RU2156862C1 - Displacement-type spherical rotary machine - Google Patents

Displacement-type spherical rotary machine Download PDF

Info

Publication number
RU2156862C1
RU2156862C1 RU99111234A RU99111234A RU2156862C1 RU 2156862 C1 RU2156862 C1 RU 2156862C1 RU 99111234 A RU99111234 A RU 99111234A RU 99111234 A RU99111234 A RU 99111234A RU 2156862 C1 RU2156862 C1 RU 2156862C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
sector
meniscus
spherical
channels
Prior art date
Application number
RU99111234A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.И. Кузнецов
Original Assignee
Кузнецов Михаил Иванович
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 Кузнецов Михаил Иванович filed Critical Кузнецов Михаил Иванович
Priority to RU99111234A priority Critical patent/RU2156862C1/en
Priority to PCT/RU2000/000070 priority patent/WO2000057028A1/en
Priority to JP2000606873A priority patent/JP2002540333A/en
Priority to KR1020017012092A priority patent/KR20020005627A/en
Priority to EP00909826A priority patent/EP1164249A4/en
Priority to AU32008/00A priority patent/AU3200800A/en
Priority to US09/937,267 priority patent/US6579081B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156862C1 publication Critical patent/RU2156862C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: displacement machines such as engine, pump, or compressor. SUBSTANCE: machine casing is built up of two sections 1 and 2. Spherical space of casing accommodates central rotor 4 coupled on each side to respective sector rotor 5, 6 through diametral joint. Rotors 4, 5, 6 form working chambers 9, 10, 11, 12. Diametral joint of sector rotor 6 has two half-axles 15, 16 mounted on its projections and locked in position by means of fastenings. Journals of half- axles 15, 16 are located in bores of central rotor 4 inside meniscus 19. Sector rotor 6 has spherical cavity whose shape follows that of meniscus 19. Diametral joint of sector rotor 5 may be provided with solid cylindrical axle and may incorporate meniscus like joint of rotor 6. Sector rotors 5, 6 are provided with set of through ducts 20 through 25 for lubricating and cooling machine parts. EFFECT: increased speed and facilitated assembly procedure of rotor. 10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к машинам объемного действия, и может быть использовано в качестве двигателя, насоса или компрессора. The invention relates to the field of engineering, namely to machines of volumetric action, and can be used as an engine, pump or compressor.

Известны объемные сферические роторные машины, содержащие корпус, в сферической полости которого размещены три ротора, образующие четыре рабочих камеры, центральный ротор соединен с каждой стороны диаметральным шарниром с соответствующим секторным ротором, причем каждый диаметральный шарнир выполнен в виде цилиндрической оси, выполненной заодно с секторным ротором, и цилиндрического углубления в центральном роторе, в котором размещена цилиндрическая ось (акцептованная заявка Японии N 47-44565, кл. 59 В 61, 1972, заявка PCT/SU 89/00133, публ. WO 90/14502, F 01 С 3/00, 1990). Known volumetric spherical rotor machines containing a housing, in the spherical cavity of which there are three rotors forming four working chambers, the central rotor is connected on each side by a diametric hinge with a corresponding sector rotor, each diametric hinge is made in the form of a cylindrical axis made integral with the sector rotor and a cylindrical recess in the central rotor in which the cylindrical axis is placed (Japanese Patent Application N 47-44565, CL 59 B 61, 1972, PCT / SU 89/00133, publ. WO 90/14502, F 01 3/00, 1990).

Недостатком таких машин является сложность ремонта, так как при износе деталей шарниров требуется замена целиком роторов. The disadvantage of such machines is the complexity of the repair, since when the parts of the hinges are worn, the entire rotor needs to be replaced.

Наиболее близкой к предложенной является объемная сферическая роторная машина, содержащая корпус с четырьмя впускными-выпускными каналами, размещенные в сферической полости корпуса три ротора, образующие четыре рабочих камеры, центральный ротор соединен с каждой стороны диаметральным шарниром с соответствующим секторным ротором в виде шарового сектора с валом, оси диаметральных шарниров перпендикулярны между собой, диаметральный шарнир каждого секторного ротора имеет две полуоси, установленные на выступах этого секторного ротора, а центральный ротор имеет расточку, в которой расположено уплотнение (авт. свид. СССР N877129, F 04 С 9/00, 1981 г.). Closest to the proposed one is a volumetric spherical rotor machine containing a body with four inlet-outlet channels, three rotors located in the spherical cavity of the body forming four working chambers, the central rotor is connected on each side by a diametric hinge with a corresponding sector rotor in the form of a spherical sector with a shaft , the axes of the diametrical hinges are perpendicular to each other, the diametric hinge of each sector rotor has two axles mounted on the protrusions of this sector rotor, central rotor has a bore, in which a seal (aut.'s Certificate. N877129 USSR, F 04 C 9/00, 1981).

