RU11274U1

RU11274U1 - Ротор центробежной машины

Info

Publication number: RU11274U1
Application number: RU99107427/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Елисеев; Ю.А. Сазонов; И.С. Юдин
Original assignee: Елисеев Вячеслав Николаевич; Сазонов Юрий Апполоньевич; Юдин Игорь Станиславович
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 1999-09-16

Abstract

1. Ротор центробежной машины, содержащий по крайней мере одну наклонную шайбу, установленную на вращающемся валу, отличающийся тем, что шайба выполнена в виде сплошного дискообразного тела вращения, у которого геометрическая ось вращения под острым углом пересекает геометрическую ось вращения вала с возможностью ее вращательного движения вокруг оси вращения вала.2. Ротор по п.1, отличающийся тем, что оснащен механизмом поворота шайбы относительно оси, проходящей через точку пересечения геометрической оси вращения вала с геометрической осью вращения шайбы.

Description

Ротор центробежной машины

Техническое решение относится к гидромашиностроению и компрессоростроению, в том числе к насосам, компрессорам, гидродвигателям, пневмодвигателям, гидромуфтам, движителям водных и воздушных транспортных средств.

Известна роторная машина (Патент № 698546, МПК F 04 С 3/00, опубл. 15.11.79, бюл. № 42), содержащая корпус в виде тела вращения с входными и выходными отверстиями, ротор с подшипниковыми опорами, выполненный в виде двух усеченных конусов, связанных между собой разде;пггельными стенками, и наклонную шайбу, установленную в расточках корпуса с возможностью вращения относительно неподвижной несущей оси. В наклонной шайбе выполнены две радиальные прорези, и это затрудняет использование машины при увеличении частоты вращения ротора, поскольку наличие прорезей вызывает снижение прочностных свойств самой шайбы.

Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить значение допустимой частоты вращения ротора за счет использования равнопрочной конструкции шайбы.

Технический результат достигается тем, что ротор машины, содержит наклонную шайбу, жестко установленную непосредственно на вращающемся валу. Шайба выполнена в виде сплошного дискообразного тела вращения, у которого геометрическая ось вращения под острым углом пересекает

геометрическую ось вращения вала с возможностью ее вращательного движения вокруг оси вращения вала. Равнопрочность конструкции шайбы достигается за счет увеличения ее толщины в центральной части с уменьшением толщины к цериметру. Кроме того, исключены прорези в теле шайбы. Для регулирования внешних нагрузок, действующрге на ротор, он оснащен механизмом поворота шайбы относительно оси, проходящей через точку пересечения геометрической оси вращения вала с геометрической осью вращения шайбы. Регулировка внешних нагрузок при необходимости дает возможность дополнительно увеличивать частоту вращения ротора без увеличения значений внутренних напряжений в материале шайбы.

На фиг. 1 представлен ротор центробежной машины в разрезе, на фиг. 2 представлен вид сверху фиг. 1.

Ротор центробежной машины содержит шайбу 1 и установленный в подшипниках 2 вал 3. Шайба 1 выполнена в виде дискообразного тела вращения, у которого геометрическая ось вращения 4 под острым углом Р пересекает геометрическую ось вращения 5 вала 3. Обеспечена возможность движения по окружности для каждой точки 6, лежащей на геометрической оси вращения 4 шайбы 1, причем центр 7 такой окружности расположен на геометрической оси вращения 5 вала 3. Окружность лежит в плоскости, перпендикулярной оси 5. Ротор оснащен механизмом поворота шайбы 1 относительно оси 8, проходящей через точку пересечения 9 геомелрической оси вращения 5 вала 3 с геометрической осью вращения 4 шайбы 1.

к примеру, механизм поворота может содержать втулку 10, которая может перемещаться вдоль вала 3. Втулка 10 и шайба 1 связаны тягой П, закрепленной в шарнирах.

При работе центробежной машины в насосном режиме за счет вращения ротора осуществляется силовое воздействие на перекачиваемую среду, которая заполняет пространство вокруг шайбы 1. Среда (жидкость, газ или их смесь) за счет центробежных сил перемещается от центра к периферии шайбы 1 и вовлекается во вращательное движение. При работе центробежной мащины в двигательном режиме движущаяся среда оказывает силовое воздействие на шайбу 1, вовлекая её и вал 3 во вра1цате.11ьное движение. Шайба 1 выполнена в виде дискообразного тела вращения, у которого геометрическая ось вращения 4 под острым зтлом пересекает геометрическую ось 5 вала 3, вместе с тем ось 4 вращается вокруг оси 5. При таком взаимном расположении элементов вращающегося ротора каждая точка 6, лежащая на геометрической оси вращения 4 шайбы 1, перемещается по окружности, причем центр 7 окружности расположен на геометрической оси 5 вала 3.

Жидкая или газообразная среда перемещается вдоль поверхности щайбы 1. При регулировании режима работы центробежной мащины с поворотом шайбы 1 относительно оси 8 изменяется значение угла Р и соответственно угла между вектором скорости движения среды и поверхностью шайбы 1. Тем самым изменяется и значение силы

взаимодействия потока среды с твердой поверхностью шайбы 1. К примеру, регулирование можно осуществить за счет перемещения втулки 10 вдоль вала 3, при этом усилие передается через тягу 11 на шайбу 1. С изменением угла Р и сил взаимодействия потока среды с шайбой 1 меняются и значения напряжений в материале шайбы 1. При ослаблении напряжения от внещних нагрузок может быть увеличена частота вращения ротора и напряжение от действия центробежных сил, при этом сумма значений двух названных напряжений остается неизменной. Механизм поворота также может иметь гидравлический, пневматический, электрический или иной из известных приводов, которые не влияют на сам принцип работы ротора центробежной машины.

Представленная конструкция ротора центробежной машины может быть использована при разработке различных типов насосов, компрессоров, двигателей, муфт, движителей.

Claims

1. Ротор центробежной машины, содержащий по крайней мере одну наклонную шайбу, установленную на вращающемся валу, отличающийся тем, что шайба выполнена в виде сплошного дискообразного тела вращения, у которого геометрическая ось вращения под острым углом пересекает геометрическую ось вращения вала с возможностью ее вращательного движения вокруг оси вращения вала.

2. Ротор по п.1, отличающийся тем, что оснащен механизмом поворота шайбы относительно оси, проходящей через точку пересечения геометрической оси вращения вала с геометрической осью вращения шайбы.