Компрессор ФВ-6

Компрессор ФВ-6 — вертикальный, двухцилиндровый, непосредственно соединен с двигателем (синхронная частота вращения 25 с^-1). Номинальная холодопроизводительность 7000 Вт (6000 ккал/ч). Диаметр цилиндра 67,5 мм; ход поршня 50 мм. Изготовляют модификации с клиноременной передачей: ФВ-3 и ФВ-4. Компрессоры ФВ-3 имеют частоту вращения 10,8 с^-1, холодопроизводительность 3500 Вт (3000 ккал/ч); ФВ-4 — соответственно 14,2 с^-1 и 4650 Вт (4000 ккал/ч).

Цилиндровый блок 2 соединяется с литым картером 1 шпильками (рис. 4). При монтаже коленчатый вал без противовесов вводится в верхнее отверстие картера. На торцовой стенке установлена крышка с коренным шариковым подшипником и камерой всасывания. Другой коренной подшипник роликовый; в торце вала помещен упорный подшипник, воспринимающий усилие пружины сальника.

Рис. 4. Сальниковый компрессор ФВ-6:

1 – картер; 2 – блок цилиндров; 3 – клапанная доска; 4 – крышка цилиндров;

5 – всасывающий вентиль; 6 – фильтр; 7 – клапан

Шатунно-поршневая группа, клапанная доска 3, клапаны, крышки цилиндров 4 — такие же, как в бессальниковом компрессоре ФВБС-6. Смазка разбрызгиванием (барботажная): шатуны вспенивают масло в картере и забрасывают его на стенки цилиндра.

Капли масла отделяются после всасывающего вентиля 5 и через фильтр 6 и клапан 7 поступают в картер.

Компрессор ФУ-12 – V-образный, четырехцилиндровый, угол между осями цилиндров 90°. Унифицирован с бессальниковым компрессором 2ФУБС-12. Номинальная холодопроизводительность 14 000 Вт (12 000 ккал/ч). Холодильный агент – фреон-12. Соединение с электродвигателем непосредственное. Изготовляется модификация ФУ-9 с клиноременным приводом.

Основные технические характеристики открытых компрессоров 2ФВ-4/4,5, ФВ-6, а также некоторых компрессоров серии ФУ и ФУУ представлены в табл. 1.

Таблица 1. – Технические характеристики открытых компрессоров

Открытые компрессоры ЯЗХМ и МЗХМ	Номинальная холодопроизводительности	Частота вращения	Число цилиндров	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
Вт	ккал/ч	с-1	об/мин
2ФВ-4/4,5			7,5 10,8 15,8			347×288×368 347×288×360 347×288×325	28,6 28,6 29,9
ФВ-6			10,8 14,2 24,0			355×315×400 355×315×400 368×324×392
ФУ-12			16,7 24,0			474×545×430 474×545×430
ФУУ-25			24,0			743×630×600

В низкотемпературных машинах МЗХМ изготавливает модификации компрессоров, мертвый объем которых уменьшен с 4 до 1,5%. Холодильные агенты – фреоны-12, -22 и -13.

Если напряжение или частота тока не позволяют применять компрессоры со встроенным электродвигателем, используют компрессоры открытого типа.

1.2. Изучение конструкции сальниковых фреоновых компрессоров

Для изучения конструкции надо произвести разборку компрессора. В аудитории имеются компрессоры 2ФВ-4 и ФВ-6.

Рассмотрим конструкцию сальникового компрессора на примере компрессора 2ФВ4.

1. Установите компрессор на верстак или стол. Отвинтите крепежную гайку с хвостовика вала и легким постукиванием по маховику или с помощью съемника снимите маховик с вала.

Обратите внимание на крепление шкива к валу через шпонку на конической поверхности.

2. Отсоедините всасывающий вентиль от блока цилиндров и нагнетательный вентиль от головки блока.

Обратите внимание на конструкцию вентиля (рис. 5).

