RU2202695C2

RU2202695C2 - Positive displacement rotary machine

Info

Publication number: RU2202695C2
Application number: RU2000120507/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Дидин
Original assignee: Дидин Александр Владимирович
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2003-04-20

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: invention is designed for use in pumps, compressors, internal combustion engines, diesel engines, flowmeters and dosimeters. Proposed machine has stator, working chambers, driving and driven rotors whose geometric axes of rotation intersect and acute angle, and working medium inlet and outlet. Driving rotor engages with driven rotor through sealing member provided with through slot to pass driving rotor installed for rocking in through slot of driven rotor around axis, not aligned with axis of driven rotor and rocking relative to driving rotor around axis not aligned with axis of driving rotor. EFFECT: improved reliability and efficiency of operation. 5 cl, 21 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к объемным роторным машинам с вращающимися рабочими органами и может быть использовано в 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 pumps, turbines, in measuring equipment, for example, flow meters, dosimeters.

Известна объемная роторная машина с поступательно вращающимися рабочими органами, у которой в сферической полости между двумя соосными роторами размещена перегородка дискообразной формы с перпендикулярными цилиндрическими выступами на противоположных сторонах диска, с которыми находятся в зацеплении оба ротора. A volumetric rotary machine with progressively rotating working bodies is known, in which a disk-shaped partition with perpendicular cylindrical protrusions on opposite sides of the disk with which both rotors are engaged is located in a spherical cavity between two coaxial rotors.

Основной недостаток этого решения состоит в том, что силы, действующие на перегородку, передаются на поверхности зацепления роторов и перегородки, что ограничивает рабочий диапазон давлений. The main disadvantage of this solution is that the forces acting on the baffle are transmitted on the engagement surface of the rotors and baffle, which limits the working pressure range.

Известна объемная роторная машина с поступательно вращающимися рабочими органами, у которой рабочая камера выполнена в виде сегмента сферы, ведущий ротор выполнен в виде диска, ось вращения которого образует острый угол с осью симметрии диска, ведомый ротор выполнен в виде половины диска с осью вращения, лежащей в плоскости диска, перпендикулярной его ребру. При этом оси вращения роторов образуют между собой такой же по величине острый угол, а ведомый ротор совершает пол-оборота за один оборот ведущего ротора [1]. Known volumetric rotary machine with progressively rotating working bodies, in which the working chamber is made in the form of a segment of a sphere, the driving rotor is made in the form of a disk, the rotation axis of which forms an acute angle with the axis of symmetry of the disk, the driven rotor is made in the form of half a disk with a rotation axis lying in the plane of the disk perpendicular to its edge. In this case, the axis of rotation of the rotors form an acute angle of the same magnitude, and the driven rotor makes half a revolution in one revolution of the leading rotor [1].

Основной недостаток этого решения состоит в том, что роторы требуют сложной точной внешней синхронизации, что увеличивает материалоемкость, вес изделия. The main disadvantage of this solution is that the rotors require complex accurate external synchronization, which increases the material consumption, the weight of the product.

Задачей изобретения является создание простой в изготовлении, высокогерметичной объемной роторной машины, могущей эффективно работать при больших перепадах давления, все контактные, рабочие поверхности которой имеют простые геометрические формы и допускают применение эффективных методов уплотнения типа лабиринтных уплотнений, уплотнительных колец, гидростатических и гидродинамических уплотнений, не требующей точной синхронизации ведущего и ведомого роторов с ведомым ротором, уравновешенным по проекции момента сил со стороны рабочего тела на его ось вращения, ведущим и ведомым ротором, уравновешенным по силе, действующей со стороны рабочего тела и работающей с высоким кпд. The objective of the invention is the creation of a simple to manufacture, high-sealed volumetric rotary machine that can operate efficiently at high pressure drops, all contact, working surfaces of which have simple geometric shapes and allow the use of effective sealing methods such as labyrinth seals, o-rings, hydrostatic and hydrodynamic seals, not requiring precise synchronization of the leading and driven rotors with the driven rotor balanced on the projection of the torque from the working side bringing the body to its axis of rotation, leading and driven rotor, balanced in force, acting on the part of the working fluid and working with high efficiency.

