RU2020273C1

RU2020273C1 - Hydraulic machine

Info

Publication number: RU2020273C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Бужаев
Original assignee: Геннадий Иванович Бужаев
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: pumping of liquid, gas-liquid and gaseous media and converting the energy of liquid, steam and gas into mechanical energy. SUBSTANCE: disc rotor is accommodated in casing and forms two circular chambers. Dividing blades are mounted on rotor with a provision for turning and passing freely in profiled slot of sector projection. Peripheral portions of sector projections have conjugated guides and are arranged in chambers, being displaced from one another through 180 deg. Blades are rigidly secured in pairs on axles freely installed in the rotor holes and arranged in circular chambers relatively square to each other. EFFECT: improved design. 16 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим машинам (насосы, гидродвигатели) и может быть использовано во всех отраслях, связанных с перекачиванием жидких, газожидкостных и газовых сред и с преобразованием энергии жидкости, пара и газа в механическую энергию. The invention relates to hydraulic machines (pumps, hydraulic motors) and can be used in all industries related to the pumping of liquid, gas-liquid and gas media and the conversion of the energy of liquid, steam and gas into mechanical energy.

Наиболее близкой по назначению, конструкции и достигаемому результату к изобретению является гидравлическая машина, содержащая цилиндрический корпус с входными и выходными окнами и секторным выступом с профилированным пазом, дисковый ротор, размещенный в корпусе с образованием двух кольцевых полостей, разделительные лопасти, установленные на роторе с возможностью поворота и свободного прохода в пазу выступа, и выходной вал. The closest to the purpose, design and the achieved result to the invention is a hydraulic machine comprising a cylindrical body with inlet and outlet windows and a sector ledge with a profiled groove, a disk rotor placed in the body with the formation of two annular cavities, dividing blades mounted on the rotor with the possibility turning and free passage into the groove of the protrusion, and the output shaft.

Недостатком этой машины, ограничивающим ее широкое применение, является сложность и низкая надежность конструктивного элемента, обеспечивающего поворот разделительных лопастей из положения "поперек кольцевой полости" в положение "вдоль кольцевой полости" и обратно и фиксацию их в положении "поперек кольцевой полости". The disadvantage of this machine, limiting its widespread use, is the complexity and low reliability of the structural element, ensuring the rotation of the separation blades from the position "across the annular cavity" to the position "along the annular cavity" and vice versa and fixing them in the position "across the annular cavity".

Целью изобретения является повышение надежности конструктивного элемента, обеспечивающего поворот разделительных лопастей из положения "вдоль кольцевой полости" в положение "поперек кольцевой полости" и обратно и фиксацию их в положении "поперек кольцевой полости". The aim of the invention is to increase the reliability of the structural element, ensuring the rotation of the separating blades from the position "along the annular cavity" to the position "across the annular cavity" and vice versa and fixing them in the position "across the annular cavity".

Для этого периферийные участки секторных выступов снабжены сопряженными с ними направляющими и расположены в полостях со смещением одного относительно другого на 180^о, разделительные лопасти попарно и жестко закреплены на осях, свободно установленных в отверстиях дискового ротора, и расположены в кольцевых полостях взаимно перпендикулярно.For this peripheral sector portions provided with protrusions mating with them guides and positioned in the cavities with an offset relative to one another at ^180, partition blade pairs and rigidly fixed on the axes, set freely in the openings of the rotor disk, and are arranged in annular cavities mutually perpendicular.

На фиг. 1 представлен общий вид гидравлической машины, разрез; на фиг. 2-4 - разрезы А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 - два варианта выполнения гидравлической машины - один с ротором в форме плоского кольца, другой с ротором в форме диска; на фиг. 7 и 8 - варианты выполнения ротора; на фиг. 9-16 - восемь положений вращающегося по часовой стрелке ротора через каждые 45^о.In FIG. 1 shows a general view of a hydraulic machine, section; in FIG. 2-4 - sections aa, bb and bb in FIG. 1; in FIG. 5 and 6 - two embodiments of a hydraulic machine - one with a rotor in the form of a flat ring, the other with a rotor in the form of a disk; in FIG. 7 and 8 - embodiments of the rotor; in FIG. 9-16 - eight positions of the clockwise rotor every 45 ^about .

