RU2122129C1 - Positive-displacement rotary machine - Google Patents

Positive-displacement rotary machine Download PDF

Info

Publication number
RU2122129C1
RU2122129C1 RU94004643/06A RU94004643A RU2122129C1 RU 2122129 C1 RU2122129 C1 RU 2122129C1 RU 94004643/06 A RU94004643/06 A RU 94004643/06A RU 94004643 A RU94004643 A RU 94004643A RU 2122129 C1 RU2122129 C1 RU 2122129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
torus
rotation
rotor
axis
Prior art date
Application number
RU94004643/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94004643A (en
Inventor
А.В. Дидин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭНСИ"
Дидин Александр Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭНСИ", Дидин Александр Владимирович filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭНСИ"
Priority to RU94004643/06A priority Critical patent/RU2122129C1/en
Publication of RU94004643A publication Critical patent/RU94004643A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2122129C1 publication Critical patent/RU2122129C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering: engines, pumps, compressors. SUBSTANCE: machine has stator, driving rotor installed for rotation and provided with at least one tooth, at least one driven toothed sealing disk installed for rotation and engagement with driving rotor, and working medium inlet and outlet. Closed driving rotor has at least one slot concentric to its axis of rotation. Rotor tooth is wound on ring. Stator has partition resting on ring and concentric to axis of rotation of driving rotor and arranged in slot of rotor. Ring and partition have at least one slot accommodating driven toothed sealing disk. EFFECT: enlarged processing and operating capabilities, increased efficiency and specific power, compact design. 1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам с вращающимися рабочими органами, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), в том числе и в дизелях, в двигателях с внешним источником энергии, компрессорах, насосах, турбинах, в измерительной технике, например расходомерах, дозиметрах. The invention relates to mechanical engineering, in particular to volumetric rotary machines with rotating working bodies, and can be used in internal combustion engines (ICE), including diesel engines, in engines with an external energy source, compressors, pumps, turbines, in measuring equipment, for example flow meters, dosimeters.

Известны роторно-поршневые машины, содержащие статоры, имеющие форму торов или сегментов торов, и размещенные в них роторы-поршни в виде сегментов торов (US 2904023 A, 1959; SU 1560730 A1, 1990; SU 527520 A, 1977; SU 1733649 A, 1992). Known rotary piston machines containing stators having the shape of tori or torus segments, and rotor pistons placed therein in the form of torus segments (US 2904023 A, 1959; SU 1560730 A1, 1990; SU 527520 A, 1977; SU 1733649 A, 1992).

Однако эти машины имеют большие габариты и сложную конструкцию. However, these machines have large dimensions and complex construction.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является объемная роторная машина, содержащая статор, ведущий ротор, установленный с возможностью вращения и имеющий по меньшей мере один зуб, по меньшей мере один ведомый зубчатый уплотняющий диск, установленный с возможностью вращения и зацепления с ведущим ротором, вход и выход рабочего тела (SU 757770 A, 1980). The closest technical solution to the invention is a volumetric rotary machine containing a stator, a driving rotor mounted for rotation and having at least one tooth, at least one driven gear sealing disk mounted for rotation and engagement with a driving rotor, an input and the output of the working fluid (SU 757770 A, 1980).

Недостатками этой машины являются:
а) отсутствие универсальности, так как в качестве компрессора из-за того, что отсекаемый объем соединяется с областью нагнетания без предварительного сжатия роторами, не применима как ДВС;
б) большие габариты;
в) наличие балластного объема, что снижает КПД.
The disadvantages of this machine are:
a) lack of universality, since as a compressor due to the fact that the cut-off volume is connected to the discharge area without preliminary compression by rotors, it is not applicable as an internal combustion engine;
b) large dimensions;
c) the presence of ballast volume, which reduces the efficiency.

Задачей изобретения является создание универсальной роторной машины, не содержащей балластного объема (объем конструктивных элементов которой определяется только прочностью материалов), менее чувствительной к абразивным примесям рабочего тела, допускающую применение эффективных методов уплотнения типа лабиринтных уплотнений, уплотнительных колец, работающей с высоким КПД. Попутно выявилась возможность полностью разгрузить ведомый ротор от момента по его оси вращения со стороны рабочего тела, что облегчает его синхронизацию с ведущим ротором и уменьшает их износ. The objective of the invention is the creation of a universal rotary machine that does not contain ballast volume (the volume of structural elements of which is determined only by the strength of the materials), less sensitive to abrasive impurities of the working fluid, allowing the use of effective sealing methods such as labyrinth seals, o-rings, operating with high efficiency. Along the way, it became possible to completely unload the driven rotor from the moment along its axis of rotation from the side of the working fluid, which facilitates its synchronization with the driving rotor and reduces their wear.