Задача достигается тем, что объемная роторная машина, содержащая статор, рабочие камеры, ведущий ротор, установленный с возможностью вращения, ведомый ротор, установленный с возможностью вращения, причем геометрические оси вращения роторов пересекают друг друга под острым углом, вход и выход рабочего тела, отличающаяся тем, что ведущий ротор находится в зацеплении с ведомым ротором через уплотняющий элемент, имеющий сквозную щель, через которую проходит ведущий ротор, установленный с возможностью качания в сквозной щели ведомого ротора вокруг оси, не соосной оси ведомого ротора, и возможностью качания относительно ведущего ротора вокруг оси, не соосной оси ведущего ротора. Участвующий в сложном движении уплотняющий элемент имеет небольшие размеры по сравнению с роторами и поэтому несущественно влияет на динамику ОРМ, не подвергается большим нагрузкам со стороны рабочего тела, но при этом надежно уплотняет камеры, образованные роторами, по поверхностям вращения и обеспечивает постоянное зацепление между роторами. The objective is achieved in that a volumetric rotor machine containing a stator, working chambers, a driving rotor mounted rotatably, a driven rotor mounted rotatably, moreover, the geometric axis of rotation of the rotors intersect each other at an acute angle, the input and output of the working fluid, characterized the fact that the driving rotor is engaged with the driven rotor through a sealing element having a through slot through which the driving rotor is installed, which is installed with the possibility of swinging in the through slot of the driven rotor around an axis not coaxial to the axis of the driven rotor, and the possibility of swinging relative to the leading rotor around an axis not coaxial to the axis of the leading rotor. The sealing element participating in the complex movement is small in comparison with the rotors and therefore does not significantly affect the dynamics of the ORM, it is not subjected to large loads from the working fluid, but it reliably seals the chambers formed by the rotors along the surfaces of rotation and ensures constant engagement between the rotors.

