RU2214513C1 - Gyration machine - Google Patents

Gyration machine Download PDF

Info

Publication number
RU2214513C1
RU2214513C1 RU2002112374/06A RU2002112374A RU2214513C1 RU 2214513 C1 RU2214513 C1 RU 2214513C1 RU 2002112374/06 A RU2002112374/06 A RU 2002112374/06A RU 2002112374 A RU2002112374 A RU 2002112374A RU 2214513 C1 RU2214513 C1 RU 2214513C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
holder
cage
machine
Prior art date
Application number
RU2002112374/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Давыдов
Original Assignee
Давыдов Владимир Всеволодович
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 Давыдов Владимир Всеволодович filed Critical Давыдов Владимир Всеволодович
Priority to RU2002112374/06A priority Critical patent/RU2214513C1/en
Priority to AT03725936T priority patent/ATE522700T1/en
Priority to PCT/RU2003/000196 priority patent/WO2003091543A1/en
Priority to EP03725936A priority patent/EP1503034B1/en
Priority to AU2003231438A priority patent/AU2003231438A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214513C1 publication Critical patent/RU2214513C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/102—Adjustment of the interstices between moving and fixed parts of the machine by means other than fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/20—Geometry of the rotor
    • F04C2250/201—Geometry of the rotor conical shape

Abstract

FIELD: hydropneumatic engineering. SUBSTANCE: invention can be used as pump, compressor or motor. Proposed machine designed for displacing liquids and gases along its longitudinal axis contains stator, screw rotor and holder. Rotor is placed in holder to form working chambers between mating surfaces. Holder is installed for rotation inside stator to form working chambers between mating surfaces. Area of through section between rotor and holder and between holder and stator is made alternating along longitudinal axis of machine. Rotor and holder are made for displacement under axial force to press rotor, holder and stator to each other with provision of automatically taking up slack, if formed. EFFECT: provision of automatic compensation of clearances between rotor and holder and holder and stator, facilitated assembling. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области гидро-пневмомашиностроения и может быть использовано в качестве насоса, компрессора или двигателя. The invention relates to the field of hydro-pneumatic engineering and can be used as a pump, compressor or engine.

Известна героторная машина, содержащая кольцевой статор с замыкателями, ротор с вытеснителями, установленный соосно статору с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер; торцовые поверхности ротора и статора снабжены кольцевыми проточками и выступами с сопрягающимися поверхностями, а каждая рабочая камера выполнена в виде двух профилированных пазов, расположенных на одной из сопрягающихся поверхностей по обе стороны кольцевого выступа в одном угловом секторе (SU 909305 А, 02.06.1978, F 04 C 2/06). Known gerotor machine containing an annular stator with contactors, a rotor with displacers mounted coaxially to the stator with the formation between their mating surfaces of the working chambers; the end surfaces of the rotor and stator are equipped with annular grooves and protrusions with mating surfaces, and each working chamber is made in the form of two profiled grooves located on one of the mating surfaces on both sides of the annular protrusion in one corner sector (SU 909305 A, 02.06.1978, F 04 C 2/06).

Недостатком этого устройства является его низкая эффективность вследствие малого объема рабочих камер. The disadvantage of this device is its low efficiency due to the small volume of the working chambers.

Известна героторная машина, содержащая установленный в корпусе статор, выполненный с постоянным или переменным шагом резьбы и эпициклоидным в поперечном сечении, размещенный в статоре шпиндель с наружной винтовой поверхностью сводчатого поперечного сечения, имеющий отличный от внутренней винтовой поверхности статора шаг резьбы, причем внутренняя винтовая поверхность статора и наружная винтовая поверхность шпинделя установлены с возможностью их запирания с зазором или без него; устройство снабжено установленной между статором и шпинделем зубчатой передачей, сводчатое поперечное сечение шпинделя выполнено с шагом резьбы, на единицу большим шага резьбы статора, шаг резьбы шпинделя кратен шагу резьбы статора, а зубчатая передача выполнена с передаточным отношением, равным отношению шагов статора и шпинделя (SU 1237092 А, 07.06.1986, F 04 C 5/00). A known gerotor machine comprising a stator installed in the housing, made with a constant or variable thread pitch and epicycloid in cross section, a spindle with an outer screw surface of a vaulted cross section, having a thread pitch different from the inner screw surface of the stator, and the inner screw surface of the stator and the outer screw surface of the spindle is installed with the possibility of locking with or without a gap; the device is equipped with a gear installed between the stator and the spindle, the vaulted cross section of the spindle is performed with a thread pitch per unit greater than the stator thread pitch, the spindle thread pitch is a multiple of the stator thread pitch, and the gear transmission is made with a gear ratio equal to the ratio of the stator and spindle steps (SU 1237092 A, 06/07/1986, F 04 C 5/00).