Недостатком этой машины является свободное размещение полуосей диаметральных шарниров, упрощающее сборку машины, но ограничивающее скорость вращения роторов из-за высоких центробежных нагрузок незакрепленных полуосей на сферообразующую поверхность корпуса машины. The disadvantage of this machine is the free placement of the semiaxes of diametric joints, simplifying the assembly of the machine, but limiting the speed of rotation of the rotors due to the high centrifugal loads of the unfastened semiaxes on the sphere-forming surface of the machine body.

Технический результат предложения заключается в обеспечении увеличения скорости вращения роторов при обеспечении собираемости роторного узла. Кроме того, в предложенной машине обеспечивается возможность смазки и охлаждения роторного узла. The technical result of the proposal is to provide an increase in the rotor speed while ensuring the collectability of the rotor assembly. In addition, the proposed machine provides the possibility of lubrication and cooling of the rotor assembly.

Технический результат достигается тем, что в объемной сферической роторной машине, содержащей корпус с четырьмя впускными - выпускными каналами и размещенные в сферической полости корпуса три ротора, образующие четыре рабочих камеры, центральный ротор соединен с каждой стороны диаметральным шарниром с соответствующим секторным ротором в виде шарового сектора с валом, оси диаметральных шарниров перпендикулярны между собой, первый диаметральный шарнир первого секторного ротора имеет две полуоси, установленные на выступах этого секторного ротора, полуоси зафиксированы на секторном роторе крепежно-установочными устройствами, центральный ротор имеет выступ в виде мениска сферической формы, соосный со сферической полостью корпуса, первый секторный ротор имеет сферическую полость, повторяющую форму мениска. Кроме того, мениск центрального ротора имеет расточки, а со стороны, обращенной к центру, каждая полуось имеет цапфу, размещенную в соответствующей расточке мениска. The technical result is achieved by the fact that in a three-dimensional spherical rotor machine containing a housing with four inlet and outlet channels and three rotors located in the spherical cavity of the housing, forming four working chambers, the central rotor is connected on each side by a diametric hinge with a corresponding sector rotor in the form of a spherical sector with a shaft, the axes of the diametrical joints are perpendicular to each other, the first diametrical joint of the first sector rotor has two axles mounted on the protrusions of this sector th rotor semiaxis sectoral rotor fixed to the fixing-mounting devices, a central rotor having a projection in the form of a spherical meniscus shape, coaxial with the spherical cavity of the housing, the first rotor has a spherical sector cavity replicating the shape of the meniscus. In addition, the meniscus of the central rotor has bores, and from the side facing the center, each half-axis has a pin located in the corresponding meniscus bore.

В одних случаях второй диаметральный шарнир может иметь одну сплошную цилиндрическую ось. In some cases, the second diametric hinge may have one continuous cylindrical axis.

В других случаях второй диаметральный шарнир может иметь менисковую конструкцию, аналогичную первому. In other cases, the second diametric hinge may have a meniscus design similar to the first.

Кроме того, в одних случаях секторный ротор может иметь сквозной канал, соосный валу или расходящийся веерообразно на два и более каналов в шаровом секторе, которые выходят на боковую поверхность сплошной цилиндрической оси второго диаметрального шарнира, где соединены между собой каналом, расположенным вдоль образующей сплошной оси, а со стороны мениска выходят через отверстия на боковой поверхности полуосей в полуось и проходят в сторону мениска, через радиальные каналы от расточек в мениске сходятся в центре центрального ротора с возможностью сообщения с каналом сплошной оси второго диаметрального шарнира при прецессионном движении роторов друг относительно друга. In addition, in some cases, the sector rotor can have a through channel coaxial to the shaft or diverging fan-like into two or more channels in the spherical sector, which extend onto the lateral surface of the solid cylindrical axis of the second diametric hinge, where they are interconnected by a channel located along the generatrix of the solid axis , and from the meniscus side they exit through the holes on the side surface of the semiaxes into the semiaxis and pass towards the meniscus, converge through the radial channels from the bores in the meniscus in the center of the central rotor possibility of continuous communication with the channel of the second diametrical axis of the hinge at the precessional motion of the rotors relative to each other.

Кроме того, в других случаях каждый секторный ротор может иметь сквозной канал, соосный валу или расходящийся веерообразно на два и более каналов в шаровом секторе, а мениски имеют радиальные каналы, сходящиеся в центре и соединенные с каналами обоих секторных роторов. In addition, in other cases, each sector rotor can have a through channel coaxial to the shaft or diverging fan-like into two or more channels in the spherical sector, and menisci have radial channels converging in the center and connected to the channels of both sector rotors.