На фиг. 1 изображена объемная роторная машина (ОРМ) со снятой верхней половиной корпуса; на фиг.2 - половина статора; на фиг.3 - ведущий ротор; на фиг. 4 - полувал ведущего ротора; на фиг.5 - половина ведомого ротора; на фиг. 6 показано, как уплотняющий элемент располагается в щели ведомого ротора; на фиг.7 изображен уплотняющий элемент и ведомый ротор; на фиг.8, 9 - ОРМ с ведомым ротором с гидростатическим подшипником; на фиг.10 - ОРМ с ведомым ротором с гидродинамическим подшипником; на фиг.11 - ведомый ротор с гидродинамическим подшипником; на фиг.12 - уплотняющий элемент для ОРМ с ведомым ротором с гидродинамическим подшипником; на фиг.13 - расположение уплотняющего элемента в ведомом роторе с гидродинамическим подшипником; на фиг. 14 - ОРМ со снятым статором для варианта с гидродинамическим подшипником; на фиг.15-17 - ОРМ с ведомым ротором в качестве охватывающего корпуса; на фиг. 18 - ОРМ с ведомым ротором в качестве охватывающего корпуса и его ось, через которую осуществляется подвод/отвод рабочего тела; на фиг.19, 20 показаны различные фазы поворота ведущего ротора, на фиг.21 изображен уплотняющий элемент ОРМ с осью посередине,
где
1 - статор;
2 - нижняя половина статора;
3 - верхняя половина статора;
4 - сферическая полость в статоре;
5 - расточка под подшипник;
6 - плоскость, разделяющая половинки статора;
7-отверстие под полувал ведущего ротора;
8, 9 - рабочие камеры;
10 - ведущий ротор;
11 - ведомый ротор;
12 - уплотняющий элемент;
13 - диск ведущего ротора;
14 - края диска ведущего ротора, ограниченные сферой;
15 - вырезы на диске ведущего ротора для фиксации полувалов;
16 - полувал ведущего ротора с щечками;
17 - усеченный конический сегмент шара;
18 - паз под диск (для крепления);
19 - пазы, регулирующие перекрытие с входом и выходом рабочего тела на статоре;
20 - диск ведомого ротора;
21 - тонкая центральная часть ведомого ротора;
22 - толстая периферийная часть ведомого ротора;
23 - переходной сферический участок между тонкой и толстой частью;
24 - сквозная щель на диске ведомого ротора, концентричная оси качания уплотняющего элемента относительно ведомого ротора;
25 - круглые глухие отверстия;
26 - бортики;
27 - вход рабочего тела;
28 - выход рабочего тела;
29 - цилиндр;
30 - узкая часть на концах уплотняющего элемента;
31 - сферическая часть, переходная к узким концам уплотняющего элемента;
32 - сквозная щель в уплотняющем элементе;
33 - углубления на периферийной части диска ведомого ротора вне рабочих камер, служащие гидростатическим подшипником для ведомого ротора;
34 - каналы, связывающие камеры гидростатического подшипника с рабочими камерами на противоположных сторонах диска;
35 - сфера, ограничивающая расточку в статоре;
36 - сфера, ограничивающая диск ведомого ротора;
37 - сферические щечки ведомого ротора;
38 - камеры гидродинамического подшипника;
39 - утолщения на концах уплотняющего элемента;
40 - сферическая часть, ограничивающая утолщения на концах уплотняющего элемента;
41 - сферическая полость в ведомом роторе;
42 - отверстия под полувал;
43 - скобка, соединяющая полувалы ведущего ротора;
44 - ось ведомого ротора;
45 - ось, соединяющая противоположные поверхности щели.In FIG. 1 shows a volumetric rotary machine (ORM) with the upper half of the body removed; figure 2 - half of the stator; figure 3 - driving rotor; in FIG. 4 - half shaft of the driving rotor; figure 5 - half of the driven rotor; in FIG. 6 shows how the sealing element is located in the slit of the driven rotor; 7 shows a sealing element and a driven rotor; on Fig, 9 - ORM with a driven rotor with a hydrostatic bearing; figure 10 - ORM with a driven rotor with a hydrodynamic bearing; figure 11 is a driven rotor with a hydrodynamic bearing; on Fig - sealing element for ORM with a driven rotor with a hydrodynamic bearing; in Fig.13 - the location of the sealing element in the driven rotor with a hydrodynamic bearing; in FIG. 14 - ORM with a removed stator for a variant with a hydrodynamic bearing; on Fig-17 - ORM with a driven rotor as a female body; in FIG. 18 - ORM with a driven rotor as a female body and its axis, through which the supply / removal of the working fluid; in Fig.19, 20 shows the different phases of rotation of the leading rotor, Fig.21 shows the sealing element ORM with an axis in the middle,
Where
1 - stator;
2 - the lower half of the stator;
3 - the upper half of the stator;
4 - spherical cavity in the stator;
5 - bore under the bearing;
6 - a plane dividing the halves of the stator;
7-hole for the semi-shaft of the driving rotor;
8, 9 - working chambers;
10 - driving rotor;
11 - driven rotor;
12 - sealing element;
13 - a disk of a leading rotor;
14 - the edges of the drive rotor disk, limited by a sphere;
15 - cuts on the disk of the driving rotor for fixing the half shafts;
16 - half shaft leading rotor with cheeks;
17 - a truncated conical segment of the ball;
18 - groove under the disk (for mounting);
19 - grooves that control the overlap with the input and output of the working fluid on the stator;
20 - a disk of a conducted rotor;
21 - thin central part of the driven rotor;
22 - a thick peripheral part of the driven rotor;
23 - transitional spherical section between the thin and thick part;
24 - a through slot on the disk of the driven rotor, concentric to the swing axis of the sealing element relative to the driven rotor;
25 - round blind holes;
26 - sides;
27 - input of the working fluid;
28 - output of the working fluid;
29 - cylinder;
30 - a narrow part at the ends of the sealing element;
31 - spherical part, transitional to the narrow ends of the sealing element;
32 - through gap in the sealing element;
33 - recesses on the peripheral part of the disk of the driven rotor outside the working chambers, serving as a hydrostatic bearing for the driven rotor;
34 - channels connecting the chamber of the hydrostatic bearing with the working chambers on opposite sides of the disk;
35 - sphere, limiting the bore in the stator;
36 is a sphere limiting the drive of the driven rotor;
37 - spherical cheeks of the driven rotor;
38 - chambers of a hydrodynamic bearing;
39 - thickening at the ends of the sealing element;
40 - spherical part, limiting thickening at the ends of the sealing element;
41 - spherical cavity in the driven rotor;
42 - openings for half shaft;
43 - bracket connecting the semi-shafts of the driving rotor;
44 - axis of the driven rotor;
45 - axis connecting the opposite surface of the slit.

