду ребристых гру б 6 в камеру 7, сообщенную с полостью крышки 8 ЦВД. Такой же процесс происходит и во втором ЦНД.
 +
При движении вниз поршень ЦВД через клапаны 9 засасывает сжатый воздух из холодильника, при обратном ходе сжимает его и нагнетает через клапан 10 (синий цвет) в главные резервуары
 +
Если давление в главных резервуарах повышается сверх установленного регулятором давления, то по трубопроводу 11 воздух из этого регулятора поступает к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет), отжимает пластины всасывающих клапанов и компрессор работает вхолостую.
 +
 +
 +
Режим работы компрессора состоит из двух периодов: рабочего (подача воздуха, или ПВ) и холостого (работа на холостом ходу или остановка). При оптимальном режиме работы значение НВ составляет 15—25%, при максимальном — 50%.
 +
Поминальная производительность компрессора КТ7 на тепловозе 2ТЭ116 равна 3,75 м<sup>3</sup>/мин при частоте вращения вала 560 об/мин, на электровозе BЛ8 равна 2,75 м<sup>3</sup>/мин при частоте вращения вала 440 об/мин, на электровозе ВЛ11M  равна 3,2 м<sup>3</sup>/мин при частоте вращения вала 515 об/мин.
 +
 +
==Компрессор К-2==
 +
[[Файл:Компрессор К-2.jpg|320px|thumb|right|Компрессор К-2]]
 +
Компрессор К-2 двухступенчатый, трехцилиндровый, с W-образным расположением цилиндров состоит из корпуса 22, двух цилиндров 9 низкого давления диаметром 155 мм и одного 12 высокого давления диаметром 125 мм.
 +
 +
На корпусе есть фланцы: сверх) три для крепления цилиндров и один для сапуна 16. с боков — два для крепления крышек со стороны электро двигателя и со стороны масляного насоса, снизу — один для крепления масляной ванны 24.
 +
 +
Для лучшей теплоотдачи наружные поверхности цилиндров снабжены кольцевыми ребрами. К фланцам цилиндров прикреплены клапанные коробки 11 и 14, которые разделены глухой перегородкой па две полости — всасывающую и нагнетательную.
 +
 +
В каждой коробке имеется но одному всасывающему 17 и одному нагнетательному 15 клапану. Клапаны состоят из круглых металлических пластин, прижимаемых к седлу пружинами. Всасывающий клапан открывается внутрь цилиндра, нагнетательный — наружу.
   −
Компрессор КТ6 двухступенчатый, трехцилиндровый с W-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением оборудован устройством для перехода на холостую работу при вращающемся коленчатом вале. Выпускаются модификации компрессоров КТ6. КТбЭл и КТ7 Компрессоры КТ6 и КТ7 в основном применяются па тепловозах, снабжены разгрузочными устройствами, маслоотделителями и имеют привод через редуктор от главного вала дизеля.
+
Сапун 16 поддерживает в картере атмосферное давление, предотвращая выбрасывание масла.
Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.
+
Коленчатый вал 4 снабжен противовесами 20, прикрепленными к щекам стальными шпильками.
 +
Верхние головки шатунов 19 неразъемные с бронзовыми втулками, а нижние — разъемные с крышкой 23 и бронзовыми вкладышами, залитыми баббитом. Крышки крепятся к шатунам болтами 21.
 +
 
 +
Поршни 10 и 13, соединенные с шатунами посредством пальцев IX отлиты из алюминиевого сплава. На поршни надето по три компрессионных кольца и по два маслосъемных.
 +
Для устранения утечки масла вал 4 с обоих концов уплотнен сальниками, состоящими из резиновой манжеты с металлическим распорным ко льцом. Опорные двухрядные ролшеовые подшипники 5 коленчатого вала размещены в крышках.
 +
Корпус 7 шестеренного масляного насоса с промежуточным фланцем прикреплен к крышке 8.
 +
Приводная шестерня 3 насажена на коленчатый вал 4. а промежуточные шестерни 1 и 2 — на валы насоса.
 +
Масло из ванны засасывается насосом через фильтр 25.
 +
 
 +
Смазка компрессора комбинированная: цилиндры, поршневые кольца и роликовые подшипники смазываются разбрызгиванием масла при вращении коленчатого вала, к поршневым пальцам, подшипникам шатунов и шейкам коленчатого вала масло подастся насосом под давлением 2,5—3,0 кгс/см<sup>2</sup>. В случае превышения этого давления срабатывает предохранительный клапан 6, сбрасывая часть масла в ванну.
 +
Спуск масла из ванны и корпуса радиатора производится через отверстия, закрываемые пробками.
 +
Принцип действия компрессора К-2 такой же, как компрессора КТ6 Номинальная производительность компрессора К-2 составляет 2,63 м<sup>3</sup>/мин при частоте вращения коленчатого вала 720 об/мин.
    
==Литература==
 
==Литература==
 
*Пархомов В. Т. Устройство и эксплуатация тормозов: Учеб. для техн. школ. — М.: Транспорт, 1994. — 208 с.
 
*Пархомов В. Т. Устройство и эксплуатация тормозов: Учеб. для техн. школ. — М.: Транспорт, 1994. — 208 с.
 
*Афонин Г. С. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава: учебник для нач. проф. образования / Г.С.Афонин, В.Н.Барщенков, Н.В. Кондратьев. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 304 с.
 
*Афонин Г. С. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава: учебник для нач. проф. образования / Г.С.Афонин, В.Н.Барщенков, Н.В. Кондратьев. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — 304 с.
 
+
*Б. С. Фотин, И. Б. Пи-румов, И. К. Прилуцкий, П. И. Пластинин; Под общ. ред. Б. С. Фотина. Поршневые компрессоры: Учеб, пособие дли студентов П59 вузов, обучающихся по специальности «Холодильные и компрессорные машины и установкн»/ — Л.: Машиностроение., 1987. — 372 с.
    
[[Категория:Устройство тормозов]]
 
[[Категория:Устройство тормозов]]
2130

правок