RU116897U1

RU116897U1 - ROTARY-VANE MACHINE

Info

Publication number: RU116897U1
Application number: RU2011153856/06U
Authority: RU
Inventors: Юрий Рэмович Залыгин; Михаил Аркадьевич Шурдов
Original assignee: "Дайна Холдингс Лимитед"
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-06-10

Abstract

1. Роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой, образующей рабочую камеру машины, и окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно, полый цилиндрический ротор с приводом и продольными радиальными профилированными пазами, установленный в неподвижном корпусе эксцентрично по отношению к расточке неподвижного корпуса, рабочие лопатки-лопасти с проушинами, установленные в шарнирах, размещенных, в свою очередь, с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах полого ротора, отличающаяся тем, что проушины лопаток размещены внутри полости ротора и установлены на оси, соосной оси внутренней цилиндрической расточки неподвижного корпуса и выполненной, в свою очередь, в виде кривошипа, шип которого установлен в полом цилиндрическом роторе так, что ось шипа соосна оси полого цилиндрического ротора. ! 2. Роторно-лопастная машина по п.1, отличающаяся тем, что шип кривошипа установлен в полом цилиндрическом роторе с возможностью скольжения в нем. ! 3. Роторно-лопастная машина по п.1, отличающаяся тем, что в неподвижном корпусе выполнены более одной соосной внутренней цилиндрической расточки, образующих рабочие камеры машины, а в роторе выполнено более одной соответствующей полости. ! 4. Роторно-лопастная машина по п.1, отличающаяся тем, что во внутренней цилиндрической расточке неподвижного корпуса выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка. ! 5. Роторно-лопастная машина по п.4, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна продольная выемка во внутренней цилиндрической расточке неподвижного к 1. Rotary-blade machine containing a stationary body with an internal cylindrical bore forming the working chamber of the machine, and ports for supply and discharge of the working medium, communicated with the pressure and drain lines, respectively, a hollow cylindrical rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves, installed in the fixed body is eccentric with respect to the bore of the fixed body, the working blades-blades with lugs installed in the hinges, located, in turn, with the possibility of rotation in the longitudinal radial profiled grooves of the hollow rotor, characterized in that the lugs of the blades are located inside the rotor cavity and installed on an axis coaxial with the axis of the internal cylindrical bore of the stationary body and made, in turn, in the form of a crank, the spike of which is installed in the hollow cylindrical rotor so that the axis of the spike is coaxial with the axis of the hollow cylindrical rotor. ! 2. Rotary vane machine according to claim 1, characterized in that the crank pin is mounted in the hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding therein. ! 3. A rotary vane machine according to claim 1, characterized in that more than one coaxial internal cylindrical bore is made in the fixed body, forming the working chambers of the machine, and more than one corresponding cavity is made in the rotor. ! 4. A rotary vane machine according to claim 1, characterized in that at least one longitudinal recess is made in the inner cylindrical bore of the stationary body. ! 5. The rotary vane machine according to claim 4, characterized in that at least one longitudinal recess in the inner cylindrical bore of the stationary

Description

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использована в конструкциях роторно-лопастных механизмов роторных машин.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in the construction of rotor-blade mechanisms of rotor machines.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, и известным из существующего уровня техники является роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой и окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно полый цилиндрический ротор с приводом и продольными радиальными профилированными пазами с противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями, эксцентрично размещенный в расточке корпуса, установленные в шарнирах, имеющих плосковыпуклую форму, лопатки, имеющие рабочие и торцевые поверхности, с проушинами, охватывающими ось, совпадающую с осью расточки корпуса, причем шарниры размещены с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах ротора за счет взаимодействия своей внешней выпуклой поверхностью с их противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями (см. США, патент 3892502, НКИ 418/15, 1975).The closest technical solution selected for the prototype, and known from the existing level of technology, is a rotor-blade machine containing a fixed body with an internal cylindrical bore and the windows for supplying and discharging the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively, a hollow cylindrical rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves with opposite concave arcuate surfaces, eccentrically placed in the bore of the housing, mounted in hinges having flat-convex shape, blades having working and end surfaces, with eyes covering an axis coinciding with the axis of the body bore, the hinges being rotatably rotated in the longitudinal radial profiled grooves of the rotor due to the interaction of their external convex surface with their opposite concave arcuate surfaces (cm U.S. Patent 3892502, NCI 418/15, 1975).