ОРМ на фиг. 1 содержит статор 1, выполненный из двух половинок 2 и 3 (фиг. 2), в которых есть сферическая полость 4 (фиг.3) и концентричная ей расточка под подшипник 5 большего радиуса с дном, параллельным плоскости 6 разделяющей половинки статора. Под острым углом к плоскости 6 через центр сферической полости 4 проходит отверстие 7 под полувал ведущего ротора. ORM in FIG. 1 contains a stator 1 made of two halves 2 and 3 (Fig. 2), in which there is a spherical cavity 4 (Fig.3) and a concentric bore under it for a bearing 5 of a larger radius with a bottom parallel to the plane 6 of the stator dividing half. At an acute angle to the plane 6 through the center of the spherical cavity 4 passes an opening 7 under the semi-shaft of the driving rotor.

Рабочие камеры 8 и 9 (две другие камеры не видны), образованные, для этой модели, разделением сферической полости 4 статора, ведущим ротором 10, ведомым ротором 11 и уплотняющим элементом 12. The working chambers 8 and 9 (the other two chambers are not visible), formed, for this model, by dividing the spherical cavity 4 of the stator, the leading rotor 10, the driven rotor 11 and the sealing element 12.

Ведущий ротор 10 выполнен сборным из диска 13 более тонкого по периметру, с краями, ограниченными сферой 14 и имеющими на противоположных сторонах вырезы 15 (для фиксации полувалов с щечками 16), соединенного симметрично с двумя полувалами с щечками 16. Полувал с щечками выполнен в виде усеченного конического сегмента шара 17, симметрично насаженного на цилиндр сферической частью. На нем выполнен паз 18 под диск 13, и с боков от этого паза выполнены пазы, регулирующие перекрытие с окнами на статоре 19. The driving rotor 10 is prefabricated from a disk 13 that is thinner around the perimeter, with edges bounded by a sphere 14 and having cutouts 15 on the opposite sides (for fixing the half-shafts with cheeks 16), connected symmetrically to two half-shafts with cheeks 16. The half-shaft with cheeks is made in the form a truncated conical segment of the ball 17, symmetrically mounted on the cylinder with a spherical part. A groove 18 is made on it under the disk 13, and grooves are made on the sides of this groove, regulating the overlap with the windows on the stator 19.