Гидравлическая машина состоит из корпуса 1, ротора, состоящего из диска 2 (плоского кольца), разделительных лопастей 3, попарно и взаимно перпендикулярно закрепленных на подвижной оси 4, и вала 5. Ротор делит внутреннюю часть корпуса на две кольцевые полости: верхнюю и нижнюю (в.к.п. и н.к.п.). Каждая кольцевая полость состоит из секторного выступа с профилированным пазом, образованного сегментами 6, 7 и 8, 9, рабочего участка, являющегося частью кольцевой полости, прилегающей к секторному выступу другой кольцевой полости, полости входа с окнами 10, 11 и полости выхода с окнами 12, 13, причем полость входа занимает часть объема кольцевой полости между секторным выступом и началом рабочего участка, а полость выхода - участок между концом рабочего участка и секторным выступом. Направляющие 14 и 15, примыкающие к сегментам 7 и 9 со стороны полостей выхода, служат для поворота разделительных лопастей из положения "поперек кольцевой полости" в положение "вдоль кольцевой полости". The hydraulic machine consists of a housing 1, a rotor consisting of a disk 2 (flat ring), dividing blades 3, pairwise and mutually perpendicularly mounted on the movable axis 4, and a shaft 5. The rotor divides the inside of the housing into two annular cavities: upper and lower ( V.K.P. and N.K.P.). Each annular cavity consists of a sector ledge with a profiled groove formed by segments 6, 7 and 8, 9, a working section that is part of an annular cavity adjacent to a sector ledge of another annular cavity, an entrance cavity with windows 10, 11 and an exit cavity with windows 12 , 13, and the entrance cavity occupies part of the volume of the annular cavity between the sector protrusion and the beginning of the working section, and the exit cavity - the section between the end of the working section and the sector ledge. The guides 14 and 15 adjacent to the segments 7 and 9 from the side of the exit cavities serve to rotate the dividing blades from the position “across the annular cavity” to the position “along the annular cavity”.

Ролики 16 и 17 служат опорой для ротора в форме плоского кольца; подшипники 18 и 19 могут быть применены в качестве подвижной опоры для ротора в форме диска. The rollers 16 and 17 serve as a support for the rotor in the form of a flat ring; bearings 18 and 19 can be used as a movable support for a disk-shaped rotor.

Передача вращающего момента от ротора валу 5 и обратно осуществляется у гидравлической машины с ротором в форме плоского кольца (фиг. 5); через зубчатый обод ротора и шестерню 20 у гидромашины с ротором в форме диска (фиг. 6) передается напрямую без промежуточных деталей. The torque is transmitted from the rotor to the shaft 5 and vice versa by a hydraulic machine with a rotor in the form of a flat ring (Fig. 5); through the toothed rim of the rotor and gear 20 of a hydraulic machine with a rotor in the form of a disk (Fig. 6) is transmitted directly without intermediate parts.

Разделительные лопасти 3 ротора снабжены роликами 21, опираясь на которые, они прокатываются по направляющим 14 и 15 и стенкам профилированного паза. The separating blades 3 of the rotor are equipped with rollers 21, relying on which, they are rolled along the guides 14 and 15 and the walls of the profiled groove.

Работа гидравлической машины демонстрируется на примере работы насоса, для чего на фиг. 9-16 показаны восемь последовательных положений одной пары разделительных лопастей, обозначенной значком ⊕, за один оборот ротора. The operation of the hydraulic machine is demonstrated by the example of the operation of the pump, for which, in FIG. 9-16 show eight consecutive positions of one pair of dividing blades, indicated by the знач symbol, for one revolution of the rotor.

