FR2531486A1 - Volumetric vane machine. - Google Patents

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FR2531486A1 FR8213882A FR8213882A FR2531486A1 FR 2531486 A1 FR2531486 A1 FR 2531486A1 FR 8213882 A FR8213882 A FR 8213882A FR 8213882 A FR8213882 A FR 8213882A FR 2531486 A1 FR2531486 A1 FR 2531486A1
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Abstract

The invention relates to a vane machine comprising a rotor 96 seated in a body 90, 92 and having substantially radial vanes 102. The vanes 102 have heels 104 engaged in annular grooves 108 of rings 110 seated in bores 112 of the end flanges 114 of the body and supported by ballbearings 116, 118, 120. The invention makes it possible substantially to eliminate the friction of the vanes in the body of a vane machine.

Description

Machine volumétrique d palettes.Volumetric machine for pallets.

L'invention concerne une machine volumetrique a palettes, qui peut être utilisée pour la détente ou pour la compression d'un fluide de travail.The invention relates to a volumetric vane machine, which can be used for expansion or for compression of a working fluid.

o
Une machine volume trique à palettes comprend un corps délimitant un volume cylindrique et poùrvu d'orifices d'admission et d'échappement du fluide de travail, et un rotor portant des palettes radiales, logé dans le corps et relié à l'arbre de la machine. Le rotor est monté excentré dans le volume cylindrique et tourne autour d'un axe parallèle à l'axe dudit volume. Les palettes partagent l'espace annulaire formé entre le rotor et le corps en chambres de travail, pour la détente ou la compression du fluide, selon la destination de la machine à palettes.
o
A rotary vane volume machine comprises a body delimiting a cylindrical volume and provided with inlet and outlet ports for the working fluid, and a rotor carrying radial vanes, housed in the body and connected to the shaft of the machine. The rotor is mounted eccentrically in the cylindrical volume and rotates around an axis parallel to the axis of said volume. The pallets share the annular space formed between the rotor and the body in working chambers, for expansion or compression of the fluid, depending on the destination of the pallet machine.

Dans les machines à palettes connues, les extrémités radialement externes des palettes sont appliquées, par la force centrifuge résultant de la rotation du-rotor, sur la surface cylindrique interne du corps. Les frottements de ces extrémités des palettes sur la surface interne du corps sont réduits autant que possible par lubrification, mais constituent néanmoins l'essentiel des pertes mécaniques de la machine à palettes et;interdisent des vitesses de rotation élevées du rotor, d'où une limitation tres importante des puissances nominales de ces machines.
L'invention a notamment pour but de supprimer ou, au moins, de réduire dans une treks large mesure cet inconvénient.
In known vane machines, the radially outer ends of the vane are applied, by centrifugal force resulting from the rotation of the rotor, to the internal cylindrical surface of the body. The friction of these ends of the pallets on the internal surface of the body is reduced as much as possible by lubrication, but nevertheless constitute the main part of the mechanical losses of the pallet machine and; prohibit high speeds of rotation of the rotor, from where a very significant limitation of the nominal powers of these machines.
The object of the invention is in particular to eliminate or, at least, to a large extent reduce this drawback.

Elle propose à cet effet une machine volumétrique à palettes comprenant un corps délimitant un volume interne sensiblement cylindrique et comprenant des orifices d'admission et d'échappement d'un fluide de travail, un rotor monté excentré à rotation dans le corps autour d'un axe parallèle à celui dudit volume, des palettes reçues dans des fentes radiales du rotor et partageant l'espace annulaire entre le rotor et le corps en chambres de travail, caractérisée en ce que les extrémités radialement externes desdites palettes sont maintenues écartees de l-a surface cylindrique interne du corps d'une distance relativement faible, permettant de supprimer sensiblement tous les frottements entre cette surface et lesdites extrémités des palettes.To this end, it provides a volumetric vane machine comprising a body delimiting a substantially cylindrical internal volume and comprising inlet and outlet ports for a working fluid, a rotor mounted eccentrically rotated in the body around a axis parallel to that of said volume, pallets received in radial slots of the rotor and sharing the annular space between the rotor and the body in working chambers, characterized in that the radially external ends of said pallets are kept apart from the cylindrical surface internal body of a relatively small distance, to substantially remove all friction between this surface and said ends of the pallets.