Ведомый ротор 11 выполнен в виде диска 20 большего радиуса, чем радиус полости 4. Диск сделан более тонким в центральной части 21 и более толстым по периметру 22. Переход между тонкой 21 и толстой 22 частью сделан по сферическому участку 23, концентричному полости 4 и имеющему такой же радиус. Всю тонкую часть диска 21 по диаметру рассекает сквозная щель 24, поверхности которой являются поверхностями вращения относительно оси, лежащей в плоскости диска, проходящей через его центр и перпендикулярной щели 24. На торцах щели имеются круглые отверстия 25. Ведомый ротор 11 выполнен разборным из двух частей, соединяемых винтами. В статоре, в этой модели, он установлен на подшипнике (подшипник не показан). Для крепления подшипника по периметру диска выполнены бортики 26. The driven rotor 11 is made in the form of a disk 20 with a larger radius than the radius of the cavity 4. The disk is made thinner in the central part 21 and thicker around the perimeter 22. The transition between the thin 21 and thick 22 parts is made along the spherical section 23, concentric cavity 4 and having same radius. A through slit 24 cuts the entire thin part of the disk 21 in diameter, the surfaces of which are the surfaces of rotation with respect to the axis lying in the plane of the disk passing through its center and perpendicular to the slit 24. There are round holes 25 at the ends of the slit. The driven rotor 11 is made of two parts connected by screws. In the stator, in this model, it is mounted on a bearing (bearing not shown). For mounting the bearing along the perimeter of the disk, the sides 26 are made.

Вход 27 и выход 28 рабочего тела находятся на поверхности сферической полости 4, симметрично относительно отверстия под вал ведущего ротора 7. The inlet 27 and the outlet 28 of the working fluid are located on the surface of the spherical cavity 4, symmetrically with respect to the hole for the shaft of the driving rotor 7.

Уплотняющий элемент 12 выполнен в виде цилиндра 29, имеющего более тонкие концы 30 (для уменьшения толщины ведомого ротора), переход к которым сделан по сферическому участку 31, концентричному полости 4 и имеющему тот же радиус. Вдоль цилиндра проходит сквозная щель 32, поверхности которой являются поверхностями вращения вокруг оси, перпендикулярной оси цилиндра. Щель 32 выполнена под ведущий ротор 10. Щель 32 сужается по краям, полностью рассекая цилиндр до тонких концов 30. Уплотняющий элемент 12 установлен в щели 24 ведомого ротора, а через щель 32 уплотняющего элемента 12 проходит ведущий ротор 10. Тонкие концы 30 входят в отверстия 25 ведомого ротора. The sealing element 12 is made in the form of a cylinder 29 having thinner ends 30 (to reduce the thickness of the driven rotor), the transition to which is made along the spherical section 31, the concentric cavity 4 and having the same radius. A through slit 32 extends along the cylinder, the surfaces of which are surfaces of revolution about an axis perpendicular to the axis of the cylinder. The slot 32 is made under the driving rotor 10. The slot 32 narrows at the edges, completely dissecting the cylinder to thin ends 30. The sealing element 12 is installed in the slots 24 of the driven rotor, and the leading rotor 10 passes through the slot 32 of the sealing element 12. Thin ends 30 enter the holes 25 driven rotor.

ОРМ на фиг.8, 9 отличается тем, что на части диска 20, выходящей за пределы полости 4, выполнены углубления 33, связанные каналами 34 с рабочими камерами на противоположных сторонах диска и служащие гидростатическим подшипником для ведомого ротора. Уплотняющий элемент 12 выполнен в виде цилиндра 29 с закругленными краями. Длина цилиндрической части равна диаметру полости 4. ORM on Fig, 9, characterized in that on the part of the disk 20 extending beyond the cavity 4, recesses 33 are made, connected by channels 34 with working chambers on opposite sides of the disk and serving as a hydrostatic bearing for the driven rotor. The sealing element 12 is made in the form of a cylinder 29 with rounded edges. The length of the cylindrical part is equal to the diameter of the cavity 4.