Кроме того, корпус может иметь маслосъемную дренажную щель, расположенную в экваториальном секторе зоны сплошного перекрытия сферической камерообразующей поверхности корпуса центральным ротором при его прецессионном движении и образующую секторный канал, имеющий один и более радиальных дренажных каналов. In addition, the housing may have an oil drainage slit located in the equatorial sector of the zone of continuous overlapping of the spherical chamber-forming surface of the housing by the central rotor during its precession movement and forming a sector channel having one or more radial drainage channels.

Кроме того, корпус может состоять из двух полукорпусов, соединенных между собой в экваториальной плоскости, равноудаленной от полюсов машины в каждом меридианном сечении, один из полукорпусов имеет в этой плоскости кольцевую проточку, в которой размещен кольцевой выступ другого полукорпуса, образуя центрирующее устройство. In addition, the housing may consist of two half-bodies connected to each other in the equatorial plane equidistant from the poles of the machine in each meridian section, one of the half-bodies has an annular groove in this plane, in which an annular protrusion of the other half-body is placed, forming a centering device.

Кроме того, полукорпуса могут быть скреплены с помощью устройства, обеспечивающего возможность их углового смещения друг относительно друга и нулевого меридиана. In addition, the half-hulls can be fastened using a device that provides the possibility of their angular displacement relative to each other and the zero meridian.

Кроме того, маслосъемная дренажная щель может быть расположена в плоскости разъема полукорпусов между центрирующим устройством и сферической камерообразующей поверхностью корпуса. In addition, the oil drainage slit may be located in the plane of the half-housing connector between the centering device and the spherical chamber-forming surface of the housing.

