RU2158852C1

RU2158852C1 - Roller blade machine

Info

Publication number: RU2158852C1
Application number: RU99105026A
Authority: RU
Inventors: А.С. Смертин
Original assignee: Смертин Александр Спиридонович
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-11-10

Abstract

FIELD: performing function of hydraulic drives, pumps and compressors; mechanical engineering; oil, chemical and other industries. SUBSTANCE: sectional shell of rotor is provided with blades on inner surface which have different length in compression stages. One end of shell rests against end plate pressed on shaft of machine drive and its other end is supported by bearing. Arranged inside shell is sectional core whose one end is secured to one of end plates of machine. Core is pressed on central fixed rod whose one end is secured in end plate to which core is secured and other end is supported by bearing of other end plate; this bearing is located inside hollow shaft of drive of machine. Core is provided with grooves for receiving rollers-separators interconnected along axis of rotation by compression stages. Synchronizing gears are common for rollers- separators of all compression stages. Working medium inlet and outlet passage are connected in succession by stages. Inter-roller chambers of each stage are formed between core, rotor shell and respective rollers- separators of each stage. EFFECT: reduced usage of metal; extended field of application. 3 dwg

Description

Роликолопастная машина относится к гидравлическим и пневматическим машинам и предназначена для использования в качестве гидропривода, насоса, компрессора в машиностроении, нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Roller vane machine refers to hydraulic and pneumatic machines and is intended for use as a hydraulic actuator, pump, compressor in mechanical engineering, oil, chemical and other industries.

Известно устройство "Роликолопастная гидромашина" (а.с. N 1613685, МПК F 04 C 2/08, 1986), содержащая корпус, в цилиндрических расточках которого размещены с образованием больших и малых межроликовых камер ротор с лопастями и ролики-разделители, причем ротор установлен в подшипниковых опорах и кинематически соединен через синхронизирующие шестерни с роликами-разделителями, а большие и малые межроликовые камеры соединены попарно с каналами гидравлической разгрузки, которые выполнены в корпусе. A device is known "Roller-blade hydraulic machine" (A.S. N 1613685, IPC F 04 C 2/08, 1986), comprising a housing in the cylindrical bores of which are placed with the formation of large and small inter-roller chambers rotor with blades and roller separators, and the rotor It is mounted in bearings and kinematically connected via synchronizing gears with spacer rollers, and large and small inter-roller chambers are connected in pairs with hydraulic unloading channels, which are made in the housing.

Недостатком данного устройства являются большие габариты и масса, что препятствует внедрению роликолопастной машины вместо шестеренных и поршневых насосов и гидроприводов. The disadvantage of this device is the large size and weight, which prevents the introduction of roller blades instead of gear and piston pumps and hydraulic drives.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании машины, имеющей меньшую металлоемкость с одновременным расширением областей применения путем изменения конструкции ротора. The problem solved by the invention is to create a machine having lower metal consumption while expanding the scope of application by changing the design of the rotor.

Указанная задача решается тем, что в роликолопастной машине с несколькими ступенями, содержащей корпус с торцевыми крышками, внутри которого размещены ротор с лопастями, ролики-разделители, межроликовые камеры, шестерни, синхронизирующие вращение роликов-разделителей и ротора, причем обечайка ротора выполнена сборной с лопастями на внутренней поверхности, имеющими различную длину по ступеням, при этом обечайка выполнена опирающейся одним концом на торцевую крышку, запрессованную на вал привода машины, другим - на подшипник, внутри обечайки размещен сердечник, сборной конструкции, прикрепленный одним концом к одной из торцевых крышек машины, причем сердечник запрессован на центральный неподвижный стержень, один конец которого закреплен в торцевой крышке, к которой крепится сердечник, другой конец опирается в другой торцевой крышке на подшипник, расположенный внутри полого вала привода машины, а в сердечнике выполнены выборки для размещения роликов-разделителей, соединенных между собой по ступеням по оси вращения, при этом синхронизирующие шестерни являются общими для роликов-разделителей всех ступеней, а каналы ввода и вывода рабочей среды соединены по ступеням последовательно, причем межроликовые камеры каждой ступени образованы между сердечником, обечайкой ротора и соответствующими каждой ступени роликами-разделителями. This problem is solved in that in a roller-blade machine with several steps, comprising a housing with end caps, inside which a rotor with blades, spacer rollers, inter-roller chambers, gears synchronizing the rotation of the spacer rollers and rotor are placed, and the rotor shell is made of a team with blades on the inner surface, having different lengths in steps, the shell is made resting on one end on an end cap, pressed onto the drive shaft of the machine, the other on a bearing, inside the shell a core is placed, of a prefabricated design, attached at one end to one of the end caps of the machine, the core being pressed onto a central fixed rod, one end of which is fixed in the end cover to which the core is attached, the other end rests on the other end cover on a bearing located inside hollow drive shaft of the machine, and in the core samples are made to accommodate the separator rollers, interconnected in steps along the axis of rotation, while the synchronizing gears are common to I have separator rollers of all stages, and the input and output channels of the working medium are connected in stages in series, and the inter-roller chambers of each stage are formed between the core, the rotor shell and the separator rollers corresponding to each stage.

