Мотор-компрессор
Использование: в самолетных холодильных агрегатах. Сущность: расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности работы мотор-компрессора достигается за счет жесткого крепления внутри корпуса компрессорных и электродвигательных элементов, кондуктивного теплообмена, бесперебойной подачи масла на детали, снижения веса. Для этого в мотор-компрессоре, содержащем корпус 1 с крышкой 2, статор 3, ротор 4, основание 5, вал 7 и стакан 10 - основание выполнено с втулкой 6, охватывающей вал и жестко закреплено в корпусе 1 посредством амортизаторов, расположенных симметрично по периметру основания, при этом теплопроводность материала основания выбрана выше теплопроводности материала втулки, стакан 10 выполнен закрытым с осевым отверстием для вала, статор 3 выполнен с трехфазной обмоткой, а ротор 4 - с кольцевой канавкой 18 на верхней поверхности и проходными отверстиями 19, расположенными по окружности параллельно валу, шов соединения между корпусом и крышкой с внутренней стороны механически изолирован.
Полезная модель относится к холодильной технике и может быть использована в самолетных холодильных агрегатах, предназначенных для работы в условиях вибрационных и ударных перегрузок.
Известна конструкция герметичного компрессора, содержащая кожух, вал, охваченный статором, закрепленным на корпусе компрессора. Корпус компрессора прикреплен к кожуху с помощью трех пружин (см. Вейнберг Б.С., Вайн Л.Н. Бытовые компрессорные холодильники. М., 1974, с.150-151, рис.78).
Недостатком известной конструкции является крепление компрессора на пружинах, что не позволяет использовать его на самолетах, так как во время крена самолета изменяется вертикальное положение вала, что может привести как к деформации узлов и деталей, так и к сухому ходу вала, что нарушает работу компрессора. Следовательно, такое крепление компрессора уменьшает надежность и ограничивает эксплуатационные возможности изделия.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели, прототипом, является мотор-компрессор, содержащий компрессорные и электродвигательные элементы, соединенные между собой вращающимся валом, на котором установлен ротор, охваченный статором с однофазной обмоткой (см. патент РФ №2213258, F 04 В 35/04, опубл. 27.09.2003).
Недостатком известной конструкции являются ограниченные эксплуатационные возможности, не позволяющие использование данного мотор-компрессора на самолетах из-за отсутствия жесткого крепления компрессора в корпусе.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности работы.
мотор-компрессора.
Технический результат достигается за счет жесткого крепления компрессорных элементов внутри корпуса, обеспечения кондуктивного теплообмена, бесперебойной подачи масла на все детали мотор-компрессора, а также за счет снижения веса мотор-компрессора.
Поставленная задача решается тем, что в мотор-компрессоре, содержащем корпус с крышкой, компрессорные и электродвигательные элементы, соединенные между собой вращающимся валом, на котором установлен безобмоточный ротор, охваченный статором с обмоткой, основание и стакан для удержания масла, согласно полезной модели, основание выполнено с втулкой, охватывающей вал, и жестко закреплено в корпусе посредством амортизаторов, расположенных симметрично по периметру основания, при этом теплопроводность материала основания выбрана выше теплопроводности материала втулки, а стакан выполнен закрытым, с осевым отверстием. Причем статор выполнен с 3-х фазной обмоткой, а ротор выполнен с канавкой на верхней плоскости и проходными отверстиями для масла, расположенными по окружности параллельно валу. Кроме того, шов соединения между корпусом и крышкой с внутренней стороны механически изолирован.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен поперечный разрез мотор-компрессора; на фиг.2 - вид сверху со снятой крышкой; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2, в масштабе 2:1.
Мотор-компрессор содержит корпус 1, крышку 2, статор 3, ротор 4, основание 5, втулку основания 6, вал 7 со спиральными канавками 8 и винтовой лопаточкой 9 на его конце, закрытый стакан 10 с осевым отверстием, механическую изоляцию 11 между корпусом 1 и крышкой 2, например, в виде ленты, гермовывод 12, кулису 13, гильзу поршня 14, цилиндр 15, глушитель 16, нагнетательный трубопровод 17, кольцевую канавку 18 на верхней поверхности ротора 4 и проходные отверстия 19 в
роторе 4, кольцо 20 для крепления статора 3 к основанию 5, винты 21 (фиг.1) патрубки трубопроводов: 22 - нагнетательного, 23 - всасывающего, 24 - заправочного, узел крепления 25 основания 5 к корпусу 1 (фиг.2), состоящий из болта 26, кольца 27, амортизатора 28, шайбы 29 и крепежной шайбы 30 (фиг.3), где амортизатором 28 является, например, резиновое кольцо.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения 200 В с частотой 400Гц через гермоконтакты 12 на катушке статора 3 возникают магнитные силы, которые притягивают ротор 4 к статору 3 и под действием вращающего момента ротор 4 начинает вращаться, а т.к. он запрессован на эксцентриковом валу 7 то вал тоже начинает вращаться. Вращение вала 7 передается на кулису 13, которая совершает возвратно-поступательные движения по гильзе поршня 14, который за один оборот вала 7 совершает один цикл засасывания из корпуса 1 паров хладона через глушитель 16, всасывающий патрубок 23 и консольно закрепленный всасывающий клапан в цилиндр 15. Пары хладона сжимаются, преодолевая усилие нагнетательного консольного клапана. Через глушитель 16, трубопровод 17 под давлением нагнетания хладон подается в систему холодильного агрегата, через нагнетательный патрубок 22.