Поставленная задача достигается за счет того, что в объемной роторной машине, содержащей статор, ведущий ротор, установленный с возможностью вращения и имеющий по меньшей мере один зуб, по меньшей мере один ведомый зубчатый уплотняющий диск, установленный с возможностью вращения и зацепления с ведущим ротором, вход и выход рабочего тела, ведущий ротор выполнен замкнутым с по меньшей мере одним пазом, концентричным его оси вращения, зуб ротора навит на кольцо, статор снабжен перегородкой, опирающейся на кольцо, концентричной оси вращения ведущего ротора, расположенной в пазу последнего, кольцо и перегородка имеют по меньшей мере один паз, в котором расположен ведомый зубчатый уплотняющий диск. The problem is achieved due to the fact that in a volumetric rotary machine containing a stator, a driving rotor mounted for rotation and having at least one tooth, at least one driven gear sealing disk mounted for rotation and engagement with the driving rotor, the input and output of the working fluid, the driving rotor is made closed with at least one groove concentric with its axis of rotation, the rotor tooth is wound on the ring, the stator is equipped with a partition resting on the ring, concentric with the axis of rotation in duschego rotor situated in a groove of the latter, and the baffle ring has at least one recess, wherein the driven gear is a sealing disk.

Изобретение поясняется чертежами (фиг. 1 - 7), изображенные на которых узлы и элементы имеют следующие номера позиций. The invention is illustrated by drawings (Fig. 1 - 7), depicted on which the nodes and elements have the following item numbers.

1 - зубчатый вращающийся ведомый уплотняющий диск (ВЗВУД);
2 - радиальный паз на ВЗВУД;
3 - труба;
4 - широтный фрагмент полого тора;
5 - конусная труба;
6 - окно выхода;
7 - диск;
8 - патрубок нагнетания;
9 - окно входа;
10 - патрубок всасывания;
11 - сегмент полого тора;
12 - ось ВЗВУД;
13 - зубья для фиксации привода;
14 - подшипники;
15 - ось;
16 - ведущий винт (ротор);
17 - зубья ведущего винта (ротора);
18 - тор-кольцо;
19 - статор;
20 - паз под ВЗВУД;
21 - камера, увеличивающаяся в объеме, связанная с окном входа;
22 - камера максимального объема (первый локальный максимум);
23 - камера, уменьшающаяся в объеме;
24 - камера, уменьшающаяся в объеме, связанная с окном выхода;
25 - камера минимального объема;
26 - камера, увеличивающаяся в объеме;
27 - камера максимального объема (второй локальный максимум);
28 - место для возможного размещения свечи;
29 - перегородка статора;
30 - паз на ведущем винте под перегородку статора.
1 - gear rotating driven sealing disk (EXPLOSION);
2 - radial groove on the blast;
3 - pipe;
4 - latitudinal fragment of a hollow torus;
5 - conical pipe;
6 - exit window;
7 - disk;
8 - discharge pipe;
9 - login window;
10 - suction pipe;
11 - segment of the hollow torus;
12 - axis EXPLOSION;
13 - teeth for fixing the drive;
14 - bearings;
15 - axis;
16 - lead screw (rotor);
17 - the teeth of the lead screw (rotor);
18 - torus ring;
19 - stator;
20 - groove under the blast;
21 - camera, increasing in volume, associated with the entrance window;
22 - chamber of maximum volume (first local maximum);
23 — a chamber decreasing in volume;
24 - camera, decreasing in volume, associated with the exit window;
25 - a chamber of minimum volume;
26 - camera, increasing in volume;
27 - chamber of maximum volume (second local maximum);
28 - place for a possible candle;
29 - stator septum;
30 - groove on the lead screw under the stator baffle.

