FR2653829A1 - Pump with vanes housed in the stator - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une machine rotative comportant un stator, un rotor et des palettes logées dans le stator, cette machine pouvant etre sèche ou lubrifiée. The present invention relates to a rotary machine comprising a stator, a rotor and vanes housed in the stator, this machine being able to be dry or lubricated.
Cette machine est principalement utilisée comme pompe, mais elle peut aussi être utilisée comme compresseur. This machine is mainly used as a pump, but it can also be used as a compressor.
On connaît, par le document US 4507.067, une pompe comportant des palettes logées dans des fentes radiales du stator et des palettes logées dans le rotor. Pour éviter les chocs entre palettes du stator et palettes du rotor, un dispositif à cames commande la course des palettes du stator. Ce dispositif à cames impose l'utilisation de nombreuses pièces mécaniques, ce qui diminue la fiabilité et nécessite un réglage fréquent. De plus, les palettes, tournant avec le rotor, engendrent des efforts centrifuges importants et des chocs générateurs d'usure prématurée et de bruits. Document US Pat. No. 4,507,067 discloses a pump comprising vanes housed in radial slots in the stator and vanes housed in the rotor. To avoid impacts between stator vanes and rotor vanes, a cam device controls the travel of the stator vanes. This cam device requires the use of numerous mechanical parts, which reduces reliability and requires frequent adjustment. In addition, the vanes, rotating with the rotor, generate significant centrifugal forces and shocks generating premature wear and noise.
La présente invention a pour but de simplifier la réalisation mécanique d'une telle pompe, afin d'augmenter sa fiabilité, et ce but est atteint en supprimant les palettes du rotor, ce qui permet de supprimer le dispositif à cames. De plus toutes les palettes sont dans le stator, et elles ne font alors plus partie des masses tournantes. La maintenance de cette pompe est simplifiée car il n'y a plus obligation de démonter le rotor pour pouvoir changer ses palettes, toutes les palettes ainsi logées dans le stator, étant démontables de l'extérieur. The object of the present invention is to simplify the mechanical production of such a pump, in order to increase its reliability, and this object is achieved by eliminating the blades of the rotor, which makes it possible to remove the cam device. In addition, all the vanes are in the stator, and they are no longer part of the rotating masses. The maintenance of this pump is simplified because there is no longer any obligation to dismantle the rotor in order to be able to change its vanes, all the vanes thus housed in the stator being removable from the outside.
La présente invention a pour objet une machine rotative comportant un stator, un rotor de forme elliptique et au moins deux palettes logées dans le stator, caractérisé en ce que la surface interne du stator est cylindrique, ce qui suffit à délimiter des chambres à volume variable. The present invention relates to a rotary machine comprising a stator, an elliptical rotor and at least two pallets housed in the stator, characterized in that the internal surface of the stator is cylindrical, which is sufficient to delimit chambers with variable volume .
Selon un premier mode de réalisation, le stator comporte deux palettes diamétralement opposées, ces deux palettes delimitant deux chambres à volume variable. According to a first embodiment, the stator comprises two diametrically opposite vanes, these two vanes delimiting two chambers with variable volume.
Selon un deuxième mode de réalisation, qui permet de doubler le nombre de chambres, le rotor est creux, de forme elliptique, et un cylindre fixe, muni de deux autres palettes, est logé dans ce rotor. Ces deux autres palettes délimitent deux autres chambres à volume variable. According to a second embodiment, which makes it possible to double the number of chambers, the rotor is hollow, of elliptical shape, and a fixed cylinder, provided with two other pallets, is housed in this rotor. These two other pallets delimit two other chambers with variable volume.
Le taux de compression de la pompe est augmenté si certaines chambres sont reliées en série, de manière appropriée, ou le débit aspiré est augmenté si certaines chambres sont reliées en parallèle, de manière appropriée. The compression ratio of the pump is increased if certain chambers are connected in series, appropriately, or the suction flow is increased if certain chambers are connected in parallel, appropriately.
Il est décrit ci-après, à titre exemple et en référence aux dessins annexés, les deux modes de réalisation de la pompe selon 1 invention,
Les figures 1 à 4 montrent le premier mode ae réalisation.The two embodiments of the pump according to 1 invention are described below, by way of example and with reference to the appended drawings.
