RU2003839C1

RU2003839C1 - Rotary compressor

Info

Publication number: RU2003839C1
Authority: RU
Inventors: Ефим Майорович Рапопорт; Леонид Яковлевич Лазарев
Original assignee: Ефим Майорович Рапопорт
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-11-30

Description

первого и второго роторов соответственно и контактируют с их торцовыми поверхност ми , уплотнительные лроставки закреплены в корпусе и установлены концентрично цилиндрическим простав- кам, причем наружный диаметр торцовых колец равен диаметру расточки корпуса, в области впадины ротора на наружных поверхност х торцовых колец выполнены глухие прорези, ограниченные окружност ми выступов и впадин ротора, а нагнетательные окна расположены на внутренней поверхности расточек корпуса и сопр жены с наружной поверхностью торцовых колец, осевой размер которых не меньше осевого размера нагнетательных окон.the first and second rotors, respectively, and are in contact with their end surfaces, the sealing grooves are fixed in the housing and mounted concentrically with cylindrical spacers, the outer diameter of the end rings being equal to the diameter of the body bore, in the region of the rotor cavity, blind cuts are made on the outer surfaces of the end rings, limited by the circumferences of the protrusions and depressions of the rotor, and the discharge windows are located on the inner surface of the bores of the housing and mate with the outer surface of the end rings, about the total size of which is not less than the axial size of the discharge windows.

Сопоставительный анализ за вл емого решени с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличаетс от известного тем, что в него дополнительно вве- дены пары торцовых колец, цилиндрических и уллотнительных проста- вок, кольцам цилиндрические проставки закреплены на валах первого и второго роторов соответственно и контактируют с их торцовыми поверхност ми, уплотнительные проставки закреплены в корпусе и установлены концентрично цилиндрическим проставкам, причем наружный диаметр торцовых колец равен диаметру расточки корпуса , в области впадины ротора на наружных поверхност х торцовых колец выполнены глухие прорези, ограниченные окружност ми выступов и епэдин ротора, а нагнетательные окна расположены на внутренней поверхности расточек корпуса и сопр жены с наружной поверхностью торцовых колец, осевой размер которых не меньше осевого размера нагнетательных окон.A comparative analysis of the claimed solution with the prototype shows that the proposed device differs from the known one in that it additionally introduces pairs of end rings, cylindrical and expansion joints, cylindrical spacers are fixed to the rings of the first and second rotors, respectively, and are in contact with their end surfaces, the sealing spacers are fixed in the housing and mounted concentrically to the cylindrical spacers, and the outer diameter of the end rings is equal to the diameter of the bore of the core pus, in the region of the rotor cavity on the outer surfaces of the end rings, blind cuts are made limited by the circumferences of the protrusions and the ephedron of the rotor, and the discharge windows are located on the inner surface of the bores of the housing and mate with the outer surface of the end rings, the axial size of which is not less than the axial size of the discharge windows.

Таким образом, изобретение соответствует критерию новизна.Thus, the invention meets the criterion of novelty.

Введение пар торцовых колец с прорез ми , цилиндрических и уплотнительных простэвок в роторный компрессор позвол ет организовать золотниковое газораспределение таким образом, что увеличиваютс (по сравнению с прототипом) сечени окон золотников и уменьшаютс зазоры между их подвижными и неподвижными элементами .The introduction of pairs of end rings with slots, cylindrical and sealing holes in the rotary compressor allows arranging the gas distribution in such a way that the cross-sections of the spool windows are increased (compared with the prototype) and the gaps between their movable and fixed elements are reduced.

В частности, выполнение торцовых колец с прорез ми на наружной поверхности, ограниченными окружност ми выступов и впадин ротора, позвол ет по крайней мере в два раза увеличить проходное сечение на- гнетэтельных окон золотников по сравнению с прототипом, где радиальный размер окон ограничен начальной окружностью и окружностью впадин ротора. Благодар In particular, the implementation of the end rings with cuts on the outer surface bounded by the circumferences of the protrusions and troughs of the rotor allows at least a two-fold increase in the cross-section of the discharge heater windows of the spools in comparison with the prototype, where the radial size of the windows is limited by the initial circumference and the circumference of the hollows of the rotor. Thank you

этому (ззодингмические потери в золотнике предлагаемого компрессора уменьшаютс примерно в четыре раза, что способствует повышению КПД компрессо5 ра.this (zoingmic losses in the spool of the proposed compressor are reduced by about four times, which increases the efficiency of the compressor5.