За счет использования указанных выше технических решений роликолопастная машина будет иметь по сравнению с прототипом меньше диаметр цилиндрической части корпуса до 15%, массу до 20%. Due to the use of the above technical solutions, the roller blade machine will have, compared with the prototype, the diameter of the cylindrical part of the body is less than 15%, weight up to 20%.

Дополнительно расширяется область применения роликолопастных машин. Роликолопастные машины могут вытеснить в ряде производств и отраслей поршневые компрессоры, используемые для сжатия газов и выработки холода. The scope of application of roller blades is further expanding. Roller vanes can displace in some industries and industries reciprocating compressors used to compress gases and produce cold.

На фиг. 1 изображен продольный разрез А-А фиг. 2 и 3. In FIG. 1 shows a longitudinal section AA of FIG. 2 and 3.

На фиг. 2 изображено поперечное сечение Б-Б фиг. 1. In FIG. 2 shows a cross section BB of FIG. 1.

На фиг. 3 изображено поперечное сечение В-В фиг. 1. In FIG. 3 shows a cross section BB of FIG. 1.

Роликолопастная двухступенчатая машина (фиг. 1) содержит корпус 1 с торцевой крышкой 7 и торцевой крышкой 8, обечайку 2 с лопастями на внутренней поверхности, имеющими различную длину по ступеням. Обечайка 2 выполнена сборной, опирающейся одним концом на торцевую крышку 3, запрессованную на вал 9 привода роликолопастной машины, другим - на подшипник 14 через промежуточное кольцо 27. Two-stage roller-blade machine (Fig. 1) contains a housing 1 with an end cover 7 and an end cover 8, a shell 2 with blades on the inner surface having different lengths in steps. The shell 2 is made of a team resting on one end on the end cover 3, pressed onto the shaft 9 of the drive of the roller blades, the other on the bearing 14 through the intermediate ring 27.

Внутри обечайки 2 размещен сердечник 5 сборной конструкции. Один конец сердечника 5 прикреплен неподвижно к торцевой крышке 7 машины. Сердечник 5 запрессован на центральный неподвижный стержень 6. Один конец центрального стержня 6 закреплен в торцевой крышке 7 машины, другой конец опирается в крышке 8 на подшипник 14, расположенный внутри полого вала 9 привода машины. В сердечнике 5 выполнены выборки для размещения роликов-разделителей 15 и роликов-разделителей 18, соединенных между собой по ступеням по оси вращения, синхронизирующих шестерен 22, 23, 24, каналов 10, 11, 12, 13 ввода и вывода рабочей среды. Inside the shell 2 is placed the core 5 of the prefabricated structure. One end of the core 5 is fixedly attached to the end cover 7 of the machine. The core 5 is pressed onto the central fixed rod 6. One end of the central rod 6 is fixed in the end cover 7 of the machine, the other end rests in the cover 8 on the bearing 14 located inside the hollow shaft 9 of the machine drive. In the core 5, samples were made to accommodate the separator rollers 15 and the separator rollers 18, interconnected by steps along the axis of rotation, synchronizing gears 22, 23, 24, channels 10, 11, 12, 13 of the input and output of the working medium.

Шестерни 22, 23, 24 являются общими для роликов-разделителей 15, 18. Каналы ввода и вывода рабочей среды соединены по ступеням последовательно, то есть канал 11 вывода из одной ступени соединен с каналом ввода 12 другой ступени. Gears 22, 23, 24 are common to the separator rollers 15, 18. The input and output channels of the working medium are connected in stages in series, that is, the output channel 11 from one stage is connected to the input channel 12 of the other stage.

