RU2067220C1

RU2067220C1 - Rotor vane hydraulic machine

Info

Publication number: RU2067220C1
Authority: RU
Inventors: Ю.Р. Зельдин; Е.Р. Савинов; Н.М. Грибунин
Original assignee: Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью "Тест"; Зельдин Юлий Рафаилович; Савинов Евгений Рафаилович; Грибунин Николай Михайлович
Priority date: 1991-12-25
Filing date: 1991-12-25
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: hydraulics and pneumatics. SUBSTANCE: working section of a seal consists of two members. The outer surface of the members form outer cylindrical surface of the seal. One of the members is made up as a pipe. The second member is provided with the hollow for the seal. The inner surface of the second member is bounded with the plane or section of the cylinder, the position of which is chosen to bring the center of gravity of the working section in coincidence with its axis of rotation. The hollow in the second member of the working section of the seal is round cylinder or is bounded with half round cylinder and two planes. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции гидравлических или пневматических насосов и двигателей, а именно к роторным лопастным гидро- или пневмомашинам. The invention relates to the construction of hydraulic or pneumatic pumps and motors, namely to rotary vane hydraulic or pneumatic machines.

Известны роторные лопастные гидромашины, содержащие установленные в расточках корпуса цилиндрические ротор с лопастями и уплотнители с впадинами, предназначенными для прохода через них лопастей при вращении ротора (FR 2078929 F 01 C 1/00, 1971 г.). Known rotary vane hydraulic machines containing cylindrical rotors with blades installed in the body bores and seals with cavities designed to pass through them blades when the rotor rotates (FR 2078929 F 01 C 1/00, 1971).

Во избежание вибрации машин во время работы уплотнители в этих машинах выполняют с четным числом впадин (обычно с двумя впадинами). При этом из условий обкатывания ротора и уплотнителей диаметр уплотнителя, например, с двумя впадинами не может быть меньше величины d 2D/n, где D диаметр ротора, а n число лопастей ротора. В частности, для ротора с двумя лопастями d D, чем и определяется габарит и масса гидромашины при прочих равных условиях. To avoid vibration of the machines during operation, the seals in these machines are made with an even number of troughs (usually with two troughs). In this case, from the conditions for running the rotor and seals, the diameter of the seal, for example, with two troughs, cannot be less than d 2D / n, where D is the diameter of the rotor and n is the number of rotor blades. In particular, for a rotor with two blades d D, which determines the size and weight of the hydraulic machine, ceteris paribus.

Технический результат достигается тем, что рабочий участок каждого уплотнителя состоит из двух элементов, наружная поверхность которых образует в совокупности цилиндрическую наружную поверхность уплотнителя, один из этих элементов выполнен из трубы, а во втором выполнена впадина уплотнителя, причем внутренняя поверхность второго элемента ограничена плоскостью или участком цилиндра, расположение которых определяется из условия совмещения центра тяжести рабочего участка с осью его вращения. Впадина во втором элементе рабочего участка уплотнителя имеет форму кругового цилиндра и ограничена половиной кругового цилиндра и двумя плоскостями. The technical result is achieved in that the working portion of each sealant consists of two elements, the outer surface of which together forms the cylindrical outer surface of the sealant, one of these elements is made of pipe, and the second has a cavity of the sealant, and the inner surface of the second element is limited by a plane or section cylinder, the location of which is determined from the condition of combining the center of gravity of the working section with the axis of its rotation. The depression in the second element of the working portion of the seal is in the form of a circular cylinder and is limited to half a circular cylinder and two planes.

На фиг. 1 сечение гидромашины по ротору и рабочим участкам уплотнителей, на фиг. 2 схема одного из вариантов расположения элементов рабочего участка уплотнителя, на фиг. 3 второй вариант расположения элементов рабочего участка уплотнителя. In FIG. 1 a section of a hydraulic machine along the rotor and the working sections of the seals, in FIG. 2 is a diagram of one embodiment of the arrangement of the elements of the seal working portion, in FIG. 3, the second option is the location of the elements of the working section of the seal.