ОРМ на фиг.10-14 отличается тем, что расточка 5 ограничена сферой 35 концентричной полости 4, но большего радиуса. А ведомый ротор 11 выполнен в виде диска 20, ограниченного сферой 36, имеющего сферические щечки 37 с обеих сторон. Сквозная щель 24 проходит и через щечки 37 и на каждой стороне диска делит их на две части. За щечками 37 диск 20 скошен симметрично относительно щели 21 для образования камер гидродинамического подшипника 38 и возможности покачивания в них. Уплотняющий элемент 12 выполнен в виде цилиндра 29, имеющего на концах утолщения 39, заканчивающиеся сферической частью 40, концентричной полости 4 и имеющей тот же радиус, за которыми имеется еще и более узкая часть 30. Через него насквозь вдоль цилиндра проходит сквозная щель 32, поверхности которой являются поверхностями вращения вокруг оси перпендикулярной оси цилиндра, под ведущий ротор 10. Щель сужается по краям, полностью рассекая цилиндр и его утолщения 39 до узких концов 30. Уплотняющий элемент 12 установлен в щели 24 ведомого ротора, а через щель 32 уплотняющего элемента 12 проходит ведущий ротор 10. ORM in figure 10-14 is characterized in that the bore 5 is limited by the sphere 35 of the concentric cavity 4, but with a larger radius. And the driven rotor 11 is made in the form of a disk 20 bounded by a sphere 36 having spherical cheeks 37 on both sides. The through gap 24 passes through the cheeks 37 and on each side of the disk divides them into two parts. Behind the cheeks 37, the disc 20 is beveled symmetrically with respect to the slit 21 for forming the chambers of the hydrodynamic bearing 38 and the possibility of rocking in them. The sealing element 12 is made in the form of a cylinder 29, having at the ends of the bulge 39 ending in a spherical part 40, a concentric cavity 4 and having the same radius, behind which there is an even narrower part 30. Through it passes through the cylinder through the slit 32, the surface which are the surfaces of rotation around the axis perpendicular to the axis of the cylinder, under the driving rotor 10. The slot narrows at the edges, completely dissecting the cylinder and its thickenings 39 to the narrow ends 30. The sealing element 12 is installed in the slots 24 of the driven rotor, and through Spruce 32 sealing element 12 drive rotor 10 passes.

ОРМ на фиг. 14-17 отличается тем, что рабочие камеры образованы в сферической полости 41 ведомого ротора 11, разделенной диском 20 ведомого ротора, ведущим ротором 10 и уплотняющим элементом 12 с возможностью обеспечения пульсаций рабочего тела в ведомом роторе, служащем охватывающим корпусом. Отверстия под полувал 42 сделаны большего диаметра, чем полувал для возможности вращения ведомого ротора. Усеченный конический сегмент шара 17 не имеет пазов 19, регулирующих перекрытие с окнами на статоре 1. Входы и выходы рабочего тела совмещены, находятся на ведомом роторе в каждой камере. На фиг.17 показано, как два полувала 16 ведущего ротора соединены для прочности скобкой 43, размещенной вне корпуса. образованного ведомым ротором. На фиг. 18 показано, как к ведомому ротору крепится его ось 44. В некоторых случаях может потребоваться передача рабочего тела с вращающегося ведомого ротора в статор. Она осуществляется через ось 44 стандартным образом, например как в центробежном насосе, и на чертежах не показана. ORM in FIG. 14-17 is characterized in that the working chambers are formed in the spherical cavity 41 of the driven rotor 11, separated by a driven rotor disk 20, a driving rotor 10 and a sealing element 12 with the possibility of providing pulsations of the working fluid in the driven rotor serving as a female body. The holes for the half shaft 42 are made of a larger diameter than the half shaft for the possibility of rotation of the driven rotor. The truncated conical segment of the ball 17 does not have grooves 19 that regulate the overlap with the windows on the stator 1. The inputs and outputs of the working fluid are combined, located on the driven rotor in each chamber. On Fig shows how two half shaft 16 of the driving rotor are connected for strength by a bracket 43 located outside the housing. formed by a driven rotor. In FIG. 18 shows how its axis 44 is attached to the driven rotor. In some cases, it may be necessary to transfer the working fluid from the rotating driven rotor to the stator. It is carried out through the axis 44 in a standard manner, for example as in a centrifugal pump, and is not shown in the drawings.