L'invention permet ainsi, en maintenant un jeu très faible entre les extrémités des palettes et la surface interne du corps, de réduire dans une proportion de 98 % la puissance a-bsorbée par le frottement des palettes dans le corps. Il devient donc possible de faire tourner le rotor à des vitesses beaucoup plus élevées que celles gui étaient admises jusqu'à présent, et de réaliser des machines à palettes ayant des puissances nominales beaucoup plus importantes que dans la technique antérieure.The invention thus makes it possible, by maintaining a very small clearance between the ends of the paddles and the internal surface of the body, to reduce by a proportion of 98% the power a-bsorbed by the friction of the paddles in the body. It therefore becomes possible to rotate the rotor at much higher speeds than those which have hitherto been accepted, and to produce vane machines having much higher nominal powers than in the prior art.

Selon un corollaire de l'invention, une machine à palettes peut être réalisée, pour une puissance donnée, avec des dimensions beaucoup plus faibles que dans la technique antérieure. Cette réduction des dimensions réduit d'autant les pertes qui se produisent par le jeu entre les extrémités radialement externes des palettes et là surface interne du corps, ces pertes étant alors du même ordre de grandeur que dans une machine à palettes de même puissance appartenant à la technique antérieure.According to a corollary of the invention, a vane machine can be produced, for a given power, with much smaller dimensions than in the prior art. This reduction in dimensions correspondingly reduces the losses which occur by the play between the radially external ends of the pallets and the internal surface of the body, these losses then being of the same order of magnitude as in a pallet machine of the same power belonging to the prior art.

Une telle machine à palettes peut être utilisée de façon très intéressante comme organe de détente dlun fluide sous pression, par exemple dans des dispositifs de récupération d'énergie thermique associés à des moteurs thermiques tels que des moteurs à combustion interne ùu, de façon aussi avantageuse, comme compresseurs dans des installations frigorifiques de moyenne et de forte puissance.Such a vane machine can be used very advantageously as an expansion member for a pressurized fluid, for example in devices for recovering thermal energy associated with heat engines such as internal combustion engines or, also advantageously. , as compressors in medium and high power refrigeration systems.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les extrémités longitudinales des palettes présentent des tenons, pattes ou talons en saillie qui sont engagés avec jeu dans des rainures annulaires de deux pièces ou bagues disposees aux extrémités longitudinales du rotor dans des logements présentés par des flasques d'extrémité du corps du moteur.According to a preferred embodiment of the invention, the longitudinal ends of the pallets have protruding lugs, lugs or heels which are engaged with play in annular grooves of two pieces or rings arranged at the longitudinal ends of the rotor in housings presented by end plates of the motor body.

Avantageusement, ces bagues sont montées rotatives autour de l'axe du volume cylindrique du corps et sont supportées par des coussinets ou des roulements à billes montés dans les flasques d'extrémité du corps.Advantageously, these rings are mounted to rotate around the axis of the cylindrical volume of the body and are supported by bearings or ball bearings mounted in the end flanges of the body.

La puissance absorbée par frottement dans les coussinets ou roulements portant les bagues de retenue des palettes représente, pour une vitesse de rotation de l'ordre de 3000 tours/minute, moins de 1 % de la puissance qui serait absorbée par le frottement des palettes dans le corps
Selon encore une autre caractéristique de l'invention,le volume cylindrique interne -précité est délimité dans le corps par une chemise fixe amovible sensiblement cylindrique, dans laquelle le rotor est logé et qui présente des fentes ou lumières parallèles en arc de cercle correspondant aux orifices d'admission et d'échappement du corps.
The power absorbed by friction in the bearings or bearings carrying the pallet retaining rings represents, for a rotation speed of the order of 3000 revolutions / minute, less than 1% of the power which would be absorbed by the friction of the pallets in the body
According to yet another characteristic of the invention, the internal cylindrical volume -precited is delimited in the body by a removable substantially cylindrical fixed jacket, in which the rotor is housed and which has slots or openings in parallel arc corresponding to the orifices body intake and exhaust.

