Основні вузли і принцип роботи компресора ЕКПА-2/150

Опис основних вузлів компресора ЕКПА-2/150

Картер (Рис. 1 і 2) компресора ЕКПА-2/150

Компрессор (продольный разрез)

Рис. 1 Компресор (поздовжній розріз)

Компрессор (поперечный разрез)

Рис. 2. Компресор (поперечний розріз)

Картер (1) зварений, являє собою коробку з вирізами (вікнами) в стінках і верхньої плиті. Вікна в торцевих стінках закриті кришками (3) і (15) в яких встановлюються два роликопідшипника колінчастого вала (2).

Торцовая кришка (з боку приводу) є корпусом ущільнення колінчастого вала. До торцевої кришці (15) кріпиться корпус масляного насоса, виконаний в одному блоці з водяним насосом (16). Торцеві кришки ущільнюються набором прокладок за допомогою яких регулюється осьової розбіг колінчастого валу.

Прямокутні вікна в бічних стінах картера служать для збирання і розбирання шатунно-кривошипного механізму і для його огляду. Вікна закриті кришками (23).

У нижній частині картера розташований отвір, що відводить масло з картера в масляний бак.

До верхнього фланця картера кріпиться блок циліндрів I і II ступенів. Для кріплення компресора ЕКПА-2/150 до рами в нижній частині картера приварені лапи.

Вал колінчастий (Рис. 3) компресора ЕКПА-2/150

Коленчатый вал компрессора ЭКПА-2150

Рис. 3. Коленчатый вал компрессора ЭКПА-2/150

Вал колінчастий (1) викував спільно з противагами, необхідними для врівноваження сил інерції оберталися мас.

На конічну шийку подовженого кінця вала на шпонки насаджується полумуфта. Від осьового зсуву полумуфту оберігає гайка, яка стопориться шайбою. На протилежному кінці вала виконана проріз, в яку входить водило валика масляного насоса. Для усунення витоків масла в розточення вала встановлюється манжетное ущільнення і фіксується в ньому стопорним кільцем. У колінчастому валу є канал "А" для підведення мастила в підшипник шатуна і в кульову п'яту.

Шатун (Рис. 1 і 2) компресора ЕКПА-2/150

Шатун (19) складається із сталевого стрижня, верхня частина якого переходять в кульову головку, і окремою нижньої головки, яка виконана рознімної і має бабітовим залив. Обидві доріжки нижньої головки і стрижень шатуна з'єднуються між собою двома болтами (22). У стрижні шатуна є отвір для підведення санчата в кульову п'яту.

Між нижньою головкою і стрижнем шатуна поміщена планка (20), товщина якої підбирається при складанні компресора з таким розрахунком, щоб була забезпечена необхідна величина шкідливого простору в циліндрі II ступені при нижньому положенні поршня.

У роз'ємі нижньої головки шатуна встановлений комплект прокладок для регулювання масляного зазору в шатунном підшипнику в міру зносу бабіту.

Поршень (Рис. 1 і 2) компресора ЕКПА-2/150

Поршень диференційний, складовою. Поршень I і II ступенів (9) виготовлений з алюмінієвого сплаву, а поршень III ступеня (11) з нержавіючої сталі.

Поршень III ступеня з'єднується з поршнями I і II ступенів гайкою (14), навернути на різьбову частину штока поршня III ступеня (11) і стопориться шайбою. Складальна конструкція поршня III ступеня дозволяє уникнути поломки поршневих кілець (12) при надяганні їх на поршень. При такій конструкції кільця набираються у вільному стані спільно з обоймами на шток поршня.

Для ущільнення в циліндрах поршні мають компресійні кільця: на I ступені - 4 штуки (3), на II ступені - 4 штуки (5), на III ступені - 6 штук (12),

Для зняття надлишків масла зі стінок циліндра на поршні П ступені поставлено маслос'емноє кільце (4). На внутрішньої торцевої поверхні поршня чотирма шпильками (7) закріплена кульова п'ята.

