Máy nén khí rotor cánh phẳng có cấu tạo đa dạng, nhưng về nguyên lý hoạt động và cấu tạo các bộ phận chính không khác nhau nhiều lắm. Do đó chỉ nghiên cứu một loại máy nén khí rotor thông dụng nhất.
1. CẤU TẠO MÁY NÉN KHÍ ROTOR CÁNH PHẲNG ∏P -10 a. Cấu tạo chung:
Máy nén khí này được đặt trên khung di động, có động cơ kéo có công suất 130 mã lực, năng suất 10 m3/phút, áp suất khí nén là 8 kg/cm2.
Đây là loại máy nén khí rotor 2 cấp, mỗi cấp nén gồm có xy lanh, rotor, nắp đậy. Rotor được đặt lệch tâm với xy lanh.
Rotor có các cánh, các cánh này nằm trong rãnh dọc theo rotor, xy lanh 4 và 8 được nối đồng tâm qua khớp nối số 10. Máy nén khí được nối với động cơ tại chỗ nắp 3. Trên xy lanh 4 có lắp van nạp 1 và bầu lọc khí. Trên xy lanh 8 có lắp van một chiều 6. Bơm dầu 9 được lắp sau xy lanh 8. Trên bề mặt trong của mỗi xy lanh có một chỗ được gia công thành bề mặt trụ với bán kính bằng bán kính rotor. Khi lắp rotor vào xy lanh khe hở trong xy lanh và rotor tại bề mặt trụ đó rất nhỏ.
Khi máy nén khí làm việc nhờ khe hở đó chứa đầy dầu nên giữa khoang nạp và khoang xả được làm kín. Trên thành xy lanh có mặt bích nối ống nạp và ống xả, khí được nạp vào xi lanh và xả từ xi lanh vào bình chứa qua các cửa nạp và xả phân bố trên chiều dài xi lanh, dầu làm mát khí nén được dẫn qua van phân phối theo chiều dọc và phun vào xy lanh qua các lỗ phun. Để làm kín xy lanh và nắp xy lanh giữa chúng có đặt các vòng đệm cao su.
Rotor được chế tạo bằng thép rèn, trên rotor có các rãnh chữ nhật, các rãnh này ăn sâu vào tâm rotor theo phương hướng tâm. Các cánh rotor (2 và 5) được lắp vào rãnh đó. Rotor được đỡ bằng các ổ đỡ con lăn 13. Bôi trơn ổ đỡ này bằng dầu. Các nắp xi lanh số 5 và 7 được làm bằng gang đúc, ở giữa nắp có lỗ để lắp ổ đỡ rotor, nắp bao ly hợp cũng được đúc bằng gang, bên trong có lắp ly hợp và cơ cấu đóng mở ly hợp.
b. Bơm dầu nhờn:
Là loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài, cấu tạo và hoạt động như bơm dầu nhờn động cơ đốt trong.
c. Van nạp:
Van nạp có vỏ bằng nhôm đúc (1). Trên vỏ có một phần hình trụ, mặt trong được gia công chính xác để lắp piston 6. Cần đẩy số 4 được lắp trong lỗ piston và có thể chuyển động tự do trong đó.
Trên đầu cần đẩy có lắp đĩa van 2 và vòng đệm 3. Bình thường dưới tác dụng của lò xo 5 đĩa 2 được nâng lên đóng kín. Khi máy nén khí làm việc, dưới tác dụng của độ chân không do máy nén khí tạo ra, đĩa van 2 hạ xuống mở ống nạp cho không khí đi
cho phép) thì hệ thống điều chỉnh năng suất làm việc và tác động vào van bi số 7 làm van bi mở ra dẫn khí nén từ đường ống phân phối khí tới tác động vào đáy piston 6, piston được nâng lên làm đĩa van 2 đóng lại, năng suất máy nén khí giảm.
Hình 3-2
Mặt cắt ngang của máy nén khí roto cánh phẳng ПP-10 1. Van nạp; 2. Cánh roto cấp I; 3. Roto cấp I; 4. Roto cấp II;
5. Cánh roto cấp II; 6. Van một chiều
Hình 3-1
Mặt cắt dọc của máy nén khí roto cánh phẳng ПP-10 1. Ly hợp vấu; 2. Vòng chắn dầu; 3. Nắp; 4. Xilanh cấp I; 5. Nắp xilanh cấp I; 6. Ống nối trung gian; 7. Nắp xi lanh cấp II;
8. Xilanh cấp II; 9. Bơm dầu; 10. Khớp nối trục; 11. Ống dẫn giữa 2 cấp nén; 12. Vòng đệm; 13. Ổđỡ
Hình 3-3 Van nạp 1. Vỏ; 2. Đĩa van; 3. Vòng đệm; 4. Cần đẩy; 5. Lò xo; 6. Piston; 7. Van bi Hình 3-4 Bơm dầu 1. Van an toàn; 2. Bánh răng chủ động; 3. Bánh răng bịđộng; 4. Ổđỡ; 5. Vỏ bơm; I. Khe hở mặt đầu; II. Cửa nạp; III. Hướng quay; IV. Cửa