Figures 1 to 4 show the first embodiment ae.
- la figure 1 montre la pompe schématiquement selon une coupe transversale. - Figure 1 shows the pump schematically in a cross section.
- les figures 2A à 2H montrent huit phases de fonctionnement. - Figures 2A to 2H show eight operating phases.
- la figure 3 montre un exemple de réalisation pratique, en coupe schématique longitudinale. - Figure 3 shows a practical embodiment, in longitudinal schematic section.
- la figure 4 montre une coupe schématique transversale. - Figure 4 shows a schematic cross section.
- Les figures 5 à 10 montrent le deuxième mode de réalisation. - Figures 5 to 10 show the second embodiment.
- la figure 5 montre la pompe schématiquement selon une coupe tranversale. - Figure 5 shows the pump schematically in a cross section.
- les figures 6A à 6L montrent douze phases de fonctionnement. - Figures 6A to 6L show twelve operating phases.
- la figure 7 montre un exemple pratique de réalisation, en coupe longitudinaie selon VII de la figure 8
- la figure 8 est une coupe selon VIII de la figure 7
- les figures 9 et 10 sont des coupes selon respectivement IX et X de la figure 7
Dans la figure schématique 1 sont représentés les éléments essentiels de la pompe, c'est-à-dire un rotor 1 qui tourne dans un stator 2 muni de deux palettes 3 et 4.- Figure 7 shows a practical embodiment, in longitudinal section along VII of Figure 8
- Figure 8 is a section along VIII of Figure 7
- Figures 9 and 10 are sections respectively IX and X of Figure 7
In schematic figure 1 are represented the essential elements of the pump, that is to say a rotor 1 which rotates in a stator 2 provided with two vanes 3 and 4.
Le rotor 1 est de forme elliptique et il tourne dans le stator 2 dont l'alèsage est de forme cylindrique.The rotor 1 is elliptical in shape and it rotates in the stator 2, the bore of which is of cylindrical shape.
L'axe de rotation du rotor est confondu avec l'axe de l'alèsage cylindrique du stator.The axis of rotation of the rotor coincides with the axis of the cylindrical bore of the stator.
Le stator comporte deux lumières situées de part et d'autre de la palette 4, une lumière d'aspiration A1 et une lumière de refoulement R2, et deux autres lumières situées de part et d'autre de la palette 3, une lumière d'aspiration A2 et une lumière de refoulement R1. La position et la forme des lumières A1, R A R doivent être telles qu'il ne puisse jamais y avoir de 2 2' 2 passage direct entre une lumière d'aspiration et une lumière de refoulement, quelle que soit la position du rotor. L'alèsage du stator, et les deux palettes 3 et 4 délimitent deux chambres à volume variable, une chambre C 4 et une chambre C B , chaque chambre renfermant deux volumes de fluide qui varient selon la position du rotor.Le volume maximal des chambres Cα et Css est bien visible en fig 2D et 2H. The stator has two lights located on either side of the pallet 4, a suction light A1 and a discharge light R2, and two other lights located on either side of the pallet 3, a light of suction A2 and a discharge light R1. The position and shape of the lights A1, R A R must be such that there can never be a 2 2 '2 direct passage between a suction light and a discharge light, whatever the position of the rotor. The stator bore, and the two vanes 3 and 4 delimit two variable volume chambers, a C 4 chamber and a CB chamber, each chamber containing two volumes of fluid which vary according to the position of the rotor. The maximum volume of the C & alpha chambers ; and Css is clearly visible in fig 2D and 2H.
Les figures 2A à 2H montrent huit phases de fonctionnement au cours desquelles l'evolution complète d'un volume & 2 traversant la chambre Cα a été bien mise en évidence. FIGS. 2A to 2H show eight operating phases during which the complete evolution of a volume & 2 crossing the chamber C α has been highlighted.