Кульова п'ята (Рис.2) компресора ЕКПА-2/150

Кульова п'ята (18) виготовлена з бронзи і складається з двох половин - верхньої і нижньої. У свою чергу нижня половина кульової п'яти для можливості оборки виконана розрізний.

Між верхньої до нижньої половинами поміщений комплекту прокладок, призначений для регулювання зазору між головкою шатуна і кульової п'ятої по мірі їв зносу.

Для оборки з поршнем кульова п'ята збирається з кульової голівкою шатуна за допомогою двох шпильок і двох гайок, при цьому встановлюється необхідний масляний зазор.

Циліндри I і II ступенів (Рис. 4) компресора ЕКПА-2/150

Цилиндр I и II ступени в сборе

Рис. 4. Цилиндр I и II ступени в сборе

Циліндри I і II ступенів (1) виконані в одному блоці з чавуну: внизу II ступінь вгорі I ступінь.

На циліндрі II ступені встановлені два всмоктуючих клапана, розташовані праворуч, якщо дивитися з боку приводу, а один нагнітальний клапан. розташований з протилежного. боку. Всі клапани II ступені розташовані в горизонтальному положенні. Порожнини клапанів закриті пробками (2).

Стінки циліндрів і повітряні порожнини охолоджуються водою. Водяні порожнини циліндрів є одночасно порожнинами розташування холодильників: зліва (з боку приводу) - I ступеня, праворуч - II і III ступенів. На блоці циліндрів розташований кран (3) для відливу води.

Для захисту охолоджуючих порожнин від корозії на кришках холодильників поставлені цинкові протектори.

Зліва на блоці виконані два припливу для кріплення кожуха муфти.

Циліндр III ступеня (Рис.5) компресора ЕКПА-2/150

Цилиндр III ступени в сборе

Рис. 5. Циліндр III ступеня в зборі

Циліндр III ступеня (1) відлитий з чавуну. Усередині циліндра запрессована втулка (4). Нижня конусна частина циліндра є кришкою циліндра I ступені. На циліндрі встановлені 4 всмоктуючих клапана I ступеня (9), які закриваються заглушками (8). На порожнини всмоктування є фланець для кріплення всмоктуючого фільтру.

Для змащення циліндра I ступені і для розвантаження картера від протікання повітря з II ступені, до штуцера (7) приєднана трубка, що повідомляє всмоктувальну порожнину циліндра I ступені з порожнину картера.

Зліва, якщо дивитися з боку приводу, поставлені два нагнітальних клапана I ступеня, (2). Порожнини нагнітальних клапанів закриті пробками (3). В одну з пробок ввернуть запобіжний клапан I ступеня (6). У проміжку між пробками нагнітальних клапанів ввернуть штуцер (10) для відводу стисненого повітря з I ступеня.

Стінки втулок і повітряних порожнин охолоджуються забортної водою, яка входить через отвір, розташованої в нижній лівій стороні циліндра і виходить через штуцер (II). На припливі циліндра встановлений корковий краник (7) для стравлювання повітря при заповненні системи охолодження водою. Для захисту поверхонь, що стикаються з забортної водою, від корозії в одній з заглушок поставлений протектор (12).

У верхній торець вкручені чотири шпильки (5) для кріплення кришки III ступеня.

Кришка циліндра III ступеня (Рис. 6) компресора ЕКПА-2/150

Крышка цилинда III ступени в сборе

Рис. 6. Кришка циліндра III ступеня в зборі

Кришка циліндра III ступеня (1) виготовлена з нержавіючої сталі. У кришці розміщені усмоктувальний, (2) і нагнітальний (4) клапани III ступеня, а також клапани запобіжні II і III ступенів (6 і 7).

Повітряні порожнини клапанів закриті пробками (3). Для приєднання трубопроводів підведення і відведення повітря в кришку вкручені штуцери (5).