Достижению требуемого технического результата - повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы в более широком диапазоне параметров - в известной роторно-лопастной машине препятствуют, например, значительные пневмогидравлические и механические потери при движении разделительных лопаток-лопастей в радиальных пазах цилиндрического ротора, а также явление заклинивания шарниров и лопаток, имеющее место при высоких коэффициентах трения.The achievement of the required technical result — improving operational characteristics and reliability in a wider range of parameters — is prevented, for example, by significant pneumohydraulic and mechanical losses during the movement of dividing vanes in the radial grooves of the cylindrical rotor, as well as the phenomenon of jamming of hinges and blades, taking place at high friction coefficients.

Это наблюдается в результате отклонения профиля поверхности шарнира, взаимодействующей с поверхностью паза ротора, которое может иметь место при удлинении ротора, необходимой для достижения указанных целей, вследствие деформации лопаток-лопастей.This is observed as a result of deviation of the hinge surface profile interacting with the surface of the rotor groove, which can occur when the rotor is elongated, which is necessary to achieve these goals, due to the deformation of the blade vanes.

Кроме того, техническое воплощение такой конструкции требует применения определенных конструктивных приемов из-за того, что ось, размещенная в полом роторе и на которой установлены лопатки, тем не менее, закреплена на неподвижном корпусе.In addition, the technical embodiment of such a design requires the use of certain structural methods due to the fact that the axis located in the hollow rotor and on which the blades are mounted is nevertheless fixed on a fixed casing.

Это усложняет конструкцию машины в целом.This complicates the design of the machine as a whole.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезной модели, является создание роторно-лопастной машины, обеспечивающей качественное улучшение эксплуатационных характеристик и увеличение производительности роторно-лопастной машины при одновременном увеличении ее ресурса.The task to which the claimed utility model is directed is to create a rotor-vane machine that provides a qualitative improvement in operational characteristics and an increase in the productivity of the rotor-vane machine while increasing its resource.

К техническим результатам, получаемым от реализации заявленной полезной модели, можно отнести повышение надежности роторно-лопастной машины за счет предотвращения заклинивания взаимодействующих между собой элементов роторно-лопастного механизма, уменьшение трения в рабочих поверхностях трения, уменьшение общих механических потерь и, как следствие, уменьшение пневмогидравлических потерь роторной машины и повышение ее коэффициента полезного действия (КПД).The technical results obtained from the implementation of the claimed utility model include improving the reliability of a rotor-vane machine by preventing jamming of interacting elements of the rotor-vane mechanism, reducing friction in the working surfaces of friction, reducing general mechanical losses and, as a result, reducing pneumohydraulic losses of the rotor machine and increase its efficiency (efficiency).

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что, в роторно-лопастной машине, имеющей неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой, образующей рабочую камеру машины, и окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно, полый цилиндрический ротор с приводом и продольными радиальными профилированными пазами, с противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями, установленный в неподвижном корпусе эксцентрично по отношению к расточке неподвижного корпуса, лопатки-лопасти с проушинами, имеющие рабочие и торцевые поверхности, и установленные в шарнирах, имеющих, в свою очередь, плосковыпуклую форму, причем шарниры размещены с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах полого ротора за счет взаимодействия своей внешней выпуклой поверхностью с их противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями, согласно полезной модели, проушины лопаток размещены внутри полости ротора и установлены на оси, соосной оси внутренней цилиндрической расточки неподвижного корпуса, и выполненной, в свою очередь, в виде кривошипа, шип которого установлен в полом цилиндрическом роторе так, что ось шипа соосна оси полого цилиндрического ротора.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, in the rotor-blade machine, having a fixed body with an internal cylindrical bore, forming the working chamber of the machine, and the windows for supplying and discharging the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively, are hollow a rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves, with opposite concave arcuate surfaces, mounted in a fixed casing eccentrically with respect to the bore of the body, vanes with vanes having working and end surfaces, and mounted in hinges, which, in turn, have a plano-convex shape, the hinges being rotatably rotated in the longitudinal radial profiled grooves of the hollow rotor due to the interaction of their external convex surface with their opposite concave arcuate surfaces, according to a useful model, the eyes of the blades are placed inside the cavity of the rotor and mounted on an axis coaxial to the axis of the inner cylindrical bore casing, and made, in turn, in the form of a crank, the spike of which is installed in the hollow cylindrical rotor so that the axis of the spike is coaxial with the axis of the hollow cylindrical rotor.

Шип кривошипа роторно-лопастной машины может быть установлен в полом цилиндрическом роторе с возможность скольжения в нем.The crank spike of the rotor-blade machine can be installed in a hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding in it.