Недостатком этого устройства является большая конструктивная сложность и, как следствие, низкая надежность. The disadvantage of this device is the great structural complexity and, as a consequence, low reliability.

Более простой и надежной является героторная машина для перемещения жидкостей и газов вдоль ее продольной оси, содержащая статор, винтовой ротор и обойму, при этом ротор размещен в обойме с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, а обойма размещена с возможностью вращения внутри статора с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, площадь проходного сечения между ротором и обоймой, а также между обоймой и статором выполнена переменной вдоль продольной оси машины (US 2085115 A, 29.06.1937, НКИ 418/48). Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения. A simpler and more reliable is a gerotor machine for moving liquids and gases along its longitudinal axis, containing a stator, a screw rotor and a cage, the rotor being placed in a cage with the formation between their mating surfaces of the working chambers, and the cage is rotatably placed inside the stator with the formation between their mating surfaces of the working chambers, the cross-sectional area between the rotor and the cage, as well as between the cage and the stator, is made variable along the longitudinal axis of the machine (US 2085115 A, 06/29/1937, NCI 418/48). This technical solution is made as a prototype of the present invention.

При работе устройства всегда происходит износ его элементов: ротора, обоймы, статора и образуются зазоры между ними, что обуславливает частичную потерю компрессии. Эти зазоры не могут быть компенсированы в процессе работы устройства, поскольку отсутствует возможность осевого смещения ротора относительно обоймы и обоймы относительно статора. Для восприятия осевого усилия, являющего следствием избыточного давления в нагнетательном патрубке, имеются упоры, что исключает осевое смещение ротора и обоймы и разрежение во всасывающем патрубке (подпятник). When the device is operating, its elements always wear: the rotor, the cage, the stator, and gaps between them form, which causes a partial loss of compression. These gaps cannot be compensated during the operation of the device, since there is no possibility of axial displacement of the rotor relative to the cage and cage relative to the stator. For the perception of axial force, which is a consequence of excess pressure in the discharge pipe, there are stops, which eliminates the axial displacement of the rotor and the cage and vacuum in the suction pipe (thrust bearing).

Для устранения зазоров между элементами машины и, соответственно, восстановления компрессии приходится осуществлять разборку устройства и заменять изношенные элементы или эластичные покрытия, что весьма трудоемко. To eliminate the gaps between the elements of the machine and, accordingly, to restore compression, it is necessary to disassemble the device and replace worn elements or elastic coatings, which is very laborious.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания героторной машины, в которой компенсируются зазоры, образующиеся между ротором и обоймой, и также между обоймой и статором. The present invention is based on the solution of the task of creating a gerotor machine, in which the gaps formed between the rotor and the cage, and also between the cage and the stator are compensated.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в героторной машине для перемещения жидкостей и газов вдоль ее продольной оси, содержащей статор, винтовой ротор и обойму, при этом ротор размещен в обойме с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, а обойма размещена с возможностью вращения внутри статора с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, площадь проходного сечения между ротором и обоймой, а также между обоймой и статором выполнена переменной вдоль продольной оси машины, ротор и обойма выполнены с возможностью смещения под действием осевого усилия для поджатия ротора, обоймы и статора друг к другу с обеспечением автоматического выбора зазоров при их образовании. According to the invention, this problem is solved due to the fact that in the gerotor machine for moving liquids and gases along its longitudinal axis containing a stator, a screw rotor and a cage, the rotor is placed in a cage with the formation between their mating surfaces of the working chambers, and the cage is placed with the possibility of rotation inside the stator with the formation between their mating surfaces of the working chambers, the area of the bore between the rotor and the cage, as well as between the cage and the stator, is made variable along the longitudinal axis of the machines S, the rotor and the cage are made with the possibility of displacement under the action of axial forces to compress the rotor, cage and stator to each other with automatic selection of the gaps when they are formed.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг.1 - героторная машина, продольный разрез; на фиг.2 - разрез по I-I на фиг.1; на фиг.3 - разрез по II-II на фиг.1; на фиг.4 - разрез по III-III на фиг.1. The invention is illustrated by drawings, which depict: in Fig.1 - gerotor machine, a longitudinal section; figure 2 is a section along I-I in figure 1; figure 3 is a section along II-II in figure 1; figure 4 is a section along the III-III in figure 1.