Гидромашина (фиг.1) состоит из корпуса 1 и установленных в его расточках ротора 2 с лопастями 3 и уплотнителей 4 и 5. Корпус 1 снабжен входным патрубком 6 и выпускным патрубком 7. Уплотнители 4 и 5 (варианты их исполнения показаны на фиг.2 и 3) состоят из элементов 8, 9 по варианту фиг.2 или элементов 10 и 11 по варианту фиг.3 и ступиц с подшипниками (не показаны). Наружная поверхность элементов 8 и 9 образует в совокупности цилиндрическую наружную поверхность уплотнителя, элемент 8 выполнен из участка трубы, а внутренняя поверхность 12 элемента 9 представляет собой плоскость, расположенную на расстоянии а от оси уплотнителя и перпендикулярную оси симметрии впадины 13. По варианту фиг.3 аналогично предыдущему наружная поверхность элементов 10 и 11 образует в совокупности цилиндрическую наружную поверхность уплотнителя, элемент 10 выполнен из участка трубы, а внутренняя поверхность 14 элемента 11 представляет собой участок цилиндра радиусом r₄, центр которого, как показано на фиг.3, расположен на оси симметрии впадины 15.The hydraulic machine (Fig. 1) consists of a housing 1 and rotor 2 installed in its bores with blades 3 and seals 4 and 5. The housing 1 is equipped with an inlet pipe 6 and an outlet pipe 7. Seals 4 and 5 (their versions are shown in figure 2 and 3) consist of elements 8, 9 according to the embodiment of FIG. 2 or elements 10 and 11 according to the embodiment of FIG. 3 and hubs with bearings (not shown). The outer surface of the elements 8 and 9 together forms a cylindrical outer surface of the seal, the element 8 is made of a pipe section, and the inner surface 12 of the element 9 is a plane located at a distance a from the axis of the seal and perpendicular to the axis of symmetry of the cavity 13. According to the embodiment of FIG. 3 similar to the previous one, the outer surface of the elements 10 and 11 together forms a cylindrical outer surface of the seal, the element 10 is made of a pipe section, and the inner surface 14 of the element 11 is wish to set up a portion of cylinder of radius r _4, the center of which, as shown in Figure 3, is located on the axis of symmetry of the depression 15.

Форма впадины в уплотнителях в общем случае, как известно, должна являться огибающей (с заданным зазором) траекторию движения каждой из лопастей 3 относительно уплотнителя. Но для упрощения обработки впадины целесообразно сообщить ей возможно более простую геометрическую форму. На фиг.2,3 показаны два примера таких впадин. The shape of the cavity in the seals in the General case, as you know, should be the envelope (with a given gap) the path of each of the blades 3 relative to the seal. But to simplify the processing of the cavity, it is advisable to inform her of a possibly simpler geometric shape. FIG. 2,3 shows two examples of such depressions.

Впадина 13 уплотнителя, изображенная на фиг.2, ограничена половиной кругового цилиндра радиусом r₃, и двумя боковыми плоскостями 16 и 17, которые в общем случае могут быть и не параллельны друг другу.The seal cavity 13 shown in FIG. 2 is bounded by half a circular cylinder of radius r ₃ and two side planes 16 and 17, which in the general case may not be parallel to each other.

Впадина 15 уплотнителя, изображенная на фиг.3, имеет форму кругового цилиндра радиусом r₃.The cavity 15 of the sealant shown in figure 3, has the form of a circular cylinder of radius r ₃ .

Ротор 2 и уплотнители 4 и 5 связаны между собой синхронизирующими шестернями (не показаны). The rotor 2 and the seals 4 and 5 are interconnected by synchronizing gears (not shown).

Работает гидромашина следующим образом (например в режиме насоса). The hydraulic machine operates as follows (for example, in pump mode).

При вращении ротора 2 и уплотнителей 4 и 5 в расточках корпуса 1 они обкатываются относительно друг друга. Зазоры в расточках корпуса 1 выполнены минимальными, поэтому утечки через них пренебрежимо малы по сравнению с расходом жидкости или газа через гидромашину. Лопасти 3 перемещают перед собой перекачиваемую среду, которая засасывается в рабочую полость, ометаемую лопастями 3, через входной патрубок 6 и выталкивается ими через выпускной патрубок 7. When the rotor 2 and the seals 4 and 5 rotate in the bores of the housing 1, they are run in relative to each other. The gaps in the bores of the housing 1 are made minimal, so the leakage through them is negligible compared to the flow of liquid or gas through the hydraulic machine. The blades 3 move the pumped medium in front of them, which is sucked into the working cavity, swept by the blades 3, through the inlet pipe 6 and pushed by them through the exhaust pipe 7.

Высота лопастей 3 при использовании уплотнителей, изображенных на фиг. 2,3, может быть больше величины r₁, т.е. радиуса уплотнителя, так как окружающий впадину 13 или 15 массив металла позволяет полностью уравновесить уплотнитель относительно оси его вращения и благодаря этому обеспечить его работу без вибрации, а относительное увеличение высоты лопастей обеспечивает возможность увеличения производительности гидромашины или же уменьшения ее габаритов и массы при той же производительности. ЫЫЫ2The height of the blades 3 when using the seals shown in FIG. 2,3 may be greater than r ₁ , i.e. the radius of the seal, since the mass of metal surrounding the cavity 13 or 15 allows the seal to be completely balanced relative to the axis of rotation and thereby ensure its operation without vibration, and a relative increase in the height of the blades makes it possible to increase the productivity of the hydraulic machine or to reduce its dimensions and weight at the same performance . YYY2

Claims

A rotary vane hydraulic machine comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a rotor with blades and seals having working sections with one cavity for the passage of the blades when the rotor rotates, characterized in that the working section of each seal is made of two elements, the outer surface of which together forms the cylindrical outer surface of the seal, while one of the elements is made in the form of part of a hollow circular cylinder, and in the second there is a cavity of the seal, the inner surface torogo element bounded plane or cylinder portion, and the center of gravity of the working portion of the seal is aligned with the axis of rotation.