В неподвижном корпусе могут быть выполнены более одной соосной внутренней цилиндрической расточки, образующих рабочие камеры машины, а в роторе выполнено более одной соответствующей полости.In a fixed housing, more than one coaxial inner cylindrical bore can be formed, forming the working chambers of the machine, and more than one corresponding cavity is made in the rotor.

В роторно-лопастной машине во внутренней цилиндрической расточке неподвижного корпуса может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка выполнена, которая, в этом случае, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью.In the rotor-blade machine in the inner cylindrical bore of the fixed housing, at least one longitudinal recess can be made, which, in this case, can be made with a cylindrical surface.

Полезная модель поясняется чертежами, где,The utility model is illustrated by drawings, where,

На Фиг.1 изображен боковой разрез роторно-лопастной машины;Figure 1 shows a side section of a rotary vane machine;

На Фиг.2 - сечение А-А Фиг.1.Figure 2 is a section aa of Figure 1.

На Фиг.3 - боковой разрез роторно-лопастной машины по п.3 формулы изобретения;Figure 3 is a side section of a rotary blade machine according to claim 3;

На Фиг.4 - сечение В-В Фиг.3;Figure 4 is a section bb In Figure 3;

На Фиг.5 - сечение С-С Фиг.3;Figure 5 is a section CC of Figure 3;

Для повышения надежности роторно-лопастной машины за счет предотвращения заклинивания взаимодействующих между собой элементов роторно-лопастного механизма, уменьшение трения в рабочих поверхностях трения, уменьшение общих механических потерь в заявленной полезной модели применены следующие комплексные технические решения.To increase the reliability of the rotor-blade machine by preventing jamming of interacting elements of the rotor-blade mechanism, reducing friction in the working surfaces of friction, and reducing the general mechanical losses in the claimed utility model, the following complex technical solutions were applied.

Роторно-лопастная машина имеет неподвижный корпус 1 с внутренней цилиндрической расточкой 2, образующей рабочую камеру машины, и окнами подвода 3 и отвода 4 рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно (не показано).The rotor-blade machine has a fixed housing 1 with an inner cylindrical bore 2, forming the working chamber of the machine, and the windows for supplying 3 and outlet 4 of the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively (not shown).

Полый цилиндрический ротор 5 с приводом (не показано) и продольными радиальными профилированными пазами 6 с противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями установлен в неподвижном корпусе 1 эксцентрично по отношению к расточке 2 неподвижного корпуса 1.A hollow cylindrical rotor 5 with a drive (not shown) and longitudinal radial profiled grooves 6 with opposite concave arcuate surfaces is mounted in the fixed body 1 eccentrically with respect to the bore 2 of the fixed body 1.

Рабочие лопатки-лопасти 7 с проушинами 8 установлены в шарнирах 9, имеющих плоско-выпуклую форму.Working blades-blades 7 with eyes 8 are installed in hinges 9 having a flat-convex shape.

Шарниры 9 размещены с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах 6 полого ротора 5 за счет взаимодействия своей внешней выпуклой поверхностью с их противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями профилированных пазов 6.The hinges 9 are placed with the possibility of rotation in the longitudinal radial profiled grooves 6 of the hollow rotor 5 due to the interaction of their external convex surface with their opposite concave arcuate surfaces of the profiled grooves 6.

Проушины 8 лопаток 7 размещены внутри полости 10 ротора 5 и установлены на оси 11, соосной оси внутренней цилиндрической расточки 2 неподвижного корпуса 1.The eyes 8 of the blades 7 are placed inside the cavity 10 of the rotor 5 and are installed on the axis 11, coaxial to the axis of the inner cylindrical bore 2 of the stationary body 1.

Ось 11 выполнена в виде кривошипа, шип 12 которого установлен в полом цилиндрическом роторе 5 так, что ось шипа 12 соосна оси полого цилиндрического ротора 5.The axis 11 is made in the form of a crank, the spike 12 of which is installed in the hollow cylindrical rotor 5 so that the axis of the spike 12 is aligned with the axis of the hollow cylindrical rotor 5.

Шип 12 кривошипа может быть установлен в полом цилиндрическом роторе 5 с возможность скольжения в нем.The crank spike 12 can be installed in a hollow cylindrical rotor 5 with the possibility of sliding in it.

В неподвижном корпусе 1 могут быть выполнены более одной соосной внутренней цилиндрической расточки 2, образующих рабочие камеры машины, а в роторе 5 выполнено более одной соответствующей полости 10.In the fixed housing 1, more than one coaxial inner cylindrical bore 2 can be formed, forming the working chambers of the machine, and in the rotor 5 more than one corresponding cavity 10 is made.