Усмоктувальні і нагнітальні клапани ЕКПА-2/150

 Всасывающий клапан

Рис. 7. Всмоктуючий клапан

Компресор ЕКПА-2/150 забезпечений сім'ю всмоктуючими і чотирма нагнітальними автоматичними клапанами.

Циліндр I ступені має два нагнітальних і чотири всмоктуючих клапана

Циліндр II ступені має два всмоктуючих і один нагнітальний клапан.

Циліндр III ступеня має один нагнітальний і один всмоктуючий клапан.

Всмоктуючий клапан (Рис. 7) складаються із сідла, розетки, пружини і тарілки. Тарілка (5) притискається до сідла (3) пружиною (6), інший кінець пружина впирається в денце розетки (2). Розетка навернена на сідло. Клапан ввернуть в штуцер (1). Штуцер і сідло мають прорізи під ключ для монтажу і демонтажу клапана. Для вилучення клапана з циліндра на штуцері передбачені отвори.

Клапан працює наступним чином: в період всмоктування в циліндрах створюється розрідження, внаслідок чого тиск на тарілку клапана з боку циліндра зменшується. Як тільки різниця тисків на тарілку клапана перевищить зусилля клапанної пружини, тарілка клапана опуститься до упору в кульову поверхню розетки, клапан відкриється і повітря почне надходити через вікна і отвори всередину циліндра.

В кінці всмоктування, коли тиску на тарілку клапана зрівняються, клапан під дією пружини закривається.

У періоди стиснення і нагнітання надлишковий тиск в циліндрі притискає тарілку до сідла і клапан залишається закритим. Хід тарілки клапана 1,8 - 2,2 мм.

Нагнетательный клапан

Рис. 8. Нагнітальний клапан

Нагнітальний клапан (Рис. 8) за своїм устроєм подібний всмоктуючому. Деталі нагнетательного - клапана: сідло (2), тарілка (5), розетка (3) - відповідають деталям всмоктуючого клапана. Пружина (4) нагнітального клапана має трохи більшу жорсткість. Штуцер (1) забезпечує установку клапана в перевернутому положенні.

Клапан працює наступним чином: в період всмоктування тарілка клапана притиснута до сідла зусиллям пружини і різницею тисків на ній, в період стиснення, поки тиск в циліндрі менше ніж тиск за клапаном, клапан залишається закритим. Як тільки тиск в циліндрі перевищить тиск за клапаном і різниця тисків на тарілку клапана подолає, зусилля пружини, тарілка клапана піднімається до упору в розетку, клапан відкриється і стиснене повітря буде виштовхувати поршнем із циліндра. Коли поршень, досягне - мертвої точки, тиск в циліндрі зрівняється з тиском за клапаном і під дією пружини клапан закриється. Величина ходу тарілки, клапана 1,8 - 2,2 мм.

Контрольно-вимірювальні прилади (Рис. 9)

Для контролю тиску в щаблях стиснення, тиску води і масла в системі компресор забезпечений п'ятьма манометрами на наступні номінальні тиску.

I сходинка

1.0 МПа

(10 кгс/см2)

II сходинка

10 МПа

(100 кгс/см2)

III сходинка

40 МПа

(400 кгс/см2)

Вода

0.16 МПа

(1.6 кгс/см2)

Масло

0.4 МПа

(4 кгс/см2)

Щит манометров

Рис. 9. Щит манометрів

ПРИМІТКА. Манометром III ступеня є манометр, одночасно забезпечує пуск компресора по низького тиску від 3 до .10 МПа (30-100 кгс / см2) його зупинку по високому тиску від 15 до 20 МПа (150-200 кгс / см2) і показує тиск повітря на виході з компресора ЕКПА-2/150.

Обслуговуючі система і пристрої

Система охолодження

Система призначена для охолодження повітря після кожного ступеня стиснення, а також охолодження циліндрів компресора ЕКПА-2/150. Охолодження здійснюється забортної водою.

Система охолодження - незамкнута, з послідовним потоком води через окремі елементи системи.