La disposition d'une telle chemise dans le corps permet, d'une part de faciliter l'usinage et la fabrication du corps de la machine à palettes et, d'autre part, de modifier les caractéristiques de cette machine, ainsi que sa destination (détente ou compression d'un fluide de travail), en changeant ladite chemise
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels.
The arrangement of such a jacket in the body makes it possible, on the one hand to facilitate the machining and manufacture of the body of the pallet machine and, on the other hand, to modify the characteristics of this machine, as well as its destination. (expansion or compression of a working fluid), by changing said shirt
In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur à palettes comprenant une chemise selon l'invention.Figure 1 is a longitudinal sectional view of a vane motor comprising a jacket according to the invention.

La figure 2 est une vue en coupe transversale de ce moteur.Figure 2 is a cross-sectional view of this engine.

La figure 3 est une vue en coupe transversale de la chemise, selon la ligne-III-II de la figure 4.FIG. 3 is a cross-sectional view of the jacket, along line-III-II of FIG. 4.

La figure 4 est une vue en coupe axiale de cette chemise, selon la ligne IV-IV de la figure 3.FIG. 4 is a view in axial section of this jacket, along the line IV-IV of FIG. 3.

La figure 5 est une vue en coupe transversale du rotor, représentant une autre caractéristique de l'invention.Figure 5 is a cross-sectional view of the rotor, showing another feature of the invention.

La figure 6 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un moteur à palettes selon l'invention.Figure 6 is a partial view in longitudinal section of a vane motor according to the invention.

La figure -7 est une vue en coupe transversale de ce moteur, selon la ligne brisée VI-VI de la figure 6.FIG. -7 is a cross-sectional view of this engine, along the broken line VI-VI of FIG. 6.

On se réfère d'abord aux figures 1 à 5, qui représentent schématiquement une machine volumétrique à palettes comprend nant certaines des caractéristiques de l'invention.Reference is first made to FIGS. 1 to 5, which schematically represent a volumetric vane machine comprising some of the characteristics of the invention.

Cette machine comprend un corps 10 de forme sensiblement cylindrique, comportant un canal 12 d'admission et un canal 14 d'échappement du fluide de travail. Ces canaux débouchent sensiblement radialement dans le corps 10, respectivement dans une chambre d'admission 16 et une chambre d'échappement 18, qui sont séparées l'une de l'autre par des saillies internes 20 et 22, à surface interne cylindrique, du corps 10 (figure 2). Ces saillies 20 et 22 forment des surfaces d'appui et de positionnement d'une chemise cylindrique 24 qui est fixée amoviblement par tous moyens appropriés sur ces saillies.This machine comprises a body 10 of substantially cylindrical shape, comprising an inlet channel 12 and an outlet channel 14 for the working fluid. These channels open out substantially radially into the body 10, respectively into an intake chamber 16 and an exhaust chamber 18, which are separated from each other by internal projections 20 and 22, with cylindrical internal surface, of the body 10 (Figure 2). These projections 20 and 22 form bearing and positioning surfaces of a cylindrical jacket 24 which is removably fixed by any suitable means on these projections.

La chemise interne 24 comprend (figures 3 et 4) des fentes ou lumières transversales parallèles 26 et 28 d'admission et d'échappement respectivement, les lumières d'admission 26 destinées à déboucher dans la chambre d'admission 16 du corps étant plus courtes que les lumières d?échappement 28 destinées à déboucher dans la chambre d'échappement 18 de ce corps.The inner jacket 24 comprises (FIGS. 3 and 4) parallel transverse slots or openings 26 and 28 for inlet and outlet respectively, the inlet openings 26 intended to open into the inlet chamber 16 of the body being shorter that the exhaust lights 28 intended to open into the exhaust chamber 18 of this body.

A l'intérieur de la chemise 24 est disposé un rotor cylindrique 30 dont les extrémités axiales sont raccordées par des portées cylindriques 32 à des bouts d'arbre 34 et 36 respectivement, de même axe que le rotor 30 et les portées cylindriques 32. L'arbre 34 forme l'arbre de sortie de la machine à palettes, tandis que le bout d'arbre opposé 36 permet l'actionnement d'une pompe à huile, comme cela sera décrit dans ce qui suit.Inside the jacket 24 is arranged a cylindrical rotor 30 whose axial ends are connected by cylindrical bearings 32 to shaft ends 34 and 36 respectively, of the same axis as the rotor 30 and the cylindrical bearings 32. L 'shaft 34 forms the output shaft of the pallet machine, while the opposite shaft end 36 allows the actuation of an oil pump, as will be described in the following.

