RU2331770C2 - Method of power conversion in rotary screw volumetric machine - Google Patents

Method of power conversion in rotary screw volumetric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2331770C2
RU2331770C2 RU2006129271/06A RU2006129271A RU2331770C2 RU 2331770 C2 RU2331770 C2 RU 2331770C2 RU 2006129271/06 A RU2006129271/06 A RU 2006129271/06A RU 2006129271 A RU2006129271 A RU 2006129271A RU 2331770 C2 RU2331770 C2 RU 2331770C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
working
male
chambers
freedom
Prior art date
Application number
RU2006129271/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006129271A (en
Inventor
Александр ГОРБАНЬ (UA)
Александр ГОРБАНЬ
Original Assignee
Элтом Энтерпрайзис Лимитед
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 Элтом Энтерпрайзис Лимитед filed Critical Элтом Энтерпрайзис Лимитед
Priority to RU2006129271/06A priority Critical patent/RU2331770C2/en
Publication of RU2006129271A publication Critical patent/RU2006129271A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2331770C2 publication Critical patent/RU2331770C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to the method of power conversion in a rotary screw machines incorporating the first and the second set of coupled external and internal elements spaced apart along the central axis and furnished with internal/external profile surfaces. In rotary motion of internal and/or external elements, between the said elements working chambers are formed. The said working chambers move axially. The rotary motion of the aforesaid various sets is timed so that a synchronous and in-phase motions feature a different value of angular oscillation period of the working chamber axial motion. Thus, the working medium transferred by the said chambers can be either compressed or expanded. The proper timing allows optimising the machine operation.
EFFECT: optimisation of the rotary screw volumetric machine efficiency.
7 cl, 6 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к способу преобразования энергии во вращательной винтовой машине.The invention relates to a method for converting energy in a rotary screw machine.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Объемные винтовые машины вращательного типа содержат сопряженные винтовые элементы, а именно - охватывающий винтовой элемент и охватываемый винтовой элемент. Охватывающий винтовой элемент имеет внутреннюю профильную поверхность (внутреннюю винтовую поверхность, охватывающую поверхность), а охватываемый винтовой элемент имеет наружную профильную поверхность (наружную винтовую поверхность, охватываемую поверхность). Винтовые поверхности являются не цилиндрическими поверхностями и радиально ограничивают элементы. Они отцентрированы по осям, которые параллельны и которые обычно не совпадают и отстоят друг от друга на длину Е (эксцентриситет).Volumetric rotary screw machines comprise mating screw elements, namely, a female screw member and a male screw member. The female screw element has an internal profile surface (an internal screw surface covering a surface), and the male screw element has an external profile surface (an external screw surface, a male surface). Helical surfaces are not cylindrical surfaces and radially limit the elements. They are centered on axes that are parallel and which usually do not coincide and are spaced apart by a length E (eccentricity).

Из патента США 5439359 известна вращательная винтовая машина трехмерного типа, принадлежащая к данному типу, в которой охватываемый элемент, окруженный неподвижным охватывающим элементом, совершает планетарное движение относительно охватывающего элемента.A three-dimensional rotary screw machine of this type is known from US Pat. No. 5,439,359, in which the male member surrounded by the stationary female member makes a planetary motion relative to the female member.

Рабочие камеры вращательных объемных винтовых машин с внутренним сопряжением образованы кинематическими механизмами, состоящими из этих охватываемых и охватывающих криволинейных элементов.The working chambers of rotary volumetric screw machines with internal coupling are formed by kinematic mechanisms consisting of these male and female curvilinear elements.

Преобразование движений основано на взаимосвязанном вращательном движении охватываемых и охватывающих элементов, вступающих в механический криволинейный контакт друг с другом и образующих эти закрытые рабочие камеры для рабочей субстанции, которая перемещается по оси при выполнении относительного движения сопряженных элементов в пространстве.The conversion of movements is based on the interconnected rotational movement of the male and female elements entering into mechanical curvilinear contact with each other and forming these closed working chambers for the working substance, which moves along the axis when the relative movement of the conjugated elements in space is performed.

В большинстве случаев винтовые поверхности имеют форму циклоиды (трохоиды), как, например, в примере, известном из французского патента FR-А-997957 и патента США 3975120. Преобразование движения, используемое в двигателях, описано В. Тираспольским в курсе бурения «Гидравлические скважинные двигатели в бурении» ("Hydraulical Downhole Motors in Drilling"), стр.258-259, опубликованном в парижском издании «TECHNIP».In most cases, helical surfaces are in the form of cycloids (trochoids), as, for example, in the example known from French patent FR-A-997957 and US patent 3975120. The motion conversion used in engines is described by V. Tiraspolsky in the course “Hydraulic Well Drilling” motors in drilling "(" Hydraulical Downhole Motors in Drilling "), pp.258-259, published in the Paris edition of TECHNIP.

Эффективность способа преобразования энергии в винтовых машинах согласно предшествующему уровню техники определяют интенсивностью термодинамических процессов, происходящих в машине, и характеризуют обобщенным параметром «угловой цикл». Цикл равен углу поворота любого вращательного элемента (охватываемого, охватывающего или синхронизирующего звена), выбранного в качестве элемента с независимой степенью свободы.The effectiveness of the method of energy conversion in screw machines according to the prior art is determined by the intensity of the thermodynamic processes occurring in the machine, and is characterized by the generalized parameter "angular cycle". The cycle is equal to the angle of rotation of any rotational element (male, female, or synchronizing link) selected as an element with an independent degree of freedom.

Угловой цикл равен углу поворота элемента с независимой степенью свободы, за который происходит весь период изменения площади сечения (открытия и закрытия) рабочей камеры, образованной охватываемым и охватывающим элементами, а также осевое перемещение рабочих камер за один период Рm в машинах с внутренней винтовой поверхностью или за один период Рf в машинах с наружной винтовой поверхностью.The angular cycle is equal to the angle of rotation of the element with an independent degree of freedom, during which the entire period of change in the cross-sectional area (opening and closing) of the working chamber formed by the covered and covering elements, as well as the axial movement of the working chambers for one period P m in machines with an internal helical surface or for one period P f in machines with an external helical surface.

Известные способы преобразования энергии в объемных винтовых машинах вращательного типа с сопряженными элементами криволинейной формы, осуществляемые в подобных объемных машинах, имеют следующие недостатки:Known methods of energy conversion in volumetric rotary screw machines with conjugate elements of a curved shape, implemented in such volumetric machines, have the following disadvantages:

- ограниченный технический потенциал из-за несовершенного процесса организации движения, который не может повысить количество угловых циклов за один оборот приводного элемента с независимой степенью свободы;- limited technical potential due to an imperfect process of organizing movement, which cannot increase the number of angular cycles per revolution of the drive element with an independent degree of freedom;

- ограниченная удельная мощность подобных винтовых машин;- limited power density of such screw machines;

- ограниченная эффективность;- limited effectiveness;

- существование реактивных сил на неподвижном корпусе машины.- the existence of reactive forces on the stationary body of the machine.

Во всех случаях продольные оси винтовых элементов внутреннего сопряжения являются параллельными. Иногда они имеют эксцентриситет и некоторые из них могут быть подвижными. При этом осуществляется либо планетарное движение, либо дифференциальное движение.In all cases, the longitudinal axis of the screw elements of the internal interface are parallel. Sometimes they have an eccentricity and some of them can be mobile. In this case, either planetary motion or differential motion is carried out.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых проблем.The aim of the present invention is to eliminate the above problems.

Объемная винтовая машина, применяемая в изобретении, содержит, по меньшей мере, два набора сопряженных охватываемых и охватывающих элементов, отстоящих друг от друга, предпочтительно по центральной оси машины. Охватывающие элементы каждого набора имеют внутреннюю профильную поверхность, центрированную вокруг первой продольной оси, а охватываемые элементы каждого набора имеют наружную профильную поверхность, центрированную вокруг второй продольной оси. Первая и вторая продольные оси параллельны друг другу. Охватываемые элементы размещены в полости соответствующих охватывающих элементов.The volumetric screw machine used in the invention comprises at least two sets of conjugated male and female elements spaced apart, preferably along the central axis of the machine. The male elements of each set have an internal profile surface centered around the first longitudinal axis, and the male elements of each set have an external profile surface centered around the second longitudinal axis. The first and second longitudinal axes are parallel to each other. The male elements are placed in the cavity of the corresponding female elements.

В способе преобразования энергии во вращательной винтовой машине согласно изобретению при вращательном движении охватываемых и/или охватывающих рабочих элементов рабочие полости, которые образованы между охватывающими и охватываемыми элементами, выполняют осевое перемещение. Согласно изобретению вращательные движения разных наборов синхронизируют таким образом, что синхронное и синфазное движение элементов в разных наборах выполняется с различными значениями угловых периодов колебания осевого движения указанных рабочих камер.In the method of converting energy in a rotary screw machine according to the invention during rotational movement of male and / or female work elements, the working cavities that are formed between female and male elements perform axial movement. According to the invention, the rotational movements of the different sets are synchronized in such a way that the synchronous and in-phase movement of the elements in the different sets is performed with different values of the angular periods of the oscillation of the axial movement of these working chambers.

Другими словами, части (или элементы) машины расположены таким образом, что при движении одного сопряженного элемента соосные продольные оси в каждом наборе перемещаются с угловыми скоростями, имеющими значения, характеризуемые заданным отношением (одно в отношении другого).In other words, parts (or elements) of the machine are arranged in such a way that, when one mating element moves, the coaxial longitudinal axes in each set move with angular velocities having values characterized by a given ratio (one in relation to the other).