На фиг. 1 изображена объемная роторная машина (ОРМ), спроектированная под компрессор, разрез по оси машины проходит через зубчатый вращающийся ведомый уплотняющий диск (ВЗВУД);
на фиг. 2 - вид компрессора сверху;
на фиг. 3 - развертка компрессора;
на фиг. 4 - ОРМ, спроектированная под ДВС, разрез по оси машины проходит через один из ВЗВУД;
на фиг. 5 - вид ДВС сверху с местным разрезом по оси ВЗВУД;
на фиг. 6 и 7 - развертки ДВС для винта с шагом 4 Пи и 2 Пи радиан соответственно, где ВЗВУД 1 (фиг. 1, 3) компрессора представляет собой себя диск, выполненный зацело с его осью 12 (фиг. 1). Толщина диска уменьшается к периметру. Диск имеет три радиальных паза 2 (фиг. 1), равномерно разнесенных по периметру. В статоре 4 размещено тор-кольцо 18.
In FIG. 1 shows a volumetric rotary machine (ORM) designed for a compressor, a cut along the axis of the machine passes through a toothed rotating driven sealing disk (EXT);
in FIG. 2 is a top view of the compressor;
in FIG. 3 - scan of the compressor;
in FIG. 4 - ORM, designed under the internal combustion engine, the cut along the axis of the machine passes through one of the airborne explosives;
in FIG. 5 is a top view of the internal combustion engine with a local section along the axis of the airborne explosives;
in FIG. 6 and 7 are ICE scans for a screw with a step of 4 Pi and 2 Pi radians, respectively, where EXPLOSION 1 (Fig. 1, 3) of the compressor is a disk made integrally with its axis 12 (Fig. 1). The thickness of the disk decreases to the perimeter. The disk has three radial grooves 2 (Fig. 1), evenly spaced around the perimeter. In the stator 4 placed torus ring 18.

Статор 19 (фиг. 1, 2) выполнен в виде объединения шести концентрических фигур. На тор 18 (фиг. 1) опирается отрезок конусной трубы 5 (фиг. 1, 2), пересекающей по окружности широтный фрагмент полого тора 4 (фиг. 1), имеющий с тором 18 общую осевую окружность. Внешняя (более узкая) часть отрезка конусной трубы служит патрубком нагнетания 8 (фиг. 1). На фрагмент полого тора извне опирается патрубок всасывания 10 (фиг. 1, 2) в виде трубы 3 (фиг. 1, 2) максимального радиуса. Тор и конусную трубу рассекает паз 20 (фиг. 2) под ВЗВУД, ось которого касается осевой окружности торов. Между трубами 5 и 3 на сегменте тора выполнено окно всасывания 9 (фиг. 1, 2, 3), примыкающее к плоскости паза 20, занимающее все пространство между трубами, простирающееся в пределах около 240 градусов вокруг оси торов. На поверхности сегмента полого тора, внутренней по отношению к конусной трубе 5, имеется нагнетательное окно 6 (фиг. 1, 2, 3), примыкающее к плоскости паза с другой стороны, на всю ширину сегмента тора с угловым размером примерно 120 градусов. Отверстие сегмента тора перекрывает диск 7 (фиг. 1, 2), из которого выходит ось 15 (фиг. 1). Элемент статора - перегородка 29 (фиг. 1) образуется тором 18 и конусной трубой 5. The stator 19 (Fig. 1, 2) is made in the form of a combination of six concentric figures. A torus 18 (Fig. 1) is supported by a segment of a conical pipe 5 (Figs. 1, 2), which intersects the latitudinal fragment of the hollow torus 4 (Fig. 1), which has a common axial circle with the torus 18. The outer (narrower) part of the segment of the conical pipe serves as a discharge pipe 8 (Fig. 1). A suction pipe 10 (Fig. 1, 2) in the form of a pipe 3 (Fig. 1, 2) of maximum radius rests on a fragment of a hollow torus from the outside. The torus and the conical pipe are cut by a groove 20 (Fig. 2) under the EXPLOSION, the axis of which touches the axial circumference of the tori. Between the pipes 5 and 3 on the torus segment, a suction window 9 is made (Figs. 1, 2, 3), adjacent to the plane of the groove 20, occupying the entire space between the pipes, extending within about 240 degrees around the axis of the tori. On the surface of the segment of the hollow torus, internal with respect to the conical pipe 5, there is an injection window 6 (Figs. 1, 2, 3) adjacent to the groove plane on the other hand, over the entire width of the torus segment with an angular size of about 120 degrees. The hole of the torus segment overlaps the disk 7 (Fig. 1, 2), from which the axis 15 (Fig. 1) emerges. The stator element is a partition 29 (Fig. 1) is formed by a torus 18 and a conical pipe 5.