Le corps 10 (figure 1) est fermé, à ses extrémités axiales, par deux flasques annulaires 40 fixés au corps 10 par des goujons filetés 42. Les flasques annulaires 40 sont traverses axialement avec jeu par les portées cylindriques 32 du rotor 30.'Les bouts d'arbre 34 et 36 sont supportés,-de part et d'autre des flasques 40, par des coussinets ou roulements 44 logés dans des boites cylindriques 46 fixées au moyen de goujons filetés 48 sur les flasques 40. Les extrémités axiales des boîtes 46 sont fermées par des plaques 50 et 52 respectivement portant des garnitures d'étanchéité 54 traversées par les bouts d'arbre 34 et 36 respectivement. Sur la plaque 52 est fié, par des boulons, un carter 56 présentant en partie supérieure un orifice ou raccord 58 d'arrivée d'huile dè lubrification.A l'intérieur du carter 56 est logée une pompe à huile 60 entraînée- 'par le bout d'arbre 36 au moyen d'un excentrique 62 solidaire du bout d'arbre et d'un xoulement 64 interposé-entre l'excentrique 62 et un plongeur 66 de la pompe 60.The body 10 (FIG. 1) is closed, at its axial ends, by two annular flanges 40 fixed to the body 10 by threaded studs 42. The annular flanges 40 are traversed axially with clearance by the cylindrical bearings 32 of the rotor 30.'Les shaft ends 34 and 36 are supported, on either side of the flanges 40, by bearings or bearings 44 housed in cylindrical boxes 46 fixed by means of threaded studs 48 on the flanges 40. The axial ends of the boxes 46 are closed by plates 50 and 52 respectively carrying seals 54 crossed by the shaft ends 34 and 36 respectively. On the plate 52 is secured, by bolts, a casing 56 having in the upper part an orifice or fitting 58 for supplying lubricating oil. Inside the casing 56 is housed an oil pump 60 driven by the shaft end 36 by means of an eccentric 62 integral with the shaft end and a discharge 64 interposed between the eccentric 62 and a plunger 66 of the pump 60.

La sortie de la pompe à huile 60 est reliée par un canal 68 de la plaque porte-garniture 52 et par des conduits (non représentes) à des canaux 70 formés dans les boîtes 46 pour diriger l'huile dans l'espace compris entre les roulements 44 et les flasques 40. L'huile ainsi amenée dans les boîtes 46 est à une pression supérieure à la pression du fluide dans le corps 10 et peut lubrifier les roulements 44 et gagner l'intérieur du corps 10 en passant par le faible jeu annulaire formé entre les portées cylindriques 32 du rotor et les alésages correspondants des flasques 40. Les boîtes 46 présentent également des canaux 72 d'évacuation d'huile.The outlet of the oil pump 60 is connected by a channel 68 of the packing plate 52 and by conduits (not shown) to channels 70 formed in the boxes 46 to direct the oil into the space between the bearings 44 and the flanges 40. The oil thus brought into the boxes 46 is at a pressure greater than the pressure of the fluid in the body 10 and can lubricate the bearings 44 and reach the interior of the body 10 via the small clearance annular formed between the cylindrical bearings 32 of the rotor and the corresponding bores of the flanges 40. The boxes 46 also have channels 72 for discharging oil.

Le rotor 30 comprend (figure 2) des fentes sensiblement radiales 74 débouchant sur sa périphérie extérieure, dans lesquelles sont introduites des palettes 76 de forme sensiblement rectangulaire plane. Les palettes 76 sont destinées à être appliquées, par leur extrémité radialement externe, sur la surface interne de la chemise cylindrique 28, en partageant l'espace annulaire compris entre la surface périphérique du rotor et la surface interne du corps 10 et/ou de la chemise 24 en chambres de travail du fluide amené à la machine à palettes.The rotor 30 comprises (FIG. 2) substantially radial slots 74 opening onto its outer periphery, into which are inserted pallets 76 of substantially rectangular planar shape. The pallets 76 are intended to be applied, by their radially external end, to the internal surface of the cylindrical jacket 28, sharing the annular space comprised between the peripheral surface of the rotor and the internal surface of the body 10 and / or the jacket 24 in working chambers of the fluid supplied to the pallet machine.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, les palettes 76 sont également guidées, au voisinage de leurs extrémités longitudinales ou axiales, par des épaulements cylindriques 78 des flasques 40, épaulements sur lesquels portent les côtés longitudinaux internes 80 desdites palettes. Les épaulements cylindriques 78 ont le même axe que la chemise 24 et sont donc excentrés par rapport au rotor 30.In the embodiment of FIG. 1, the pallets 76 are also guided, in the vicinity of their longitudinal or axial ends, by cylindrical shoulders 78 of the flanges 40, shoulders on which the internal longitudinal sides 80 of said pallets bear. The cylindrical shoulders 78 have the same axis as the jacket 24 and are therefore offset from the rotor 30.

