Компрессор с пониженным уровнем вибраций, возникающих в процессе его работы

Изобретение предназначено для применения на железнодорожном транспорте и относится к оборудованию, питающему сжатым воздухом пневматическую систему. Предлагается модернизированный компрессор со снижением уровня собственных колебаний, который позволит исключить ряд существенных недостатков, указанных выше, обеспечивая более надежную работу. Цель предлагаемого изобретения - обеспечение надежной работы компрессора, выполнение им своих функций с наименьшими возникающими при этом вибрациями (возникающих от собственных колебаний). При незначительных затратах на его модернизацию и наибольшим технико-экономическим эффектом. Суть предлагаемой полезной модели заключается в установке на конструкцию компрессора чугунной рамки, объединяющей сверху все три цилиндра. К каждому цилиндру рамка закрепляется в четырех точках, на металлических направляющих. Рамка представляет собой замкнутый прямоугольный изогнутый контур. Также по бокам каждого ЦНД, установлены четыре газовых амортизатора, действующих по принципу импульсного противоудара. Вместе эта система работает на снижение величины собственных колебаний, а, следовательно, и величину вибраций. Работа компрессора обеспечит заметный технический результат при эксплуатации электровоза и имеет огромные преимущества по сравнению с типовым компрессором: снижение частоты, скорости ускорения и амплитуды вибраций, а, следовательно, и улучшения условий работы локомотивной бригады; увеличение надежности компрессора и другого оборудования локомотива.

Изобретение предназначено для применения на железнодорожном транспорте и относится к оборудованию, питающему сжатым воздухом пневматическую систему.

В настоящее время на тяговом подвижном составе используются различные виды компрессоров. Прототипом является компрессор КТ-6ЭЛ (рис.1), использующийся на электровозах переменного тока, серии ВЛ80, ВЛ85, а также на ряде электровозов постоянного тока, служащий для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, песочниц, сигналов, стеклоочистителей и других. Марка компрессора расшифровывается так: К - компрессор, Т - тормозной, 6 - теоретическая производительность (6 М ³/мин) ЭЛ - с электроприводом. Компрессор КТ-6ЭЛ вертикальный, трехцилиндровый, двухступенчатого сжатия, одностороннего действия, с принудительным воздушным охлаждением, комбинированной смазкой, быстроходный, производительностью 2750 л/мин при 440 об/мин коленчатого вала, 5300 л/мин при 850 об/мин. Потребляемая мощность 21 кВт, 40 кВт соответственно, [1].

Компрессор состоит из следующих основных частей корпуса (картера) 1, двух цилиндров низкого давления (ЦНД) 2, одного цилиндра высокого давления (ЦВД) 3, поршней 4. Корпус 1 из чугуна имеет три привалочных фланца для цилиндров 5 и люки на боковых поверхностях, закрытые крышками. Сбоку к нему присоединен масляный насос, а снизу - сетчатый масляный фильтр, укрепленный резьбовым штуцером. Оси ЦНД расположены по отношению к оси ЦВД под углом 60°, образуя между собой угол 120°. К выступам вала приварены противовесы (балансиры), укрепленные стопорными кольцами. Имеется холодильник радиаторного типа, с предохранительным клапаном, узла шатунов. Все три цилиндра объединены между собой системой воздухопроводных трубок 6, обеспечивающих нагнетание воздуха под давлением в тормозную магистраль и магистраль вспомогательных аппаратов [2].

При работе типового компрессора вследствие возвратно-поступательных движений происходит раскачка компрессора, возникает вибрация - перемещения всего узла с определенной амплитудой и частотой. В связи с этим рассматриваемый компрессор, в процессе своей работы имеет ряд недостатков:

- низкий уровень безопасности движения;

- высокая частота, скорость ускорение и амплитуда вибраций, приводящая к дополнительным нагрузкам для прочих аппаратов и узлов локомотива;

- низкая надежность узла;

- высокий уровень шума и вибраций сильно воздействует на здоровье лиц эксплуатирующих локомотив;

- сложность и высокая стоимость проведения технического обслуживания и ремонта, данного узла.

Все вышеперечисленные недостатки в целом снижают работоспособность и надежность локомотива.

Предлагается модернизированный компрессор со снижением уровня собственных колебаний, который позволит исключить ряд существенных недостатков, указанных выше, обеспечивая более надежную работу.

Цель предлагаемого изобретения - обеспечение надежной работы компрессора, выполнение им своих функций с наименьшими возникающими при этом вибрациями (возникающих от собственных колебаний). При незначительных затратах на его модернизацию и наибольшим технико-экономическим эффектом.

Суть предлагаемой полезной модели заключается в установке на конструкцию компрессора чугунной рамки 7, объединяющей сверху все три цилиндра (рис.2). К каждому цилиндру рамка закрепляется в четырех точках, на металлических направляющих 8. Рамка представляет собой замкнутый прямоугольный изогнутый контур. Также по бокам каждого ЦНД, установлены четыре газовых амортизатора 9, действующих по принципу импульсного противоудара. Вместе эта система работает на снижение величины собственных колебаний, а, следовательно, и величину вибраций.

Ощутимых результатов по снижению уровня вибраций, можно добиться при внедрении предлагаемой модернизации компрессора КТ-6ЭЛ. Это достигается за счет того, что имеющаяся рамка обеспечивает работу поршней компрессоров как единого целого. Установление данной связи позволяет снизить возникающие периодические колебания, и происходит это благодаря вычитанию амплитуд колебаний в противофазах при работе поршней в цилиндрах. Таким образом, при определении величины колебаний типового компрессора и определении четкой с учетом этого длины и ширины рамки можно добиться практически полного гашения возникающих в процессе работы колебаний. Газовые амортизаторы же аналогично позволяют снизить колебания, возникающие в результате работы других частей данного узла, и осуществляют, так называемый, импульсный удар (благодаря своему упругому сопротивлению), что снижает интенсивность колебаний, а, следовательно, и величину вибрации системы в целом.

Работа компрессора обеспечит заметный технический результат при эксплуатации электровоза и имеет огромные преимущества по сравнению с типовым компрессором:

- снижение частоты, скорости ускорения и амплитуды вибраций, а, следовательно, и улучшения условий работы локомотивной бригады;

- увеличение надежности компрессора и другого оборудования локомотива.

Список литературы:

1. Электровоз ВЛ85: руководство по эксплуатации / Б.А.Тушканов, Н.Г.Пушкарев, Л.А.Позднякова и др. - Москва: Транспорт, 1995. - 480 с.

2. Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. - Москва: Транспорт, 1991. - 480 с.

1. Компрессор с пониженным уровнем вибраций, возникающих в процессе его работы, состоящий из корпуса, одного цилиндра высокого давления, двух цилиндров низкого давления, трех поршней, охладителя воздуха, насоса для подачи масла, работающий от мотор-компрессора через редуктор, отличающийся тем, что установлена чугунная рамка, имеющая замкнутый прямоугольный изогнутый контур, которая объединяет все три цилиндра, и предназначена для снижения периодических колебаний путем вычитания их амплитуд в противофазах при работе поршней в цилиндрах.

2. Компрессор с пониженным уровнем вибраций по п.1, отличающийся тем, что дополнительно на основании компрессора установлены четыре газовых амортизатора, позволяющие снизить колебания, возникающие в результате работы других частей данного узла, и осуществляют так называемый импульсный удар (благодаря своему упругому сопротивлению), что снижает интенсивность колебаний, а, следовательно, и величину вибрации.