Bien entendu, un volume équivalent fi 2 traverse la chambre Css. Ces figures montrent également un volume a précédent le volume 9 2 et un volume ot 3 suivant le volume α2, puis un volume fi l précédent le volume fi 2 et un volume fi3 suivant le volume fi 2
Dans la figure 2A, la lumière A1 est progressivement découverte grâce à la rotation du rotor 1, ce qui assure un nouveau remplissage de la chambre Cα à la pression d'aspiration, par le volume 9 2 le volume au ayant été aspiré au demi-tour précédent.Of course, an equivalent volume fi 2 passes through the chamber Css. These figures also show a volume a before volume 9 2 and a volume ot 3 according to volume α 2, then a volume fi l before volume fi 2 and a volume fi3 according to volume fi 2
In FIG. 2A, the light A1 is gradually discovered thanks to the rotation of the rotor 1, which ensures a new filling of the chamber C α at the suction pressure, by the volume 9 2 the volume au having been sucked up in the previous half-turn.
Dans la figure 2B, le remplissage se poursuit, le volume α2 continuant d'augmenter. In Figure 2B, the filling continues, the volume α 2 continuing to increase.
Dans la figure 2C, le remplissage se poursuit mais la lumière A1 commence à être obturée par le rotor. In FIG. 2C, the filling continues but the light A1 begins to be blocked by the rotor.
Dans la figure 2D, la phase d'aspiration du volumeα2 est terminée, le volumeα2 étant alors égal au volume de la chambre CCC . In Figure 2D, the suction phase of volume α 2 is complete, the volume α 2 then being equal to the volume of the chamber CCC.
Dans la figure 2E , c est le début de la phase de compression car ie volume d 2 diminue. La lumière R1 est découverte par le rotor et ceci permet le refoulement du fluide. In FIG. 2E, this is the start of the compression phase because the volume d 2 decreases. The light R1 is discovered by the rotor and this allows the discharge of the fluid.
Dans les figures 2F et 2G, la phase de refoulement se poursuit. In Figures 2F and 2G, the delivery phase continues.
Dans la figure 2H, la phase de refoulement est terminée, tout le volume i 2 ayant été refoulé dans la lumière R1. In FIG. 2H, the delivery phase is finished, all the volume i 2 having been driven into the light R1.
Après une légère rotation (position de la figure 2A) un nouveau volume α3 prendra naissance immédiatement. Il aura donc fallu un tour complet du rotor pour faire passer un volume 0( de la lumière
2 d'aspiration A1 à la lumière de refoulement R1. After a slight rotation (position in Figure 2A) a new volume α 3 will arise immediately. It will therefore have taken a full revolution of the rotor to pass a volume 0 (of light
2 suction A1 to discharge light R1.
Pendant ce tour complet, le volume p 2 est également passé de la lumière A2 à la lumière R2. During this complete revolution, the volume p 2 also went from light A2 to light R2.
On a également refouler 0 < 1 et p 1 en 1/2 tour, et aspirer i 3 et p 3 en un 1/2 tour. Il y a donc quatre refoulements par tour de rotor. We also push 0 <1 and p 1 in 1/2 turn, and suck i 3 and p 3 in 1/2 turn. There are therefore four upsets per rotor revolution.
La figure 3 montre une coupe schématique longitudinale de la pompe, dans laquelle sont représentés le conduit général 7A d'aspiration et le conduit général 8A de refoulement. Le conduit 7A débouche à l'intérieur du stator par les deux lumières Al et A2 et le conduit 8B reçoit le fluide provenant des lumières Rl et R2. Les deux lumières A1, A2 sont reliées entre elles par un conduit 16A, visible également en figure 4, et les lumières Rl, R2 sont reliées entre elles par un conduit l9A pratiqué dans le couvercle 9. FIG. 3 shows a schematic longitudinal section of the pump, in which the general suction pipe 7A and the general delivery pipe 8A are shown. The conduit 7A opens into the interior of the stator by the two ports Al and A2 and the conduit 8B receives the fluid coming from the ports R1 and R2. The two lights A1, A2 are connected together by a conduit 16A, also visible in FIG. 4, and the lights R1, R2 are connected together by a conduit l9A made in the cover 9.
La figure 4, qui est une coupe schématique transversale, montre les deux palettes 3,4 qui peuvent être maintenues contre le rotor par l'intermédiaire de deux ressorts respectivement 5 et 6. FIG. 4, which is a schematic transverse section, shows the two pallets 3, 4 which can be held against the rotor by means of two springs 5 and 6 respectively.