На фиг.21 изображен уплотняющий элемент ОРМ, отличающийся тем, что противоположные поверхности щели 31 на уплотняющем элементе соединены посередине осью 45. On Fig shows the sealing element ORM, characterized in that the opposite surfaces of the slit 31 on the sealing element are connected in the middle of the axis 45.

ОРМ (фиг. 1, 8, 9, 10), выполненная в виде насоса, работает следующим образом. В полости 4 статора 1 ведущим, ведомым ротором и уплотняющим элементом попарно симметрично образуются четыре камеры. При вращении ведущего ротора 10 через уплотняющий элемент 12 вращение передается ведомому ротору 11, при этом размеры камер 8, 9 и двух непоказанных, расположенных осесимметрично, периодически изменяются. При росте камеры она соединена с входом рабочего тела 8, при убывании - с выходом 9. В моменты минимального и максимального объемов камера не связана с входом и выходом рабочего тела. Момент сил, действующий на ведомый ротор 11 со стороны рабочего тела перпендикулярно его оси вращения, уравновешен с помощью а) подшипника (фиг.1), б) гидростатического подшипника (фиг.8), в) гидродинамического подшипника (фиг. 10). Проекция момента сил на ось вращения ведомого ротора, действующего со стороны рабочего тела на ведомый ротор, равна нулю. Это облегчает синхронизацию ведущего, ведомого роторов и уплотняющего элемента, уменьшает их износ. Сумма и момент сил, действующих со стороны рабочего тела на уплотняющий элемент, равны нулю. Это облегчает герметизацию зазоров между ведущим, ведомым роторами и уплотняющим элементом, уменьшает их износ. ORM (Fig. 1, 8, 9, 10), made in the form of a pump, operates as follows. In the cavity 4 of the stator 1, four chambers are symmetrically formed in pairs by a leading, driven rotor and a sealing element. When the driving rotor 10 is rotated through the sealing element 12, the rotation is transmitted to the driven rotor 11, while the dimensions of the chambers 8, 9 and two not shown, located axisymmetrically change periodically. With the growth of the chamber, it is connected to the input of the working fluid 8, with decreasing - with the output 9. At the moments of minimum and maximum volumes, the camera is not connected with the input and output of the working fluid. The moment of force acting on the driven rotor 11 from the side of the working fluid perpendicular to its axis of rotation is balanced by a) a bearing (Fig. 1), b) a hydrostatic bearing (Fig. 8), c) a hydrodynamic bearing (Fig. 10). The projection of the moment of forces on the axis of rotation of the driven rotor acting from the side of the working fluid on the driven rotor is zero. This facilitates the synchronization of the leading, driven rotors and the sealing element, reduces their wear. The sum and moment of forces acting on the side of the working fluid on the sealing element are equal to zero. This facilitates the sealing of gaps between the leading, driven rotors and the sealing element, and reduces their wear.