Выполнение нагнетательных окон на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, сопр женной с внешней поверхностью торцовых колец, с осевым размеромThe implementation of the discharge windows on the inner cylindrical surface of the housing, mating with the outer surface of the end rings, with an axial dimension

0 меньше осевого размера торцовых колец позвол ет уменьшить зазоры между подвижными и неподвижными элементами золотников в полтора раза по сравнению с прототипом, поскольку в предлагаемом уст5 ройстве они вл ютс радиальными, а не осевыми, как в прототипе. Уменьшение зазоров в элементах золотников позвол ет уменьшить перетечки перекачиваемой среды и тем сзмым дополнительно повысить0 less than the axial size of the end rings allows to reduce the gaps between the movable and fixed elements of the spools and a half times in comparison with the prototype, since in the proposed device they are radial, and not axial, as in the prototype. The reduction of gaps in the spool elements allows to reduce the overflow of the pumped medium and thereby increase

0 КПД компрессора.0 compressor efficiency.

Таким образом, за вл емое техническое решение соответствует критерию изобретени положительный эффект.Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention for a positive effect.

5 Признаки, отличающие за вл емое техническое решение от прототипа, не вы влены в других технических решени х при анализе научно-техчической и патентной литературы по данной и смежным област м5 The features distinguishing the claimed technical solution from the prototype were not revealed in other technical solutions when analyzing the scientific, technical and patent literature in this and related fields

0 техники и, следовательно, обеспечивают за вл емому устройству соответствие критерию существенные отличи .0 technology and, therefore, ensure the claimed device meets the criterion of significant differences.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого роторного компрессора; наFigure 1 shows a longitudinal section of the proposed rotary compressor; on the

5 фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1; на фиг.4 и 5 - пример конкретного исполнени роторного компрессора.5 of Fig.2 and 3 - sections aa and bb in Fig.1; Figures 4 and 5 show an example of a specific embodiment of a rotary compressor.

В состав предлагаемого роторного ксм0 прессорз вход т корпус 1 с всасывающим окном 2 и нагнетательными окнами 3, рото1- ры 4 с выступами и впадинами, торцовые кольца 5, закрепленные на валу 6, с прорез ми 7, цилиндрические проставки 8 и ул5 лотнительные проставки 9, закрепленные в корпусе 1 концентрично цилиндрическим проставкам 8. Наружный диаметр торцовых колец 5 равен диаметру расточки корпуса 1. Прорези 7 на торцовых кольцах 5, контакти0 рующих с торцовыми поверхност ми ротора 4, выгюлнсзны в области впадины ротора. Нагнетательные окна 3 расположены на внутренней поверхности цилиндрической расточки корпуса 1 и сопр жены с наружнойThe composition of the proposed rotary KCM0 pressors includes a housing 1 with a suction window 2 and discharge windows 3, rotors 4 with protrusions and troughs, end rings 5 mounted on the shaft 6, with slots 7, cylindrical spacers 8 and str5, spacers 9 fixed in the housing 1 in a concentric to cylindrical spacers 8. The outer diameter of the end rings 5 is equal to the diameter of the bore of the housing 1. The slots 7 on the end rings 5 in contact with the end surfaces of the rotor 4 are prominent in the region of the cavity of the rotor. The discharge windows 3 are located on the inner surface of the cylindrical bore of the housing 1 and the interface with the outer

5 поверхностью торцовых колец 5. Осевой размер торцовых колец 5 не меньше осевого размера нагнетательных окон 3.5 by the surface of the end rings 5. The axial size of the end rings 5 is not less than the axial size of the discharge windows 3.

Роторный компрессор работает следующим образом.Rotary compressor operates as follows.