Героторная машина включает винтовой ротор 1 и обойму 2. Ротор 1 размещен в обойме 2 с образованием рабочих камер 3 между их сопрягающимися поверхностями, площадь проходного сечения между ротором 1 и обоймой 2 выполнена переменной вдоль продольной геометрической оси машины; вал 4 сопряжен с ротором 1; обойма 2 размещена с возможностью вращения внутри статора 5. The gerotor machine includes a screw rotor 1 and a holder 2. The rotor 1 is placed in the holder 2 with the formation of the working chambers 3 between their mating surfaces, the area of the bore between the rotor 1 and the holder 2 is made variable along the longitudinal geometric axis of the machine; shaft 4 is coupled to rotor 1; the clip 2 is rotatably disposed within the stator 5.

В разрезе по I-I на фиг.1, приведенном на фиг.2, общая площадь SIpo проходного сечения между ротором и обоймой состоит из суммы площадей а1, в1, с1 проходных сечений рабочих камер 3: SIpo=a1+в1+с1. Общая площадь SIoc проходного сечения между обоймой и статором состоит из суммы площадей l1, f1, g1, h1 проходных сечений рабочих камер 6, образованных между сопрягающимися поверхностями обоймы 2 и статора 5: SIoc=l1+f1+g1+h1.In the section according to II in FIG. 1, shown in FIG. 2, the total area S Ipo of the passage section between the rotor and the cage consists of the sum of the areas a 1 , 1 , with 1 passage sections of the working chambers 3: S Ipo = a 1 + c 1 + s 1 . The total area S Ioc of the passage section between the cage and the stator consists of the sum of the areas l 1 , f 1 , g 1 , h 1 of the passage sections of the working chambers 6 formed between the mating surfaces of the cage 2 and the stator 5: S Ioc = l 1 + f 1 + g 1 + h 1 .

В разрезе по II-II на фиг.1 (фиг.3) общая площадь SIIpo=а2+в2+с2, а общая площадь SIIoc=l2+f2+g2+h2.In the context of II-II in figure 1 (figure 3), the total area S IIpo = a 2 + in 2 + c 2 , and the total area S IIoc = l 2 + f 2 + g 2 + h 2 .

В разрезе по III-III на фиг.1 (фиг.4) общая площадь SIIIpo=а3+вз+сз, а общая площадь SIIIoc=l3+f3+g3+h3.In the context of III-III in FIG. 1 (FIG. 4), the total area S IIIpo = a 3 + in s + s s , and the total area S IIIoc = l 3 + f 3 + g 3 + h 3 .

При этом на чертежах (фиг.2,3,4) хорошо видно, что SIpo>SIIpo>SIIIpo, a SIoc>SIIoc>SIIIoc, то есть площадь проходного сечения между ротором и обоймой изменяется вдоль продольной оси машины (в данном примере убывает); также изменяется и площадь проходного сечения между обоймой и статором.Moreover, in the drawings (Figs. 2,3,4) it is clearly seen that S Ipo > S IIpo > S IIIpo , and S Ioc > S IIoc > S IIIoc , that is, the area of the passage section between the rotor and the cage varies along the longitudinal axis of the machine (decreases in this example); the cross-sectional area between the cage and the stator also changes.