Двигатель внутреннего сгорания, выполненный на основе ОРМ (фиг.15-17), работает следующим образом. В полости 41 ведомого ротора 11, ведущим ротором 10 и уплотняющим элементом 12 попарно симметрично образуются 4 камеры. При вращении ведущего ротора 10 через уплотняющий элемент 12 вращение передается ведомому ротору 11, при этом размеры камер 8, 9 и двух непоказанных, расположенных осесимметрично, периодически изменяются. На входах и выходах рабочего тела установлены клапаны, форсунки, свечи зажигания, работающие синхронно с вращением роторов (они стандартные и на чертежах не показаны). Проекция момента сил, действующего на ведомый ротор 11, на его ось вращения равна нулю. Момент сил, действующий на ведомый ротор 11 со стороны рабочего тела перпендикулярно его оси вращения, уравновешен с помощью подшипников, на которых ведомый ротор установлен в статоре (статор с подшипниками не показан). Суммы сил, действующих на ведущий и ведомый роторы со стороны рабочего тела, равны нулю. Сумма и момент сил, действующих со стороны рабочего тела на уплотняющий элемент, равны нулю. The internal combustion engine, made on the basis of the ORM (Fig.15-17), works as follows. In the cavity 41 of the driven rotor 11, the driving rotor 10 and the sealing element 12, 4 chambers are formed in pairs symmetrically. When the driving rotor 10 is rotated through the sealing element 12, the rotation is transmitted to the driven rotor 11, while the dimensions of the chambers 8, 9 and two not shown, located axisymmetrically change periodically. At the entrances and exits of the working fluid, valves, nozzles, and spark plugs are installed that operate synchronously with the rotation of the rotors (they are standard and are not shown in the drawings). The projection of the moment of force acting on the driven rotor 11 on its axis of rotation is zero. The moment of force acting on the driven rotor 11 from the side of the working fluid perpendicular to its axis of rotation is balanced by bearings on which the driven rotor is mounted in the stator (a stator with bearings not shown). The sum of the forces acting on the leading and driven rotors from the side of the working fluid is zero. The sum and moment of forces acting on the side of the working fluid on the sealing element are equal to zero.

В ОРМ возникает небольшая неравномерность вращения между ведущим и ведомым роторами. Ее влияние на износ уплотняющего элемента и контактирующих с ним поверхностей можно устранить, сделав вращение ведущего ротора неравномерным настолько, чтобы вращение ведомого ротора стало равномерным. Например, за счет привода/нагрузки или слегка эллиптических шестеренок передачи. In ORM there is a slight uneven rotation between the leading and driven rotors. Its effect on the wear of the sealing element and the surfaces in contact with it can be eliminated by making the rotation of the driving rotor uneven so that the rotation of the driven rotor becomes uniform. For example, due to drive / load or slightly elliptical gear gears.

Осесимметричные рабочие камеры и камеры гидравлических подшипников для лучшего выравнивания давлений могут соединяться каналами. Axisymmetric working chambers and chambers of hydraulic bearings for better pressure equalization can be connected by channels.

Источники информации
1. США патент 5171142, F 04 С 3/00, 418-68, РСТ публ. 1991 г.Sources of information
1. US patent 5171142, F 04 C 3/00, 418-68, PCT publ. 1991 year

Claims

1. Volumetric rotary machine containing a stator, working chambers, a driving rotor mounted for rotation, a driven rotor mounted for rotation, and the geometric axis of rotation of the rotors intersect each other at an acute angle, the input and output of the working fluid, characterized in that the driving rotor is meshed with the driven rotor through a sealing element having a through slot through which the driving rotor passes and installed with the possibility of swinging in the through slot of the driven rotor around an axis that is not coaxial driven rotor, and swingably with respect to the drive rotor about an axis, the axis misalignment of the male rotor.

2. Volumetric rotary machine according to claim 1, characterized in that the driven rotor with the stator form additional chambers that are connected by channels to the working chambers and serve as a hydrostatic bearing.

3. The volumetric rotor machine according to claim 1, characterized in that the driven rotor with the stator form additional chambers that serve as a hydrodynamic bearing, and the driven rotor is mounted with the ability to swing its axis of rotation relative to the stator, with the possibility of compensating for leaks in the chambers of the hydrodynamic bearing .

4. The volumetric rotary machine according to claim 1, characterized in that the working chambers are formed by a driven rotor, a driving rotor and a sealing element with the possibility of providing pulsations of the working fluid in the driven rotor serving as an enclosing body.

5. Volumetric rotary machine according to claims 1 to 4, characterized in that the opposite surface of the slit on the sealing element is connected in the middle by an axis.