При вращении роторов 4, установленных на валах 6, перекачиваема среда, поступающа из всасывающего окна 2, посредством выступов перемещаетс в пространство между роторами 4 и корпусом 1 в направлении нагнетательных окон 3. 8 этот период нагнетательные окна 3 сопр жены с внешней цилиндрической поверхностью торцовых колец 5, что преп тствует выходу перекачиваемой среды через нагнетательные окна 3 наружу. Перетеканию перекачиваемой среды в область всасывани преп тствуют установленные с очень малыми радиальными зазорами цилиндрические 8 и уплотнительные 9 проставки, а также роторы 4, Благодар уменьшению изолированного таким образом пространства выполн етс процесс внутреннего сжати . Сжатие продолжаетс до тех пор, пока прорези 7 на торцовых кольцах 5 не совмест тс с нагнетательными окнами 3, после чего сжата перекачиваема среда через прорези 7 и окна 3 удал етс из компрессора. При дальнейшем вращении роторов 4 нагнетательные Окна 3 вновь перекрываютс торцо- выми кольцами 5, что преп тствует обратному движению сжатой среды. После этого выступы на роторах вход т в область всасывающего окна, ими захватываетс перекачиваема среда и цикл сжати повтор етс ,During the rotation of the rotors 4 mounted on the shafts 6, the pumped medium coming from the suction window 2, through the protrusions moves into the space between the rotors 4 and the housing 1 in the direction of the discharge windows 3. 8 this period, the discharge windows 3 are associated with the outer cylindrical surface of the end rings 5, which prevents the pumped medium from escaping through the discharge windows 3. The cylindrical spacers 8 and the gaskets 9 and rotors 4, which are installed with very small radial clearances, as well as rotors 4, prevent the pumped medium from flowing into the suction region. Due to the reduction of the space thus isolated, the internal compression process is carried out. Compression continues until the slots 7 on the end rings 5 are compatible with the pressure ports 3, after which the pumped medium is compressed through the slots 7 and the windows 3 are removed from the compressor. With further rotation of the rotors 4, the injection Windows 3 are again blocked by the end rings 5, which prevents the reverse movement of the compressed medium. After that, the protrusions on the rotors enter the region of the suction window, they capture the pumped medium and the compression cycle is repeated.

Роторный компрессор предлагаемой конструкции может быть выполнен следующим образом (фиг.4 и 5).The rotary compressor of the proposed design can be performed as follows (Fig.4 and 5).

Корпус 1 изготовлен из легко прирабатываемого материала, например силумина, Роторы 4 выполнены сборными с целью упрощени технологии их изготовлени . В тело ротора 4 вставлен стальной сегмент 10, на котором выфрезерованы выступы и впадины , На рабочие поверхности сегментов 10 нанесено твердое покрытие, например сапфир .The housing 1 is made of easily developed material, for example silumin, the rotors 4 are prefabricated in order to simplify their manufacturing technology. A steel segment 10 is inserted into the body of the rotor 4, on which protrusions and depressions are milled. A hard coating, for example sapphire, is applied to the working surfaces of the segments 10.

Кромки всасывающего окна 2 скруглены радиусом не менее 1/3 его высоты. Зубчатые колеса отделены от рабочей полости компрессора уплотнительными узлами 12. Шестерн 11 на ведомом валу б выполнена разрезной, что обеспечивает устранение зазоров в зацеплении и предотвращает ударные нагрузки, возникающие из-за переменного реактивного момента на валу компрессора.The edges of the suction window 2 are rounded with a radius of at least 1/3 of its height. The gears are separated from the compressor working cavity by the sealing assemblies 12. The gear 11 on the driven shaft b is split, which eliminates the gaps in the engagement and prevents shock loads arising from the variable reactive moment on the compressor shaft.

Роторный компрессор предлагаемой конструкции обладает на 2...3% большим, чем у прототипа, КПД за счет уменьшени газодинамических потерь и потерь от внутренних перетечек.The rotary compressor of the proposed design has an efficiency of 2 ... 3% higher than that of the prototype due to the reduction of gas-dynamic losses and losses from internal overflows.

(56) Патент Великобритании № 1284553, кл. F 1 F, опублик. 1972.(56) UK patent No. 1284553, cl. F 1 F, published. 1972.

Claims

The claims

A ROTARY COMPRESSOR, comprising a housing with cylindrical bores, suction and discharge windows, rotors with protrusions and troughs located in it, characterized in that, in order to increase efficiency, it is provided with pairs of end rings, cylindrical and sealing spacers, rings and cylindrical spacers are fixed to shafts of the first and second rotors, respectively, with the possibility of contact with their end surfaces, sealing

the spacers are fixed in the housing and mounted co-centrically to the cylindrical spacers, the outer diameter of the end rings being equal to the diameter of the body bore, in the region of the rotor cavity on the outer surfaces of the end rings there are blind cuts limited by the circumference of the protrusions and hollows of the rotor, and the discharge windows are located on the inner surface of the bore of the housing and mating with the outer surface of the end rings, the axial size of which is not less than the axial size of the discharge windows.

Put.i

o p o co o o o cm

}

Fig 5