RU13678U1

RU13678U1 - ROTARY SPHERICAL MACHINE

Info

Publication number: RU13678U1
Application number: RU98114166/20U
Authority: RU
Inventors: А.Л. Кузнецов; А.В. Меньшов
Original assignee: Кузнецов Анатолий Лаврентьевич; Меньшов Анатолий Васильевич
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2000-05-10

Abstract

Роторная сферическая машина, содержащая корпус со сферической внутренней полостью, входной и выходной валы с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга, а также первый ротор, отличающаяся тем, что она снабжена вторым и третьим роторами, при этом первый ротор жестко соединен с входным валом, третий ротор жестко соединен с выходным валом, а второй ротор расположен между первым и третьим роторами с возможностью передачи усилия вращения второму ротору первым ротором через цилиндрическую поверхность, имеющуюся на этих роторах, и с возможностью передачи усилия вращения третьему ротору вторым ротором также через цилиндрическую поверхность на этих роторах, всасывающий и нагнетательный патрубки расположены диаметрально противоположно.A rotary spherical machine comprising a housing with a spherical internal cavity, input and output shafts with the possibility of changing the angle of inclination relative to each other, as well as a first rotor, characterized in that it is equipped with a second and third rotors, while the first rotor is rigidly connected to the input shaft, the third rotor is rigidly connected to the output shaft, and the second rotor is located between the first and third rotors with the possibility of transmitting the rotational force to the second rotor by the first rotor through the cylindrical surface available on these rotor x, and to transmit a rotational force of the third rotor and said second rotor via a cylindrical surface on these rotors, the suction and discharge pipes are located diametrically opposite.

Description

РОТОРНАЯ ОФЕРИ-ЕСКАЯ МАШИНАROTARY OFFER-EU MACHINE

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к насосостроению, и может быть использована для перекачки ж:идкостей.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to pump engineering, and can be used for pumping liquids.

Известна роторная сферическая машина (РСМ), которая состоит из корпуса со сферической внутренней полостью, в KOTopOii размещаются поршни, соединенные соответственно с валами и расположенные крестообразно, профилированный ротор между поршнями, а один из валов установлен с возможностью изменения угла между валшли 1 ,Known rotary spherical machine (PCM), which consists of a housing with a spherical internal cavity, in KOTopOii are placed pistons connected respectively to the shafts and located crosswise, a profiled rotor between the pistons, and one of the shafts is mounted with the possibility of changing the angle between the shaft 1,

Недостатком этой машины является сложность конструкции.The disadvantage of this machine is the design complexity.

Известна РСМ, содержащая корпус со сферической внутренней полостью, входной и выходной валы с возможностью изменения угла наклона друг относительно друга, ротор.Known PCM, comprising a housing with a spherical internal cavity, input and output shafts with the possibility of changing the angle of inclination relative to each other, the rotor.

Кроме того, машина содержит поршни, при этом входной вал соединен с первым поршнем, выполненным в виде сферического ПОЛУIn addition, the machine contains pistons, while the input shaft is connected to the first piston, made in the form of a spherical HALF

кольца, входящего в соответствующую кольцевую полость сферического ротора, а выходной вал соединен со вторым поршнем, выполнориым аналогично первому и установленным крестообразно относительно первого поршня на противоположной стороне сферического ротора с соответствующей кольцевой полости 2.ring included in the corresponding annular cavity of the spherical rotor, and the output shaft is connected to the second piston, just like the first and mounted crosswise relative to the first piston on the opposite side of the spherical rotor with the corresponding annular cavity 2.

Недостатком этой ротор110й сферической машины является сложность конструкции и небольшой объем камер по сравнению с объемом корпуса и небольшая производительность.The disadvantage of this rotor110 spherical machine is the complexity of the design and the small volume of the cameras compared to the body volume and low productivity.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является упрощение конструкции и увеличение производительности.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to simplify the design and increase productivity.

Для достижения этого результата РСМ, содержащая корпус со сферической внутренней полостью, входной и выходной валы с возможностью изменения угла наклона относительно друг друга, а также первый ротор, снабжена вторым и третьим роторами, при этом первый ротор жестко соединен с входным валом, третий ротор - с выходным валом, а второй ротор расположен между первым и третьим роторами, с возможностью передачи усилия вращения второму ротору первым ротором через цилиндрическую поверхность, имеющуюся на этих роторах, и с возможностью передачи усилия вращения третьему ротору вторым ротором также через цилиндрическую поверхность на этих роторах. Это позволяет упростить конструкцию машины.To achieve this result, a PCM containing a housing with a spherical internal cavity, input and output shafts with the possibility of changing the angle of inclination relative to each other, and the first rotor, is equipped with a second and third rotors, while the first rotor is rigidly connected to the input shaft, the third rotor is with an output shaft, and the second rotor is located between the first and third rotors, with the possibility of transmitting the rotation force to the second rotor by the first rotor through the cylindrical surface available on these rotors, and with the possibility of transmitting tions of rotation of the third rotor and said second rotor via a cylindrical surface on these rotors. This simplifies the design of the machine.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых: фиг.1 роторная сферическая машина (разрез); фиг.2 - то же, вид сверху (развернуто на 90 ).The utility model is illustrated by drawings, in which: FIG. 1 a rotary spherical machine (section); figure 2 is the same, a top view (deployed 90).