На фиг.1 показана объемная сферическая роторная машина, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, с повернутыми на 90 градусов роторами; на фиг.3 показана система координат машины, аналогичная географическим координатам, в которой:
- точки А, В - полюса машины - образованы пересечением осей вращения секторных роторов с камерообразующей сферической поверхностью корпуса;
- угол α - угол прецессии машины;
- дуга ACB - нулевой меридиан системы координат - линия на сферической поверхности, соединяющая кратчайшим путем полюса машины, за положительное направление отсчета координаты принимается направление вращения роторов машины в основном рабочем цикле;
- угол Ψ - широта координаты, исчисляется от оси вращения секторных роторов;
- экватор - линия на сферической поверхности, равноудаленная от полюсов в каждом меридианном сечении, окружность с точками PC;
- линия AMPB - меридианное сечение сферы; АС=CB; АР=PB, где точка М имеет координаты: широта - угол Ψ , долгота - угол α.
Объемная сферическая роторная машина имеет корпус, состоящий из двух полукорпусов 1 и 2, соединенных между собой хомутом 3. В сферической полости корпуса размещены три ротора: центральный ротор 4 и два секторных ротора 5, 6. Центральный ротор 4 соединен с каждой стороны диаметральным шарниром с соответствующим секторным ротором 5, 6, каждый из которых состоит из шарового сектора, выполненного заодно с валом 7 или 8. Роторы 4, 5, 6 образуют четыре камеры: камеры 9 и 10, смежные с секторным ротором 5, и камеры 11 и 12, смежные с секторным ротором 6. Прецессия машины составляет 26o . Валы 7 и 8 установлены в полукорпусах 1,2 в подшипниковых узлах с коренными подшипниками 13 и 14. Диаметральный шарнир секторного ротора 6 имеет две полуоси 15 и 16, установленные на выступах секторного ротора 6 и фиксирующиеся на нем в его теле крепежно-установочными устройствами: штифтом 17 и болтом 18, которые исключают возможность смещения полуоси 15 или 16 относительно секторного ротора 6. Со стороны, обращенной к центру сферы, каждая полуось 15, 16 имеет цапфу. Цапфы находятся в расточках центрального ротора 4, расположенных в его выступе, выполненном в виде мениска 19 сферической формы. Мениск 19 соосен камерообразующей сферической поверхности корпуса. Секторный ротор 6 имеет сферическую полость, повторяющую форму мениска 19 и образующую выступы, на которых расположены полуоси 15, 16 менискового шарнира. Цапфы полуосей 15, 16 менискового шарнира могут иметь сложную, ступенчатую форму, при этом расточки в мениске 19 повторяют ее форму. Второй диаметральный шарнир секторного ротора 5 имеет одну сплошную цилиндрическую ось. При этом мениск в шарнире отсутствует, а ось может быть выполнена отдельно от секторного ротора и крепиться к нему аналогично полуосям 15, 16 менискового шарнира. Отсутствие мениска в шарнире делает объем смежных камер 9, 10 секторного ротора 5 больше объема смежных камер 11, 12 ротора 6, что может быть использовано в машинах с комбинированным циклом.
Figure 1 shows a volumetric spherical rotary machine, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, with rotors rotated 90 degrees; figure 3 shows the coordinate system of the machine, similar to geographical coordinates, in which:
- points A, B - machine poles - are formed by the intersection of the rotation axes of the sector rotors with the chamber-forming spherical surface of the body;
- angle α is the angle of the precession of the machine;
- ACB arc - the zero meridian of the coordinate system - a line on a spherical surface connecting the machine pole with the shortest path, the direction of rotation of the machine rotors in the main duty cycle is taken as the positive direction of the coordinate reference;
- angle Ψ - latitude coordinates, calculated from the axis of rotation of the sector rotors;
- equator - a line on a spherical surface equidistant from the poles in each meridian section, a circle with points PC;
- line AMPB - meridian section of a sphere; AC = CB; AP = PB, where point M has the coordinates: latitude - angle Ψ, longitude - angle α.
The volumetric spherical rotor machine has a housing consisting of two half-shells 1 and 2, interconnected by a clamp 3. Three rotors are placed in the spherical cavity of the housing: the central rotor 4 and two sector rotors 5, 6. The central rotor 4 is connected on each side by a diametric hinge with the corresponding sector rotor 5, 6, each of which consists of a spherical sector, integral with the shaft 7 or 8. The rotors 4, 5, 6 form four chambers: chambers 9 and 10 adjacent to the sector rotor 5, and chambers 11 and 12, adjacent to the sector rotor 6. Precession m ashina is 26 o . Shafts 7 and 8 are installed in half-shells 1.2 in bearing units with main bearings 13 and 14. The diametrical hinge of the sector rotor 6 has two axles 15 and 16 mounted on the protrusions of the sector rotor 6 and fixed on it in its body by mounting and mounting devices: a pin 17 and a bolt 18, which exclude the possibility of displacement of the axle shaft 15 or 16 relative to the sector rotor 6. From the side facing the center of the sphere, each axis 15, 16 has a pin. The pins are located in the bores of the central rotor 4 located in its protrusion, made in the form of a spherical meniscus 19. The meniscus 19 is aligned with the chamber-forming spherical surface of the body. Sector rotor 6 has a spherical cavity, repeating the shape of the meniscus 19 and forming protrusions on which the semiaxes 15, 16 of the meniscus joint are located. The axles of the semiaxes 15, 16 of the meniscus hinge can have a complex, stepped shape, while the bores in the meniscus 19 repeat its shape. The second diametric hinge of the sector rotor 5 has one continuous cylindrical axis. In this case, the meniscus is absent in the hinge, and the axis can be made separately from the sector rotor and attached to it similarly to the axes 15, 16 of the meniscus hinge. The absence of a meniscus in the hinge makes the volume of adjacent chambers 9, 10 of the sector rotor 5 larger than the volume of adjacent chambers 11, 12 of the rotor 6, which can be used in machines with a combined cycle.

Второй вариант исполнения машины, в которой оба диаметральных шарнира имеют менисковую конструкцию, при этом объем камер 9, 10, 11, 12 может быть одинаков. The second embodiment of the machine, in which both diametrical hinges have a meniscus design, while the volume of the chambers 9, 10, 11, 12 may be the same.

Применение крепежно-установочных устройств для фиксации и крепления осей диаметральных шарниров позволяет увеличить скорость вращения роторов, обеспечивая при этом условие собираемости роторного узла. Цапфы полуосей повышают несущую способность менискового шарнира. Перечисленные особенности диаметральных шарниров роторного узла позволяют увеличить производительность и ресурс машины. The use of mounting and installation devices for fixing and fixing the axes of the diametrical hinges allows to increase the speed of rotation of the rotors, while ensuring the condition for the collection of the rotor assembly. Axle shafts increase the bearing capacity of the meniscus joint. The listed features of the diametrical hinges of the rotor assembly can increase the productivity and resource of the machine.

Машина имеет центрирующее устройство, позволяющее изменять значение фаззадающего угла. Полукорпуса 1 и 2 соединены между собой в экваториальной плоскости, равноудаленной от полюсов машины в каждом меридианном сечении. В одном из полукорпусов 1 имеется кольцевая проточка, в которую входит кольцевой выступ второго полукорпуса 2, образуя центрирующее устройство. Полукорпуса 1, 2 скреплены между собой устройством - хомутов 3, обеспечивающим их угловое смещение относительно друг друга и нулевого меридиана. The machine has a centering device that allows you to change the value of fuzzy angle. Hulls 1 and 2 are interconnected in the equatorial plane equidistant from the poles of the machine in each meridian section. In one of the half-shells 1 there is an annular groove, into which an annular protrusion of the second half-shell 2 enters, forming a centering device. Half hulls 1, 2 are fastened together by a device - clamps 3, providing their angular displacement relative to each other and the zero meridian.