Ведущий винт 16 (фиг. 1) имеет форму сегмента полого тора 11 (фиг. 1), дополняющего сегмент полого тора статора 4. На нем закреплены три замкнутых зуба 17 (фиг. 1, 3), навитые на тор 18 (один виток вокруг тора - один оборот вокруг оси тора), разбивающие пространство между тором 18 и полым тором на три камеры. Зубья рассечены пазом 30 (фиг. 3) под конусную трубу 5. Ось 12 (фиг. 1) ВЗВУД фиксируется в подшипниках, расположенных в торе статора 18. Ведущий винт фиксируется на оси статора 15 посредством подшипников 14 (фиг. 1). На нем имеется концентрическое отверстие с зубьями 13 (фиг. 1) для фиксации оси двигателя. Патрубок выхода 8 (фиг. 1, 2) находится внутри патрубка входа 10 (фиг. 1, 2). The drive screw 16 (Fig. 1) has the shape of a segment of the hollow torus 11 (Fig. 1), supplementing the segment of the hollow torus of the stator 4. Three closed teeth 17 (Figs. 1, 3) are fastened thereon, wound around the torus 18 (one turn around torus - one revolution around the axis of the torus), dividing the space between the torus 18 and the hollow torus into three chambers. The teeth are cut by a groove 30 (Fig. 3) under the conical tube 5. Axis 12 (Fig. 1) EXPLOSION is fixed in the bearings located in the stator torus 18. The drive screw is fixed on the axis of the stator 15 by means of bearings 14 (Fig. 1). It has a concentric hole with teeth 13 (Fig. 1) for fixing the axis of the engine. The outlet pipe 8 (Fig. 1, 2) is located inside the inlet pipe 10 (Fig. 1, 2).

Динамика ОРМ (компрессора) показана на его развертке. Разрезы проходят по ВЗВУД 1 и по перегородке 29 (точнее по конусной трубе 5). Пространство в виде тора, образованное элементами статора и ведущего винта, разбито перегородкой 29 статора и ВЗВУД 1, и на развертке имеет вид прямоугольника. Зубьями 17 (фиг. 3) ведущего винта оно разбивается на несколько камер. Вращение ведущего винта через зацепление передается ВЗВУД. Зубья ведущего винта скользят в пазах ВЗВУД, полностью перекрывая те их части, которые не перекрыты перегородкой статора. По одну сторону ВЗВУД образуются камеры 21 (фиг. 3), объем которых увеличивается. Они через окно 9 (фиг. 3) связаны с патрубком ввода 10. Когда объем камер 22 (фиг. 3) достигает максимального значения, их связь с окнами всасывания прекращается. Далее объем камер 23 (фиг. 3) уменьшается, и при достижении нужного сжатия камеры 24 (фиг. 3) соединяются с нагнетательным окном 6 (фиг. 3) и их объем уменьшается до нуля. The dynamics of the ORM (compressor) is shown on its scan. The cuts pass along the EXPLOSION 1 and along the partition 29 (more precisely, along the conical pipe 5). The space in the form of a torus, formed by the elements of the stator and the driving screw, is divided by the partition wall 29 of the stator and the EXPLOSION 1, and on the scan looks like a rectangle. The teeth 17 (Fig. 3) of the lead screw, it is divided into several chambers. The rotation of the drive screw through gearing is transmitted by EXPLOSION. The teeth of the lead screw slide in the grooves of the EXPLOSIVES, completely overlapping those parts that are not blocked by the stator baffle. On one side of the EXPLOSION chamber 21 are formed (Fig. 3), the volume of which is increasing. They are connected through the window 9 (Fig. 3) with the input pipe 10. When the volume of the chambers 22 (Fig. 3) reaches its maximum value, their connection with the suction windows ceases. Further, the volume of the chambers 23 (Fig. 3) decreases, and when the desired compression is achieved, the chambers 24 (Fig. 3) are connected to the discharge window 6 (Fig. 3) and their volume decreases to zero.

Наиболее полно раскрывает возможности ОРМ ее использование в качестве ДВС (дизель). Он состоит из статора, ведущего винта и 4-х ВЗВУД и имеет форму тора, образованного фрагментами ведущего винта (ротора) и статора. Most fully reveals the possibilities of ORM its use as an internal combustion engine (diesel). It consists of a stator, a lead screw and 4 EXPLOSIVES and has the shape of a torus formed by fragments of a lead screw (rotor) and a stator.