Ainsi, quand le rotor 30 tourne autour-de son axe de rotation, qui est l'axe des bouts d'arbre 34 et 36, chaque palette 76 est amenée à occuper les différentes positions représentées en figure 2. Les frottements des bords des palettes sur la surface interne de la chemise 24, sur les faces internes des flasques 40 et sur les épaulements cylindriques 78, sont réduits par lubrification, grâce à l'huile fournie par la pompe 60, amenée à l'intérieur du corps 10 et de la chemise 24 le long des portées cylindriques 32 du rotor'30. Thus, when the rotor 30 rotates around its axis of rotation, which is the axis of the ends of the shafts 34 and 36, each pallet 76 is brought to occupy the different positions represented in FIG. 2. The friction of the edges of the pallets on the internal surface of the jacket 24, on the internal faces of the flanges 40 and on the cylindrical shoulders 78, are reduced by lubrication, thanks to the oil supplied by the pump 60, brought inside the body 10 and the jacket 24 along the cylindrical surfaces 32 of the rotor'30.

Pour réduire encore ces frottements, l'invention prévoit (figure 5) que les fentes radiales 74 formées dans le rotor 30 pour le logement des palettes soient légèrement inclinées par rapport à une orientation radiale, de telle sorte que le bord radialement externe des palettes soit légèrement décalé en arrière par rapport au sens de rotation du rotor 30, indiqué par la flèche 82. Cette mesure favorise la formation d'un coin d'huile entre le bord longitudinal radialement externe des palettes et la surface interne de la chemise 24.To further reduce this friction, the invention provides (FIG. 5) that the radial slots 74 formed in the rotor 30 for housing the pallets are slightly inclined relative to a radial orientation, so that the radially outer edge of the pallets is slightly offset back from the direction of rotation of the rotor 30, indicated by the arrow 82. This measure promotes the formation of an oil wedge between the radially outer longitudinal edge of the pallets and the inner surface of the jacket 24.

Un mode de réalisation préféré de l'invention, représenté aux figures 6 et 7, permet de supprimer les frottements qui, dans la technique antérieure, représentent les pertes mécaniques de la machine à palettes, des essentiellement à l'application sous l'effet de la force centrifuge, quand le rotor est entraîné en rotation, des bords longitudinaux radialement externes des palettes sur la surface interne de la chemise.A preferred embodiment of the invention, represented in FIGS. 6 and 7, makes it possible to eliminate the friction which, in the prior art, represents the mechanical losses of the pallet machine, essentially during application under the effect of the centrifugal force, when the rotor is rotated, of the radially outer longitudinal edges of the pallets on the inner surface of the jacket.

Dans ces figures, on n'a représenté qu'une partie dune machine à palettes selon l'invention, mais cette partie est largement suffisante pour la compréhension de l'invention.In these figures, only one part of a pallet machine according to the invention has been shown, but this part is more than sufficient for understanding the invention.

Le corps de la machine est désigné par la référence 90 et comprend, comme dans le mode de réalisation précédente une chemise interne cylindrique 92 d'axe 94. Dans cette chemise est logé un rotor 96 monté à rotation autour d'un axe 98 parallèle à l'axe 94. Le rotor présente, comme précédemment décrit, des fentes sensiblement radiales 100 débouchant sur sa surface périphérique extérieure et recevant des palettes 102.The body of the machine is designated by the reference 90 and comprises, as in the previous embodiment, a cylindrical internal jacket 92 of axis 94. In this jacket is housed a rotor 96 mounted for rotation about an axis 98 parallel to the axis 94. The rotor has, as previously described, substantially radial slots 100 opening onto its outer peripheral surface and receiving pallets 102.