Между сердечником 5, обечайкой 2 и роликами-разделителями 15 и 18 образованы межроликовые камеры 16, 17 и 19, 20 соответствующих ступеней. Between the core 5, the casing 2 and the separator rollers 15 and 18, inter-roller chambers 16, 17 and 19, 20 of the corresponding steps are formed.

Работа синхронизирующих шестерен обеспечивается при помощи вала 9, который также обеспечивает синхронное вращение обечайки 2 через торцевую крышку 3. The operation of the synchronizing gears is provided using the shaft 9, which also provides synchronous rotation of the shell 2 through the end cover 3.

Из пространства между наружной поверхностью обечайки 2, корпусом 1 и каналом 10 выполнен соединительный канал 26, исключающий повышение давления в пространстве между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой обечайки 2. From the space between the outer surface of the shell 2, the housing 1 and the channel 10, a connecting channel 26 is made, eliminating the increase in pressure in the space between the inner wall of the housing 1 and the outer wall of the shell 2.

Рассмотрим работу роликолопастной машины на примере двухступенчатого компрессора для сжатия газообразных веществ при вращении вала машины по часовой стрелке. Let us consider the operation of a roller-blade machine using the example of a two-stage compressor for compressing gaseous substances during clockwise rotation of the machine shaft.

При вращении вала 9 приводятся во вращение обечайка 2 с лопастями первой и второй ступеней сжатия, синхронизирующие шестерни 22, 23, 24 и ролики-разделители 15 и 18. When the shaft 9 is rotated, the shell 2 with the blades of the first and second compression stages is rotated, the synchronizing gears 22, 23, 24 and the spacer rollers 15 and 18.

Через каналы 10 рабочая среда поступает в межроликовые камеры 17 первой ступени сжатия. После сжатия в камерах 17 рабочая среда выталкивается в каналы 11. Из каналов 11 первой ступени рабочая среда поступает в каналы 12 и далее в межроликовые камеры 20 второй ступени. После сжатия в камерах 20 второй ступени рабочая среда выталкивается в каналы 13, по которым выводится из роликолопастной машины. Through channels 10, the working medium enters the inter-roller chambers 17 of the first compression stage. After compression in the chambers 17, the working medium is pushed into the channels 11. From the channels 11 of the first stage, the working medium enters the channels 12 and then into the inter-roller chambers 20 of the second stage. After compression in the chambers 20 of the second stage, the working medium is pushed into the channels 13 through which it is discharged from the roller blade machine.

Из пространства между наружной поверхностью обечайки 2 и корпусом 1, и каналом ввода рабочей среды в первую ступень выполнен соединительный канал 26, исключающий повышение давления в пространстве между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной стенкой обечайки 2. Для исключения возникновения повышенного давления в области размещения синхронизирующих шестерен 22, 23, 24 и торцевой крышки 3 в обечайке 2 предусмотрены отверстия 25. A connecting channel 26 is made from the space between the outer surface of the shell 2 and the housing 1, and the channel for introducing the working medium into the first stage, which excludes the increase in pressure in the space between the inner wall of the housing 1 and the outer wall of the shell 2. 22, 23, 24 and the end cover 3 in the casing 2 holes 25 are provided.

Claims

Roller vane machine with several compression stages, comprising a housing with end caps, inside of which there is a rotor with blades, separator rollers, inter-roller chambers, gears synchronizing the rotation of the separator rollers and rotor, characterized in that the rotor shell is made of a team with blades on the inner surface having different lengths along the compression steps, while the shell is made resting on one end on the end cover, pressed onto the drive shaft of the machine, the other on the bearing, inside the shell a prefabricated core is attached, attached at one end to one of the end caps of the machine, the core being pressed onto a central fixed rod, one end of which is fixed to the end cover to which the core is attached, the other end rests in the other end cover on a bearing located inside the hollow shaft drive of the machine, and in the core samples are made to accommodate the separator rollers, interconnected by steps of compression along the axis of rotation, while the synchronizing gears are common to separator rollers of all stages of compression, and the input and output channels of the working medium are connected in stages in series, the inter-roller chambers of each stage being formed between the core, the rotor shell and the separator rollers corresponding to each stage.