Статор 19 (фиг. 4) образован тором 18 (фиг. 4, 5), соединенным конусной трубой 5 (фиг. 4) с широтным сегментом полого тора 4 (фиг. 4, 5). Тор 18 с конусной трубой 5 образует перегородку 29. На перегородке 29 выполнены четыре меридиональных паза 20 (фиг. 5) под ВЗВУД. На сегменте тора 4 выполнены четыре окна подвода горючей смеси 9 (фиг. 5, 6) и четыре окна выхлопа 6 (фиг. 5, 6), примыкающие к плоскостям пазов под ВЗВУД с противоположных сторон, так что окна подвода лежат внутри конусной трубы 5, а окна выхлопа - вовне. The stator 19 (Fig. 4) is formed by a torus 18 (Fig. 4, 5) connected by a conical pipe 5 (Fig. 4) to the latitudinal segment of the hollow torus 4 (Fig. 4, 5). The torus 18 with a conical pipe 5 forms a partition 29. On the partition 29 there are four meridional grooves 20 (Fig. 5) under the blast. On the torus segment 4 there are four windows for supplying a combustible mixture 9 (Fig. 5, 6) and four exhaust windows 6 (Figs. 5, 6) adjacent to the groove planes for the EXPLOSION from opposite sides, so that the inlet windows lie inside the conical pipe 5 and the exhaust windows are outside.

Ведущий винт 16 (фиг. 4) имеет форму сегмента полого тора 11 (фиг. 4), дополняющего сегмент полого тора статора 4. На нем закреплено три замкнутых зуба 17 (фиг. 4, 6), навитые на тор 18 (один виток вокруг тора - два оборота вокруг оси тора), разбивающие пространство между тором 18 и полым тором на три камеры. Зубья рассечены пазом 30 (фиг. 4, 6) под конусную трубу 5. На внешней стороне ведущего винта имеются зубья 13 (фиг. 4) для фиксации оси привода. The lead screw 16 (Fig. 4) has the shape of a segment of the hollow torus 11 (Fig. 4), supplementing the segment of the hollow torus of the stator 4. Three closed teeth 17 (Fig. 4, 6) are fastened on it, wound around the torus 18 (one turn around torus - two turns around the axis of the torus), dividing the space between the torus 18 and the hollow torus into three chambers. The teeth are cut by a groove 30 (Fig. 4, 6) under the conical pipe 5. On the outer side of the drive screw there are teeth 13 (Fig. 4) for fixing the drive axis.

ВЗВУД представляет собой диск 1 (фиг. 4, 6, 7), жестко посаженный на ось 12 (фиг. 4), которая закреплена в статоре в подшипниках; диск имеет шесть радиальных пазов 2 (фиг. 4, 5), в которые входят зубья ведущего винта, перекрывая те их части, которые не перекрыты перегородкой 29. EXPLOSION is a disk 1 (Fig. 4, 6, 7), rigidly mounted on the axis 12 (Fig. 4), which is fixed in the stator in bearings; the disk has six radial grooves 2 (Fig. 4, 5), which include the teeth of the lead screw, overlapping those parts that are not blocked by a partition 29.

Дизель работает следующим образом. Diesel works as follows.

При вращении роторов камеры 21 (фиг. 6), образованные полым тором ведущего винта, перегородкой статора 29, ВЗВУД 1 и зубьями 17 (фиг. 6) ведущего винта, находящимися с внутренней стороны конусной трубы 5, увеличиваются в объеме и наполняются горючей смесью через окна всасывания 9 (фиг. 6). Когда их объем достигает локального максимума 22 (фиг. 6), связь с окнами всасывания прекращается. По мере приближения их к оси симметрии тора объем камер начинает уменьшаться за счет геометрии тора и дополнительно за счет того, что радиус осевой окружности тора статора меньше радиуса полого тора. Этим можно добиться любой степени сжатия. Когда камеры 25 (фиг. 6) расположены симметрично по отношению к экваториальной плоскости, степень сжатия максимальна и горючая смесь воспламеняется. Далее по мере приближения к конусной трубе объем камер 26 (фиг. 6) увеличивается. Второй локальный максимум объема 27 (фиг. 6) больше, чем первый, за счет того, что конусная труба разделяет тор не по экваториальной плоскости, благодаря чему камера 24 (фиг. 6) соединяется с окнами выхлопа 6 (фиг. 6) при давлении, равном атмосферному. На фиг. 7 для сравнения показан вариант с шестью зубьями, шаг которых вдвое меньше, и максимальная степень сжатия ДВС тоже меньше. During the rotation of the rotors of the chamber 21 (Fig. 6), formed by the hollow torus of the driving screw, the stator baffle 29, EXTRA 1 and the teeth 17 (Fig. 6) of the driving screw located on the inside of the conical pipe 5, increase in volume and are filled with a combustible mixture through suction windows 9 (Fig. 6). When their volume reaches a local maximum of 22 (Fig. 6), communication with the suction windows ceases. As they approach the axis of symmetry of the torus, the volume of the chambers begins to decrease due to the geometry of the torus and additionally due to the fact that the radius of the axial circumference of the stator torus is smaller than the radius of the hollow torus. This can achieve any degree of compression. When the chambers 25 (Fig. 6) are located symmetrically with respect to the equatorial plane, the compression ratio is maximum and the combustible mixture ignites. Further, as you approach the conical pipe, the volume of the chambers 26 (Fig. 6) increases. The second local maximum of volume 27 (Fig. 6) is larger than the first, due to the fact that the cone pipe does not divide the torus along the equatorial plane, due to which the chamber 24 (Fig. 6) is connected to the exhaust windows 6 (Fig. 6) under pressure equal to atmospheric. In FIG. 7 for comparison shows a variant with six teeth, the step of which is half as much, and the maximum compression ratio of the internal combustion engine is also less.

