Изменения

==Общие сведения==

==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 м³/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.

Поршневые компрессоры являются наиболее распространенными и используемыми, когда требуются малые производительности при любых давлениях. Это микро-, мини- и малые компрессоры производительностью до 0,1 м³/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.

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.

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.

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 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 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.

===По расположению осей цилиндров в пространстве===

===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 Ш-образные), и вертикально-горизонтальные (П-образные или прямоугольные).

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====  

====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.

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.

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

 

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.

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.

==Компрессор КТ6==

==Компрессор КТ6==

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.

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.

Устанавливаемый на некоторых сериях электровозов компрессор КТбЭл не оборудован разгрузочными устройствами и маслоотделителями и имеет привод от электродвигателя.

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.

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. 

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.

'''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 I I прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 за литы баббито м. 

 

Съемная крышка 11 прикреплена к головке четырьмя шпильками, два стальных вкладыша 9 и 10 залиты баббитом. 

   

   

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.

[[Файл:Клапанная коробка.jpg|320px|thumb|right|Клапанная коробка]]

Механизм разгрузочного устройства состоит из упора I 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.

'''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.

Во всасывающем и нагнетательном клапанах установлены пластины 13 диаметром 108x81 мм (наружный диаметр г 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

 

'''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

   

   

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.

[[Файл:Масляный насос.jpg|320px|thumb|right|Масляный насос]]

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/см2, а при 270 об/мин — не ниже 1 кгс/см2. От штуцера 7. в который ввернут ниппель с отверстием 0,5 мм, отходит трубка к резервуару объемом 0.25 л с манометром.

'''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/см², а при 270 об/мин — не ниже 1 кгс/см². 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===

===Схема работы компрессора===

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.

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

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 1 1 воздух из этого регулятора поступает к разгрузочным устройствам ЦНД и ЦВД (красный цвет), отжимает пластины всасывающих клапанов и компрессор работает вхолостую.

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.

===Компрессор К-2===

 

==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.

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.

==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.

 

[[Категория:Устройство тормозов]]

[[Категория:Устройство тормозов]]