Взаимное угловое смещение полукорпусов 1 и 2 позволяет изменять значение фазозадающего угла, что дает возможность оптимизировать рабочий цикл машины в широком диапазоне скоростей вращения роторов. При угловом смещении полукорпусов 1,2 одновременно с изменением фазозадающего угла происходит изменение угла прецессии, которое может быть использовано с положительным результатом. При уменьшении угла прецессии несколько уменьшается объем рабочей камеры, но при этом увеличивается объем взведенной камеры, в которой с ростом скорости вращения роторов увеличивается количество отработанного рабочего тела, не успевающего покинуть взводимую камеру. Уменьшение угла прецессии с ростом скорости вращения роторов снижает нагрузки в роторном узле, обусловленные динамикой и кинематикой машины. The mutual angular displacement of the half-shells 1 and 2 allows you to change the value of the phase-setting angle, which makes it possible to optimize the duty cycle of the machine in a wide range of rotor speeds. With an angular displacement of the half-shells of 1.2, at the same time as the phase-setting angle changes, the precession angle changes, which can be used with a positive result. With a decrease in the angle of precession, the volume of the working chamber decreases slightly, but the volume of the cocked chamber increases, in which, with an increase in the speed of rotation of the rotors, the amount of spent working fluid that does not have time to leave the cocked chamber increases. A decrease in the precession angle with increasing rotor speed reduces the load in the rotor assembly due to the dynamics and kinematics of the machine.

Перечисленные особенности центрирующего устройства позволяют повысить эффективность машины в широком диапазоне скоростей вращения роторов, снизить нагрузки в роторном узле, что увеличивает производительность и ресурс машины. These features of the centering device can improve the efficiency of the machine in a wide range of rotor speeds, reduce the load in the rotor assembly, which increases the productivity and resource of the machine.

Для обеспечения смазки и охлаждения роторного узла, секторные роторы 5,6 имеют каждый сквозной канал 20 и 21, соосный валу 7,8 или расходящийся веерообразно на два и более каналов в шаровом секторе. В секторном роторе 5 каналы выходят на боковую поверхность сплошной цилиндрической оси, где соединены между собой каналом 22, расположенным вдоль образующей сплошной оси секторного ротора 5. Со стороны менискового шарнира секторного ротора 6 каналы выходят через отверстия на боковой поверхности полуосей 15 и 16 в полуось 15, 16 и ведут в сторону мениска 19. В мениске 19 через радиальные каналы 23 и 24 от расточек каналы сходятся в центре ротора 4 и образуют полость 25. Образованная полость сообщается с каналом 22 оси сплошного диаметрального шарнира при прецессионном движении роторов 4 и 5 друг относительно друг друга. Возможен вариант исполнения машины, в которой оба диаметральных шарнира имеют менисковую конструкцию. При этом в роторе 4, имеющем два менисковых шарнира, радиальные каналы обоих менисковых шарниров сходятся в центре, соединяя каналы обоих секторных роторов 5, 6. Цапфы полуосей 15 и 16 менискового шарнира препятствуют выходу масла из проточек в мениске. Масло в менисковый шарнир подводится от канала в полуоси 15 и 16 через капиллярные отверстия 22. To ensure lubrication and cooling of the rotor assembly, sector rotors 5.6 have each through channel 20 and 21, coaxial to the shaft 7.8, or diverging fan-shaped into two or more channels in the spherical sector. In the sector rotor 5, the channels extend onto the lateral surface of the solid cylindrical axis, where they are interconnected by a channel 22 located along the generatrix of the continuous axis of the sector rotor 5. From the meniscus hinge of the sector rotor 6, the channels exit through openings on the lateral surface of the axle axles 15 and 16 to the axle shaft 15 , 16 and lead towards the meniscus 19. In the meniscus 19, through the radial channels 23 and 24 from the bores, the channels converge in the center of the rotor 4 and form a cavity 25. The formed cavity communicates with the channel 22 of the axis of the continuous diametric hinge precessional motion of the rotors 4 and 5 relative to each other. An embodiment of the machine is possible in which both diametrical joints are of a meniscus design. Moreover, in the rotor 4, which has two meniscus joints, the radial channels of both meniscus joints converge in the center, connecting the channels of both sector rotors 5, 6. The axle axles 15 and 16 of the meniscus joint prevent oil from flowing out of the grooves in the meniscus. Oil is supplied to the meniscus hinge from the channel in the axle shafts 15 and 16 through the capillary holes 22.