В положении фиг. 9 верхняя лопасть указанной пары совершает рабочий ход в рабочем участке в к.п., при этом она фиксируется в положении "поперек кольцевой полости" нижней полостью, опирающейся на стенки профилированного паза н.к.п. Совершая рабочий ход, лопасть подобно поршню вытесняет перекачиваемую среду в полость выхода и одновременно всасывает ее в полость входа. In the position of FIG. 9, the upper blade of the indicated pair makes a working stroke in the working section in the c.p., while it is fixed in position "across the annular cavity" with the lower cavity resting on the walls of the profiled groove in the c.p. Making a working stroke, the blade, like a piston, displaces the pumped medium into the outlet cavity and simultaneously sucks it into the inlet cavity.

В положении фиг. 10 верхняя лопасть, заканчивая рабочий ход, выходит из рабочего участка в.к.п., а нижняя - из паза н.к.п. In the position of FIG. 10, the upper blade, ending the working stroke, leaves the working section of the c.p. and the lower - from the groove of the c.p.

В положении фиг. 11 верхняя лопасть, опираясь на направляющую в полости выхода в. к.п., поворачивается, готовясь для входа в паз выступа, при этом нижняя лопасть готовится совершить рабочий ход в н.к.п. In the position of FIG. 11 upper blade, resting on a guide in the outlet cavity c. kp, turns, preparing to enter the groove of the protrusion, while the lower blade is preparing to make a working stroke in the n.k.p.

В положении фиг. 12 верхняя лопасть входит в паз выступа в.к.п., фиксируя нижнюю лопасть в рабочем положении. In the position of FIG. 12, the upper blade enters the groove of the protrusion of the cpc, fixing the lower blade in the working position.

В положении фиг. 13 нижняя лопасть совершает рабочий ход в н.к.п., при этом верхняя лопасть, находясь в пазу, удерживает нижнюю лопасть в рабочем положении. In the position of FIG. 13 the lower blade makes a working stroke in NKP, while the upper blade, being in the groove, holds the lower blade in the working position.

В положении фиг. 14 нижняя лопасть совершает рабочий ход в н.к.п. In the position of FIG. 14 the lower blade makes a working stroke in NKP

В положении фиг. 15 верхняя лопасть свободна от зацепления с пазом н.к. п., а нижняя, опираясь на направляющую в полости выхода н.к.п., поворачивает ее для совершения рабочего хода в в.к.п. In the position of FIG. 15 the upper blade is free from engagement with the groove n.k. p., and the lower one, leaning on a guide in the exit cavity of the n.c.p., turns it to make a working stroke in the c.p.

В положении фиг. 16 верхняя лопасть изображена в начале рабочего хода в в.к.п. In the position of FIG. 16 the upper blade is depicted at the beginning of the working stroke in the military-industrial complex

Работа гидравлического двигателя аналогична работе насоса. При создании расхода рабочего тела через гидродвигатель на разделительных лопастях, находящихся в рабочих участках, образуется перепад давления, под действием которого они перемещаются в сторону полостей выхода, преобразуя энергию рабочего тела в механическую энергию вращения вала ротора. The operation of a hydraulic motor is similar to that of a pump. When creating the flow rate of the working fluid through the hydraulic motor on the dividing blades located in the working areas, a pressure drop is formed under the action of which they move towards the outlet cavities, converting the energy of the working fluid into the mechanical energy of rotation of the rotor shaft.

Claims

A HYDRAULIC MACHINE, comprising a cylindrical body with input and output windows and a sector protrusion with a profiled groove, a disk rotor placed in the body with the formation of two annular cavities, dividing blades mounted on the rotor with the possibility of rotation and free passage into the groove of the protrusion, and an output shaft, characterized in that the peripheral sections of the sectoral protrusions are provided with mating guides and are located in the cavities with an offset of 180 ^o relative to each other, and the dividing blades are paired о and are rigidly fixed on the axes freely installed in the holes of the disk rotor, and are located in the annular cavities mutually perpendicular.