CS254871B1

CS254871B1 - Rotary flap machine

Info

Publication number: CS254871B1
Application number: CS854832A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Hvizdala
Original assignee: Jaromir Hvizdala
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS483285A1

Abstract

Řešení se týká rotačního klapkového stroje využitelného jako kompresor, čerpadlo nebo vývěva, pokud je poháněn, případně jako motor, pokud je do výtlačného otvoru přiváděno tlakové médium. Stroj sestává z váloového rotoru, na němž jsou klapky na čepech a statoru, který je tvořen souosými válcovými plochami a přechodovými plochami. Rotor je ve statoru umístěn centricky k plochám, plochu kopíruje. Uvedené zařízení má proti strojům s excentricky umístěným rotorem ve statoru výhodu v lepším utěsnění klapek, delší životnosti, v konstantním dopravovaném objemu s naprosto bezpulsním provozem a v konstantním kroutícím momentu.The solution concerns a rotary valve machine usable as a compressor, pump or vacuum pump, if it is driven, or as a motor, if a pressure medium is supplied to the discharge opening. The machine consists of a cylindrical rotor on which there are valves on pins and a stator, which is formed by coaxial cylindrical surfaces and transition surfaces. The rotor is located in the stator centrically to the surfaces, copying the surface. The mentioned device has the advantage over machines with an eccentrically located rotor in the stator in better sealing of the valves, longer service life, constant transported volume with completely pulse-free operation and constant torque.

Description

Vynález se týká rotačního klapkového stroje.The invention relates to a rotary damper machine.

Stroj dle vynálezu se svou konstrukcí řadí mezi rotační vývěvy a kompresory. Blíže patří do oblasti křídlových vývěv, které se od vynálezu liší zejména tím, že jsou tvořeny válcovým tělesem statoru a válcovým rotorem, umístěným excentricky ve statoru. Mezi tato zařízení patří i zařízení dle Švýcarského patentu č. 492 875.The machine according to the invention ranks among rotary vacuum pumps and compressors by its construction. In particular, they belong to the field of wing vacuum pumps, which differ from the invention in particular in that they consist of a stator cylindrical body and a cylindrical rotor arranged eccentrically in the stator. These include devices according to Swiss Patent No. 492,875.

Excentrické umístění válcového rotoru a statoru dle švýc. patentu č. 492 875 má nevýhodu v tom, že se mění místo styku klapky rotoru se statorem po celou otáčku a proto je jejich styk pouze přímkový. Z tohoto důvodu je mezi klapkou a statorem vysoký měrný tlak, který vede k rychlému opotřebení obou částí.Eccentric placement of cylindrical rotor and stator according to swiss. No. 492,875 has the disadvantage that the point of contact of the rotor flap with the stator changes over the entire revolution and therefore their contact is only linear. For this reason, there is a high specific pressure between the flap and the stator, which leads to rapid wear of both parts.

Další nevýhoda zařízení dle švýc. pat. č. 492 875 spočívá v tom, že se velikost průřezu pracovního prostoru mezi statorem a rotorem mění v průběhu celé otáčky. Při požadavku maximální účinnosti provozu a při dopravě nestlačitelných kapalin při použití stroje jako čerpadla musí být sací a výtlačná strana od sebe oddělena pouze ve dvou protilehlých těsnicích lemích, což je automaticky zajištěno u dvouklapkových nebo dvoukřídlových strojů. Dopravované množství není v průběhu otáčky dvouklapkového stroje konstantní, ale pohybuje se od nulového do maxima a zpět do nulového. Vzhledem k tomu, že se zvětšuje vzdálenost mezi bodem styku klapky se statorem od osy rotoru, mění se plocha, na níž působí tlak a tím směr výsledné síly na klapku, čímž se mění kroutící moment.Another disadvantage of the device according to the Swiss. U.S. Pat. No. 492 875 consists in the fact that the cross-sectional area of the working space between the stator and the rotor changes during the whole revolution. When maximum efficiency is required, and when transporting incompressible fluids when using the machine as a pump, the suction and delivery sides must be separated from each other only in two opposing sealing lips, which is automatically ensured in two-leaf or double-wing machines. The transported quantity is not constant during the revolutions of the double-flap machine, but ranges from zero to maximum and back to zero. As the distance between the point of contact of the flap and the stator increases from the rotor axis, the area on which the pressure acts, and thus the direction of the resulting force on the flap, changes the torque.

