FR2563870A1

FR2563870A1 - Improved rotor for rotary machine

Info

Publication number: FR2563870A1
Application number: FR8406788A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1984-05-02
Publication date: 1985-11-08

Abstract

This rotor for a mechanical rotary machine comprises a body 14 in which at least one rotor is rotatably mounted. This rotor comprises at least one portion of convex surface 15 in contact with the concave internal surface of the body and having the same radius as the latter. Each one of the said convex contact surfaces 15 is bounded at each end A', B' by a shoulder 18 which connects the said contact surface 15 to a portion 17 which is recessed from the lateral surface of the rotor, having a particularly smaller radius. The angle formed by the shoulder 18 with the internal surface of the body 14 is close to 90 DEG and its height is about 5-10 millimetres.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale les machines rotatives mécaniques et elle est plus particulièrement relative aux rotors utilisés dans de telles machines. The present invention relates generally to mechanical rotary machines and it relates more particularly to the rotors used in such machines.

Les rotors de certaines machines rotatives et notamment celles dans lesquelles circule un fluide, par exemple les compresseurs à palettesrotatives,certains types de pompes ou autres machines,comportent des lobes ayant une partie de surface convexe de contact avec la surface interne concave du corps dans lequel tourne le rotor, cette partie de surface convexe délimitant un arc de cercle de même rayon que celui de ladite surface interne du corps. The rotors of certain rotary machines and in particular those in which a fluid circulates, for example rotary vane compressors, certain types of pumps or other machines, comprise lobes having a portion of convex surface in contact with the concave internal surface of the body in which rotates the rotor, this part of convex surface delimiting an arc of a circle of the same radius as that of said internal surface of the body.

A partir de chaque extrémité de cet arc de cercle, le lobe présente une forme incurvée ayant un rayon inférieur.From each end of this arc, the lobe has a curved shape with a smaller radius.

I1 est bien connu que les rotors de ces machines rotatives présentent une tendance marquée à un encrassement qui est dû à une accumulation progressive de diverses impuretés dans l'espace décroissant délimité par la surface interne du corps et la partie latérale du lobe de rayon plus petit,à sa jonction avec ladite partie de contact convexe, ces surfaces délimitant entre elles un angle trds faible. It is well known that the rotors of these rotary machines exhibit a marked tendency to fouling which is due to a progressive accumulation of various impurities in the decreasing space delimited by the internal surface of the body and the lateral part of the lobe of smaller radius. , at its junction with said convex contact part, these surfaces delimiting between them a very small angle.

Dans certains cas cette accumulation d'impuretés peut former des masses compactes et dures, notamment en aval en considérant le sens de rotation du rotor, et dont la présence peut entrainer des détériorations importantes de la machine. I1 est par conséquent nécessaire de procéder à un entretien régulier entratnant un démontage complet du rotor et un nettoyage soigneux de ce dernier au moyen d'outils ou de machines-outils, sans détériorer les surfaces des palettes du rotor, ce qui constitue un travail minutieux et par conséquent long et coûteux. In certain cases this accumulation of impurities can form compact and hard masses, in particular downstream by considering the direction of rotation of the rotor, and the presence of which can cause significant deterioration of the machine. It is therefore necessary to carry out regular maintenance leading to complete disassembly of the rotor and careful cleaning of the latter using tools or machine tools, without damaging the surfaces of the rotor pallets, which constitutes meticulous work. and therefore long and expensive.

L'invention a pour but de réaliser un rotor perfectionné pour de telles machines, ne présentant pas l'inconvénient précité d'un encrassage. The object of the invention is to produce an improved rotor for such machines, which does not have the aforementioned drawback of fouling.

Elle a pour objet à cet effet un rotor pour machine rotative mécanique, comportant au moins une partie de surface convexe de contact avec la surface interne concave du corps et ayant le même rayon que celle-ci, caractérisé en ce que chacune desdites surfaces convexes de contact est délimitée à chaque extrémité par un épaulement qui relie ladite surface de contact à une partie de surface latérale du rotor ayant un rayon plus petit. It has for this purpose a rotor for a mechanical rotary machine, comprising at least a portion of convex surface of contact with the concave internal surface of the body and having the same radius as the latter, characterized in that each of said convex surfaces of contact is delimited at each end by a shoulder which connects said contact surface to a lateral surface part of the rotor having a smaller radius.

Grâce à cet agencement l'angle formé entre la surface interne du corps de la machine et la surface latérale du rotor est beaucoup plus ouvert, ce qui a pour effet d'empêcher l'accumulation des impuretés. Thanks to this arrangement, the angle formed between the internal surface of the machine body and the lateral surface of the rotor is much more open, which has the effect of preventing the accumulation of impurities.