Синхронизация помогает оптимизировать функционирование машины.Synchronization helps optimize machine performance.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения угловой период уменьшается от одного набора к следующему набору, сжимая, таким образом, рабочую среду. В альтернативном варианте осуществления угловой период возрастает от одного набора к другому набору, расширяя, таким образом, рабочую среду.In a preferred embodiment, the angular period decreases from one set to the next set, thereby compressing the working medium. In an alternative embodiment, the angular period increases from one set to another set, thus expanding the working environment.

Вариант осуществления машины содержит как ротор, так и контрротор, причем последний вращается в противоположном направлении относительно ротора. Между ними могут быть размещены планетарно-движущиеся элементы. Этот вариант осуществления способствует стабильному и уравновешенному перемещению рабочей среды в рабочих камерах.An embodiment of the machine comprises both a rotor and a counter-rotor, the latter rotating in the opposite direction relative to the rotor. Between them can be placed planetary moving elements. This embodiment contributes to a stable and balanced movement of the working medium in the working chambers.

Средством сцепления может быть механическое устройство. В качестве альтернативы, для сцепления разных наборов может быть использована рабочая среда. В сочетании данных альтернатив средство синхронизации содержит (по меньшей мере, частично) пустотелый вал, сквозь который проходит рабочая среда.The clutch means may be a mechanical device. Alternatively, a working environment may be used to couple different sets. In combination of these alternatives, the synchronization means comprises (at least partially) a hollow shaft through which the working medium passes.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления использован первый набор, образующий дифференциальный кинематический механизм, имеющий три степени свободы механического вращения, из которых две степени свободы независимы, и второй набор, образующий планетарный кинематический механизм, имеющий две степени свободы механического вращения, из которых одна степень свободы независима. Третий набор сопряженных элементов может образовывать дифференциальный кинематический механизм.In another preferred embodiment, the first set is used, forming a differential kinematic mechanism having three degrees of freedom of mechanical rotation, of which two degrees of freedom are independent, and the second set, which forms a planetary kinematic mechanism, having two degrees of freedom of mechanical rotation, of which one degree of freedom independent. The third set of conjugated elements may form a differential kinematic mechanism.

Машина, в таком случае, может быть выполнена таким образом, что сопряженные элементы первого и третьего наборов имеют по существу равные сечения. Другими словами, первый и второй наборы могут иметь одинаковую конструкцию и могут быть сцеплены посредством второго набора. В частности, средние радиусы и/или толщины и/или волнистости винтовых элементов равны.The machine, in this case, can be made in such a way that the conjugate elements of the first and third sets have essentially equal sections. In other words, the first and second sets can be of the same design and can be coupled by means of the second set. In particular, the average radii and / or thicknesses and / or undulations of the screw elements are equal.

Наборы, конечно, могут содержать больше элементов, чем единственный охватываемый и единственный охватывающий элемент. В предпочтительном варианте осуществления имеется гнездовая конструкция. Например, вышеупомянутые первый и второй наборы могут содержать две группы сопряженных охватываемых и охватывающих элементов, которые разделены каналом, по которому можно транспортировать рабочую среду.Kits, of course, may contain more elements than a single male and a single female element. In a preferred embodiment, there is a nesting structure. For example, the aforementioned first and second sets may contain two groups of conjugated male and female elements that are separated by a channel through which the working medium can be transported.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению тепловую энергию рабочей среды отводят и подают в теплообменник (отводят из рабочей среды на первой стадии и подают на второй стадии, или наоборот).In another preferred embodiment of the method according to the invention, the thermal energy of the working medium is removed and supplied to the heat exchanger (removed from the working medium in the first stage and supplied in the second stage, or vice versa).

Кроме того, механическую энергию, вырабатываемую в одном из указанных наборов, можно использовать для приведения в движение другого механического устройства. Другими словами, из вращательной винтовой машины можно извлекать механическую энергию. Конечно, следует принимать во внимание хорошо известные законы термодинамики, в частности, в это же время в некоторых участках машины или рабочей среды будут происходить температурные изменения.In addition, the mechanical energy generated in one of these kits can be used to propel another mechanical device. In other words, mechanical energy can be extracted from a rotary screw machine. Of course, the well-known laws of thermodynamics should be taken into account, in particular, at the same time, temperature changes will occur in some parts of the machine or the working medium.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение станет более понятно после прочтения описания предпочтительного варианта его осуществления, который приведен ниже со ссылкой на чертежи, на которых:The invention will become more clear after reading the description of the preferred variant of its implementation, which is given below with reference to the drawings, in which:

Фиг.1а - продольный разрез объемной винтовой машины, используемой в настоящем изобретении;Figa is a longitudinal section of a volumetric screw machine used in the present invention;

Фиг.1b - схематичный вид объемной винтовой машины с Фиг.1;Fig.1b is a schematic view of the volumetric screw machine of Fig.1;

Фиг.2 - сечение по линии II-II с Фиг.1 объемной винтовой машины, показанной на Фиг.1;Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1 of the volumetric screw machine shown in Figure 1;

Фиг.3 - сечение по линии III-III с Фиг.1 объемной винтовой машины, показанной на Фиг.1;Figure 3 is a section along the line III-III of Figure 1 of the volumetric screw machine shown in Figure 1;

Фиг.4 - иллюстрация того, как может быть сконструирован конечный профиль винтовой поверхности любого из сопряженных элементов; и4 is an illustration of how a final profile of a helical surface of any of the mating elements can be constructed; and

Фиг.5 - выполненное в электронной системе автоматизированного проектирования построение винтовой поверхности сопряженного элемента, имеющего порядок симметрии nm=4.Figure 5 - performed in an electronic computer-aided design system, the construction of a helical surface of a conjugate element having a symmetry order n m = 4.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Объемная винтовая машина, используемая в настоящем изобретении, которая показана на Фиг.1а и 1b, содержит три набора сопряженных элементов, а именно - первый набор 1, образующий дифференциальный кинематический механизм, предназначенный для всасывания и для сжатия воздуха, второй набор 2, образующий планетарный механизм, предназначенный для сжатия воздуха (и для обеспечения сжигания топлива в его камере 140), и третий набор 3, образующий дифференциальный кинематический механизм, который предназначен для расширения продуктов сгорания из камер 140 набора 2.The volumetric screw machine used in the present invention, which is shown in FIGS. 1a and 1b, contains three sets of conjugate elements, namely, the first set 1, which forms a differential kinematic mechanism for suction and compression of air, the second set 2, which forms a planetary a mechanism for compressing air (and for providing fuel combustion in its chamber 140), and a third set 3, forming a differential kinematic mechanism that is designed to expand the combustion products from the chambers 1 40 sets 2.

Другими словами, объемной винтовой машиной, используемой для изобретения, является вращательный винтовой двигатель внутреннего сгорания, в котором осуществляется преобразование движения, и в котором непрерывно-циклическое изменение энергии рабочей субстанции происходит синхронно с процессом передачи этой рабочей субстанции через рабочие камеры разных отделений. Объемная винтовая машина, следовательно, вырабатывает энергию рабочей субстанции. Имеются синхронизаторы 11 и 14, которые предназначены для поддержки работы набора 1 и набора 3, соответственно. Они могут быть выполнены в виде единого элемента, как показано на Фиг.1b.In other words, the volumetric screw machine used for the invention is a rotary screw internal combustion engine in which movement is converted, and in which a continuously cyclic change in the energy of the working substance occurs synchronously with the process of transferring this working substance through the working chambers of different compartments. Volumetric screw machine, therefore, produces the energy of the working substance. There are synchronizers 11 and 14, which are designed to support the operation of set 1 and set 3, respectively. They can be made as a single element, as shown in Fig.1b.

Следует отметить, что разные наборы 1, 2 и 3 объемной винтовой машины согласно изобретению отстоят друг от друга по центральной оси Z машины. Другими словами, наборы 1, 2 и 3 не окружают друг друга. Скорее они размещены один за другим, или, другими словами, один на линии другого. Все они отцентрированы по центральной оси машины.It should be noted that the different sets 1, 2 and 3 of the volumetric screw machine according to the invention are spaced apart from each other along the central axis Z of the machine. In other words, sets 1, 2, and 3 do not surround each other. Rather, they are placed one after the other, or, in other words, one on the line of the other. All of them are centered on the central axis of the machine.

Разные наборы сцеплены как механической связью, так и действием газовой рабочей субстанции, т.е. газовой связью. Механическая связь между механизмами 1, 2 и 3 обеспечена обычным валом 4, который является частично пустотелым, и, кроме того, имеет кривошип 10, присоединенный к нему. Воздух может проходить из механизма набора 1 в механизм набора 2 через пустотелый участок вала 4. Наборы 1 и 2 вместе образуют вращательную винтовую компрессионную машину (компрессор) объемного типа. Набор 2 обеспечивает камеры 140 сгорания, а наборы 2 и 3 при совместной работе образуют расширенную вращательную винтовую машину (детандер) объемного типа.Different sets are linked both by mechanical bonding and by the action of a gas working substance, i.e. gas connection. The mechanical connection between the mechanisms 1, 2 and 3 is provided by a conventional shaft 4, which is partially hollow, and, in addition, has a crank 10 attached to it. Air can pass from the set mechanism 1 to the set mechanism 2 through the hollow portion of the shaft 4. Sets 1 and 2 together form a rotary screw compression compression machine (compressor) of volume type. Set 2 provides combustion chambers 140, and sets 2 and 3, when working together, form an expanded rotary screw machine (expander) of volume type.

Как первый, так и второй наборы 1 и 3 содержат две группы сопряженных элементов, а именно - первую группу элементов 5, 6 и 7 (5', 6' и 7') и вторую группу, состоящую из элементов 15, 16 и 17 (15', 16' и 17').Both the first and second sets 1 and 3 contain two groups of conjugate elements, namely, the first group of elements 5, 6 and 7 (5 ', 6' and 7 ') and the second group consisting of elements 15, 16 and 17 ( 15 ', 16' and 17 ').