Вал 7 за один оборот совершает один цикл всасывания масла, с помощью винтовой лопаточки 9 забирает его из закрытого стакана 10 и перемещает по спиральной канавке 8. Масло из канавки 8 поступает на кулису 13, гильзу поршня 14, смазывая их и, попадая в выдавку крышки 2 из эксцентрика вала 7, направленно падает вниз.
При этом масло попадает в кольцевую канавку 18 и стекает через проходные отверстия 19 в роторе 4 в закрытый стакан 10, что способствует дополнительному охлаждению мотор-компрессора, а также предотвращает сухой ход компрессора, так как масло не выплескивается из стакана 10.
За счет центробежной силы масло разбрызгивается на катушки статора 3, охлаждая их и само масло охлаждается парами хладона.
Компрессорные и электродвигательные элементы установлены на основании 5, жестко закрепленном в корпусе 1 симметрично по окружности с помощью узлов крепления 25, содержащих амортизаторы 28 (фиг.1-3).
Равномерное закрепление мотор-компрессора таким образом по окружности корпуса 1, обеспечивает надежную работу при установке мотор-компрессора в самолетах, так как позволяет выдержать значительные вибрационные ударные и линейные перегрузки.
Выполнение стакана 10 закрытым с осевым отверстием для вала 7 способствует удержанию масла и при вибрациях и виражах самолета обеспечивает бесперебойную смазку трущихся пар мотор-компрессора.
Выполнение основания 5 составным из двух деталей и выбор материала разной теплопроводности, например, основание 5 из алюминия с теплопроводностью равной 150вт/ м.час.град а втулки 6, например, из чугуна с теплопроводностью равной 34,5 вт/м.час.град обеспечивает дополнительное охлаждение компрессора приблизительно в 1,5 раза, за счет кондуктивного теплообмена между деталями. Основание, выполненное из алюминия с запрессованной чугунной втулкой снижает вес изделия.
Выполнение верхней поверхности ротора 4 с канавкой 18 улучшает смазку, тем самым снижает трение, а выполнение по окружности ротора 4 проходных отверстий 19 расположенных параллельно валу 7 обеспечивает циркуляцию масла, способствующую дополнительному охлаждению компрессора.
Наличие механической изоляции на шве соединения корпус 1 - крышка 2, например, в виде стальной ленты, предотвращает попадание
окалины и грата при сварке шва на механические детали мотор-компрессора, увеличивая тем самым надежность работы устройства. Испытания показали, что после воздействия вибронагрузок на трущихся парах следов выработки и механических повреждений не обнаружено.
Таким образом, конструктивное выполнение мотор-компрессора заявляемой конструкции обеспечивает решение поставленной задачи - расширяет эксплуатационные возможности изделия и повышает надежность его работы.
На предприятии изготовлен образец заявляемого мотор-компрессора и проведены испытания его в составе самолетного холодильника на вибрационные и ударные перегрузки.
Испытания показали, что заявляемая конструкция полезной модели мотор-компрессора повышает надежность работы устройства и расширяет его эксплуатационные возможности.
Мотор-компрессор, содержащий корпус с крышкой, компрессорные и электродвигательные элементы, соединенные между собой вращающимся валом, на котором установлен безобмоточный ротор, охваченный статором с обмоткой, основание и стакан для удержания масла, отличающийся тем, что основание выполнено с втулкой, охватывающей вал, и жестко закреплено в корпусе посредством амортизаторов, расположенных симметрично по периметру основания, при этом теплопроводность материала основания выбрана выше теплопроводности материала втулки, а стакан выполнен закрытым, с осевым отверстием, причем статор выполнен с трехфазной обмоткой, а ротор выполнен с канавкой на верхней плоскости и проходными отверстиями для масла, расположенными по окружности параллельно валу, кроме того, шов соединения между корпусом и крышкой с внутренней стороны механически изолирован.