Dans un mode de réalisation pratique le demandeur a constaté que ledit épaulement devait présenter une hauteur comprise entre 3/10 et 6/10 mm. In a practical embodiment, the applicant has found that said shoulder should have a height of between 3/10 and 6/10 mm.

La description qui va suivre en regard des desa titres d'exemples sins annexés/non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. The description which follows with reference to the titles of non-limiting / annexed examples, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.

La Fig.l est une vue schématique en coupe d'une partie d'un compresseur de fluide du type à palettes rotatives montrant l'agencement de l'un des rotors dans le corps suivant la technique antérieure;
la Fig.2 est une vue analogue à celle de la Fig.l d'un rotor suivant l'invention;
la Fig.3 est une vue schématique partielle à plus grande échelle montrant l'espace décroissant formant un angle très faible délimité par la surface interne du corps et la surface latérale d'un lobe du rotor dans les machines de la technique antérieure;
la Fig.4 est une vue analogue à celle de la Fig.3 montrant l'angle délimité entre la surface interne du corps et la surface latérale d'une palette du rotor suivant l'invention.Fig.l is a schematic sectional view of a portion of a rotary vane type fluid compressor showing the arrangement of one of the rotors in the body according to the prior art;
Fig.2 is a view similar to that of Fig.l of a rotor according to the invention;
Fig.3 is a partial schematic view on a larger scale showing the decreasing space forming a very small angle defined by the internal surface of the body and the lateral surface of a lobe of the rotor in the machines of the prior art;
Fig.4 is a view similar to that of Fig.3 showing the angle defined between the internal surface of the body and the lateral surface of a pallet of the rotor according to the invention.

L'invention sera décrite ci-après dans son application à un compresseur de fluide du type à palettes rotatives tel que décrit par exemple dans la demande de brevet NO 8209388 du demandeur qui comprend un corps présentant intérieurement une chambre cylindrique de section appropriée pourvue d'orifices d'admission et de refoulement du fluide et dans laquelle tournent deux rotors conjugués à palettes radiales constituées par des lobes, l'un seulement de ces rotors étant représenté aux Fig.l et 2 dans un but de clarté. D'une façon commode et comme connu en soi ces rotors peuvent être réalisés en une matière plastique appropriée. The invention will be described below in its application to a fluid compressor of the rotary vane type as described for example in patent application No. 8209388 of the applicant which comprises a body internally having a cylindrical chamber of appropriate section provided with fluid inlet and outlet ports and in which two rotors rotate with radial vanes formed by lobes, only one of these rotors being shown in Fig.l and 2 for clarity. Conveniently and as known per se, these rotors can be made of a suitable plastic.

En se référant à la Fig.l qui montre une moitié d'un compresseur à fluide du type à palettes rotatives, comprenant deux rotors tels que désignés -par la référence 1 montés rotatifs en sens inverse sur des axes parallèles 2 et comportant chacun trois lobes tels que 3, les lobes des deux rotors 1 engrenant ensemble en tournant en sens inverse dans un corps fermé ayant deux parties partiellement cylindriques 4 accolées. Referring to Fig.l which shows one half of a fluid compressor of the rotary vane type, comprising two rotors as designated by the reference 1 mounted rotatably in opposite directions on parallel axes 2 and each comprising three lobes such as 3, the lobes of the two rotors 1 meshing together by rotating in opposite directions in a closed body having two partially cylindrical parts 4 joined together.

Chaque lobe 3 du rotor 1 comporte une partie de surface convexe 5 de contact avec la surface interne concave 6 du corps 4, cette partie convexe de contact étant constituée par un arc de cercle AB ayant un rayon égal au rayon interne du corps 4 et en contact d'étanchéité avec cette surface interne,ceci représentant l'agencement classique. Each lobe 3 of the rotor 1 comprises a part of convex surface 5 of contact with the concave internal surface 6 of the body 4, this convex part of contact being constituted by an arc of circle AB having a radius equal to the internal radius of the body 4 and in sealing contact with this internal surface, this representing the conventional arrangement.