Следует отметить, что первый набор 1 и второй набор 3, по существу, имеют одинаковую форму, т.е. имеют одинаковые сечения. Это особенно касается отдельных винтовых элементов: они имеют одинаковые средние радиусы и одинаковые толщины.It should be noted that the first set 1 and the second set 3 essentially have the same shape, i.e. have the same section. This is especially true for individual screw elements: they have the same average radii and the same thicknesses.

Машина содержит следующие детали.The machine contains the following parts.

Первый набор содержит первые охватывающие элементы 5 и 15, имеющие внутренние профильные поверхности 105 и 115, соответственно, при этом охватывающие элементы 5 и 15 отцентрированы по неподвижной оси Z, т.е. оси симметрии объемной винтовой машины. Охватывающие элементы 5 и 15 имеют порядок симметрии 6. Далее, понятие «порядок симметрии» относится к вращательной симметрии конечной поверхности этих элементов. Первый набор дополнительно содержит вторые элементы 6 и 16, которые являются как охватываемыми, так и охватывающими, т.е. содержат как наружную трохоидальную поверхность 216, 116, так и внутреннюю трохоидальную поверхность 206, 106. Они имеют порядок симметрии 5 и отцентрированы по собственной оси О6 и О16, соответственно. Они выполняют планетарное движение. Обеспечены синхронизирующие элементы 7 и 17, имеющие наружную профильную поверхность 207 и 217, соответственно, с порядком симметрии 4. Между этими элементами имеются рабочие камеры 100, 300 с одной стороны и 200 и 400 с другой стороны. Между элементами 5, 6 и 7 с одной стороны и 15, 16 и 17 с другой стороны имеется канал такой, что воздух, транспортируемый в рабочие камеры 100 и 200, может быть возвращен к нижней (на Фиг.1) стороне объемной винтовой машины, а затем транспортирован далее, в рабочие камеры 300 и 400.The first set contains the first female elements 5 and 15 having internal profile surfaces 105 and 115, respectively, while the female elements 5 and 15 are centered on the fixed Z axis, i.e. axis of symmetry of a volumetric screw machine. The female elements 5 and 15 have an order of symmetry 6. Further, the concept of "order of symmetry" refers to the rotational symmetry of the finite surface of these elements. The first set further comprises second elements 6 and 16, which are both male and female, i.e. contain both the outer trochoidal surface 216, 116 and the inner trochoidal surface 206, 106. They have a symmetry order of 5 and are centered on their own axis O 6 and O 16 , respectively. They perform a planetary movement. There are provided synchronizing elements 7 and 17 having an outer profile surface 207 and 217, respectively, with the order of symmetry 4. Between these elements there are working chambers 100, 300 on one side and 200 and 400 on the other side. Between the elements 5, 6 and 7 on the one hand and 15, 16 and 17 on the other hand there is a channel such that the air transported to the working chambers 100 and 200 can be returned to the lower (in FIG. 1) side of the volumetric screw machine, and then transported further to the working chambers 300 and 400.

Второй набор 2 содержит только два сопряженных элемента, а именно - охватывающий элемент 8, имеющий внутреннюю профильную поверхность 108 с порядком симметрии 3, которая также отцентрирована по оси Z, и охватываемый элемент, имеющий наружную профильную трохоидальную поверхность 209 с порядком симметрии 2, которая отцентрирована по оси О9, и которая выполняет планетарное движение. Рабочие камеры 140 выполнены между этими элементами. Топливо может быть подано через впускной элемент 12 в эти рабочие камеры 140.The second set 2 contains only two conjugate elements, namely, a female element 8 having an internal profile surface 108 with an order of symmetry 3, which is also centered on the Z axis, and a male element having an external profile trochoidal surface 209 with an order of symmetry 2, which is centered on the axis O 9 , and which performs planetary motion. Working chambers 140 are made between these elements. Fuel can be supplied through the inlet element 12 to these working chambers 140.

Третий набор 3 содержит в каждой группе первый охватываемый элемент 7' и 17', соответственно, имеющий наружные поверхности 207' и 217', соответственно, с порядком симметрии 4, которые отцентрированы по неподвижной оси Z. Вторые элементы 6' и 16', которые одновременно являются и охватываемыми, и охватывающими, содержат исходные трохоидальные поверхности 106', 206' и 116', 216', причем обе имеют порядок симметрии 5. Эти элементы 6' и 16' отцентрированы по вторым осям О6', О16' и выполняют планетарное движение. Элементы 5' и 15', имеющие внутренние поверхности 105' и 115' с порядком симметрии 6, действуют как синхронизирующие элементы. Между этими элементами образованы рабочие камеры 100', 300' с одной стороны и рабочие камеры 200', 400' с другой стороны.The third set 3 contains in each group a first male element 7 'and 17', respectively, having outer surfaces 207 'and 217', respectively, with order of symmetry 4, which are centered on the fixed axis Z. Second elements 6 'and 16', which both are male and female, contain the original trochoidal surfaces 106 ', 206' and 116 ', 216', both of which have the order of symmetry 5. These elements 6 'and 16' are centered on the second axes O 6 ' , O 16' and perform planetary motion. Elements 5 ′ and 15 ′ having inner surfaces 105 ′ and 115 ′ with symmetry order 6 act as synchronizing elements. Between these elements, working chambers 100 ', 300' are formed on the one hand and working chambers 200 ', 400' on the other.

Набор 1, показанный на Фиг.1, который образует дифференциальный механизм, имеет три степени свободы механического вращения элементов 5, 6, 7 и 15, 16, 17. Две из этих степеней являются независимыми степенями свободы вращения.Set 1, shown in FIG. 1, which forms a differential mechanism, has three degrees of freedom of mechanical rotation of elements 5, 6, 7 and 15, 16, 17. Two of these degrees are independent degrees of freedom of rotation.

То же самое применимо к элементам 5', 6', 7' и 15', 16' и 17' набора 3, также образующих дифференциальный механизм.The same applies to elements 5 ', 6', 7 'and 15', 16 'and 17' of set 3, also forming a differential mechanism.

Планетарный кинематический механизм преобразования движения набора 2, показанный на Фиг.1, имеет две степени свободы механического вращения элемента 9. Одна его степень является независимой степенью свободы вращения.The planetary kinematic mechanism for converting the movement of set 2, shown in FIG. 1, has two degrees of freedom of mechanical rotation of element 9. One of its degrees is an independent degree of freedom of rotation.

Согласно изобретению преобразование энергии может быть осуществлено преобразованием движения сопряженных элементов в виде механически связанных движений элементов наборов групп кинематического механизма, а именно - групп, образованных сопряженными элементами 5, 6, 7, 15, 16, 17 и 8, 9, которые расположены соосно с эксцентриситетом во внутренних полостях друг друга. Кроме того, могут быть использованы синхронизирующие звенья 10 сцепления, а также устройства 11 согласования, которые выполняют синхронизированное взаимосвязанное движение элементов вокруг главной оси машины и вокруг их собственных осей. Чтобы сделать это, преобразование движения выполняют синхронно в, по меньшей мере, двух группах кинематических механизмов, где движение взаимно сопряженных элементов преобразуется, чтобы получить энергию рабочей субстанции.According to the invention, energy conversion can be carried out by converting the movement of conjugated elements in the form of mechanically coupled movements of elements of sets of groups of the kinematic mechanism, namely, groups formed by conjugated elements 5, 6, 7, 15, 16, 17 and 8, 9, which are aligned with eccentricity in each other’s internal cavities. In addition, clutch synchronizing links 10 can be used, as well as matching devices 11 that perform synchronized, interconnected movement of elements around the main axis of the machine and around their own axes. To do this, the motion conversion is performed synchronously in at least two groups of kinematic mechanisms, where the movement of mutually conjugate elements is converted to obtain the energy of the working substance.

Способ согласно изобретению способствует осуществлению преобразования движения сопряженных элементов, синхронно и одновременно, в то время как рабочая субстанция проходит через дифференциальные кинематические механизмы в наборе 1, которые механически соединены друг с другом и, например, образуют отделение всасывания и сжатия, как показано на Фиг.1. По меньшей мере, этот дифференциальный кинематический механизм, образованный в наборе 1, имеет три степени свободы механического вращения, из которых две независимы, а планетарные кинематические механизмы из набора 2, показанного на Фиг.1, содержат отделение сжатия и выпуска рабочей субстанции, имеющее одну независимую степень свободы вращения, причем в дифференциальном и планетарном механизмах имеются разные значения угловых периодов осевого перемещения рабочих камер (при отсчете от угла поворота выходного звена 4).The method according to the invention facilitates the conversion of the movement of the conjugated elements, synchronously and simultaneously, while the working substance passes through the differential kinematic mechanisms in set 1, which are mechanically connected to each other and, for example, form a suction and compression compartment, as shown in FIG. one. At least this differential kinematic mechanism formed in set 1 has three degrees of freedom of mechanical rotation, of which two are independent, and planetary kinematic mechanisms from set 2, shown in FIG. 1, contain a compression and discharge compartment of the working substance having one an independent degree of freedom of rotation, and in the differential and planetary mechanisms there are different values of the angular periods of the axial movement of the working chambers (when counting from the angle of rotation of the output link 4).

Следует отметить, что винтовые элементы не могут иметь произвольную форму и должны иметь точно заданные свойства. Их четко определенная форма dm, которую конструируют нижеописанным образом, как раскрыто со ссылкой на Фиг.4, где профиль dm имеет порядок симметрии nm=5.It should be noted that screw elements cannot have an arbitrary shape and must have precisely defined properties. Their clearly defined shape d m , which is constructed as described below, as disclosed with reference to Figure 4, where the profile d m has a symmetry order of n m = 5.