Dans la figure 5, montrant le deuxième mode de réalisation, l'intérieur du rotor 1 est creux et il renferme un cylindre fixe jouant le rôle d'un stator 10. Ce stator 10 comporte deux palettes 11, 12, diamètralement opposées et poussées contre le rotor au moyen d'un ressort 13. In FIG. 5, showing the second embodiment, the inside of the rotor 1 is hollow and it contains a fixed cylinder playing the role of a stator 10. This stator 10 comprises two vanes 11, 12, diametrically opposite and pushed against the rotor by means of a spring 13.
Deux lumières sont situées de part et d'autre de la palette 11, une lumière d'aspiration A3 et une lumière de refoulement R4. Deux autres lumières sont situées de part et d'autre de la palette 12, une lumière d'aspiration A4 et une de refoulement R3. Two lights are located on either side of the pallet 11, a suction light A3 and a discharge light R4. Two other lights are located on either side of the pallet 12, a suction light A4 and a discharge R3.
La position et la forme des lumières A3, A4, R3, R4 doivent être telles qu'il ne puisse jamais y avoir de passage direct entre une lumière d'aspiration et une lumière de refoulement, quelle que soit la position du rotor. The position and shape of the lights A3, A4, R3, R4 must be such that there can never be a direct passage between a suction light and a discharge light, regardless of the position of the rotor.
L'alèsage du rotor, et les deux palettes 11, 12 délimitent deux nouvelles chambres à volume variable C, C' , chaque chambre renfermant deux volumes de fluide qui varient selon la position du rotor. Le volume maximal des chambres C'α , C'ss est bien visible en fig. 6D, 6H et 6L. The bore of the rotor, and the two vanes 11, 12 delimit two new variable-volume chambers C, C ′, each chamber containing two volumes of fluid which vary according to the position of the rotor. The maximum volume of the chambers C 'α , C'ss is clearly visible in fig. 6D, 6H and 6L.
Les figures 6A à 6L montrent douze phases de fonctionnement au cours desquelles l'évolution complète d'un volume α 2 traversant la chambre CJpuis la chambre C'J, a bien été mise en évidence. Bien entendu, un volume équivalent fi 2 traverse la chambre C'αpuis la chambre C'
Ces figures montrent également un volume t 1 précédent le volume α2 un volume α3, suivant le volume α2, et un volume suivant le volume α;3, puis un volume fi précédent le volume ss2, un volume ss3 suivant le volume 2 et un volume ss4 suivant le volume ss3. Figures 6A to 6L show twelve operating phases during which the complete evolution of a volume α 2 crossing the CJ room and then the C'J room, has been highlighted. Of course, an equivalent volume fi 2 passes through the chamber C 'α then the chamber C'
These figures also show a volume t 1 preceding the volume α 2 a volume α 3, according to the volume α 2, and a volume according to the volume α; 3, then a volume fi preceding the volume ss2, a volume ss3 according to volume 2 and a volume ss4 according to volume ss3.
Dans les figures 6A à 6D, le volume α2 évolue de la manière que dans les figures 2A à 2D du premier mode. Dans la figure 6E, le volume CL 2 passant de la lumière R1 à la lumière
A3, commence à remplir la chambre C'α car le rotor découvre la lumière A Dans les figures 6F et 6G, le volume α2 continue d'être transféré de la chambre Co & la chambre C' . Dans la figure 6H, la lumière A3 est obturée et c'est la fin de l'admission dans la chambre C'α. In Figures 6A to 6D, the volume α 2 changes in the same way as in Figures 2A to 2D of the first mode. In FIG. 6E, the volume CL 2 passing from light R1 to light
A3, begins to fill the chamber C 'α because the rotor discovers the light A In Figures 6F and 6G, the volume α 2 continues to be transferred from the chamber Co & the chamber C '. In FIG. 6H, the light A3 is closed and that is the end of the admission to the chamber C 'α.
Le volume α2 est alors égal au volume de la chambre C. The volume α 2 is then equal to the volume of the chamber C.