V případě víceklapkových strojů při požadavku oddělení sacího výtlačného prostoru několika těsnicími liniemi probíhá na sací straně v oblasti uzavřené mezi sousedními klapkami, rotorem a statorem expanze a na výtlačné straně komprese, čímž vznikají tlakové pulsy na obou stranách.In the case of multi-flap machines, when the suction discharge space is separated by several sealing lines, the expansion takes place on the suction side in the area closed between adjacent flaps, rotor and stator, and on the discharge side of the compression, generating pressure pulses on both sides.

Jinou nevýhodu strojů obdobných švýcarskému patentu č. 492 875 je nerovnoměrný pohyb klapky. Například relativní zrychlení klapky proti rotoru při konečné fázi uzavírání je mnohem vyšší než při otevírání klapky.Another disadvantage of machines similar to Swiss Patent No. 492,875 is the uneven flap movement. For example, the relative acceleration of the flap against the rotor during the final closing phase is much higher than when opening the flap.

Uvedené nevýhody odstraňuje rotační klapkový stroj na principu dutého uzavřeného válce se souose umístěným rotorem s nejméně dvěma pohyblivými klapkami, který je předmětem vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rotor je opatřen nejméně dvěma klapkami, uloženými na čepech, přičemž rotor je soustředně umístěn ke statoru, jehož vnitřní plocha je tvořena částmi souosých válcových ploch, přičemž válcová plocha je totožného průřezu jako rotor, a přechodovými plochami s radiálními drážkami, které končí v místě jejich styku s válcovými plochami.[0007] The above-mentioned disadvantages are eliminated by a rotary damper machine based on the principle of a hollow closed cylinder with a coaxially arranged rotor with at least two movable flaps, which is the object of the invention. a stator, the inner surface of which is formed by portions of coaxial cylindrical surfaces, the cylindrical surface being of the same cross-section as the rotor, and the transition surfaces with radial grooves ending at the point of contact thereof with the cylindrical surfaces.

Výhoda stroje dle vynálezu spočívá v tom, že se mezi statorem a rotorem vytvářejí u sacího otvoru komory, které jsou dopravovány od sacího k výfukovému otvoru, kde tyto komory zanikají, přičemž dopravovaný objem je během celé otáčky konstantní.An advantage of the machine according to the invention is that chambers are formed between the stator and the rotor at the intake opening, which are conveyed from the intake to the exhaust opening, where these chambers disappear, the conveyed volume being constant throughout the revolution.

Příkladné provedení stroje podle vynálezu je znázorněno na obr. Rotací hřídele 2 se odstředivou silou postupně vychylují čtyři klapky 2 umístěné na čepech 2 ^v rotoru £. Hřídel 2 je pevně spojena s rotorem Rotor 2 j® centricky umístěn ve statoru 5_, který je tvořen dvěma částmi soustředných válcových ploch 6 a 7. Válcová plocha 7_ má průměr totožný s průměrem rotoru 2 ^se zasunutými klapkami 2. Přechodové plochy 8 a 9, které spojují válcové plochy 6 a 7' mohou mít tvar konstruovaný podle požadovaného průměru relativního zrychlení klapek 2 vůči rotoru 2* ^po celé délce přechodových ploch 9. jsou radiální drážky 10 a 11, do kterých ústí sací otvor 12, respektive výtlačný otvor 21« Radiální drážky 10 slouží pro přívod média do vznikající komory na sací straně a radiální drážka 11 pro odvod média z výtlačné strany ze zanikající komory. Bočnice 14 těsní pracovní prostor z boku na bocích klapek 2, na vnitřním obvodu statoru 2 ^{a na} vnějším obvodu rotoruExemplary embodiments of the machine according to the invention is shown in FIG. 2, the rotation of the shaft the centrifugal force gradually deflect the four flaps 2 are placed on the pins ⁱⁿ the rotor 2 £. The shaft 2 is rigidly connected to the rotor The rotor 2 is centrally located in the stator 5, which consists of two parts of the concentric cylindrical surfaces 6 and 7. The cylindrical surface 7 has a diameter identical to the diameter of the rotor 2 ^{with the} flaps 2 inserted. which connect the cylindrical surfaces 6 and 7 'may have a shape designed according to the desired diameter of the relative acceleration of the flaps 2 relative to the rotor 2 * ^{along the} entire length of the transition surfaces 9. are radial grooves 10 and 11 into which the suction opening 12 and discharge opening 21 The grooves 10 serve for supplying the medium to the emerging chamber on the suction side and the radial groove 11 for discharging the medium from the discharge side from the extending chamber. The sidewall 14 seals the working space from the side on the sides of the flaps 2, on the inner circumference of the stator 2 ^{and on the} outer circumference of the rotor