Рис. 5. Схема запорного вентиля типа "Роталок":

1 – подключение всасывающей (нагнетательной) магистрали; 2 – подключение всасывающего (нагнетательного) патрубка компрессора; 3 – отверстие для подключения манометра (заправки хладагента, слива и т.п.) с заглушкой; 4 – шток запорного вентиля с четырехгранным наконечником; 5 – защитный колпачок штока

Вентиль двухходовой, игольчатый. Шпиндель перемещается вдоль корпуса и уплотнен сальником из резиновых колец. На вентиле имеется тройник для присоединения трубок, идущих от контрольно-измерительных приборов и приборов автоматики (манометров и реле давления).

Установите вентиль в положения: «Закрыто на систему», «Закрыто на тройник» и «Рабочее положение».

3. Отвинтите колпачковые гайки с головки блока (рис. 6). Снимите головку блока, клапанную доску, прокладки, всасывающие клапаны.

В отливке головки блока цилиндров имеется перегородка, которая делит головку на всасывающую и нагнетательную полости.

На клапанную доску кладется прокладка такой же конфигурации, что и головка блока, которая делит клапанную доску соответственно на нагнетательную и всасывающую стороны.

Всасывающие стальные самопружинящие клапаны устанавливаются над цилиндром, под клапанной доской.

Нагнетательные клапаны пятачкового типа с прижимными и буферными пружинами устанавливаются на клапанной доске сверху.

Представьте, как будет работать нагнетательный клапан в случае попадания в цилиндр жидкого хладагента.

Пары фреона проходят паровой фильтр и поступают во всасывающую полость головки блока цилиндров через отверстие в клапанной доске. При изменении направления движения всасывающих паров после парового фильтра частицы масла, как более тяжелые, выпадают из паров фреона и стекают по вертикальному каналу в картер.

Рис. 6. Головка блока, клапанная группа, блок цилиндров

компрессора 2ФВ-4:

1 – шпилька: 2 – прокладка; 3 – блок цилиндров; 4 – всасывающий клапан; 5 – шпилька; 6 – прокладка; 7 – клапанная доска; 8 – прокладка; 9 – нагнетательный клапан; 10 – пружина; 11 – направляющий стакан; 12 – направляющая втулка; 13 – шпилька; 14 – буферная пружина; 15 – регулятор зазора; 16 – стойка; 17 – гайка; 18 – головка; 19 – пружинная шайба; 20 – колпачковая гайка; 21 – гайка; 22 – замковая шайба; 23 – фиксатор клапана.

4. Снимите с картера блок цилиндров с прокладкой. Обратите внимание на прокладку. Отверните масляную пробку и слейте масло из картера. Снимите крышку сальника с прокладкой.

Изучите конструкцию сальника (см. рис. 3).

Сальник – пружинный, с парой трения сталь-графит. Сальник находится в масляной камере, в которую масло подается по каналу из картера. Пружина упирается через опорные шайбы в заплечик переднего конца коленчатого вала и в резиновое уплотнительное кольцо, через которое прижимает вращающееся уплотнительное кольцо к неподвижному кольцу.

Уплотнение по валу обеспечивается резиновым кольцом, снаружи вала – парой трения сталь-графит, а между корпусом и крышкой – прокладкой.

5. Отверните гайки шатунных болтов, снимите стопорные шайбы и крышку нижней головки шатуна, затем снимите шатуны с поршнями с шеек вала. Снимите торцевую крышку картера с прокладкой.

Обратите внимание на масляные ванночки для подачи масла к опорному подшипнику.

Выньте из картера вал. Рассмотрите, как соединяются шатун с шейкой вала и с пальцем; палец с поршнем (рис. 7).

Рис. 7. Кривошипно-шатунный механизм компрессора 2ФВ-4:

1 – коленчатый вал; 2 – шатун; 3 – поршень; 4 – заглушка пальца; 5 – поршневой палец; 6 – подшипник верхней головки шатуна; 7 – гайка; 8 – замковая шайба; 9 – прокладка; 10 – нижняя часть головки шатуна; 11 – шатунный болт.

Изучите смазку шатунно-поршневой группы и опорных подшипников вала. Для снятия с поршня колец примените пластины.