РСМ содержит первый 1, второй 2 и третий 3 роторы, корпус 4 со сферической внутренней поверхностью, направляющую опору 5, входной 6 и выходной 7 валы, подшипники 8 и 9, например, скольжения, направляющий паз 10. Первый ротор i паз 10, всасывающий 15 и нагнетательный патрубок 16, расположенные диаметрально противоположно.PCM contains the first 1, second 2 and third 3 rotors, a housing 4 with a spherical inner surface, a guide bearing 5, input 6 and output 7 shafts, bearings 8 and 9, for example, bearings, a guide groove 10. The first rotor i groove 10, suction 15 and the discharge pipe 16, located diametrically opposite.

Первый ротор 1 жестко соединен с входным валом 6, а третий ротор 3 жестко соединен с выходным валом 7.The first rotor 1 is rigidly connected to the input shaft 6, and the third rotor 3 is rigidly connected to the output shaft 7.

Выходной вал 7 с направляющей опорой 5 на ее конце может перемещаться в направляющем пазу 10.The output shaft 7 with the guide support 5 at its end can be moved in the guide groove 10.

ческие поверхности 12 и 13 этих роторов. Г1ри этом второй ротор 2 через цилиндрические поверхности 14 и 23 второго 2 и третьего 3 ротора передает усилие вращения в ту же сторону третьему ротору 3. Таким образом, все три ротора 1,2 и 3 вращаются в одну сторону. Причем первый ротор 1 и третий ротор 3 вращаются только относительно тех осей вращения, которые совпадают с направлениями осей соответственно входного 6 и выходного 7 валов, а второй роторsurface 12 and 13 of these rotors. In this case, the second rotor 2, through the cylindrical surfaces 14 and 23 of the second 2 and third 3 rotors, transfers the rotational force in the same direction to the third rotor 3. Thus, all three rotors 1,2 and 3 rotate in the same direction. Moreover, the first rotor 1 and the third rotor 3 rotate only relative to those axes of rotation that coincide with the directions of the axes of the input 6 and output 7 shafts, respectively, and the second rotor

2имеет три степени свободы вращения. Первый 1, второй 2 и третий2 has three degrees of freedom of rotation. First 1, second 2 and third

3роторы, с корпусом 4 образуют четыре замкнутые изолированные друг от друга камеры И, 19, 20 и 24, которые при вращении этих роторов изменяют свой объем.3 rotors, with a housing 4 form four closed chambers I, 19, 20 and 24 isolated from each other, which change their volume when these rotors rotate.

Камера 11 образуется между поверхностью 23 первого ротора 1, поверхностью 24 второго ротора 2 и корпусом 4. Камера 19 образуется между поверхностью 17 первого ротора 1, поверхностью 18 второго ротора 2 и корпусом 4. Камера 20 образуется между поверхностью 21 третьего ротора 3, поверхностью 22 второго ротора 2 и корпусом 4. Камера 24 образуется поверхностью 26 третьего ротора 3, поверхностью 27 второго ротора 2 и корпусом 4.The chamber 11 is formed between the surface 23 of the first rotor 1, the surface 24 of the second rotor 2 and the housing 4. The chamber 19 is formed between the surface 17 of the first rotor 1, the surface 18 of the second rotor 2 and the housing 4. The chamber 20 is formed between the surface 21 of the third rotor 3, surface 22 the second rotor 2 and the housing 4. The chamber 24 is formed by the surface 26 of the third rotor 3, the surface 27 of the second rotor 2 and the housing 4.

В положении этих роторов, показанном на фиг. 1 и 2, объем камеры 19 равен нулю, объем камеры И - максимальный. Объем камер 20 и 24 равны половине своих максимальных объемов.In the position of these rotors shown in FIG. 1 and 2, the volume of the camera 19 is zero, the volume of the camera And is the maximum. The volume of chambers 20 and 24 are equal to half of their maximum volumes.