Начинаем с построения гипоциклоиды Г, которая имеет параметрическую форму (зависит от параметра t):We start by building a hypocycloid G, which has a parametric shape (depends on parameter t):

x(t)=Ecos(nm-1)t+E(nm-1)costx (t) = Ecos (n m -1) t + E (n m -1) cost

y(t)=Esin(nm-1)t-E(nm-1)sinty (t) = Esin (n m -1) tE (n m -1) sint

Такие гипоциклоиды Г с порядком симметрии nm, (nm+1), (nm+2), ... (nm+i) являются теми кривыми, которые описывает точка А окружности, имеющей радиус О=Е и центр ОЕ, и которую прокатили (без скольжения) по внутренней поверхности другой окружности с радиусом, равным Enm, E(nm+1), E(nm+2), ... E(nm+i), имеющей центр Оm, как показано на Фиг.1. Точки, в которых точка А контактирует с этими окружностями, обозначены B, C, D, F, I. Эквивалентный способ построения такой гипоциклоиды Г с порядком симметрии nm, (nm+1), (nm+2), ... (nm+i) основан на описании кривой точкой А окружностей с радиусами E(nm-1), E(nm+2), ... E(nm+1+i) и центром О2, которая катится (без скольжения) по внутренней поверхности окружностей, имеющих радиус, равный Enm, E(nm+1), E(nm+2), ... E(nm+2+i).Such hypocycloids Г with the order of symmetry n m , (n m +1), (n m +2), ... (n m + i) are those curves that are described by point A of a circle having a radius O 1A = E and center О Е , and which was rolled (without slipping) along the inner surface of another circle with a radius equal to En m , E (n m + 1), E (n m + 2), ... E (n m + i), having center About m , as shown in FIG. The points at which point A is in contact with these circles are denoted by B, C, D, F, I. An equivalent method of constructing such a hypocycloid с with the symmetry order n m , (n m +1), (n m +2), .. . (n m + i) is based on the description of the curve by point A of circles with radii E (n m -1), E (n m + 2), ... E (n m + 1 + i) and the center O 2 , which rolls (without slipping) along the inner surface of circles having a radius equal to En m , E (n m + 1), E (n m + 2), ... E (n m + 2 + i).

Профиль Dm, используемый для винтовых элементов в настоящем изобретении, начиная с гипоциклоиды Г, получают качением окружности с радиусом r0, который равен, например, 2Е, r0=FR=2Е на Фиг.4, по гипоциклоиде Г, причем при качении центр этой окружности перемещается по гипоциклоиде.The profile D m used for screw elements in the present invention, starting with hypocycloid G, is obtained by rolling a circle with a radius r 0 , which is, for example, 2E, r 0 = FR = 2E in Figure 4, along hypocycloid G, and when rolling the center of this circle moves along the hypocycloid.

Если r0 выбран монотонно изменяющимся по оси z (оси, перпендикулярной плоскости чертежа на Фиг.1), получаем для профиля Dm параметрические уравнения (в зависимости от параметра t):If r 0 is selected monotonically varying along the z axis (axis perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1), we obtain parametric equations for the profile D m (depending on the parameter t):

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где n=nm-1 или n=nf-1.where n = n m -1 or n = n f -1.

На Фиг.5 показано трехмерное представление винтового элемента, полученного использованием вышеописанного построения.Figure 5 shows a three-dimensional representation of a screw element obtained using the above construction.

Все наружные поверхности 217, 216, 207, 206, 217', 216', 207', 206', 209 охватываемых элементов 17, 16, 7, 6, 17', 16', 7', 6' и 9 и все внутренние поверхности 105, 106, 115, 116, 105', 106', 115', 116', 108 охватывающих элементов 5, 6, 15, 16, 5', 6', 15', 16' и 8, соответственно, радиально ограничены такими не цилиндрическими винтовыми поверхностями, построенными, как описано выше. Следует отметить, что порядок симметрии этих поверхностей возрастает изнутри наружу. Во втором наборе винтовой элемент 9 имеет порядок симметрии 2, тогда как винтовой элемент 8 имеет порядок симметрии 3. В первом наборе 1 и третьем наборе 3 самый внутренний элемент 17, 17' имеет порядок симметрии 4 и окружен элементом 16, 16' с порядком симметрии 5, который сам окружен элементом 15, 15', имеющим внутреннюю профильную поверхность 115, 115' с порядком симметрии 6. Эта последовательность порядков симметрии затем повторяется, начиная с элемента 7, 7' и до элемента 5, 5'.All outer surfaces 217, 216, 207, 206, 217 ', 216', 207 ', 206', 209 of the male elements 17, 16, 7, 6, 17 ', 16', 7 ', 6' and 9, and all internal the surfaces 105, 106, 115, 116, 105 ', 106', 115 ', 116', 108 of the female elements 5, 6, 15, 16, 5 ', 6', 15 ', 16' and 8, respectively, are radially bounded such non-cylindrical helical surfaces constructed as described above. It should be noted that the symmetry order of these surfaces increases from the inside out. In the second set, the screw element 9 has an order of symmetry 2, while the screw element 8 has an order of symmetry 3. In the first set 1 and the third set 3, the innermost element 17, 17 'has an order of symmetry 4 and is surrounded by an element 16, 16' with an order of symmetry 5, which itself is surrounded by an element 15, 15 'having an internal profile surface 115, 115' with an order of symmetry 6. This sequence of orders of symmetry is then repeated from element 7, 7 'to element 5, 5'.

Элементы 5, 7, 15, 17, 5', 7' 15', 17' установлены так, что они могут вращаться вокруг оси Z. Оси О6, О16, О6', О16', О9 элементов 6, 16, 6', 16' и 9, соответственно, являются подвижными. Следует отметить, что ось О6 имеет эксцентриситет Е1=Е в отношении центральной оси Z, и что ось О16 имеет эксцентриситет -Е2 (меньше Е1) в отношении центральной оси Z. Эти оси О6 и О16 размещены на линии, пересекающей центральную ось. Во время вращения их пространственное отношение остается неизменным. Другими словами, если эксцентриситеты выбраны таким образом, чтобы получить статически уравновешенную объемную винтовую машину, то винтовая машина также будет динамически уравновешенной. Элементы 6, 16 и 9 установлены в машине так, чтобы они могли выполнять планетарное движение вокруг оси Z. Элементы 6, 16, 6', 16' установлены между элементами 5, 7; 15, 17; 5', 7' и 15', 17', соответственно, без всяких дополнительных средств запуска планетарного движения ротора. Ротор 6 шарнирно установлен на кривошипе 10 вала 4.Elements 5, 7, 15, 17, 5 ', 7' 15 ', 17' are mounted so that they can rotate around the Z axis. Axes O 6 , O 16 , O 6 ' , O 16' , O 9 elements 6, 16, 6 ', 16' and 9, respectively, are movable. It should be noted that the O 6 axis has an eccentricity E 1 = E with respect to the central Z axis, and that the O 16 axis has an eccentricity -E 2 (less than E 1 ) with respect to the central Z axis. These O 6 and O 16 axes are located on the line crossing the central axis. During rotation, their spatial relationship remains unchanged. In other words, if the eccentricities are selected so as to obtain a statically balanced volumetric screw machine, then the screw machine will also be dynamically balanced. Elements 6, 16 and 9 are installed in the machine so that they can perform planetary motion around the Z axis. Elements 6, 16, 6 ', 16' are installed between elements 5, 7; 15, 17; 5 ', 7' and 15 ', 17', respectively, without any additional means of starting the planetary motion of the rotor. The rotor 6 is pivotally mounted on the crank 10 of the shaft 4.

В дифференциальных механизмах 1 и 3 и планетарном механизме 2 связи установлены так, чтобы сделать возможным выполнение объемного непрерывно-циклического всасывания со сжатием в наборе 1, сжатия с выпуском рабочей субстанции в рабочие камеры 140 набора 2 и расширения рабочей субстанции в рабочих камерах 100', 200', 300', 400' набора 3. Следует отметить, что отделение сжигания с камерой 140 сгорания образовано элементами планетарного механизма 2, сечение которого показано на Фиг.3. Планетарный механизм 2 состоит из центрального неподвижного статора 8 и планетарного ротора-сателлита 9, кривошипа 10 на валу 4. Устройство 12 предназначено для впрыскивания топлива в камеру 140 и для обеспечения его воспламенения. Камеры 140 сгорания могут быть образованы одним периодом биротативного хода профилей элементов 8 и 9 или двумя периодами хода (для сжигания топлива в постоянном объеме).In the differential mechanisms 1 and 3 and the planetary mechanism 2, the connections are set up so as to make it possible to perform continuous cyclic suction with compression in set 1, compression with the release of working substance into working chambers 140 of set 2 and expansion of working substance in working chambers 100 ', 200 ', 300', 400 'of set 3. It should be noted that the combustion compartment with the combustion chamber 140 is formed by elements of the planetary mechanism 2, the cross section of which is shown in Fig.3. The planetary mechanism 2 consists of a central stationary stator 8 and a planetary satellite rotor 9, a crank 10 on the shaft 4. The device 12 is designed to inject fuel into the chamber 140 and to ensure its ignition. Combustion chambers 140 can be formed by one period of biotative movement of the profiles of elements 8 and 9 or two periods of movement (for burning fuel in a constant volume).