До складу системи входить водяний насос, холодильник I, II і III ступенів, водяної сорочки циліндрів, трубопроводу і мембранний вентиль з електромагнітним приводом. Принципова схема трубопроводів охолоджуючої води зображено на рис. 10.

Принципиальная схема трубопроводов компрессора ЭКПА-2150

Рис. 10 Принципова схема трубопроводів компресора ЕКПА-2150

Насос всмоктує забортну воду і по трубі потрапляє в загальну водяну порожнину циліндрів I і II ступені холодильників I, II і III ступенів. Із загальної порожнини вода по трубі надходить у водяну порожнину циліндра III ступеня по трубі вода відводиться за борт. З водяний порожнини III ступеня по трубі вода відводиться за борт.

Для зливу вода із системи охолодження ка блоці циліндрів I і II Студений встановлений краник.

Водяний насос вихрового типу. Корпусні деталі насоса литі, виконані з кольорового металу. Проточна частина насоса складається з робочого колеса (2), на торці якого розташовуються лопатки, і каналу, який утворений корпусом (5) і кришкою насоса.

Робоче колесо закріплюється на вал-шестерні (9) масляного насоса гайкою, яка стопориться шайбою. Вал-шестерня обертається у втулках, запресованих в корпус (II) масляного насоса і кришку (8).

Зазори «Е» і «Д» витримуються в межах 0,08 - 0,15 мм при складанні компресора ЕКПА-2/150. Розмір зазору регулюється за допомогою набору прокладок, встановлених між кришкою і корпусом насоса, між вал-шестернею і робочим колесом. Масляна і водяна порожнини ущільнюється двома гумовими, манжетами (6).

У корпусі насоса передбачено отвір для відводу протікання. На корпусі насоса встановлені пробки, Пробка (I) призначена для зливу води із системи. Отвір під пробку (6) служить для наповнення насоса і всмоктуючої труби водою при першому пуску компресора ЕКПА-2/150. Заливка проводиться через воронку, прикладену зі спец. інструментом.

У компресорі розташовуються три холодильника змієвидного типу. Кожен холодильник відповідає своїй ступені стиснення. Стислий повітря проходить по змійовику, що охолоджує вода в свою чергу проходить крізь холодильник, тим самим омиваючи змійовик, завдяки чому з стисненого повітря віднімається зайве тепло. Холодильники розташовуються в камері водяної сорочки блоку циліндрів I і II ступенів; з боку приводу - холодильник I ступені, з боку насосів холодильники II і III ступенів.

Холодильник I ступені виготовлений з мідної трубки. Для захисту холодильника від впливу вібрації окремі витки змійовика холодильника скріплені планками (7), які фіксують положення холодильника в камері охолодження блоку циліндрів. Порожнина охолодження в якій розміщений холодильник I ступені, з одного боку закрита кришкою (2).

Кінець змійовика з привареним штуцером (5) проходить крізь кришку (2) та зафіксований гайкою (3). Для запобігання скручування змійовика при навернення гайки штуцер має штифт (4), що входить в паз кришки.

Другий кінець змійовика має ідентичний штуцер, що входить в кришку, що закриває камеру охолодження циліндрів, зі зворотного боку. Для запобігання процесу корозії на внутрішній стороні кришки (2) встановлено цинковий протектор (6).

Холодильники II і III ступенів (1) та (2) виготовлені з мідних труб. Порожнина охолодження циліндрів I і II ступенів закрита кришкою (6) крізь яку проходять кінці змійовиків холодильників II і III ступенів з привареними до них штуцерами.

Штуцери II (4) і III (5) ступенів затягнуті гайками (3).

Для захисту від корозії до внутрішній стороні кришки (б) прикріплений розрізний протектор (8). До штуцерів холодильників I, II і III ступенів за допомогою кульових ніпелів і накидних гайок, приєднуються труби для відводу і підведення повітря.