Возможны следующие варианты ОРМ. The following ORM options are possible.

1) В ОРМ может быть несколько ВЗВУД. 1) In ORM there can be several EXTRA.

2) На ведущем винте 16 может быть выполнено несколько пазов, в которые входят лепестки перегородки 29 статора, это увеличивает количество камер ОРМ. 2) On the lead screw 16, several grooves can be made in which the petals of the stator septum 29 enter, this increases the number of ORM chambers.

3) Дополнительные окна могут быть выполнены на ведущем винте ОРМ. 3) Additional windows can be made on the lead screw ORM.

4) ВЗВУД могут быть наборными из подвижных относительно друг друга частей, могут быть снабжены роликами для обеспечения гарантированного зазора между роторами и могут иметь дополнительную внешнюю синхронизацию. 4) EXPLOSIVES can be stacked from moving relative to each other parts, can be equipped with rollers to ensure a guaranteed clearance between the rotors and can have additional external synchronization.

5) При заведомо неравномерном вращении ведущего винта в устоявшемся режиме, например в ДВС или компрессоре, из-за цикличности вращение ВЗВУД может быть равномерным, если шаг винта сделать переменным. 5) In case of deliberately non-uniform rotation of the drive screw in a steady state, for example, in an internal combustion engine or a compressor, due to the cyclical nature, the rotation of the EXHAUST can be uniform if the pitch of the screw is made variable.

6) Возможен вариант использования ОРМ в качестве насоса с неподвижным ведущим винтом и вращающимся статором. При этом окна выполняются на ведущем винте, через который выходит ось статора. Возможны компромиссные варианты расположения окон на статоре и на ведущем винте. 6) It is possible to use ORM as a pump with a fixed driving screw and a rotating stator. In this case, the windows are carried out on the lead screw through which the stator axis exits. Compromise options are possible for the arrangement of windows on the stator and on the lead screw.

7) На все рабочие кромки (на поверхности пазов ВЗВУД и статора, на кромках зубьев) можно нанести лабиринтные уплотнения или другие (например, установить аналоги уплотнительных колец). 7) Labyrinth seals or others (for example, to install analogs of o-rings) can be applied to all working edges (on the surface of the grooves of the EXTRA and the stator, on the edges of the teeth).

8) Для уменьшения трения роторы могут быть установлены в подшипниковых опорах. 8) To reduce friction, the rotors can be installed in bearings.

Кроме того, в исполнении ОРМ в качестве ДВС, если разместить на торе статора 18 в небольших углублениях 28 (фиг. 6) свечи и форсунки непрерывного действия, то получится ДВС на жидком топливе. Двигатель в данном исполнении может работать и как компрессор, и как насос, в зависимости от размера выходных окон. In addition, performed by ORM as an internal combustion engine, if candles and nozzles of continuous action are placed on the stator torus 18 in small recesses 28 (Fig. 6), then an internal combustion engine using liquid fuel is obtained. The engine in this design can work both as a compressor and as a pump, depending on the size of the output windows.

В данных исполнениях ОРМ в виде компрессора и в виде ДВС ей присущи следующие качества. In these versions of ORM in the form of a compressor and in the form of an internal combustion engine, the following qualities are inherent in it.