Stroj podle vynálezu má oproti strojům s excentricky umístěným rotorem výhodu v tom, že dopravovaný objem je v průběhu celé otáčky konstantní. Protože vlastní pracovní válcová plocha 6 je centricky umístěná k ose rotoru má klapka 2 s touto plochou konstantní styk a tento styk může být plošný, čímž je měrný tlak mnohem nižší než při styku přímkovém. To vede ke snížení opotřebení klapek 2. Lepší je i možnost utěsnění mezi rotorem _4 a statorem 5, nebot může být provedeno v celé válcové ploše Při použití většího počtu klapek 2 než dvě se funkce zařízení nemění, pouze se zvýší počet těsnicích linií mezi sací a výtlačnou stranou a zlepšeným těsněním se zvýší účinnost zařízení.The machine according to the invention has the advantage over machines with an eccentrically positioned rotor in that the conveyed volume is constant over the entire revolution. Since the actual cylindrical working surface 6 is centrally located to the rotor axis, the flap 2 has a constant contact with this surface and this contact can be flat, whereby the specific pressure is much lower than in a straight line contact. This leads to reduced wear of the flaps 2. The possibility of sealing between the rotor 4 and the stator 5 is also better, since it can be carried out over the entire cylindrical surface. the discharge side and the improved seal increase the efficiency of the device.

Relativní zrychlení klapek 2 proti rotoru 4. může mít požadovaný průběh navržením vhodného tvaru přechodových ploch 8. a 9^. Protože se v pracovní oblasti tvořené válcovou plochou 6 nemění průřez mezi statorem 5^ a rotorem £, je kroutící moment konstantní. Toho může být využito hlavně při použití zařízení jako motoru, protože kroutící moment je závislý pouze na tlaku přiváděného média a nikoliv na otáčkách.The relative acceleration of the flaps 2 against the rotor 4 can have the desired course by designing a suitable shape of the transition surfaces 8 and 9 '. Since the cross-section between the stator 5 and the rotor 6 does not change in the working area formed by the cylindrical surface 6, the torque is constant. This can be used mainly when using the device as an engine, since the torque is dependent only on the pressure of the supply medium and not on the speed.

Při použití j^řízení jako motoru musí být klapky 2 vychylovány do pracovní polohy například silou pružiny nebo magnetů.When using the steering as a motor, the flaps 2 must be deflected to the working position by, for example, spring or magnet forces.

Claims

Rotary damper machine based on a hollow closed cylinder principle with a coaxially mounted rotor with at least two movable flaps, characterized in that the rotor (4) is provided with at least two flaps (2) mounted on the pins (3), the rotor (4) being concentrically positioned in a stator (5), the inner surface of which is formed by portions of coaxial cylindrical surfaces (6, 7), the cylindrical surface (7) being the same diameter as the rotor (4), and transition surfaces (8, 9) with radial grooves (10, 11) ) which terminate at their point of contact with the cylindrical surfaces (6, 7).