При неподвижном элементе 8 планетарное движение элемента 9 определяют следующими параметрами:When the element is stationary 8, the planetary movement of the element 9 is determined by the following parameters:

ω8=0, порядок симметрии n8=3; n9=2; ω1вращения(9)=1; ω9поворота(9)=-0,5. Общий объем в наборе 2 задан как V2=(3·V140·360/360)=3V140 для вращения вала 4. В каждом наборе может быть осуществлено вращение охватывающих винтовых элементов 8 вокруг центральной оси. В качестве альтернативы, элемент 8 может быть стационарным. Планетарное движение охватываемого элемента 9, сопряженного с первым элементом, может быть выполнено с помощью синхронизирующего сцепного звена-кривошипа 10 третьего (охватываемого) сопряженного винтового элемента, который является соосным первому элементу.ω 8 = 0, symmetry order n 8 = 3; n 9 = 2; ω 1 = ω of rotation (9) = 1; ω 9 = ω of rotation (9) = -0.5. The total volume in the set 2 is set as V 2 = (3 · V 140 · 360/360) = 3V 140 to rotate the shaft 4. In each set, the female screw elements 8 can be rotated about a central axis. Alternatively, element 8 may be stationary. The planetary movement of the male element 9 mating with the first element can be performed using the synchronizing coupling link-crank 10 of the third (male) mating screw element, which is coaxial with the first element.

Обращаясь теперь к первому набору, можно выбрать три вида состояния первой группы элементов 5, 6 и 7:Turning now to the first set, one can choose three kinds of state of the first group of elements 5, 6, and 7:

а) вращение (или состояние неподвижности) первого элемента 5 вокруг центральной неподвижной оси и вращение (или состояние неподвижности) третьего элемента (синхронизатора) 7 вокруг центральной неподвижной оси,a) rotation (or state of immobility) of the first element 5 around the central fixed axis and rotation (or state of immobility) of the third element (synchronizer) 7 around the central fixed axis,

б) вращение оси О6 второго элемента 6 вокруг неподвижной центральной оси, иb) rotation of the axis O 6 of the second element 6 around a fixed central axis, and

в) поворот второго элемента 16 с помощью синхронизирующего сцепного звена (охватываемого сопряженного винтового элемента 7), которое соосно первому.c) the rotation of the second element 16 with the help of a synchronizing coupling link (covered male conjugate screw element 7), which is coaxial to the first.

Эти три вида состояний можно (механически) синхронизировать, каждое с соответствующим одним из второй группы элементов 15, 16 и 17 первого набора 1, содержащей:These three types of states can be (mechanically) synchronized, each with the corresponding one of the second group of elements 15, 16 and 17 of the first set 1, containing:

г) вращение (или состояние неподвижности) первого элемента 15 вокруг центральной неподвижной оси и вращение третьего элемента (синхронизатора) 17 вокруг центральной неподвижной оси,d) rotation (or state of immobility) of the first element 15 around the central fixed axis and rotation of the third element (synchronizer) 17 around the central fixed axis,

д) вращение оси О16 второго элемента 16 вокруг неподвижной центральной оси, иd) the rotation of the axis O 16 of the second element 16 around a fixed central axis, and

е) поворот второго элемента 16.e) the rotation of the second element 16.

Угловой цикл Тi пары из охватывающего и охватываемого сопряженных элементов задан уравнением:The angular cycle T i of a pair of female and male paired elements is given by the equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:Where:

ωf, ωm - собственные угловые скорости охватывающего и охватываемого элементов вокруг их собственных центров;ω f , ω m — intrinsic angular velocities of the covering and covered elements around their own centers;

ωI - угловая скорость независимого элемента, например, элемента, выполняющего вращение, угол которого определяет значение Тi;ω I is the angular velocity of an independent element, for example, an element performing rotation, the angle of which determines the value of T i ;

nm,f - порядок симметрии,n m, f is the order of symmetry,

nm,f - для гипотрохоидальной схемы с наружной огибающей, и nf - для эпитрохоидальной схемы с внутренней огибающей.n m, f for the hypotrochoidal scheme with an external envelope, and n f for an epitrochoidal scheme with an internal envelope.

Дифференциальное движение (содержащее планетарное движение элементов 6 и 16 и вращение элементов 15, 15' и 17, 17') в наборе 1 определяют следующими параметрами:Differential movement (containing the planetary movement of the elements 6 and 16 and the rotation of the elements 15, 15 'and 17, 17') in set 1 is determined by the following parameters:

Figure 00000005
и
Figure 00000006
Figure 00000007
и
Figure 00000008
Figure 00000005
and
Figure 00000006
Figure 00000007
and
Figure 00000008

Общий объем рабочих камер 100, 300, управляющих вращением вала 4, задан как VT(100)=6V100360/90=24V100 и Vt(300)=6V300360/90=24V300.The total volume of the working chambers 100, 300, controlling the rotation of the shaft 4, is set as V T (100) = 6V 100 360/90 = 24V 100 and V t (300) = 6V 300 360/90 = 24V 300 .

Общий объем рабочих камер 200 и 400 во время вращения вала 4 задан как VT(200)=5V200360/75=24V200 и Vt(300)=5V300360/75=24V300.The total volume of the working chambers 200 and 400 during the rotation of the shaft 4 is set as V T (200) = 5V 200 360/75 = 24V 200 and V t (300) = 5V 300 360/75 = 24V 300 .

Обращаясь теперь к третьему набору 3, следует отметить, что дифференциальное движение с фиксированными элементами 7', 17', вращение элементов 5, 15 или 5', 15' с угловой скоростью, заданной редуктором 18 от вала 4 (независимое движение), и планетарное движение элементов 6', 16' (зависимое движение) определяют следующими параметрами:Turning now to the third set of 3, it should be noted that the differential motion with fixed elements 7 ', 17', the rotation of the elements 5, 15 or 5 ', 15' with the angular speed specified by the gearbox 18 from the shaft 4 (independent movement), and planetary the movement of the elements 6 ', 16' (dependent movement) is determined by the following parameters:

Figure 00000009
и
Figure 00000010
Figure 00000009
and
Figure 00000010

Общий объем рабочих камер 100' и 300' набора 3 во время вращения вала 4 задан какThe total volume of the working chambers 100 'and 300' of set 3 during the rotation of the shaft 4 is set as

ωТ(100')=6V100'2π/3π=4V100' и VТ(300')=6V300'2π/3π=4V300'.ω T (100 ') = 6V 100' 2π / 3π = 4V 100 ' and V T (300') = 6V 300 ' 2π / 3π = 4V 300' .

Общий объем рабочих камер 200' и 400' во время вращения вала 4 задан как VТ(200')=5V200'2π/2,5π=4V200' и VТ(400')=5V400'2π/2,5π=4V400'.The total volume of the working chambers 200 'and 400' during the rotation of the shaft 4 is set as V T (200 ') = 5V 200' 2π / 2,5π = 4V 200 ' and V T (400') = 5V 400 ' 2π / 2, 5π = 4V 400 ' .

Из вышеуказанного очевидно, что в случае дифференциального движения элементов угловой цикл можно, согласно изобретению, варьировать изменением относительных угловых скоростей движения винтовых элементов, образующих рабочие камеры. Угловой цикл может составлять 90 градусов в наборе 1, 360 градусов в наборе 2, 540 градусов в наборе 3. Другими словами, его можно уменьшить (сжимая таким образом рабочую среду), и его можно увеличить (таким образом согласно изобретению расширяя рабочую среду). Тогда эффективность способа согласно изобретению может быть повышена.From the above it is obvious that in the case of differential motion of the elements, the angular cycle can, according to the invention, be varied by changing the relative angular velocities of the movement of the screw elements forming the working chambers. The angular cycle can be 90 degrees in set 1, 360 degrees in set 2, 540 degrees in set 3. In other words, it can be reduced (thus compressing the working medium) and it can be increased (thus expanding the working medium according to the invention). Then the effectiveness of the method according to the invention can be improved.

Направление осевого движения рабочей среды вдоль оси Z в камерах 100, 200 и 300, 400 определяют направлением вращения центров О6, О16 элементов 6, 16 в наборе 1. Как упомянуто выше, чтобы выбрать одинаковые направления движения рабочей среды, задают одинаковое направление вращения центров О6, О16. При желании выбрать противоположные направления движения рабочей среды в камерах 100, 200, с одной стороны, и 300, 400 - с другой стороны, вращение центров О6, О16 должно выполняться в противоположных направлениях.The direction of the axial movement of the medium along the Z axis in the chambers 100, 200 and 300, 400 is determined by the direction of rotation of the centers O 6 , O 16 of the elements 6, 16 in the set 1. As mentioned above, to select the same directions of movement of the medium, the same direction of rotation is set centers O 6 , O 16 . If you want to choose the opposite directions of movement of the working medium in the chambers 100, 200, on the one hand, and 300, 400 - on the other hand, the rotation of the centers O 6 , O 16 should be performed in opposite directions.

Во всасывающем наборе 1 со сжатием сжатие выполняют с выпуском (выбросом) рабочей субстанции в механизм 2. Из-за выбора разных кинематических схем 1 и 2 значения углового периода осевого движения рабочих камер, отсчитываемые от угла поворота выходного звена 4, также различны.In the suction set 1 with compression, the compression is performed with the release (discharge) of the working substance into the mechanism 2. Due to the choice of different kinematic schemes 1 and 2, the values of the angular period of the axial movement of the working chambers, counted from the angle of rotation of the output link 4, are also different.