Во внутренней цилиндрической расточке 2 неподвижного корпуса 1 может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка 13, которая в этом случае, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью.In the inner cylindrical bore 2 of the fixed housing 1, at least one longitudinal recess 13 can be made, which in this case can be made with a cylindrical surface.

Роторно-лопастная машина работает следующим образом.Rotor-blade machine operates as follows.

Рабочая среда перемещается от окна подвода 3 к окну отвода 4 (см. стрелки на фиг.2) лопатками 7, которые совершают возвратно поступательные движения относительно ротора 5 при его вращении выдвигаясь и вдвигаясь из шарниров 9, в которых они размещены с зазором или без зазора, но с возможностью скольжения.The working medium moves from the inlet window 3 to the outlet window 4 (see arrows in Fig. 2) by the blades 7, which make reciprocating movements relative to the rotor 5 when it rotates, moving forward and backward from the hinges 9 in which they are placed with or without a gap but with the ability to slip.

Для улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения длины ротора 5 и надежной работы в более широком диапазоне параметров за счет снижения пневмогидравлических и механических потерь при движении лопаток 7 в радиальныхпрофилированных пазах 6 цилиндрического ротора 5, ось 11 выполнена в виде кривошипа не связанного со статором, а шипы кривошипа 12 установлены в роторе 5 соосно его оси с возможностью скольжения в роторе 5.To improve operational characteristics by increasing the length of the rotor 5 and reliable operation in a wider range of parameters by reducing the pneumohydraulic and mechanical losses during the movement of the blades 7 in the radial profiled grooves 6 of the cylindrical rotor 5, the axis 11 is made in the form of a crank not connected to the stator, and spikes the crank 12 is installed in the rotor 5 coaxially with its axis with the possibility of sliding in the rotor 5.

Такая фиксация оси 11 лопаток 7 в элементах ротора позволяет избежать перекоса слишком длинной оси в случае ее консольного закрепления в корпусе как у прототипа, и, при необходимости увеличить длину ротора, а также обеспечивает возможность подвода и отвода энергии вращения с обоих концов ротора 5.This fixation of the axis 11 of the blades 7 in the elements of the rotor allows you to avoid skewing too long axis in case of cantilever fastening in the case like the prototype, and, if necessary, increase the length of the rotor, and also provides the possibility of supplying and removing rotational energy from both ends of the rotor 5.

Во внутренней цилиндрической расточке 2 может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка 13, которая, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью с целью очистки ротора 5, подачи смазки или других целей, при этом ось 11, выполненная в виде кривошипа удерживает лопатки 7 через проушины 8 от попадания в продольную выемку(ки) 13 и заклинивания всего механизма.At least one longitudinal recess 13 can be made in the inner cylindrical bore 2, which can be made with a cylindrical surface in order to clean the rotor 5, to supply lubricant or other purposes, while the axis 11, made in the form of a crank, holds the blades 7 through the eyes 8 from getting into the longitudinal recess (s) 13 and jamming of the entire mechanism.

Роторно-лопастная машина может быть изготовлена с применением традиционных конструкционных материалов в условиях экспериментального или серийного производства.A rotary vane machine can be manufactured using traditional structural materials in experimental or mass production.

Claims

1. A rotor-blade machine, comprising a stationary body with an internal cylindrical bore forming the working chamber of the machine, and the windows for supplying and discharging the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively, a hollow cylindrical rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves installed in fixed casing eccentric with respect to the bore of the fixed casing, working blades-blades with eyes installed in hinges, placed, in turn, with the possibility of rotation in p native radial profiled grooves of the hollow rotor, characterized in that the ears of the blades are placed inside the rotor cavity and mounted on an axis coaxial to the axis of the inner cylindrical bore of the stationary body and made, in turn, in the form of a crank, the spike of which is mounted in the hollow cylindrical rotor so that the axis of the stud is coaxial with the axis of the hollow cylindrical rotor.

2. The rotor-blade machine according to claim 1, characterized in that the crank spike is installed in the hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding in it.

3. The rotor-blade machine according to claim 1, characterized in that more than one coaxial inner cylindrical bore is formed in the stationary body, forming the working chambers of the machine, and more than one corresponding cavity is made in the rotor.

4. The rotary vane machine according to claim 1, characterized in that at least one longitudinal recess is made in the inner cylindrical bore of the stationary body.

5. The rotor-blade machine according to claim 4, characterized in that at least one longitudinal recess in the inner cylindrical bore of the stationary body is made with a cylindrical surface.