При зупинці компресора щоб уникнути надмірного охолодження механізмів руху в системі подачі води на виході з водяного насоса встановлений автоматичний мембранний вентиль. Принцип дії, пристрій, обслуговування та експлуатація описані в поданій до вентиля інструкції.

Система змащення компресора ЕКПА-2/150

У компресорі прийнята циркуляційна примусова мастило від шестерні насоса, змонтованого в одному блоці з водяним насосом і навішати на торцевій даху картера. У систему мастила входять: насос, масляний бак, маслопроводние трубки і канали, виконані в колінчастому валу і. шатуне.

Змащення тертьових поверхонь деталей механізму руху здійснюється наступним чином: масляний, насос, засмоктуючи масло з бака, подає його по каналах в вал-шестерні насоса, колінчастому валу і стрижні шатуна до поверхонь, що труться, нижньої і верхньої голівках шатуна.

Для забезпечення тиску в масляних каналах на. хвостовике вал-шестерні масляного насоса і в гнізді колінчатого вала встановлено ущільнення. Масло, що випливає через зазори підшипника нижньої головки шатуна і кульової п'яти, розбризкується і змащує роликопідшипники, дзеркало циліндра II ступені. Надлишок масла стікає в картер і через отвір в днищі його зливається в масляний бак.

За допомогою сітчастого фільтра, поміщеного в масляному баку, масло проходить очистку і знову засмоктується насосом. Злив масла з масляного бака проводиться через спеціальний штуцер, розташований в передній частині бака.

Масляний бак з'єднаний з картером за допомогою патрубка з застосування.

Масляний насос (Рис. 11). Робочою частиною насоса є дві шестерні: ведуча (9) і ведена (10). Обидві шестерні розташовані в корпусі (II) і закриті кришкою (8). У роз'ємі корпусу і кришки для забезпечення ущільнення поставлена ​​прокладка. Кріплення кришки до корпусу проводиться шпильками.

В кришку насоса, що є одночасно торцевої кришкою картера компресора, встановлюється зовнішнє кільце роликопідшипника колінчастого вала. Провідна вал-шестерня обертається у втулках-підшипниках. Квадратний кінець вал-шестерні насоса входить в квадратний отвір водила, що забезпечує привід насоса від колінчастого вала. Для. відведення протікання масла з підшипників в корпусі насоса передбачена спеціальна порожнина, поєднана каналом з всмоктуючої порожниною насоса.

Пропускний клапан, розташований в корпусі насоса, служить для запобігання системи змащення від надмірного підвищення тиску в ній. Для підведення мастила в підшипник, з боку водяного насоса, в вал-шестерні передбачено спеціальне свердління

Застосовувані масла. В якості основного масла для змащення компресора повинно застосовуватися масло марки М-202Ф.

Як дублюючих можуть застосовуватися масла марок: М-20Г2 ГОСТ 12337-81, МС-20 ГОСТ 21743-76, K-19 ГОСТ 1861-73, К4-20

Нормальна і безвідмовна робота компресора на інших сортах масел не гарантується.

Система очищення стисненого повітря компресора ЕКПА-2/150

У процесі стиснення, що супроводжується високою температурою і межступенчатом охолодження з повітря виділяється волога, яка негативно діє на зносостійкість і корозійну стійкість деталей. Крім того, в стисливому повітрі неминуче наявність парів мастила.

Для нормальної роботи компресора необхідна періодична продування робочих порожнин з метою видалення виділилася водомасляного емульсії (конденсату).

Відділення повітря від частинок рідини грунтується на різниці питомих ваг і здійснюється шляхом зміни швидкості і напряму повітряного потоку під вологомастиловідділювача I і III ступенів.

Система очищення стисненого повітря складається з трубопроводу відбору повітря після холодильника II ступені зі зворотним клапаном, накопичувальної ємності, пов'язаної трубопроводом з електропневматичним клапаном, який в свою чергу з'єднаний з продувними клапанами, з вологомастиловідділювача I і III ступенів, з'єднаних трубопроводів і вентилів продувки сходами.