Ces palettes présentent, à leurs extrémités longitudinales ou axiales, des tenons, pattes ou talons 104 s'étendant dans le plan desdites palettes et prolongeant leur bord longitudinal interne 106. Ces talons, de forme rectangulaire, sont engagés dans les rainures cylindriques 104 d'axe 94 de deux bagues annulaires cylindriques 110 également d'axe 94 disposées de part et d'autre du rotor Chaque bague 110 est logée avec un jeu faible dans l'alésage 112 d'un flasque d'extrémité 114 du corps 90 du moteur < palettes et est supportée par la cage externe 116 d'un roulement à billes 118 dont la cage interne 120 est elle-même supportée fixement par une portée cylindroque 122 d'une plaque 124 interposée entre le flasque annulaire 114 et une boite a roulement 126, analogue aux boites 46 du mode de réalisation représenté en figure 1. La surface cylindrique externe de la portée 122 est d'axe 94, tandis que sa surface cylindrique interne est d'axe~98. These pallets have, at their longitudinal or axial ends, tenons, lugs or heels 104 extending in the plane of said pallets and extending their internal longitudinal edge 106. These heels, of rectangular shape, are engaged in the cylindrical grooves 104 of axis 94 of two cylindrical annular rings 110 also of axis 94 arranged on either side of the rotor Each ring 110 is housed with a small clearance in the bore 112 of an end flange 114 of the body 90 of the engine < pallets and is supported by the external cage 116 of a ball bearing 118 whose internal cage 120 is itself fixedly supported by a cylindrical bearing 122 of a plate 124 interposed between the annular flange 114 and a rolling box 126, similar to the boxes 46 of the embodiment shown in FIG. 1. The external cylindrical surface of the bearing surface 122 has an axis 94, while its internal cylindrical surface has an axis ~ 98.

La portée cylindrique 122 de la plaque 124 est traversée avec un jeu faible par une partie cylindrique 128 du rotor 96, qui se termine par un bout d'arbre 130 correspondant par exemple au bout d'arbre 36 de la figure 1.The cylindrical bearing surface 122 of the plate 124 is crossed with a small clearance by a cylindrical part 128 of the rotor 96, which ends in a shaft end 130 corresponding for example to the shaft end 36 of FIG. 1.

Comme dans le mode de réalisation précédent, la boite à roulement 126 présente au moins un canal 132 d'amenée d'huile et un canal 134 de sortie d'huile. La plaque 124 comprend au moins un perçage 136 débouchant à ses extrémités dans la boîte à roulement 126 et entre les deux cages 116 et 120 du roulement à billes, respectivement, tandis que la bague 110 présente également au moins un perçage 138 dont les extrémités débouchent respectivement entre les deux cages du roulement à billes et dans le fond de la rainure annulaire 108.As in the previous embodiment, the bearing box 126 has at least one oil supply channel 132 and an oil outlet channel 134. The plate 124 comprises at least one hole 136 opening at its ends in the rolling box 126 and between the two cages 116 and 120 of the ball bearing, respectively, while the ring 110 also has at least one hole 138, the ends of which open out respectively between the two cages of the ball bearing and in the bottom of the annular groove 108.

Comme dans le mode de réalisation précédent, l'huile peut circuler également entre la partie cylindrique 128 du rotor 96 et la surface interne de la portée cylindrique 122 de la plaque 124, pour parvenir à l'intérieur du corps 90.As in the previous embodiment, the oil can also circulate between the cylindrical part 128 of the rotor 96 and the internal surface of the cylindrical surface 122 of the plate 124, to reach the interior of the body 90.

s
Les talons 104 formés aux extrémités longitudinales des palettes 102 ont pour but de préserver un jeu très faible entre la surface cylindrique interne de la chemise 92 et les bords longitudinaux externes 140 des palettes, pour éviter leur frottement. Le jeu en question peut être extrêmement faible, de l'ordre de quelques microns, mais peut également atteindre des valeurs de 1 à 2 centièmes de millimètre.
s
The heels 104 formed at the longitudinal ends of the pallets 102 have the purpose of preserving a very small clearance between the internal cylindrical surface of the jacket 92 and the external longitudinal edges 140 of the pallets, to avoid their friction. The play in question can be extremely small, of the order of a few microns, but can also reach values of 1 to 2 hundredths of a millimeter.

