RU2004848C1 - Объемный роторный нагнетатель - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в корпусе эксцентрично установлен ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, раздел ющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетатель- ную полости Подшипник качени  размещен по окружности на внутренней поверхности ротора. Винт - регул тор эксцентриситета установлен в отверстии приводного вала и жестко соедин ет приводной вал и внутреннюю обойму подшипника. 1 ип

Description

Изобретение относитс  к технике перемещени  жидкостей и газов под избыточным давлением и может найти применение в различных отрасл х промышленности и в сельском хоз йстве.

Известны роторные нагнетатели пластинчатого типа, включающие цилиндрический корпус с эксцентрично установленным в нем ротором и радиальными продольными пазами, где свободно размещены пластины, входные и нагнетательные каналы.

Такие нагнетатели имеют низкий КПД, высокие требовани  к качеству перемещаемой жидкости и газа, быстрый износ пластин и их заклинивание при перемещении в зких сред.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  нагнетатель, содержащий цилиндрический корпус с подпружиненной пластиной, раздел ющей впу- скную и нагнетательную полости, эксцентрично установленный ротор с шестеренным приводом планетарного типа.

Недостатком данного типа  вл етс  низкий КПД за счет перетечки рабочего тела из нагнетательной полости во всасывающую в контакте ротора и корпуса ввиду отсутстви  регулировки эксцентриситета ротора, сложность привода и быстрый его износ. Кроме того, ротор ввиду его плавающего положени  совершает не только качение относительно внутренней поверхности корпуса, но и перемещение относительно вала, что приводит к ударам, шуму и дополнительному износу.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы устройства, в том числе повышение КПД на. метател , снижение износа ротора и шума при работе устройства.

Это достигаетс  тем, что объемный роторный нагнетатель, включающий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной , раздел ющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости, снабжен подшипником качени , размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регул тором эксцентриситета, установленным в привод-  ом валу, жестко соедин ющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника.

Сопоставительный анализ за вл емого технического решени  и прототипа показывает , что в отличие от известного предлагаемое устройство снабжено подшипником качени , размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регул тором эксцентриситета, установленным в приводном валу жестко соедин ющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника .

Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию Новизна.

Анализ свойств отличительных признаков с точки зрени  их вли ни  на достижение поставленной цели показал следующее: взаимосв зь ротора с приводным валом осуществл етс  через подшипник качени ,

обеспечива  разность их угловых скоростей за счет качени  обойм подшипников, частота вращени  ротора ниже частоты вращени  вала более чем в 10 раз:

представл етс  возможным в процессе

5 всей эксплуатации нагнетател  задавать нужный эксцентриситет ротору, исключающий перетечку жидкости из нагнетательной во впускную полость.

Взаимосв зь ротора с валом через под0 шипник качени  уменьшает частоту вращени  ротора в 10 раз, позвол ет снизить работу трени  в контактах сопр гаемых деталей , а следовательно снизить износ и энергетические затраты на привод.

5 Поддержание оптимального эксцентриситета ротора позвол ет в течение всей эксплуатации поддерживать наивысший КПД нагнетател . При поиске, проведенном по патентной и научно-технической литературе

0 в данной и смежных област х техники, не вы влены технические решени  со свойствами признаков, совпадающими со свойствами отличительных признаков за вл емого технического решени , что свиде5 тельствует о его соответствии критерию существенные огличи .

На чертеже показана схема объемного роторного нагнетател  (общий РИД).

Устройство содержит цилиндрический

0 корпус 1, во внутренний объем которого эксцентрично установлен ротор 2 с подшипником качени  3, приводной вал 4 с винтом 5 дл  регулировки эксцентриситета ротора 2, жестко соединенный с внутренней обоймой

5 подшипника 3. Впускна  полость А и нагнетательна  полость Б разделены пластиной 6 и пружиной 7; 8 - гайка креплени  положени  винта-регул тора эксцентриситета 5. Нагнетатель работает следующим обра0 зом.