tăng áp
Hình 3-5
Van một chiều
2. SƠĐỒ HOẠT ĐỘNG TRẠM MNK ∏P –10.
Nguyên lý hoạt động được thể hiện như hình 3-6:
Không khí nạp được lọc qua bầu lọc 9 đi vào máy nén khí rotor cánh phẳng và được nén làm 2 cấp nén. Đồng thời bơm dầu 7 bơm dầu vào các xy lanh máy nén khí bằng cách phun qua các lỗ bố trí trên thành xy lanh. Dầu được phun vào xy lanh trộn lẫn với khí nén có tác dụng sau: Làm mát không khí nén và máy nén, Làm kín các khe hở giữa rotor và thành xy lanh, Bôi trơn các bề mặt làm việc để giảm ma sát dẫn tới giảm sự mài mòn chi tiết máy.
Hỗn hợp không khí nén và dầu sau khi nén đến cấp cuối cùng sẽ dẫn tới bình chứa 1. Tại bình chứa khí nén, dầu bôi trơn được tách khỏi không khí lắng xuống đáy bình qua lọc thô 22 rồi làm mát qua két làm mát 14; 10 -15% dầu được đi qua bầu lọc tinh
đến MNK. Phần dầu còn lại được dẫn tới bơm dầu tạo áp lực đẩy đi bôi trơn tiếp.
Không khí nén sau khi đi qua bầu lọc 2 được lọc sạch dẫn đi tiêu thụ qua đường phân phối.
Hình 3-6
Sơđồ nguyên lý hoạt động của trạm máy nén khí ПP-10 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Bình chứa khí nén; 2. Bình lọc dầu; 3. Van an toàn; 4. Van dầu; 5. Thùng chứa nhiên liệu; 6. Bộđiều chỉnh năng suất; 7. Bơm dầu; 8. Máy nén khí; 9,10. Bộ lọc không khí; 11. Ống tiêu âm; 12. Van hằng nhiệt; 13. Két làm mát nước; 14. Két làm mát dầu máy nén; 15. Két làm mát dầu động cơ; 16. Quạt gió; 17. Bơm nhiên liệu; 18. Động cơ; 19. Van xả; 20. Bầu lọc tinh;
3. HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH NĂNG SUẤT MÁY NÉN KHÍ ∏P –10.
Hệ thống điều chỉnh năng suất của máy nén khí này có tác dụng điều chỉnh năng suất của máy nén cho phù hợp với lượng khí tiêu thụ của phụ tải. HTĐCNS của máy này là loại điều chỉnh vô cấp với nguyên lý giảm tốc độ của động cơ dẫn động, đồng thời đóng cửa ống nạp. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của HTĐCNS này như sau: (Hình 3-7)
Cần đẩy 10 được liên hệ với tay đòn của bộ điều tốc động cơ diesel qua chạc 5 tay đòn hình quạt 9. Tay đòn 7 và thanh kéo 8. Khi áp suất trong ống 22 của bình chứa khí nén bình thường, lò xo 11 sẽ giữ cần đẩy ở vị trí thấp nhất, thanh kéo 8 sẽ ở vị trí giới hạn bên trái, tại vị trí đó tương ứng với tốc độ cực đại của động cơ (1.700 vòng/ phút). Khi quay tay quay 1, vít điều chỉnh 17 được nâng lên hoặc hạ xuống làm cho sức nén lò xo 15 tăng hay giảm, do đó làm thay đổi áp suất trong đường ống 22 để đạt tới áp suất mở van kim 14 và dẫn khí nén vào hệ thống điều chỉnh năng suất. Do đó bằng việc quay tay quay số 1, ta có thể đặt mức áp suất trong đường ống phân phối khí nén 22, nhờ vành chia độ 19 và thang chia độ 20 mức áp suất đạt được chỉ số cần cài đặt.
Hình 3-7
Hệ thống điều chỉnh năng suất của trạm máy nén khí ПP-10 1. Tay quay; 2,4. Nắp; 3. Thân; 5. Chạc;
6,7. Tay đòn; 8. Thanh kéo; 9. Tay đòn hình quạt;
10. Cần đẩy; 11,15. Lò xo; 12,13. Màng ngăn; 14. Van; 16. giá đỡ lò xo; 17. Vít điều chỉnh; 18. Giá dẫn hướng; 19. Vành chia độ; 20. Thang chia độ; 21,23.