Набор 1, состоящий из групп элементов 5, 6, 7 и 15, 16 и 17, образует отделение всасывания и предварительного сжатия, в котором выполняется непрерывно-циклическое ступенчатое сжатие воздуха. Группа элементов 8 и 9 в наборе 2 обеспечивает окончательное сжатие и выпуск (выброс) рабочей среды. Рабочие камеры 100, 200 всасывания в дифференциальном механизме 1 образованы наружной группой сопряженных элементов 5, 6, 7, которые расположены соосно с эксцентриситетом во внутренних полостях друг друга. Предварительное сжатие выполняется, когда воздух накачивается во внутреннюю группу сопряженных элементов 15, 16, 17. Синхронизирующее устройство 11 служит для приведения элементов-роторов 5, 7 и 15, 17 в наборе 1 во вращение в разных направлениях с равными угловыми скоростями, т.е. с противовращением. Одновременно приводят во вращение вал 4 ротора 9 в наборе 2. Камеры окончательного сжатия 140 в планетарном механизме 2 образованы элементами 8 и 9, где элемент 9 шарнирно закреплен для вращения посредством самосинхронизации на кривошипе 10 вала 4. Другой элемент 8 является неподвижным.Set 1, consisting of groups of elements 5, 6, 7 and 15, 16 and 17, forms a suction and pre-compression section in which continuous cyclic stepwise air compression is performed. The group of elements 8 and 9 in set 2 provides the final compression and release (discharge) of the working medium. The working chambers 100, 200 of the suction in the differential mechanism 1 are formed by an outer group of mating elements 5, 6, 7, which are located coaxially with the eccentricity in the internal cavities of each other. Pre-compression is performed when air is pumped into the inner group of mating elements 15, 16, 17. The synchronizing device 11 serves to bring the rotor elements 5, 7 and 15, 17 in the set 1 into rotation in different directions with equal angular velocities, i.e. . with counter-rotation. At the same time, the shaft 4 of the rotor 9 in the set 2 is rotated. The final compression chambers 140 in the planetary mechanism 2 are formed by elements 8 and 9, where the element 9 is pivotally mounted for rotation by means of self-synchronization on the crank 10 of the shaft 4. The other element 8 is stationary.

Взаимосвязь вращательных движений элементов 5, 7 и 15, 17 в наборе 1 и 9 в наборе 2 с вращательными движениями элементов 5' и 15' в наборе 3 (шарнирно закрепленными для вращения в неподвижном корпусе 13) вокруг центральной оси Z обеспечена жестким механическим соединением элементов 5', 15' с валом 4 в наборе 3 посредством синхронизирующего устройства 14, имеющего передаточное отношение 3, шарнирным соединением элемента 9 с валом 4 в наборе 2 и механическим соединением элементов 5 и 15 (шарнирно закрепленных для вращения в неподвижном корпусе 13) в 1 с валом 4 посредством синхронизирующего устройства 11, которым является инвертор направления вращения, имеющий передаточное отношение -1. Элемент 8 (статор) в наборе 2, элементы 7', 17' (статоры в наборе 3) механически жестко соединены с неподвижным корпусом 13. Механическое соединение элементов 5', 15' в наборе 3 (шарнирно присоединенных для вращения в неподвижном корпусе 13) с валом 4 выполняют посредством синхронизационного устройства 14, которым является редуктор вращательного движения, имеющий передаточное отношение 3.The relationship of the rotational movements of the elements 5, 7 and 15, 17 in the set 1 and 9 in the set 2 with the rotational movements of the elements 5 'and 15' in the set 3 (pivotally mounted for rotation in the fixed housing 13) around the central axis Z is provided with a rigid mechanical connection of the elements 5 ', 15' with the shaft 4 in the set 3 by means of a synchronizing device 14 having a gear ratio 3, by articulating the element 9 with the shaft 4 in the set 2 and mechanically connecting the elements 5 and 15 (pivotally mounted for rotation in the fixed housing 13) in 1 with shaft 4 to redstvom synchronizing device 11, which is a rotation direction inverter having a gear ratio of -1. The element 8 (stator) in the set 2, the elements 7 ', 17' (the stators in the set 3) are mechanically rigidly connected to the fixed body 13. The mechanical connection of the elements 5 ', 15' in the set 3 (articulated for rotation in the fixed case 13) with the shaft 4 is performed by means of a synchronization device 14, which is a rotary motion reducer having a gear ratio 3.

Параллельно с обеспечением синхронизации вращения элементов внутри дифференциальных механизмов 1 и 3 обеспечена синхронизация вращения между группами дифференциальных и планетарных механизмов 1 и 3, с одной стороны, и 2 - с другой стороны. Также можно синхронизировать вращения элементов планетарного и дифференциального механизмов посредством чередования порядков симметрии элементов всех групп 1, 3 или 2.In parallel with ensuring synchronization of rotation of elements inside differential mechanisms 1 and 3, synchronization of rotation between groups of differential and planetary mechanisms 1 and 3 is provided, on the one hand, and 2, on the other hand. You can also synchronize the rotation of the elements of the planetary and differential mechanisms by alternating the orders of symmetry of the elements of all groups 1, 3 or 2.

Выбор количества групп преобразования и схемы того, как сочетаются планетарные и дифференциальные кинематические механизмы, определяется требуемым угловым фактором и сочетанием значений периодов осевого перемещения в рабочих камерах между этими механизмами.The choice of the number of transformation groups and the scheme of how planetary and differential kinematic mechanisms are combined is determined by the required angular factor and a combination of axial displacement periods in the working chambers between these mechanisms.

Работа двигателя, показанного на Фиг.1, заключается в следующем: газовую составляющую рабочей субстанции двигателя (например, воздух) впускают в набор 1 через открытую левую торцевую поверхность элементов 5, 6 и 7 (там, где на Фиг.1 показаны стрелки) первой группы. Затем ее подают в открытую левую торцевую поверхность элементов 15, 16 и 17 второй группы через канал (зазор). Вышеупомянутые группы элементов 5, 6, 7 и 15, 16, 17 (вместе с элементами 8, 9) образуют вращательный винтовой воздушный компрессор 1 объемного типа. Через канал в валу 4 сжатый воздух выводят из набора 1 и подают в открытую левую торцевую поверхность элементов 8 и 9 набора 2 сжигания, а именно - в камеру 140 сгорания. Степень сжатия составляет 8(V100+V200)/V140. Вслед за наполнением камеры 140 сгорания шестью объемами воздуха из компрессора 1 и ее закрытием устройство 12 впрыскивает топливо в камеру 140 и воспламеняет его.The operation of the engine shown in FIG. 1 is as follows: the gas component of the working substance of the engine (for example, air) is let into kit 1 through the open left end surface of elements 5, 6 and 7 (where arrows are shown in FIG. 1) first groups. Then it is served in the open left end surface of the elements 15, 16 and 17 of the second group through the channel (gap). The above-mentioned groups of elements 5, 6, 7 and 15, 16, 17 (together with elements 8, 9) form a rotary screw air compressor 1 of volumetric type. Through the channel in the shaft 4, compressed air is removed from the set 1 and fed into the open left end surface of the elements 8 and 9 of the set 2 of combustion, namely, into the combustion chamber 140. The compression ratio is 8 (V 100 + V 200 ) / V 140 . Following the filling of the combustion chamber 140 with six volumes of air from the compressor 1 and its closure, the device 12 injects fuel into the chamber 140 and ignites it.

В цикле сгорания при постоянном давлении (как в цикле Дизеля) камера 140 может быть образована за один период биротативного хода элементов 8 и 9 и воспламенение топлива может быть выполнено благодаря сжатию воздуха. В цикле сгорания при постоянном объеме (как в цикле Отто) камера 140 может быть образована за два периода биротативного хода элементов 8 и 9 и воспламенение топлива может производиться свечой зажигания. Кроме того, воспламененную смесь из топлива и воздуха затем уводят от открытой торцевой поверхности элементов 8 и 9 для расширения в отделении 3 расширения до открытой нижней торцевой поверхности элементов 15', 16', 17' и 5', 6', 7' набора 3.In the combustion cycle at constant pressure (as in the Diesel cycle), the chamber 140 can be formed in one period of the biotic movement of elements 8 and 9 and the ignition of the fuel can be performed due to air compression. In the combustion cycle at a constant volume (as in the Otto cycle), the chamber 140 can be formed in two periods of the biotative movement of elements 8 and 9, and the ignition of the fuel can be carried out by a spark plug. In addition, the ignited mixture of fuel and air is then taken away from the open end surface of the elements 8 and 9 for expansion in the expansion compartment 3 to the open lower end surface of the elements 15 ', 16', 17 'and 5', 6 ', 7' of set 3 .

Набор 3 представляет собой расширенную вращательную машину (детандер) объемного типа, в которой процесс расширения горючей смеси выполняет работу над валом 4 двигателя. Если горючая смесь подготовлена, ее выпускают из верхнего конца набора 3 (показано стрелками). Когда вал 4 вращается, сопряженные элементы 5, 6, 7, 15, 16 и 17 в наборе 1 ограничивают и перемещают рабочую среду отделения 1 всасывания (6 камер между элементами 5, 6 и 15, 16 и 5 камер между элементами 6, 7 и 16, 17 вдоль оси Z) перемещением их контактных участков сопряжения на две независимые степени свободы вращательного движения элементов 5, 7, 15, 17 в наборе 1 в противоположном направлении, как определено узлом 11.Set 3 is an expanded rotary machine (expander) of volume type, in which the process of expansion of the combustible mixture performs work on the shaft 4 of the engine. If the combustible mixture is prepared, it is released from the upper end of set 3 (shown by arrows). When the shaft 4 rotates, the mating elements 5, 6, 7, 15, 16 and 17 in the set 1 limit and move the working medium of the suction compartment 1 (6 chambers between the elements 5, 6 and 15, 16 and 5 of the chambers between the elements 6, 7 and 16, 17 along the Z axis) by moving their contact interface portions to two independent degrees of freedom of the rotational movement of the elements 5, 7, 15, 17 in the set 1 in the opposite direction, as determined by the node 11.