Quand le rotor 96 est entraîné en rotation, les talons 104 des palettes 102 entraînent en rotation la bague 110 autour de l'axe 94. When the rotor 96 is rotated, the heels 104 of the pallets 102 rotate the ring 110 around the axis 94.

De préférence, les faces radialement externes et radialement internes des talons 104 sont convexes, comme on le voit en figure 7.Preferably, the radially external and radially internal faces of the heels 104 are convex, as seen in FIG. 7.

Les bords longitudinaux externes 140 des palettes 102, qui sont guidées par leurs talons 104 dans les rainures 108 des bagues 110, décrivent une conchoïde de cercle quand le rotor 96 est entraîné en rotation. Pour que le jeu entre le bord externe 140 d'une palette et la surface interne de la chemise 92 reste constant quand le rotor tourne, il faut que cette surface interne ait également la forme d'une concholde de cercle. Si la surface interne de la chemise 92 était parfaitement cylindrique à section circulaire, ce jeu varierait, ce qui se traduirait par une augmentation des pertes entre les différentes chambres de travail limitées par les palettes 102.The external longitudinal edges 140 of the pallets 102, which are guided by their heels 104 in the grooves 108 of the rings 110, describe a conchoid of a circle when the rotor 96 is driven in rotation. In order for the clearance between the external edge 140 of a pallet and the internal surface of the jacket 92 to remain constant when the rotor turns, this internal surface must also have the shape of a circle conchold. If the internal surface of the jacket 92 were perfectly cylindrical with a circular section, this play would vary, which would result in an increase in losses between the different working chambers limited by the pallets 102.

En fonction des besoins, les roulements à billes 116, 118, 120 portant les bagues 110 peuvent être remplacés par des coussinets, des paliers lisses, des paliers à fluide, etc.Depending on requirements, the ball bearings 116, 118, 120 carrying the rings 110 can be replaced by bearings, plain bearings, fluid bearings, etc.

La suppression des frottements entre les bords externes 140 des palettes et la surface interne de la chemise 92 permet au moins de doubler la vitesse de rotation du rotor, et ce doublement de la vitesse de rotation se traduit, toutes choses égales par ailleurs, par un doublement de la puissance du moteur à palettes.The elimination of friction between the external edges 140 of the pallets and the internal surface of the jacket 92 makes it possible at least to double the speed of rotation of the rotor, and this doubling of the speed of rotation results, all other things being equal, by a doubling the power of the vane motor.

Le fluide de travail peut être un liquide ou un gaz, par exemple de la vapeur d'eau, un fluide organique, de l'air, de l'huile, etc.The working fluid can be a liquid or a gas, for example steam, organic fluid, air, oil, etc.

Les machines à palettes selon l'invention, quand elles sont utilisées en organes de détente d'un gaz sous pression, peuvent être utilisées dans de très larges gammes de puissance et présentent de nombreux avantages par rapport aux autres-organes de détente concurrents.The vane machines according to the invention, when they are used as expansion devices for a pressurized gas, can be used in very wide power ranges and have many advantages compared to other competing expansion devices.

Les machines selon l'invention peuvent également être utilisées en compresseurs (il suffit pour cela de modifier l'étendue des chambres et lumières d'admission et d'échap- pement) et présentent de nombreux avantages par rapport aux compresseurs à pistons alternatifs ou aux compresseurs à vis, tels que ceux utilisés dans les installations frigorifiques de grande puissance. The machines according to the invention can also be used as compressors (it suffices to modify the extent of the intake and exhaust chambers and lights) and have many advantages compared to reciprocating piston compressors or screw compressors, such as those used in large power refrigeration installations.