1) ОМР компактна, ее основной объем - рабочий, так как в закольцованном цилиндре в виде полого тора с дном и поршнями двойного действия, лишенными балластного объема, нет ничего лишнего, все детали максимально задействованы для выполнения полезной работы, что улучшает удельные показатели машины. 1) OMP is compact, its main volume is working, since there is nothing superfluous in a ringed cylinder in the form of a hollow torus with a bottom and double-acting pistons devoid of ballast volume, all parts are maximally involved in performing useful work, which improves the specific performance of the machine.

2) Толщина и профиль зубьев ведущего винта и ВЗВУД определяются только прочностью форм и материалов и удобством изготовления, что облегчает их изготовление (зубья винта можно сделать на токарном станке с приставкой типа поворотного стола). 2) The thickness and profile of the teeth of the lead screw and the blasting plate are determined only by the strength of the shapes and materials and ease of manufacture, which facilitates their manufacture (the teeth of the screw can be made on a lathe with an attachment such as a rotary table).

3) Так как ВЗВУД контактирует с рабочим телом поверхностью вращения, то ему не передается момент по этой оси со стороны рабочего тела и, следовательно, при его равномерном вращении трение между ним и ведущим винтом минимально, что снижает износ, увеличивает КПД. 3) Since the EXPLOSION is in contact with the working fluid by the surface of rotation, then the moment is not transmitted to it on this axis from the side of the working fluid and, therefore, when it is uniformly rotated, the friction between it and the drive screw is minimal, which reduces wear and increases efficiency.

4) ВЗВУД хорошо очищает ведущий винт от возможных примесей рабочего тела, проталкивая твердые частицы в окна выхода. В камерах ОРМ нет неочищенных зон. Это расширяет область применения ОРМ. 4) EXPLOSION well cleans the lead screw of possible impurities of the working fluid, pushing solid particles into the exit windows. There are no untreated zones in the ORM cells. This extends the scope of ORM.

5) Площадь сечения потока рабочего тела соответствует его степени сжатия, так что гидравлические потери в машине минимальны, что увеличивает КПД. 5) The cross-sectional area of the flow of the working fluid corresponds to its compression ratio, so that hydraulic losses in the machine are minimal, which increases the efficiency.

6) Регулируя угловые размеры окон 6 и 9, можно задавать оптимальные режимы работы для различных степеней сжатия рабочего тела. В том числе при степени сжатия 1 ОРМ превращается в насос для газа и жидкости. 6) By adjusting the angular dimensions of windows 6 and 9, it is possible to set optimal operating modes for various compression ratios of the working fluid. Including at a compression ratio of 1, the ORM turns into a pump for gas and liquid.

7) Степень сжатия ОРМ в виде компрессора и ДВС может быть увеличена разными способами: за счет уменьшения угловых размеров окна нагнетания, за счет изменения радиуса осевой окружности тора 18 статора и радиуса его сечения, за счет изменения количества зубьев 17 ведущего винта или их шага, за счет изменения положения перегородки 29 статора. 7) The compression ratio of the ORM in the form of a compressor and ICE can be increased in various ways: by reducing the angular dimensions of the discharge window, by changing the radius of the axial circumference of the stator torus 18 and its radius, by changing the number of teeth 17 of the lead screw or their pitch, by changing the position of the partition wall 29 of the stator.

8) Конструкция ОРМ не накладывает ограничений на степень сжатия (ограничения определяются только термостойкостью, прочностью материала и точностью изготовления), что делает возможным использовать ОРМ как дизель. 8) The ORM design does not impose restrictions on the degree of compression (restrictions are determined only by heat resistance, material strength and manufacturing accuracy), which makes it possible to use ORM as a diesel engine.

9) Конструкция допускает постановку уплотнений (лабиринтных или типа колец) на все взаимодействующие кромки. 9) The design allows the installation of seals (labyrinth or ring type) on all interacting edges.

10) Круговые стыки между сегментами полого тора 4 статора и ведущего винта ДВС не требуют тщательной герметизации, так как давление в этом районе близко к атмосферному, а для компрессора это справедливо для одного такого стыка. 10) The circular joints between the segments of the hollow torus 4 of the stator and the driving screw of the internal combustion engine do not require careful sealing, since the pressure in this region is close to atmospheric, and for a compressor this is true for one such joint.

11) Влияние утечек в пазах ВЗВУД ослаблено тем, что с другой стороны находятся камеры с близким давлением. 11) The influence of leaks in the grooves of the EXPLOSIVES is weakened by the fact that, on the other hand, there are chambers with close pressure.