Dans la figure 61, le refoulement commence dans cette chambre Cb(c car la lumière R3 est découverte par le rotor. In FIG. 61, the discharge begins in this chamber Cb (c because the light R3 is discovered by the rotor.
Un nouveau volume α 4 est introduit dans la chambre C 0t, > à travers la lumière Al. I1 en est de même pour un volume 4 dans la chambre C
Dans les figures 6J et 6K, le refoulement se poursuit.A new volume α 4 is introduced into the chamber C 0t,> through the light Al. I1 is the same for a volume 4 in the chamber C
In Figures 6J and 6K, the backflow continues.
Dans la figure 6L, la lumière R3 est fermée, c' est la fin de la phase de refoulement. In Figure 6L, the light R3 is closed, it is the end of the delivery phase.
Dans la figure 7 sont représentés tous les éléments essentiels de la pompe, le rotor 1, le stator extérieur 2, le stator intérieur 10, le bâti 20, un flasque 21 relié au chassis 20 par l'intermédiaire du stator 2, le chassis et le flasque étant boulonnés sur le stator 2, au moyen de boulons 22. In FIG. 7 are represented all the essential elements of the pump, the rotor 1, the external stator 2, the internal stator 10, the frame 20, a flange 21 connected to the chassis 20 by means of the stator 2, the chassis and the flange being bolted to the stator 2, by means of bolts 22.
Le châssis comporte deux roulements 23, 24 supportant un arbre 25, le rotor 1 étant lié à cet arbre 25. The chassis comprises two bearings 23, 24 supporting a shaft 25, the rotor 1 being linked to this shaft 25.
Côté roulement 23, le bâti comporte un couvercle 26 muni d'un joint 27 assurant l'étanchéité de la traversée de l'arbre
La figure 8 montre bien les palettes 3, 4 du stator externe 2, poussées en permanence sur le rotor par l'intermédiaire de ressorts, respectivement 5, 6, ainsi que les palettes 11, 12 du stator interne 10, poussées en permanence contre le rotor par l'intermédiaire d'un ressort 13.On the bearing side 23, the frame comprises a cover 26 provided with a seal 27 ensuring the sealing of the bushing of the shaft
FIG. 8 clearly shows the vanes 3, 4 of the external stator 2, permanently pushed on the rotor by means of springs, respectively 5, 6, as well as the vanes 11, 12 of the internal stator 10, pushed permanently against the rotor via a spring 13.
La figure 7 montre également l'orifice d'admission 7B de la pompe ainsi que l'orifice de refoulement 8B. L'orifice d'admission 7B est relié à la lumière A1 elle-même reliée à la lumière A2 par un passage interne 16B, comme cela est montré dans la figure 9. Figure 7 also shows the intake port 7B of the pump as well as the discharge port 8B. The admission orifice 7B is connected to the light A1 itself connected to the light A2 by an internal passage 16B, as shown in FIG. 9.
Les lumières de refoulement R1, R2 sont reliées aux lumières d'aspiration respectivement A3, A4, par l'intermédiaire de passages internes, respectivement 17, 18, comme cela est montré dans la figure 10. Dans ce cas les deux chambres C cl et C'sont montés en série, ainsi que les chambres C ss et
La figure 10 montre aussi que les lumières de refoulement R3, R4 sont reliées entre elles par un passage interne l9B, la lumière R4 étant également reliée à l'orifice de refoulement 8B.The discharge ports R1, R2 are connected to the suction ports respectively A3, A4, via internal passages, respectively 17, 18, as shown in FIG. 10. In this case the two chambers C cl and These are fitted in series, as well as the C ss and
Figure 10 also shows that the discharge ports R3, R4 are interconnected by an internal passage 19B, the port R4 also being connected to the discharge port 8B.
Les passages internes 17, 18, 19B sont situés dans le flasque 21. The internal passages 17, 18, 19B are located in the flange 21.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8914059A FR2653829A1 (en) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Pump with vanes housed in the stator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8914059A FR2653829A1 (en) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Pump with vanes housed in the stator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2653829A1 true FR2653829A1 (en) | 1991-05-03 |
Family
ID=9386814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8914059A Pending FR2653829A1 (en) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | Pump with vanes housed in the stator |
Country Status (1)
| Country | Link |
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