Когда вал 4 вращается, сопряженные элементы 8 и 9 в наборе 2 ограничивают и перемещают три рабочие камеры 140 отделения 2 сжигания вдоль оси Z перемещением их контактных участков сопряжения на одну независимую степень свободы вращательного движения элементов 9 в наборе 2 с помощью кривошипа вала 4.When the shaft 4 rotates, the mating elements 8 and 9 in the set 2 limit and move the three working chambers 140 of the combustion compartment 2 along the Z axis by moving their contact mating sections by one independent degree of freedom of the rotational movement of the elements 9 in the set 2 using the crank of the shaft 4.

Когда вал 4 вращается, сопряженные элементы 5', 6', 7', 15', 16', 17' в наборе 3 ограничивают и перемещают рабочие камеры отделения 3 расширения и выпуска (6 камер между элементами 5', 6', 15', 16' и 5 камер между элементами 6', 7', 16', 17' в каждой группе) вдоль оси Z перемещением их контактных участков сопряжения с одной независимой степенью свободы вращательного движения элементов 6', 16' в наборе 3. Полный цикл осевого движения рабочих камер между элементами 5', 6', 7', 15', 16', 17' за один оборот вала 4 в наборе 1 происходит четыре раза за оборот вала 4. Другими словами,When the shaft 4 rotates, the mating elements 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17' in the set 3 limit and move the working chambers of the expansion and outlet compartments 3 (6 chambers between the elements 5 ', 6', 15 ' , 16 'and 5 chambers between elements 6', 7 ', 16', 17 'in each group) along the Z axis by moving their contact interface sections with one independent degree of freedom of the rotational movement of elements 6', 16 'in set 3. Full cycle the axial movement of the working chambers between the elements 5 ', 6', 7 ', 15', 16 ', 17' for one revolution of the shaft 4 in set 1 occurs four times per revolution of the shaft 4. In other words,

[4(V100′+V200′)]/[4(V300′+V400′)]×[4(V300′+V400′)]/3V140=[4(V100′+V200′)]/3V140.[4 (V 100 ′ + V 200 ′ )] / [4 (V 300 ′ + V 400 ′ )] × [4 (V 300 ′ + V 400 ′ )] / 3V 140 = [4 (V 100 ′ + V 200 ′ )] / 3V 140 .

Взаимосвязанные вращательные движения вокруг главной оси Z машины и вокруг их собственных осей происходят во всех наборах 1-3 с тремя степенями свободы механического вращения.Interconnected rotational movements around the main axis Z of the machine and around their own axes occur in all sets 1-3 with three degrees of freedom of mechanical rotation.

В двигателе, показанном на Фиг.1, механически связанные роторы 5, 15 и механически связанные контрроторы 7 и 17 одновременно вращаются вокруг оси Z в противоположных направлениях с одинаковыми относительными скоростями ω(5, 15)=-1 и ω(7, 17)=1. Относительная угловая скорость ωre линии центров О6-О-О16 роторов 6 вокруг оси Z относительно скорости роторов 5, 7 задана как ωre=5, тогда как относительная угловая скорость ωs(6,16) роторов-сателлитов 6, 16 вокруг их осей О6, О16 задана как ωs(6,16)=0,2.In the engine shown in FIG. 1, mechanically coupled rotors 5, 15 and mechanically coupled counter-rotors 7 and 17 simultaneously rotate around the Z axis in opposite directions with the same relative speeds ω (5, 15) = -1 and ω (7, 17) = 1. The relative angular velocity ω re of the line of the O 6 -O-O 16 centers of the rotors 6 around the Z axis relative to the speed of the rotors 5, 7 is set as ω re = 5, while the relative angular velocity ω s (6,16) of the satellite rotors 6, 16 around their axes O 6 , O 16 is given as ω s (6,16) = 0.2.

Степень сжатия k1 в наборе 1 определяют как отношение суммы произведений полного объема шести камер между элементами 5, 6 и полного объема пяти камер между элементами 6, 7 к сумме произведений полного объема шести камер между элементами 15, 16 и полного объема пяти камер между элементами 16, 17, умноженное на число циклов изменения объема за один оборот вала 4, а именно:The compression ratio k 1 in set 1 is defined as the ratio of the sum of the products of the total volume of six chambers between elements 5, 6 and the total volume of five chambers between elements 6, 7 to the sum of the products of the total volume of six chambers between elements 15, 16 and the total volume of five chambers between elements 16, 17, multiplied by the number of cycles of volume change per revolution of the shaft 4, namely:

k1=24(V100+V200)/[24(V300+V400)]=(V100+V200)/2(V300+V400).k 1 = 24 (V 100 + V 200 ) / [24 (V 300 + V 400 )] = (V 100 + V 200 ) / 2 (V 300 + V 400 ).

Степень сжатия k2 в наборе 2 задана как отношение суммы произведений к произведению, т.е. первого произведения полного объема шести камер между элементами 15 и 16 в наборе 1 и второго произведения полного объема пяти камер между элементами 16 и 17 в наборе 1 к произведению полного объема трех камер сгорания между элементами 8 и 9 в наборе 2 за один оборот вала 4, а именно:The compression ratio k 2 in set 2 is defined as the ratio of the sum of the products to the product, i.e. the first product of the full volume of six chambers between elements 15 and 16 in set 1 and the second product of the full volume of five chambers between elements 16 and 17 in set 1 to the product of the total volume of three combustion chambers between elements 8 and 9 in set 2 for one revolution of the shaft 4, namely:

k2=24(V300+V400)/3V140=8(V300+V400)/V140.k 2 = 24 (V 300 + V 400 ) / 3V 140 = 8 (V 300 + V 400 ) / V 140 .

Полная степень сжатия k двигателя равна произведению степеней сжатия в наборах 1 и 2,The total compression ratio k of the engine is equal to the product of the compression ratios in sets 1 and 2,

k=k1k2=8(V100+V200)/V140.k = k 1 k 2 = 8 (V 100 + V 200 ) / V 140 .

Имеется возможность получения любой степени сжатия в камере 140 для целей настоящего изобретения, которая требуется в различных двигателях, выбором подходящих отношений геометрических объемов камер в наборах 1 и 2. Также имеется возможность обеспечения любого режима сжатия, адиабатного или политропного режима сжатия. Осуществление камерой 140 двух периодов биротативного хода элементов 8 и 9 позволяет выполнить сжигание смеси из топлива и воздуха с осевой передачей газа из одной камеры в другую при постоянном объеме. Таким образом, повышена термодинамическая эффективность двигателя.It is possible to obtain any compression ratio in the chamber 140 for the purposes of the present invention, which is required in various engines, by choosing the appropriate ratios of the geometric volumes of the chambers in sets 1 and 2. It is also possible to provide any compression mode, adiabatic or polytropic compression mode. The implementation of the chamber 140 of the two periods of the biotative movement of the elements 8 and 9 allows the mixture to be burned from fuel and air with the axial transfer of gas from one chamber to another with a constant volume. Thus, the thermodynamic efficiency of the engine is increased.

Работа выпускного набора 3 происходит с неподвижными элементами 7', 17'. Все сопряженные элементы 5', 6', 7', 15', 17' вместе ограничивают рабочие камеры выпускного отделения машины и перемещают их вдоль оси Z движением их контактных участков сопряжения.The work of the exhaust kit 3 occurs with the fixed elements 7 ', 17'. All mating elements 5 ', 6', 7 ', 15', 17 'together limit the working chambers of the exhaust compartment of the machine and move them along the Z axis by the movement of their contact mating portions.

Механизм набора 3 является реверсивным.The mechanism of set 3 is reversible.

Степень расширения рабочей субстанции в наборе 3 задана геометрическими параметрами сопряженных элементов и количеством ступеней расширения. Для целей настоящего изобретения ее можно выбрать таким образом, чтобы обеспечить полное расширение рабочей субстанции, снижая при этом ее давление до атмосферного давления. Таким образом, не вырабатывается никакого акустического шума. В этом случае механическая энергия, обеспечиваемая рабочей субстанцией, полностью используется для вращения вала 4.The degree of expansion of the working substance in set 3 is set by the geometric parameters of the conjugated elements and the number of stages of expansion. For the purposes of the present invention, it can be selected in such a way as to ensure complete expansion of the working substance, while reducing its pressure to atmospheric pressure. Thus, no acoustic noise is generated. In this case, the mechanical energy provided by the working substance is fully used to rotate the shaft 4.

В некоторых других случаях, в частности, при вождении транспортного средства с падающей моментной характеристикой, полезно использовать только некоторую часть механической энергии в наборе 3 и использовать оставшуюся часть механической энергии в дополнительной машине 33 расширения объемного типа (детандере, подобном детандеру 3), которая проиллюстрирована пунктирной линией на Фиг.1. Ее вал 34 (также показанный посредством пунктирных линий на Фиг.1) не имеет механического соединения с валом 4. Механическую энергию вращения снимают с выходного вала 34 дополнительной машины 33 по схеме двигателя с двумя валами.In some other cases, in particular when driving a vehicle with a falling moment characteristic, it is useful to use only some of the mechanical energy in set 3 and use the remaining part of the mechanical energy in an additional volumetric expansion machine 33 (expander similar to expander 3), which is illustrated dashed line in figure 1. Its shaft 34 (also shown by dashed lines in FIG. 1) does not have a mechanical connection with the shaft 4. The mechanical energy of rotation is removed from the output shaft 34 of the additional machine 33 according to the engine diagram with two shafts.