Claims (10)

Revendications.Claims. 1. Machine volumétrique à palettes, comprenant un corps délimitant un volume interne sensiblement cylindrique et comprenant des orifices d'admission et d'échappement d'un fluide de travail, un rotor monté excentré à rotation dans le corps autour d'un axe parallèle à celui dudit volume, des palettes reçues dans des fentes radiales dudit rotor et partageant l'espace annulaire entre le rotor et le corps en chambres de travail, caractérisée en ce que les extrémités radialement externes (140) des palettes (102) sont maintenues écartées de la surface sensiblement cylindrique interne du corps (90, 92) d'une distance relativement faible, permettant de supprimer sensiblement tous-les frottements entre cette surface et lesdites extrémités (140) des palettes (102).1. Volumetric vane machine, comprising a body delimiting a substantially cylindrical internal volume and comprising inlet and outlet ports for a working fluid, a rotor mounted eccentrically rotated in the body around an axis parallel to that of said volume, pallets received in radial slots of said rotor and sharing the annular space between the rotor and the body in working chambers, characterized in that the radially external ends (140) of the pallets (102) are kept apart from the substantially cylindrical internal surface of the body (90, 92) from a relatively small distance, making it possible to eliminate substantially all of the friction between this surface and said ends (140) of the pallets (102). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités longitudinales des palettes (102) présentent des talons en saillie (10a) qui sont engagés avec un jeu faible dans des rainures annulaires (108) de deux bagues (110) disposées aux extrémités longitudinales du rotor (96) dans des alésages (112) de deux flasques d'extrémités (114) dudit corps (90).2. Machine according to claim 1, characterized in that the longitudinal ends of the pallets (102) have projecting heels (10a) which are engaged with a slight clearance in annular grooves (108) of two rings (110) disposed at longitudinal ends of the rotor (96) in bores (112) of two end flanges (114) of said body (90). 3. Machine selon la revendiÇatlon 2, caracterisée en ce que lesdites rainures annulaires (108) sont-coaxiales au volume cylindrique dans lequel le rotor (96) est reçu.3. Machine according to claim 2, characterized in that said annular grooves (108) are coaxial with the cylindrical volume in which the rotor (96) is received. 4. Machine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdites bagues (110) sont montées rotatives autour de l'axe (94) dudit volume cylindrique et sont supportées par des coussinets ou roulements à billes (116, 118, 120) montés dans lesdits flasques d'extrémités (114).  4. Machine according to claim 2 or 3, characterized in that said rings (110) are rotatably mounted around the axis (94) of said cylindrical volume and are supported by bearings or ball bearings (116, 118, 120) mounted in said end flanges (114). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que des canaux de lubrification (138) sont formes à travers lesdites bagues (110) et débouchent dans les rainures annulaires (108). 5. Machine according to any one of claims 2 to 4, characterized in that lubrication channels (138) are formed through said rings (110) and open into the annular grooves (108). 6. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit volume cylindrique est délimité dans le corps (10, 90) par une chemise fixe amovible (24, 92) sensiblement cylindrique, dans laquelle le rotor (30, 96) est logé et qui présente des fentes ou lumières (26, 28) parallèles en arc de cercle correspondant aux orifices d'admission (12) et d'échappement (14) du corps.6. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that said cylindrical volume is delimited in the body (10, 90) by a removable fixed jacket (24, 92) substantially cylindrical, in which the rotor (30, 96) is housed and which has slots or openings (26, 28) parallel in an arc corresponding to the inlet (12) and exhaust (14) orifices of the body. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite chemise (92) est de forme conchoidale de telle sorte que le jeu entre l'extrémité radialement externe (140) d'une palette et la surface interne de ladite chemise (92) reste constant au cours de la rotation du rotor.7. Machine according to claim 6, characterized in that said jacket (92) is of conchoidal shape so that the clearance between the radially outer end (140) of a pallet and the inner surface of said jacket (92) remains constant during the rotation of the rotor. 8. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les palettes (76, 102) sont légèrement inclinées par rapport à une orientation radiale, de telle sorte que leur extrémité radialement externe est légèrement décalée en arrière par rapport au sens de rotation du rotor.8. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the pallets (76, 102) are slightly inclined relative to a radial orientation, so that their radially outer end is slightly offset backward relative to the direction of rotor rotation. 9. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle fonctionne en organe de détente d'un fluide sous pression qui cède de l'énergie au rotor.9. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that it operates as an expansion member of a pressurized fluid which transfers energy to the rotor. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisée en ce qu'elle fonctionne en compresseur d'un fluide de travail. 10. Machine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it operates as a compressor for a working fluid.
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