Рассмотрите конструкцию поршня, количество и установку колец на поршень. Найдите уплотнительные и маслосъемные кольца поршня.

6. Проведите сборку компрессора в обратной последовательности.

При сборке компрессора для установки колец на поршень примените пластины, а при установке поршня в цилиндр для заправки колец используйте коническую втулку.

Рассмотрите конструкцию компрессора ФВ-6 самостоятельно или под руководством преподавателя во время занятий или на часах учебной практики. При изучении конструкции используйте материалы настоявшей методической разработки (рис. 4, 8) и учебно-технические плакаты в аудитории.

Обратите внимание на отличительные особенности в конструкции компрессора относительно ранее изученных: подшипники, клапана, сальник, поршни и т.п.

Рис. 8. Открытый (сальниковый) поршневой компрессор ФВ-6:

1 – картер компрессора; 2 – блок цилиндров; 3 – шатун; 4 – клапанная доска; 5 – головка блока цилиндров; 6 – коленчатый вал; 7 – задний роликовый подшипник; 8 – передний шариковый подшипник; 9 – корпус подшипника и сальника; 10 – крышка передняя; 11 – сальник компрессора; 12 – подшипник скольжения нижней головки шатуна; 13 – бронзовая втулка (подшипник) верхней головки шатуна; 14 – поршневой палец; 15 – поршень

1.3. Определение технических характеристик компрессора

1.3.1. Определение геометрических параметров цилиндра компрессора и вычисление объемной производительности компрессора.

Главными параметрами компрессора, и в первую очередь цилиндра, что напрямую влияет на производительность компрессора, являются:

- диаметр цилиндра;

- ход поршня;

- количество цилиндров;

- частота вращения коленчатого вала.

Используя штангенциркуль или нутромер, определите диаметр цилиндра и запишите измеренные данные в таблицу результатов (табл. 2).

Поворачивая коленчатый вал компрессора, определите нижнее и верхнее крайнее положение поршня и, используя штангенциркуль или штангенглубиномер, соответственно определите ход поршня. Результаты замеров занесите в таблицу данных.

Остальные исходные данные (частоту вращения коленчатого вала) получите у преподавателя.

На основании всех данных полностью заполните таблицу и определите объемную производительность компрессора, выразив ее в м³/ч. Объемная производительность компрессора характеризует количество перекачиваемого компрессором холодильного агента в единицу времени.

Сверьте полученные результаты из характеристик компрессоров, которые встречались ранее по тексту методической разработки.

Поясните причину расхождения результатов замеров и расчетов, если таковые были обнаружены.

Сделайте вывод по результатам замеров и расчетов.

Таблица 2. Результаты замеров и расчетов параметров компрессора

Марка компрессора	Диаметр цилиндра, мм	Ход поршня, мм	Число цилиндров	Частота вращения, об/мин	Объемная производительность, м3/ч
левого	правого	левого	правого

1.3.2. Определение линейного мертвого пространства.

Во всех компрессорах между верхним положением поршня и клапанной доской имеется зазор – так называемое, линейное мертвое пространство. Этот зазор необходим, чтобы предотвратить удары поршня о клапанную доску, когда шатунно-поршневая группа нагреется.

В собранном компрессоре зазор между клапанной доской и поршнем должен соответствовать 0,01 диаметра цилиндра плюс 0,05 мм. Линейное пространство для компрессора 2ФВ-4/4,5 равно 0,45 мм, ФВ-6 равно 0,7 мм.

Для замера линейного пространства приспособление, состоящее из клапанной доски и стойки для индикатора, установите на контрольную шлифованную плиту и снимите показания индикатора. Если индикатор не дает показаний или показания меньше, чем предполагаемая величина линейного пространства, ослабьте винт крепления индикатора и опустите ножку индикатора так, чтобы она не выступала из отверстия клапана больше возможной величины линейного пространства, закрепите винт. Приспособление установите вместо клапанной доски и, медленно поворачивая маховик, наблюдайте за показаниями индикатора. Наибольшая величина показания индикатора будет соответствовать верхнему положению поршня. Замер мертвого пространства произведите 2-3 раза и результаты внесите в табл. 3.