Героторная машина имеет всасывающий патрубок 7 и нагнетательный патрубок 8. Нижний конец ротора снабжен осью 9, размещенной в подшипнике 10. Вал 4 размещен в подшипнике 11. Вал 4 вставлен в глухое отверстие 12, вращающийся момент передается посредством шпонки 13. Ось 9 может скользить относительно подшипника 10 в пределах зазора 14. The gerotor machine has a suction pipe 7 and a discharge pipe 8. The lower end of the rotor is equipped with an axis 9 located in the bearing 10. The shaft 4 is placed in the bearing 11. The shaft 4 is inserted into the blind hole 12, the torque is transmitted by means of a key 13. The axis 9 can slide relative to bearing 10 within the clearance 14.

В конкретном примере машина используется в качестве насоса, но может быть использована и для перемещения газа. Возможна также работа машины в режиме гидро- или пневмомотора. In a specific example, the machine is used as a pump, but can also be used to move gas. It is also possible to operate the machine in the mode of a hydraulic or pneumatic motor.

Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.

Жидкость поступает во всасывающий патрубок 7 и затем при вращении ротора 1 и обоймы 2 через рабочие камеры 3 и 6 поступает в нагнетательный патрубок 8. При износе трущихся элементов (ротора, обоймы, статора) происходит смещение ротора и обоймы вдоль продольной оси машины в направлении всасывающего патрубка вследствие воздействия осевого усилия, при этом происходит выборка зазора между ними и поджатие их друг к другу, что предотвращает снижение компрессии героторной машины. The fluid enters the suction pipe 7 and then, when the rotor 1 and the cage 2 rotate, through the working chambers 3 and 6, it enters the discharge pipe 8. When the rubbing elements (rotor, cage, stator) wear, the rotor and cage shift along the longitudinal axis of the machine in the direction of the suction the nozzle due to the influence of axial force, in this case, the gap between them is drawn and they are pressed against each other, which prevents a decrease in the compression of the gerotor machine.

Для изготовления устройства использованы широко распространенные конструкционные материалы и обычное промышленное оборудование. For the manufacture of the device used widespread structural materials and conventional industrial equipment.

Claims (1)

Героторная машина для перемещения жидкостей и газов вдоль ее продольной оси, содержащая статор, винтовой ротор и обойму, при этом ротор размещен в обойме с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, а обойма размещена с возможностью вращения внутри статора с образованием между их сопрягающимися поверхностями рабочих камер, площадь проходного сечения между ротором и обоймой, а также между обоймой и статором выполнена переменной вдоль продольной оси машины, отличающаяся тем, что ротор и обойма выполнены с возможностью смещения под действием осевого усилия для поджатия ротора, обоймы и статора друг к другу с обеспечением автоматического выбора зазоров при их образовании. A gerotor machine for moving liquids and gases along its longitudinal axis, containing a stator, a helical rotor and a cage, the rotor is placed in a cage with the formation between their mating surfaces of the working chambers, and the cage is placed with the possibility of rotation inside the stator with the formation between their mating surfaces of the working cameras, the cross-sectional area between the rotor and the cage, as well as between the cage and the stator, is made variable along the longitudinal axis of the machine, characterized in that the rotor and the cage are made as possible axial forces to compress the rotor, cage and stator to each other with automatic selection of gaps during their formation.
RU2002112374/06A 2002-04-24 2002-04-24 Gyration machine RU2214513C1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002112374/06A RU2214513C1 (en) 2002-04-24 2002-04-24 Gyration machine
AT03725936T ATE522700T1 (en) 2002-04-24 2003-04-22 GEROTOR MACHINE
PCT/RU2003/000196 WO2003091543A1 (en) 2002-04-24 2003-04-22 Gerotor type machine
EP03725936A EP1503034B1 (en) 2002-04-24 2003-04-22 Gerotor type machine
AU2003231438A AU2003231438A1 (en) 2002-04-24 2003-04-22 Gerotor type machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002112374/06A RU2214513C1 (en) 2002-04-24 2002-04-24 Gyration machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2214513C1 true RU2214513C1 (en) 2003-10-20

Family

ID=29268135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002112374/06A RU2214513C1 (en) 2002-04-24 2002-04-24 Gyration machine