В другом альтернативном варианте можно использовать струйное выталкивание продуктов сгорания из выходного элемента отделения 3 по схеме воздушно-струйного двигателя, в котором компрессор, использующий способ согласно настоящему изобретению, образован отделениями 1 и 2, и в котором детандер, использующий способ согласно настоящему изобретению, образован отделением 3 вращательной винтовой машины объемного типа, в котором сжигание топлива может происходить в камерах 140 набора 2 при постоянном объеме, повышая, таким образом, усилие двигателя. Сжигание топлива также можно выполнять в наружных камерах сгорания (не показаны), которые присоединяют к камерам 140.In another alternative embodiment, it is possible to use the jet ejection of combustion products from the output element of the compartment 3 according to the scheme of the air-jet engine, in which the compressor using the method according to the present invention is formed by compartments 1 and 2, and in which the expander using the method according to the present invention is formed compartment 3 of a rotary screw machine of a volume type, in which the combustion of fuel can occur in the chambers 140 of set 2 with a constant volume, thereby increasing the engine power I am. Fuel combustion can also be performed in external combustion chambers (not shown) that are connected to chambers 140.

Кроме того, чтобы использовать не только механическую энергию рабочей субстанции, но также (полностью) использовать тепловую энергию, возможно обеспечение в специальном теплообменнике (который не показан на Фиг.1) выпуска горячих газов, чтобы нагревать воздух, который проходит через него из набора 1 в набор 2 с постоянным объемом, таким образом повышая его давление. Следовательно, согласно изобретению можно полностью использовать тепловую и механическую энергию рабочей субстанции в двигателе и повысить его эффективность, одновременно обеспечивая бесшумную работу при давлении и температуре выхлопных газов на атмосферном уровне.In addition, in order to use not only the mechanical energy of the working substance, but also (fully) use the thermal energy, it is possible to ensure the release of hot gases in a special heat exchanger (which is not shown in FIG. 1) in order to heat the air that passes through it from set 1 into set 2 with a constant volume, thereby increasing its pressure. Therefore, according to the invention, it is possible to fully utilize the thermal and mechanical energy of the working substance in the engine and increase its efficiency, while ensuring silent operation at atmospheric pressure and temperature of the exhaust gases.

Вращение в противоположных направлениях выходных валов 4 и 5 в отделении 1, которое задается инвертором 11, позволяет соединять двигатель с устройствами, вращающимися в противоположном направлении, такими как воздушные винты или гребные винты, вращающиеся в противоположном направлении режущие элементы косилок, пил, дробилок и т.д. Соединение также может быть осуществлено с вращающейся в противоположном направлении турбиной или винтами самолета, и т.д.Rotation in opposite directions of the output shafts 4 and 5 in the compartment 1, which is set by the inverter 11, allows the engine to be connected to devices rotating in the opposite direction, such as propellers or propellers, rotating elements of mowers, saws, crushers, etc. .d. The connection can also be made with an opposite rotating turbine or aircraft propellers, etc.

При использовании объемной винтовой машины этот способ позволяет выполнять синхронное и одновременное преобразование движения сопряженных элементов при прохождении рабочей субстанции через дифференциальный кинематический механизм в наборе 1.When using a volumetric screw machine, this method allows synchronous and simultaneous conversion of the movement of the conjugated elements when passing the working substance through the differential kinematic mechanism in set 1.

Claims (7)

1. Способ преобразования энергии во вращательной винтовой машине, которая содержит первый набор сопряженных охватываемых и охватывающих элементов (5, 6, 7; 15, 16, 17) и, по меньшей мере, второй набор сопряженных охватываемых и охватывающих элементов (8, 9; 5', 6', 7'; 15', 16', 17'), отстоящий от первого набора (1) по центральной оси машины, причем охватывающие элементы (5, 6, 15, 16; 8; 5', 6', 15', 16') каждого набора имеют внутреннюю профильную поверхность (105, 106, 115, 116; 108; 105', 106', 115', 116'), отцентрированную по первой продольной оси (Z), охватываемые элементы (6, 7, 16, 17; 9; 6', 7', 16', 17') каждого набора (1, 2, 3) имеют наружные профильные поверхности (206, 207, 216, 217; 209; 206', 207', 216', 217'), отцентрированные по второй продольной оси, первая и вторая оси параллельны друг другу, и охватываемые элементы размещены в полости соответствующих охватывающих элементов, при котором при вращательном движении охватываемых и/или охватывающих элементов образуют рабочие камеры между охватывающими и охватываемыми элементами, выполняющие осевое перемещение, и вращательные движения разных наборов (1, 2, 3) синхронизируют таким образом, что синхронное и синфазное движение элементов разных наборов (1, 2, 3) выполняют с разными значениями угловых периодов колебания осевого перемещения рабочих камер.1. A method of energy conversion in a rotary screw machine, which contains a first set of conjugated male and female elements (5, 6, 7; 15, 16, 17) and at least a second set of conjugated male and female elements (8, 9; 5 ', 6', 7 '; 15', 16 ', 17'), spaced from the first set (1) along the central axis of the machine, with the covering elements (5, 6, 15, 16; 8; 5 ', 6' , 15 ', 16') of each set have an internal profile surface (105, 106, 115, 116; 108; 105 ', 106', 115 ', 116'), centered on the first longitudinal axis (Z), covered elements (6 , 7, 16, 17; 9; 6 ', 7', 16 ', 17') ka Each set (1, 2, 3) has external profile surfaces (206, 207, 216, 217; 209; 206 ', 207', 216 ', 217'), centered on the second longitudinal axis, the first and second axes are parallel to each other , and the male elements are placed in the cavity of the corresponding female elements, in which, with the rotational movement of the male and / or female elements, working chambers are formed between the female and male elements, performing axial movement, and the rotational movements of different sets (1, 2, 3) are synchronized in this way that synchronous and sif Noe motion elements of different sets (1, 2, 3) operate with different values of the angular periods of the oscillations of axial movement of the working chambers. 2. Способ по п.1, при котором угловой период уменьшают от одного набора к следующему набору, сжимая таким образом рабочую среду.2. The method according to claim 1, wherein the angular period is reduced from one set to the next set, thereby compressing the working environment. 3. Способ по п.1, при котором угловой период увеличивают от одного набора к следующему набору, расширяя таким образом рабочую среду.3. The method according to claim 1, wherein the angular period is increased from one set to the next set, thus expanding the working environment. 4. Способ по п.1, при котором используют пустотелый вал (4) и рабочую среду, проходящую через него, в качестве средства синхронизации вращательных движений разных наборов (1, 2, 3).4. The method according to claim 1, in which a hollow shaft (4) and a working medium passing through it are used as a means of synchronizing the rotational movements of different sets (1, 2, 3). 5. Способ по п.1, при котором первый набор (1) образует дифференциальный кинематический механизм, имеющий три степени свободы механического вращения, из которых две степени свободы являются независимыми, а второй набор (2) образует планетарный кинематический механизм, имеющий две степени свободы механического вращения, из которых одна степень свободы является независимой.5. The method according to claim 1, wherein the first set (1) forms a differential kinematic mechanism having three degrees of freedom of mechanical rotation, of which two degrees of freedom are independent, and the second set (2) forms a planetary kinematic mechanism having two degrees of freedom mechanical rotation, of which one degree of freedom is independent. 6. Способ по п.1, при котором тепловую энергию рабочей среды отводят и подают в теплообменник.6. The method according to claim 1, in which thermal energy of the working medium is removed and fed to the heat exchanger. 7. Способ по п.1, при котором механическую энергию, вырабатываемую в одном из указанных наборов, используют для приведения в движение другого устройства.7. The method according to claim 1, wherein the mechanical energy generated in one of these sets is used to propel another device.
RU2006129271/06A 2004-01-14 2004-01-14 Method of power conversion in rotary screw volumetric machine RU2331770C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129271/06A RU2331770C2 (en) 2004-01-14 2004-01-14 Method of power conversion in rotary screw volumetric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006129271/06A RU2331770C2 (en) 2004-01-14 2004-01-14 Method of power conversion in rotary screw volumetric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006129271A RU2006129271A (en) 2008-02-20
RU2331770C2 true RU2331770C2 (en) 2008-08-20

Family

ID=39266878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006129271/06A RU2331770C2 (en) 2004-01-14 2004-01-14 Method of power conversion in rotary screw volumetric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2331770C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006129271A (en) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IL176736A (en) Method of transforming energy in a rotary screw machine of volumetric type
AU2009295220B2 (en) Indexed positive displacement rotary motion device
EP1709296B1 (en) Haybrid cycle combustion engine and methods
US11078834B2 (en) Rotary valve continuous flow expansible chamber dynamic and positive displacement rotary devices
RU2336437C2 (en) Rotary screw machine and method of motion conversion in it
JP2013527355A (en) Rotating piston steam engine with balanced rotary variable intake cutoff valve and second expansion with no back pressure in the first expansion
US4057035A (en) Internal combustion engines
JPH05503334A (en) rotary internal combustion engine
US4702206A (en) Rotary positive displacement machine
US5375987A (en) Rotary vane mechanical power system utilizing positive displacement
RU2331770C2 (en) Method of power conversion in rotary screw volumetric machine
US5125379A (en) Rotary engine
US5259739A (en) Non-reciprocating multi-piston engine
US8511277B2 (en) “Turbomotor” rotary machine with volumetric expansion and variants thereof
AU2014202553B2 (en) Indexed positive displacement rotary motion device
RU2140018C1 (en) Method of conversion of motion in positive-displacement machine and positive-displacement machine for realization of this method
WO2005078239A1 (en) Rotary screw machine
US3381670A (en) Rotary internal combustion engine
AU2006318065A1 (en) Rotary motor with intermittent movements of the rotors
WO2004088110A1 (en) Rotary engine with alternated shifting rotors
RU2699864C1 (en) Volumetric type rotary machine
KR20070001923A (en) Method of transforming energy in a rotary screw machine of volumetric type
MXPA06008018A (en) Method of transforming energy in a rotary screw machine of volumetric type
US3468294A (en) Rotary internal combustion engine
WO2000012867A1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20110115