Khi lượng khí nén tiêu thụ giảm làm cho áp suất trong bình chứa tăng hay áp suất trong đường ống phân phối khí 22 vượt quá giá trị đã đặt, khí nén trong khoang trống phía trên van kim 14 sẽ thắng lực lò xo 15 và đẩy van kim 14, màng ngăn 13 xuống phía dưới, mở thông đường cho khí nén đi lên khoang trên tác động vào đáy màng ngăn 12, đồng thời ép lò xo 11 nâng cần đẩy 10 đi lên. Chuyển động đi lên của cần đẩy 10 qua chạc 5, tay đòn hình quạt 9, tay đòn 7 làm cho thanh kéo 8 chuyển động về bên phải, kéo tay ga động cơ diesel về phía giảm lượng cung cấp nhiên liệu làm cho tốc độ động cơ diesel hạ xuống. Đồng thời khí nén sẽ đi vào đường ống 23 đến tác động vào van bi làm mở van bi, tác động vào piston của van nạp 24 nâng piston lên đóng bớt van nạp lại, làm giảm lượng khí nạp vào MNK, làm cho năng suất máy nén giảm đi.
Nếu ngừng hẳn việc tiêu thụ khí nén, van nạp sẽ được đóng kín hoàn toàn. Khi lượng khí nén tiêu thụ nâng lên, áp suất trong đường ống phân phối khí sẽ giảm đi thấp hơn áp suất đã đặt thì lò xo 15 sẽ đẩy van 14 lên đóng đường ống thông khí nén từ đường ống phân phối vào hệ thống điều chỉnh năng suất, áp suất ở khoang trống dưới màng ngăn 12 và đường ống 23 giảm đi, lò xo sẽ đẩy cần đẩy 10 hạ xuống tay ga được
đưa về vị trí tăng lượng cung cấp nhiên liệu làm tốc độ động cơ tăng lên. Đồng thời
van nạp cũng được mở ra nhờ lò xo 5, năng suất máy nén khí tăng lên,
4. HỆ THỐNG BÔI TRƠN MÁY NÉN KHÍ ∏P - 10
Dầu được lắng trong bình chứa khí nén theo đường ống dẫn đi vào bầu lọc thô rồi tới két làm mát dầu. Sau khi được làm mát phần lớn dầu đi tới bơm dầu, được bơm dầu tạo áp lực đẩy đi bôi trơn. Khoảng 10-15% dầu đi tới bầu lọc tinh. Khi khởi động động cơ, do nhiệt độ thấp, dầu không được tuần hoàn qua két làm mát mà tới thẳng bơm dầu đi bôi trơn.
Hình 3-8: Hệ thống bôi trơn của trạm máy nén khí ПP-10
1. Ống dẫn tới bình làm mát dầu; 2. Ống dẫn sau bình làm mát; 3. Bình lọc tinh; 4,5. Ống dẫn vào và ra khỏi bình lọc tinh; 6. Bầu lọc thô; 7. Van an toàn;
5. CÁC THIẾT BỊ KHÁC. a. Bầu lọc khí:
Bầu lọc khí này tháo rời được, nó gồm có vỏ 2, thân hình trụ 3. Ở trong có đặt các bộ phận lọc khí, nắp 1 và đáy 4. Đáy 4 có chứa dầu nhờn, không khí đi từ bên ngoài chuyển động qua nắp 1 theo đường ống đi xuống. Khi ra khỏi đường ống dẫn, không khí gặp lớp dầu chứa ở đáy 4 rồi chuyển động lên phía trên đi vào bộ lọc, dòng khí đổi chiều và chuyển động trên màng dầu. Do đó những bụi bẩn lẫn trong không khí sẽ được dầu giữ lại nhờ lực ly tâm của chúng văng ra. Các hạt nhẹ hơn được giữ lại ở phần tử lọc trong thân bầu lọc. Không khí đã được lọc sạch đi lên phần trên theo đường ống nạp vào máy nén khí.
b. Bình chứa khí nén:
Hỗn hợp khí nén và dầu đi vào bình chứa được tách như sau: Do tiết diện dòng hỗn hợp khí tăng lên đột ngột, các hạt dầu nặng mất động năng rơi xuống đáy bình, phần dầu còn lại khoảng 5% khi đi qua bộ phận tách dầu 2 có chứa đầy len vụn nó sẽ được giữ lại và tụ thành giọt lớn lắng xuống đáy bình, không khí nén sau khi được lọc sạch đi qua đường ống phân phối 6 tới nơi tiêu thụ.
Hình 3-9
Bầu lọc không khí của trạm máy nén khí ПP-10 1. Nắp; 2. Vỏ; 3. Thân; 4. Đáy
Hình 3-10: Mặt cắt dọc bình chứa khí nén của trạm máy nén khí ПP-10 1. Nắp; 2. Vòng đệm; 3. Van an toàn; 4. Ống phân phối; 5. Len vụn;
6. Chỗ lắng nước; 7. Van xả Hình 3-11: Mặt cắt ngang bình chứa khí nén của trạm máy nén khí ПP-10 1. Thước đo dầu; 2. Bình tách dầu; 3. Miệng rót dầu; 4. Chỗ lắp áp kế; 5. Van phân phối; 6. Van an toàn; I. Tới bình làm mát dầu; II. Mức dầu tối thiểu; III. Mức dầu tối đa; IV. Hướng rót dầu; V. Tới nơi tiêu thụ; VI. Tới van