Если начать вращение, например, в направлении, показанном на фиг.1, то объем камеры 19 начнет увеличиваться, а объем камеры 11 начнет уменьшаться.If rotation begins, for example, in the direction shown in FIG. 1, then the volume of the chamber 19 will begin to increase, and the volume of the chamber 11 will begin to decrease.

При этом камера 19 сообщается со всасывающимся патрубком 15, а камера 11 с нагнетательным патрубком 16. Как только входной вал 6 повернется на 180, объем камеры 19 станет максимальным, и она перестанет сообщаться со всасывающим патрубком 15, а объем камерыIn this case, the chamber 19 communicates with the suction nozzle 15, and the chamber 11 with the discharge nozzle 16. As soon as the input shaft 6 rotates 180, the volume of the chamber 19 will become maximum and it will no longer communicate with the suction nozzle 15, and the volume of the chamber

11 станет равным нулю, и камера И тоже перестанет сообщаться с нагнетательным патрубком 16.11 becomes equal to zero, and the chamber And also ceases to communicate with the discharge pipe 16.

При дальнейшем повороте входного вала 6 камера 19 сообщаясь уже с нагнетательным патрубком 16. уменьшает свой объем, а камера 11, сообщаясь теперь со всасывающим патрубком 15, увеличивает свой объем.With a further rotation of the input shaft 6, the chamber 19 already communicating with the discharge pipe 16. reduces its volume, and the chamber 11, now communicating with the suction pipe 15, increases its volume.

При завершении полного оборота входного вала 6 все возвращается в исходное состояние, т.е. камера 19 имеет нулевой объем, а И имеет максимальный объем, и камеры 19 и И не сообщаются со всасывающим 15 и нагнетательным 16 патрубками.Upon completion of a complete revolution of the input shaft 6, everything returns to its original state, i.e. chamber 19 has zero volume, and I has a maximum volume, and chambers 19 and I do not communicate with the suction 15 and discharge 16 nozzles.

Изменения объемов камер 20 и 24 при работе аналогичны изменениям объемов камер 19 и И, но циклы их изменений сдвинуты на 90.Changes in the volumes of chambers 20 and 24 during operation are similar to changes in the volumes of chambers 19 and I, but the cycles of their changes are shifted by 90.

В каждый момент времени те кarv1epы, которые увеличивают объем, например камеры 19 и 21, сообщаются со всасывающим патрубком 15, а камеры, уменьшающие свой объем, соответственно 11 и 20,сообщаются с нагнетательным патрубком 16 и сжимая жидкость, выталкивают ее в нагнетательный патрубок 16.At each moment of time, those cars that increase the volume, for example chambers 19 and 21, communicate with the suction pipe 15, and chambers that reduce their volume, respectively 11 and 20, communicate with the discharge pipe 16 and compressing the liquid, push it into the discharge pipe 16 .

Производительность РСМ может регулироваться изменением угла наклона оси выходного вала 7 с помощью направляющей опоры 5, которая стопорится, например, болтами 24, 25.The performance of the PCM can be adjusted by changing the angle of inclination of the axis of the output shaft 7 using the guide bearing 5, which is locked, for example, by bolts 24, 25.

При уменьшении угла наклона оси выходного вала 7 уменьшается разность между максимальным и минимальным значениями объема камер 11,19,20 и 21, а значит уменьшается производительность роторной сферической машины при заданных оборотах вращения.With a decrease in the angle of inclination of the axis of the output shaft 7, the difference between the maximum and minimum values of the volume of the chambers 11,19,20 and 21 decreases, which means that the productivity of the rotary spherical machine at the given rotation speed decreases.

При угле А О объемы всех камер равны половине максимального объема и не меняются при вращении. Следовательно, производительность РСМ равна нулю.At angle A 0, the volumes of all chambers are equal to half the maximum volume and do not change during rotation. Consequently, PCM performance is zero.

Таким образом, предлагаемая РСМ с регулированием производительности имеет более простую конструкцию и больший рабочий объем камер и, соответственно, большую производительность.Thus, the proposed PCM with performance control has a simpler design and a larger working volume of cameras and, consequently, greater productivity.

Claims

A rotary spherical machine comprising a housing with a spherical internal cavity, input and output shafts with the possibility of changing the angle of inclination relative to each other, as well as a first rotor, characterized in that it is equipped with a second and third rotors, while the first rotor is rigidly connected to the input shaft, the third rotor is rigidly connected to the output shaft, and the second rotor is located between the first and third rotors with the possibility of transmitting the rotational force to the second rotor by the first rotor through the cylindrical surface available on these rotor x, and to transmit a rotational force of the third rotor and said second rotor via a cylindrical surface on these rotors, the suction and discharge pipes are located diametrically opposite.