В машине, не требующей охлаждения роторного узла, сквозной соосный канал 20 ротора 5 выходит на сплошную ось диаметрального шарнира в полость центрального ротора 4, откуда по радиальным каналам мениска 19 подходит к полуосям 15, 16 менискового шарнира. В секторном роторе 6 сквозной канал может отсутствовать, а сечение подводящих каналов и канала 22 может быть уменьшено. In a machine that does not require cooling of the rotor assembly, the through coaxial channel 20 of the rotor 5 enters the solid axis of the diametric hinge into the cavity of the central rotor 4, from where it passes through the radial channels of the meniscus 19 to the semiaxes 15, 16 of the meniscus hinge. In the sector rotor 6, the through channel may be absent, and the cross section of the supply channels and channel 22 may be reduced.

Через каналы роторного узла прокачивается под давлением масло, основная масса которого, охлаждая роторы, отводится в теплообменник машины. Под действием давления и центробежных перегрузок обеспечивающее смазку диаметральных шарниров, масло перемещается к периферии, где скапливается в зазоре между центральным ротором 4 и камерообразующей поверхностью корпуса машины. Использование смазки и охлаждение роторного узла позволяет увеличить производительность и ресурс машины. Oil is pumped through the channels of the rotor assembly under pressure, the bulk of which, cooling the rotors, is discharged into the heat exchanger of the machine. Under the action of pressure and centrifugal overloads providing lubrication of the diametric joints, the oil moves to the periphery, where it accumulates in the gap between the central rotor 4 and the chamber-forming surface of the machine body. Using grease and cooling the rotor assembly allows you to increase the productivity and life of the machine.

Для удаления масла с периферии дискового ротора корпус машины имеет маслосъемную дренажную щель 27, расположенную в плоскости разъема полукорпусов 1 и 2, между центрирующим устройством и камерообразующей сферической поверхностью. Устройство находится в секторе зоны сплошного перекрытия камерообразующей сферической полости центральным ротором 4 при его прецессионном движении. Сектор зоны сплошного перекрытия расположен симметрично 180 меридиану, его размер зависит от диаметра осей диаметральных шарниров и прецессии машины. Щель 27 на камерообразующей сферической поверхности между кромками полукорпусов 1,2 образует секторный канал 28. Образованный канал 28 имеет один и более радиальных дренажных каналов 29. To remove oil from the periphery of the disk rotor, the machine body has an oil drainage slot 27 located in the connector plane of the half-bodies 1 and 2, between the centering device and the chamber-forming spherical surface. The device is located in the sector of the zone of continuous overlapping of the chamber-forming spherical cavity by the central rotor 4 during its precession movement. The sector of the continuous overlap zone is located symmetrically to the 180 meridian, its size depends on the diameter of the axes of the diametrical joints and the precession of the machine. The slot 27 on the chamber-forming spherical surface between the edges of the half-shells 1.2 forms a sector channel 28. The formed channel 28 has one or more radial drainage channels 29.

В канале 28 скапливается собранное щелевым устройством масло и проникшее через зазоры рабочее тело, которые отводятся по дренажным каналам 29 в приемник системы смазки и охлаждения машины. In the channel 28, the oil collected by the slit device is accumulated and the working fluid penetrated through the gaps is discharged through the drainage channels 29 to the receiver of the lubrication and cooling system of the machine.

Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.

В каналы 32,31 подается под давлением рабочее тело. При прохождении роторами 4, 5, 6 положения смены циклов (фиг.3) рабочее тело поступает в взведенную рабочую камеру 10 из канала 31. Происходит наддув этих камер 10,11, и совершается рабочий ход, называемый рабочим циклом. Одновременно с этим в смежных камерах 9 и 12, открытых и сообщающихся с выпускными каналами 32, 33 происходит истечение отработанного рабочего тела с одновременным уменьшением объема камер 9, 12. In the channels 32.31, a working fluid is supplied under pressure. When the rotors 4, 5, 6 pass through the position of the change of cycles (Fig. 3), the working fluid enters the cocked working chamber 10 from channel 31. These chambers are pressurized 10.11, and the working stroke, called the duty cycle, is performed. At the same time, in adjacent chambers 9 and 12, open and in communication with the exhaust channels 32, 33, the spent working fluid expires with a simultaneous decrease in the volume of chambers 9, 12.