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1503034B1 (en)
AT (1) ATE522700T1 (en)
AU (1) AU2003231438A1 (en)
RU (1) RU2214513C1 (en)
WO (1) WO2003091543A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005005838A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Elthom Enterprises Limited Rotary screw compressor with multiple stages
CA2552479A1 (en) * 2004-01-14 2005-08-25 Elthom Enterprises Limited Method of transforming energy in a rotary screw machine of volumetric type
PL1813812T3 (en) * 2006-01-26 2009-05-29 Grundfos Management As Progressive cavity pump
ATE445782T1 (en) * 2007-11-02 2009-10-15 Grundfos Management As MOINEAU PUMP
DE202009002823U1 (en) * 2009-03-02 2009-07-30 Daunheimer, Ralf Cavity Pump
EP2532833B1 (en) * 2011-06-10 2015-07-29 ViscoTec Pumpen-u. Dosiertechnik GmbH Conveying element for an eccentric screw pump and eccentric screw pump
CN103758756B (en) * 2014-01-22 2016-01-06 中国石油天然气股份有限公司 Balanced type metal screw pump
ES2909699T3 (en) * 2019-07-16 2022-05-10 Arnold Jaeger Holding Gmbh Stator for an eccentric screw pump

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2085115A (en) * 1934-05-02 1937-06-29 Moineau Rene Joseph Louis Gear mechanism
SE85331C1 (en) * 1935-03-11 1936-01-21
SE140005C1 (en) * 1951-08-16 1953-04-21
GB1215569A (en) * 1969-08-29 1970-12-09 Paul Gerhard Langer Rotary positive-displacement pumps
DE2240423A1 (en) * 1972-08-17 1974-03-07 Hermetic Pumpen Gmbh CONVEYOR DEVICE, IN PARTICULAR CONVEYOR PUMP
HU175810B (en) 1977-12-28 1980-10-28 Orszagos Koolaj Gazipari Axial-flow multiple-purpose flow apparatus
SU909305A1 (en) 1978-06-02 1982-02-28 За витель Positive displacement rotor hydraulic machine
SU1437575A1 (en) * 1987-03-17 1988-11-15 И.М.Чесноков и А.И.Чеснаков Double-screw mortar pump
RU2157895C2 (en) * 1998-06-18 2000-10-20 Богданов Эдуард Васильевич Rotary spiral engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003091543A1 (en) 2003-11-06
EP1503034A1 (en) 2005-02-02
EP1503034B1 (en) 2011-08-31
EP1503034A4 (en) 2008-03-19
AU2003231438A1 (en) 2003-11-10
ATE522700T1 (en) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10844859B2 (en) Sealing in helical trochoidal rotary machines
US10962004B2 (en) Synchronized conical screw compressor or pump
EP0749532B1 (en) Bearing for gear pump
US20040184943A1 (en) Fluid machinery
RU2214513C1 (en) Gyration machine
RU2577686C2 (en) Hydraulic power transfer device
JPH08284855A (en) Oilless screw compressor
EP3513077B1 (en) High suction pressure single screw compressor with thrust balancing load using shaft seal pressure and related method
CN1128060A (en) A fixed vane rotary compressor
RU2241832C1 (en) Gyrator machine
RU55050U1 (en) DEVICE FOR PUMPING GAS-LIQUID MIXTURES DURING TECHNOLOGICAL OPERATIONS IN WELLS
EP0250550A4 (en) Gear pump.
RU2534657C1 (en) Working member of screw-type rotor machine
RU177656U1 (en) SCREW MACHINE
RU2183769C1 (en) Submersible double screw electric pump
RU177851U1 (en) SCREW MACHINE
WO1997020145A1 (en) Axial sealing
CA1315153C (en) Bi directional lubrication for a reversible hydraulic gear device
RU60646U1 (en) GEAR PUMP
Bourke Compensating eccentric motion in progressing cavity pumps
GB2395985A (en) Pump idler rotor lands forming bearing faces
GB2367590A (en) Internal pump with dissimilar rotor materials

Legal Events

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

Effective date: 20050425

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140425