Перечисленные преимущества, а также более широкий спектр материалов, вплоть до керамики, не характерный для поршневых дизелей из-за вибраций от возвратно-поступательных движений, и как следствие возможное повышение КПД, большие обороты и как следствие высокая удельная мощность дают возможность применять такие двигатели в авиации. Возможно удастся размещать двигатели такого типа в колесах автомобиля. These advantages, as well as a wider range of materials, up to ceramics, not typical for reciprocating diesel engines due to vibrations from reciprocating movements, and as a result, a possible increase in efficiency, high revs and, as a result, high specific power make it possible to use such engines in aviation. It may be possible to place engines of this type in the wheels of a car.

Claims (1)

Объемная роторная машина, содержащая статор, ведущий ротор, установленный с возможностью вращения и имеющий по меньшей мере один зуб, по меньшей мере один ведомый зубчатый уплотняющий диск, установленный с возможностью вращения и зацепления с ведущим ротором, вход и выход рабочего тела, отличающаяся тем, что ведущий ротор выполнен замкнутым с по меньшей мере одним пазом, концентричным его оси вращения, зуб ротора навит на кольцо, статор снабжен перегородкой, опирающейся на кольцо, концентричной оси вращения ведущего ротора, расположенной в пазу последовательно, кольцо и перегородка имеют по меньшей мере один паз, в котором расположен ведомый зубчатый уплотняющий диск. Volumetric rotary machine containing a stator, a driving rotor mounted for rotation and having at least one tooth, at least one driven gear sealing disk mounted for rotation and engagement with a leading rotor, the input and output of the working fluid, characterized in that the driving rotor is closed with at least one groove concentric to its axis of rotation, the rotor tooth is wound on the ring, the stator is equipped with a partition resting on the ring, concentric with the axis of rotation of the driving rotor, located in the groove in series, the ring and the baffle have at least one groove in which the driven gear sealing disk is located.
RU94004643/06A 1994-02-09 1994-02-09 Positive-displacement rotary machine RU2122129C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94004643/06A RU2122129C1 (en) 1994-02-09 1994-02-09 Positive-displacement rotary machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94004643/06A RU2122129C1 (en) 1994-02-09 1994-02-09 Positive-displacement rotary machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94004643A RU94004643A (en) 1995-10-20
RU2122129C1 true RU2122129C1 (en) 1998-11-20

Family

ID=20152344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94004643/06A RU2122129C1 (en) 1994-02-09 1994-02-09 Positive-displacement rotary machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2122129C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033223A1 (en) * 2000-10-19 2002-04-25 Yanovsky, Ilya Yakovlevich Volumetric rotary machine
CN100443722C (en) * 2006-06-16 2008-12-17 浙江省机电设计研究院有限公司 Balanced type external circulation multi phase flow pump rotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033223A1 (en) * 2000-10-19 2002-04-25 Yanovsky, Ilya Yakovlevich Volumetric rotary machine
US7080976B2 (en) 2000-10-19 2006-07-25 Ilya Yakovlevich Yanovsky Volumetric rotary machine
CN100443722C (en) * 2006-06-16 2008-12-17 浙江省机电设计研究院有限公司 Balanced type external circulation multi phase flow pump rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7549850B2 (en) Rotary mechanism
KR880000832B1 (en) Scroll type fluid machine
US5251593A (en) Thermodynamic liquid ring machine
US3370418A (en) Rotary stirling cycle engines
RU2205274C2 (en) Positive-displacement rotary mchine
RU2148721C1 (en) Axial rotary engine
US4605361A (en) Oscillating vane rotary pump or motor
RU2122129C1 (en) Positive-displacement rotary machine
US4782802A (en) Positive displacement rotary mechanism
US4872818A (en) Rotary pump having alternating pistons controlled by non-circular gears
US4097205A (en) Orbital pump with inlet and outlet through the rotor
US3741694A (en) Positive displacement rotary engine
US4860705A (en) Positive displacement rotary mechanism
US4877385A (en) Positive displacement rotary mechanism
RU2816772C1 (en) Rotary machine
RU2606035C1 (en) Rotary-vane engine with separate rotary combustion chamber
US3853434A (en) Positive displacement rotary machine
US4221553A (en) Oribital pump with fluid flow control
RU10217U1 (en) ROTARY AXIAL ENGINE
US4841930A (en) Positive displacement rotary mechanism
RU2266413C2 (en) Internal combustion engine
RU2150589C1 (en) Rotary engine
RU2075652C1 (en) Rotary bladed device
RU2256808C2 (en) Internal combustion turborotor engine
US4324535A (en) Slant axis rotary piston mechanism with fixed sinuous partition in grooved rotor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050210