Claims (10)

1. Объемная сферическая роторная машина, содержащая корпус с четырьмя впускными-выпускными каналами и размещенные в сферической полости корпуса три ротора, образующие четыре рабочих камеры, центральный ротор соединен с каждой стороны диаметральным шарниром с соответствующим секторным ротором в виде шарового сектора с валом, оси диаметральных шарниров перпендикулярны между собой, первый диаметральный шарнир первого секторного ротора имеет две полуоси, установленные на выступах этого секторного ротора, отличающаяся тем, что полуоси зафиксированы на секторном роторе крепжежно-установочными устройствами, центральный ротор имеет выступ в виде мениска сферической формы, соосный со сферической полостью корпуса, а первый секторный ротор имеет сферическую полость, повторяющую форму мениска. 1. Volumetric spherical rotor machine containing a housing with four inlet-outlet channels and three rotors located in the spherical cavity of the housing forming four working chambers, the central rotor is connected on each side by a diametric hinge with a corresponding sector rotor in the form of a spherical sector with a shaft, axial diametrical the hinges are perpendicular to each other, the first diametrical hinge of the first sector rotor has two axles mounted on the protrusions of this sector rotor, characterized in that the axles are iksirovany at sectoral rotor krepzhezhno-mounting devices, a central rotor having a projection in the form of a spherical meniscus shape, coaxial with the spherical cavity of the housing, the rotor and the first sector has a spherical cavity replicating the shape of the meniscus. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что мениск центрального ротора имеет расточки, а со стороны, обращенной к центру, каждая полуось имеет цапфу, размещенную в соответствующей расточке мениска. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the meniscus of the central rotor has bores, and from the side facing the center, each half-axis has a pin located in the corresponding meniscus bore. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что второй диаметральный шарнир имеет одну сплошную цилиндрическую ось. 3. The machine according to claim 1, characterized in that the second diametric hinge has one continuous cylindrical axis. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что второй диаметральный шарнир имеет менисковую конструкцию, аналогичную первому. 4. The machine according to claim 1, characterized in that the second diametric hinge has a meniscus design similar to the first. 5. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что каждый секторный ротор имеет сквозной канал, соосный валу или расходящийся веерообразно на два и более каналов в шаровом секторе, которые выходят на боковую поверхность сплошной цилиндрической оси второго диаметрального шарнира, где соединены между собой каналом, расположенным вдоль образующей сплошной оси, а со стороны мениска выходят через отверстия на боковую поверхность полуосей в полуось и проходят в сторону мениска, через радиальные каналы от расточек в мениске сходятся в центре центрального ротора с возможностью сообщения с каналом сплошной оси второго диаметрального шарнира при прецессионном движении роторов друг относительно друга. 5. The machine according to claim 3, characterized in that each sector rotor has a through channel coaxial to the shaft or fan-shaped diverging into two or more channels in the spherical sector, which extend onto the lateral surface of the solid cylindrical axis of the second diametric hinge, where they are interconnected by a channel located along the generatrix of the solid axis, and from the meniscus side they exit through the holes to the side surface of the semiaxes in the semiaxis and pass towards the meniscus, converge through the radial channels from the bores in the meniscus in the center of the central otorrhea to communicate with the channel continuous diametral axis of the second hinge when the precessional motion of the rotors relative to each other. 6. Машина по п.4, отличающаяся тем, что каждый секторный ротор может иметь сквозной канал, соосный валу или расходящийся веерообразно на два и более каналов в шаровом секторе, а мениски имеют радиальные каналы, сходящиеся в центре и соединенные с каналами обоих секторных роторов. 6. The machine according to claim 4, characterized in that each sector rotor can have a through channel, coaxial to the shaft or diverging fan-shaped into two or more channels in the spherical sector, and menisci have radial channels converging in the center and connected to the channels of both sector rotors . 7. Машина по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что корпус имеет маслосъемную дренажную щель, расположенную в экваториальном секторе зоны сплошного перекрытия сферической камерообразующей поверхности корпуса центральным ротором при его прецессионном движении и образующую секторный канал, имеющий один и более радиальных дренажных каналов. 7. Machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the body has an oil scraper drain located in the equatorial sector of the zone of continuous overlap of the spherical chamber-forming surface of the body by the central rotor during its precession movement and forming a sector channel having one or more radial drainage channels. 8. Машина по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что корпус состоит из двух полукорпусов, соединенных между собой в экваториальной плоскости, равноудаленной от полюсов машины в каждом меридианном сечении, один из полукорпусов имеет в этой плоскости кольцевую проточку, в которой размещен кольцевой выступ другого полукорпуса, образуя центрирующее устройство. 8. Machine according to any one of paragraphs.1 to 7, characterized in that the housing consists of two half-bodies connected to each other in the equatorial plane equidistant from the poles of the machine in each meridian section, one of the half-bodies has an annular groove in this plane, in which placed an annular protrusion of the other half-housing, forming a centering device. 9. Машина по п.8, отличающаяся тем, что полукорпуса скреплены с помощью устройства, обеспечивающего возможность их углового смещения друг относительно друга и нулевого меридиана. 9. The machine of claim 8, characterized in that the half-hulls are fastened using a device that provides the possibility of their angular displacement relative to each other and the zero meridian. 10. Машина по п.8, отличающаяся тем, что маслосъемная дренажная щель расположена в плоскости разъема полукорпусов между центрирующим устройством и сферической камерообразующей поверхностью корпуса. 10. Machine according to claim 8, characterized in that the oil drainage slot is located in the plane of the half-housing connector between the centering device and the spherical chamber-forming surface of the housing.
RU99111234A 1999-03-22 1999-05-24 Displacement-type spherical rotary machine RU2156862C1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111234A RU2156862C1 (en) 1999-05-24 1999-05-24 Displacement-type spherical rotary machine
PCT/RU2000/000070 WO2000057028A1 (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical positive-displacement rotary machine
JP2000606873A JP2002540333A (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical rotor positive displacement machine
KR1020017012092A KR20020005627A (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical positive-displacement rotary machine
EP00909826A EP1164249A4 (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical positive-displacement rotary machine
AU32008/00A AU3200800A (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical positive-displacement rotary machine
US09/937,267 US6579081B1 (en) 1999-03-22 2000-03-01 Spherical positive-displacement rotary machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111234A RU2156862C1 (en) 1999-05-24 1999-05-24 Displacement-type spherical rotary machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156862C1 true RU2156862C1 (en) 2000-09-27