Sur chaque lobe du rotor l'arc AB se raccorde à une surface latérale 7 également convexe mais ayant un rayon bien plus petit On constate que l'espace décroissant délimité par la surface latérale 7 de chaque lobe avec la surface interne concave du corps 4 forme un angle très faible dans lequel s'accumulent les impuretés qui finissent par produire en ce point un dépôt dur pouvant entratner des détériorations importantes du corps et du rotor. On each lobe of the rotor, the arc AB is connected to a lateral surface 7 also convex but having a much smaller radius. It can be seen that the decreasing space delimited by the lateral surface 7 of each lobe with the concave internal surface of the body 4 forms a very small angle in which the impurities accumulate which eventually produce a hard deposit at this point which can cause significant damage to the body and the rotor.

On se réfèrera maintenant à la Fig.2, analogue à
la Fig.l et qui montre un rotor perfectionné suivant l'invention.We will now refer to Fig. 2, analogous to
Fig.l and which shows an improved rotor according to the invention.

La surface convexe de contact 15 délimitant un arc de cercle A!B' de même rayon que le rayon interne du corps 14 est délimité par un épaulement 18 à chaque extrémité et dans lequel la surface de contact 15 se raccorde à une partie de surface latérale 17 de chaque lobe,en retrait. The convex contact surface 15 delimiting an arc of a circle A! B 'with the same radius as the internal radius of the body 14 is delimited by a shoulder 18 at each end and in which the contact surface 15 is connected to a lateral surface part. 17 of each lobe, set back.

Dans 1 T exemple représenté qui montre une partie d'un compresseur de fluide ayant deux rotors conjugués, chaque partie de surface latérale 17 est limitée vers l'axe du rotor par un second épaulement 20 de raccordement avec chaque partie concave 21 du rotor dans laquelle vient s'engager un lobe correspondant du rotor eonjugué (non représenté), pour assurer l'étanchéité entre eux. In the example shown which shows a part of a fluid compressor having two combined rotors, each side surface part 17 is limited towards the axis of the rotor by a second shoulder 20 for connection with each concave part 21 of the rotor in which just engages a corresponding lobe of the eonjugate rotor (not shown), to seal between them.

En se référant S la fig.4 qui est analogue à la
Fig.3 on voit que grâce i l'invention l'espace décroissant délimité par la partie de surface latérale 17 de chaque lobe avec la surface interne du corps 4 se termine non plus par un angle très faible mais au contraire par un angle à peu près droit formé par chaque épaulement 18.Referring to S fig.4 which is analogous to the
Fig.3 we see that thanks to the invention the decreasing space delimited by the lateral surface portion 17 of each lobe with the internal surface of the body 4 no longer ends at a very small angle but on the contrary by a slightly near right formed by each shoulder 18.

Le demandeur a constaté que la présence de cet épaulement provoquait dans le fluide des remous ayant pour effet de chasser les impuretés qui sont ainsi maintenues en suspension dans le liquide et sont évacuées avec celui-ci par l'orifice de sortie du compresseur, supprimant ainsi toute accumulation de particules susceptibles de provoquer des détériorations , aussi bien entre deux lobes de rotors engrenant ensemble, comme représente à la Fig,2, qu'entre les lobes et la surface interne du corps, comme dans l'exemple décrit. The Applicant has found that the presence of this shoulder causes eddies in the fluid which have the effect of driving out the impurities which are thus kept in suspension in the liquid and are discharged with the latter through the outlet port of the compressor, thus eliminating any accumulation of particles likely to cause deterioration, both between two rotor lobes meshing together, as shown in Fig, 2, and between the lobes and the internal surface of the body, as in the example described.

Bien que l'invention ait été décrite dans son application à un compresseur de fluide du type à palettes rotatives il est évident qu'elle peut également être appliquée à toute machine rotative comportant un rotor ayant une partie de surface convexe de contact avec la surface interne concave d'un corps dans lequel il est monté rotatif. Although the invention has been described in its application to a fluid compressor of the rotary vane type, it is obvious that it can also be applied to any rotary machine comprising a rotor having a convex surface part in contact with the internal surface. concave of a body in which it is rotatably mounted.

Claims

1- Rotor for a mechanical rotary machine comprising a body in which at least one rotor is mounted for rotation, this rotor having at least a portion of convex surface in contact with the concave internal surface of the body and having the same radius as the latter, characterized in that each of said convex contact surfaces (15) is delimited at each end (A ', B') by a shoulder (18) which connects said contact surface (15) to a part (17) of the lateral surface of the rotor , having a significantly smaller radius.

2- Rotor according to claim 1, characterized in that said shoulder (18) delimits on the one hand with said lateral surface (17) of the rotor a recessed surface part and on the other hand, with said internal surface of the body ( 14) an angle close to 900.

3- Rotor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the height of said shoulder (18) is between 3/10 and 6/10 mm approximately, 'and estde-: preferably 5/10 mm .