Вместо приспособления можно использовать штангенглубиномер, измерив расстояние от поршня в верхней крайней точке до клапанной плиты. Учесть толщину прокладки, которая устанавливается между блоком цилиндров и клапанной плитой.

По окончании работы приспособление снять, установить прокладки, клапанную доску, головку цилиндра, равномерно затянуть гайки.

Таблица 3. Результаты замера и расчета линейного мертвого пространства

№ замера	Поршень	Показания индикатора, мм	Линейное мертвое пространство l = a-b
на контрольной плите, (b)	на компрессоре, (а)
Левый	Правый	Среднее значение

1.4. Отчет по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе студента должен содержать следующую информацию:

1. Фамилию и инициалы студента, номер группы.

2. Название лабораторной работы.

3. Цель работы, оборудование и инструменты.

4. Основные понятия и общие сведения о сальниковых компрессорах.

5. Рисунок и описание рассматриваемого компрессора (допускается копия рисунка из методических указаний или ее электронного варианта).

6. Заполненные таблицы результатов замеров и расчетных данных.

7. Расчеты всех необходимых величин.

8. Выводы по лабораторной работе исходя из анализа изученного материала, полученных результатов и расчетных данных.

1.5. Контрольные вопросы

1. Почему изучаемые компрессоры относятся к типу сальниковые или открытые?

2. В чем отличие бессальниковых и герметичных компрессоров от сальниковых?

3. Какая область применения малых сальниковых компрессоров?

4. Как осуществляется привод компрессора?

5. Каким образом можно менять частоту вращения одного и того же компрессора?

6. Из каких основных частей состоит сальниковый компрессор?

7. Каково основное назначение запорного вентиля на всасывающей и нагнетательной магистралях компрессора?

8. Какие положения имеет запорный вентиль и какие операции можно проводить при этих положениях?

9. С какой целью на блоке цилиндров выполнено оребрение?

10. Поясните главную функцию сальника в компрессоре.

11. В каком конкретно месте устанавливается сальник в компрессоре?

12. Опишите общую конструкцию сильфонного сальника?

13. Какую роль играет масло в сальнике компрессора?

14. Каково назначение резинового кольца и колец сталь-графит?

15. Какие недостатки имеет компрессор в связи с применением в его конструкции сальника?

16. Какова схема движения паров хладагента в непрямоточном компрессоре?

17. В чем отличие движения паров в прямоточном и непрямоточном компрессорах?

18. Как осуществляется смазка деталей в компрессорах 2ФВ-4, ФВ-6?

19. Как происходит смазка сальника в компрессорах 2ФВ-4, ФВ-6?

20. Какой путь проходит масло при попадании в компрессор со стороны всасывания?

21. Какие отличия между всасывающими и нагнетательными клапанами?

22. Как работает клапанная группа компрессора 2ФВ-4, ФВ-6?

23. Каково назначение буферных пружин в конструкции нагнетательных клапанов?

24. Что произойдет при попадании в компрессор жидкого холодильного агента?

25. Какие типы подшипников применены для: коленчатого вала и корпуса компрессора; коленчатого вала и шатунов; для шатунов и поршня?

26. Поясните назначение противовесов в конструкции коленчатого вала.

27. Какую роль выполняют поршневые кольца?

28. Поясните назначение замковой шайбы поз. 8 на рис. 7.

29. Между какими деталями необходимо устанавливать прокладки и почему?

30. Какие типы прокладок применены в компрессорах?

31. Чем отличается прокладочный материал для фреоновых компрессоров?

32. Какие отличия в конструкции компрессоров 2ФВ-4 и ФВ-6?

33. Поясните такую характеристику компрессора – как объемная производительность.

34. Как влияет на объемную производительность компрессора такие параметры как диаметр цилиндра, ход поршня и частота вращения?

35. Какое значение имеет линейное мертвое пространство?

36. Можно ли полностью исключить линейное мертвое пространство и почему?

37. Какие достоинства и недостатки можно выделить у сальниковых компрессоров?

38. Какие современные тенденции в развитии конструкций сальниковых компрессоров?