Family

ID=20220477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99111234A RU2156862C1 (en) 1999-03-22 1999-05-24 Displacement-type spherical rotary machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156862C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549007C2 (en) * 2008-09-17 2015-04-20 Экспоненшиал Текнолоджиз, Инк. Rotor unit (versions) and energy conversion device
RU2575514C2 (en) * 2010-06-17 2016-02-20 Экспоненшиал Текнолоджиз, Инк. Rotor assembly (versions)
US10975869B2 (en) 2017-12-13 2021-04-13 Exponential Technologies, Inc. Rotary fluid flow device
US11168683B2 (en) 2019-03-14 2021-11-09 Exponential Technologies, Inc. Pressure balancing system for a fluid pump

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549007C2 (en) * 2008-09-17 2015-04-20 Экспоненшиал Текнолоджиз, Инк. Rotor unit (versions) and energy conversion device
US10337328B2 (en) 2008-09-17 2019-07-02 Exponential Technologies, Inc. Positive displacement rotary motion device including a pulse detonation device
RU2575514C2 (en) * 2010-06-17 2016-02-20 Экспоненшиал Текнолоджиз, Инк. Rotor assembly (versions)
US10975869B2 (en) 2017-12-13 2021-04-13 Exponential Technologies, Inc. Rotary fluid flow device
RU2790108C2 (en) * 2017-12-13 2023-02-14 Экспоненшиал Текнолоджиз, Инк. Rotary machine (options)
US11614089B2 (en) 2017-12-13 2023-03-28 Exponential Technologies, Inc. Rotary fluid flow device
US11168683B2 (en) 2019-03-14 2021-11-09 Exponential Technologies, Inc. Pressure balancing system for a fluid pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2078942C1 (en) Assembly of engine or pump
CA2165290C (en) Rotary positive displacement device
JPH0660635B2 (en) Scroll compressor
RU2156862C1 (en) Displacement-type spherical rotary machine
CA1180666A (en) Lubricant distribution system for scroll machine
US20070207049A1 (en) Twin-plate rotary compressor
AU2018202025A1 (en) Dual axis rotor
JPS6047478B2 (en) compression device
US6579081B1 (en) Spherical positive-displacement rotary machine
CN208918841U (en) Oil supply mechanism for rotary machine and rotary machine
KR100302886B1 (en) Reciprocating compressor
US20150260184A1 (en) Segmented Positive Displacement Rotor Housing
RU2594375C2 (en) Downhole hydraulic pump
CN111601949B (en) Rotary sliding vane machine
Itoh et al. Study on the oil supply system for rotary compressors
RU2144985C1 (en) Positive-displacement spherical rotary machine
US10012081B2 (en) Multi-vane impeller device
US5071330A (en) Roller-vane hydraulic machine
RU2158370C1 (en) Positive-displacement spherical rotary machine
RU2253735C2 (en) Roller-blade machine
US11492907B2 (en) Cartiodal rotary machine with two-lobe rotor
EP1053400B1 (en) Hydraulic motor with lubrication path
US3361038A (en) Hydraulic pumps and motors
KR0179944B1 (en) Vane pump
RU2118711C1 (en) Variable-capacity lobe-rotary hydraulic pump

Legal Events

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

Effective date: 20090525