Робота системи продувки і очищення стисненого повітря відбувається в наступній послідовності: при зупинці компресора шитий автоматичного управління видає імпульс на включення електропневматичного клапана, який відкриває продувні клапани, з'єднані з вологомастиловідділювача після холодильників I і III ступенів, в результаті чого накопичився в водомаслоотделітелях конденсат спрямовується через продувні труби в дренаж. Продувальні клапани служать також для часткового розвантаження, компресора при пуску його і зупинці.

Під час роботи компресора відбувається безперервний процес очищення повітря від масла і вологи у вологомастиловідділювача. Вологомасловідділюва III ступеня являє собою сталевий резервуар з привареними напівсферичними днищем і голівкою. У голівці перпендикулярно до осі вологомастиловідділювача розташований штуцер (5) для підведення повітря. Тангенціальне розташування штуцера забезпечує завихрення повітряного потоку, поліпшує сепарацію за рахунок відцентрових сил.

Для проходження повітря через завихритель йому повідомляється центрально-гвинтовий рух, що також сприяє сепарації (відокремлення) вологи від повітря. Усередині корпусу, нижче штуцера (5) приварена діафрагма (3), що має форму конуса. Повітря, стикаючись з діафрагмою, втрачає швидкість і змінює напрямок.

Частинки рідини по стінках корпусу і діафрагми стікають в нижню частину вологомастиловідділювача, а повітря, очищений від зважених часток рідини, проходить через отвір в голівці і виходить через зворотний клапан (4) за межі водомаслоотделітеля за призначенням.

Для спуску конденсату, що скупчився в водомаслоотделітеле, в днище корпусу ввернуть штуцер (I) для приєднання до влагомаолоотделітелю труби від автоматичного продувочного клапана.

Конструкція вологомастиловідділювача I ступені аналогічна вищеописаної.

Запобіжні пристрої компресора ЕКПА-2/150

На всіх щаблях встановлені запобіжні клапани. Запобіжний клапан I ступені поміщений на циліндрі III ступеня, над порожниною нагнітальних клапанів I ступені. Запобіжні клапани II і III ступенів поміщені на кришці циліндра III ступеня. Запобіжні клапани всіх трьох ступенів компресора пружинного типу, по конструкції і габаритам однакові і розрізняються лише жорсткістю пружин.

Запобіжний клапан III ступеня для компресора, відрегульованого на 20 МПа (200 кгс / см2), відрізняється також діаметром отвору в корпусі клапана.

Регулювання запобіжних клапанів проводиться на заводі і забезпечує їх відкриття (спрацьовування) при наступних тисках:

прі Рк = 15 мПа (150 кгс/см2)

I сходинка

0,7±0,05 мПа (7±0,5 кгс/см2)

II сходинка

5,2±0,3 мПа (52±3 кгс/см2)

III сходинка

16,5±0,5 мПа (165±5 кгс/см2)

прі Рк = 20 мПа (200 кгс/см2)

I сходинка

0,8±0,05 мПа (8±0,5 кгс/см2)

II сходинка

6±0,3 мПа (60±3 кгс/см2)

III сходинка

22±0,5 мПа (220±5 кгс/см2)

Допускається підвищення тиску першого підриву (спрацьовування) запобіжного клапана III ступеня для компресора, відрегульованого на тиск 15 мПа (150 кгс / см2) до 17,5 мПа (175 кгс / см2), а для компресора, відрегульованого на тиск 20 мПа (200 кгс / см2) до 23,5 мПа (235 кгс / см2). Травлення повітря через клапани при роботі компресора на специфікаційні режимі допускається за умови, що полум'я сірника, наближене на відстань 1 см до отворів клапана, не повинно гаснути.

На блоці I і II ступенів (Рис. 4) встановлена ​​гумова запобіжна мембрана (4), що розривається при підвищенні тиску в водяний порожнини і тим самим оберігає блок циліндрів від руйнування.