При вращении вала 4 винт 5, эксцентрично и жестко соединенный с нижней обоймой подшипника 3, начинает вращать внутреннюю обойму подшипника 3 в соот5 ветствии с частотой вращени  вала 4, перекатыва  верхнюю обойму подшипника 3 с ротором 2 по внутренней поверхности корпуса 1.

Разделительна  пластина б под действием пружины 7 раздел ет верхнюю полость внутреннего объема корпуса на всасывающую А и нагнетательную Б полости. При этом объем полости А возрастает и происходит впуск, а объем полости Б уменьшаетс  происходит нагнетание.5

Количество перекачиваемой жидкости (газа) за один оборот вала 3 равно

W- |(D2-d2) L см3/0б,

где D - внутренний диаметр корпуса, см;

d - наружный диаметр ротора, см;

L- ширина нагнетател , см.

Использование предлагаемого объемного роторного нагнетател  позвол ет зна- чительно снизить затраты работы на преодоление трени  между ротором и корпусом , т.к. здесь имеет место качение ротора внутри корпуса вместо трени , что и в известных устройствах. Снижаетс  трение между пластиной и наружной поверхностью ротора ввиду того, что за один оборот вала ротор перемеа;аетс  относительно пластины только на угол р (1 - W) 360°. Полное

перемещение поверхности ротора относи- тельно пластины происходит только после 9-10 оборотов вала, т.е. трение снижаетс  в 8-10 раз. В 8-10 раз уменьшаетс  и работа трени  в торцевых уплотнени х.

Использование винта регулировки экс- центриситета ротора позвол ет в течение всей эксплуатации нагнетател  поддерживать наивысший его КПД за счет исключени  утечек рабочего тела между ротором и корпусом.

Все это в конечном итоге снижает работу на трение в 8-10 раз, в таком же пор дке снижаетс  износ, удлин етс  работа нагнетател  без снижени  КПД

Пример, Нагнетатель масла произво- дительностью 1,2 м3/ч применительно дл  гидросистем тракторов и сельскохоз йственных машин.

Параметры нагнетател  определ ют по формуле

W-6.6 (D2-d2)L, где D - внутренний диаметр корпуса, см; d - наружный диаметр корпуса, см; L- ширина ротора, см. При соотношении d - 0.9D L - 0.6D

0

5

D

1,2

5.5 см,

7,5

d 5cM. L 3,3 CM.

В сравнении с используемым дл  этих целей шестеренным насосом геометрические параметры и вес снижены в 1,3-1,5 раза.

В св зи с тем, что в полость ротора по его диаметру установлен подшипник качени  и ротор не скользит, а также за один оборот вала перемещение ротора составл ет 1/10 оборота, износ как по диаметру, так в торцах будет меньше, чем у шестеренного насоса в 8-10 раз.

Использование винта-регул тора эксцентриситета , установленного в приводном валу и жестко соедин ющего приводной вал и внутреннюю обойму подшипника, позвол ет в процессе эксплуатации насоса добиватьс  минимального зазора между внутренней поверхностью корпусам наружной обоймой подшипника, чем поддерживаетс  посто нный высокий КПД нагнетател .

Снижение затрат на трение, увеличение срока работы нагнетател  без снижени  КПД позволит в 3 и более раза снизить расходы на эксплуатацию нагнетателей и снизить шум при работе.

Значительное снижение трени  за счет перевода ротора на качение с одновременной возможностью регулировки эксцентриситета позвол ет широко использовать эти нагнетатели дл  подачи малов зких жидкостей и воды

(56) Авторское свидетельство СССР № 1337554, кл. F 04 С 2/356, 1985.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ОБЪЕМНЫЙ РОТОРНЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ , содержащий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, раздел ющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости, приводной вал, отличающийс  тем, что, с

   целью повышени  эффективности работы, он снабжен подшипником качени , разме50 щенным по окружности на внутренней поверхности ротора, и винтом-регул тором эксцентриситета, установленным в отверстии приводного вала и жестко соедин ющим приводной вал и внутреннюю обойму

   55 подшипника