RU2373400C2 - Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit - Google Patents

Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit Download PDF

Info

Publication number
RU2373400C2
RU2373400C2 RU2007145817/06A RU2007145817A RU2373400C2 RU 2373400 C2 RU2373400 C2 RU 2373400C2 RU 2007145817/06 A RU2007145817/06 A RU 2007145817/06A RU 2007145817 A RU2007145817 A RU 2007145817A RU 2373400 C2 RU2373400 C2 RU 2373400C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
spiral
auger
movable
working chambers
Prior art date
Application number
RU2007145817/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007145817A (en
Inventor
Дмитрий Александрович Рубанов (RU)
Дмитрий Александрович Рубанов
Original Assignee
Дмитрий Александрович Рубанов
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 Дмитрий Александрович Рубанов filed Critical Дмитрий Александрович Рубанов
Priority to RU2007145817/06A priority Critical patent/RU2373400C2/en
Priority to PCT/RU2008/000479 priority patent/WO2009075604A1/en
Publication of RU2007145817A publication Critical patent/RU2007145817A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373400C2 publication Critical patent/RU2373400C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/28Grooving workpieces
    • B23C3/32Milling helical grooves, e.g. in making twist-drills
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/0215Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/023Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving
    • F01C1/0238Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where both members are moving with symmetrical double wraps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/0207Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F01C1/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C11/00Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F01C11/002Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/063Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with only rolling movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C3/00Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F01C3/06Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees
    • F01C3/08Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C9/00Oscillating-piston machines or engines
    • F01C9/005Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating in the space, e.g. around a fixed point
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02Arrangements of bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/02Methods of operating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • F02B53/08Charging, e.g. by means of rotary-piston pump

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to compressors or engines. Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body comprises one auger integrating one lengthwise end face of helical wall with bottom, and another auger integrating opposite end face of the like helical wall with bottom. Movable augers are driven by clamping device and/or converting drive. Augers feature spherical or flat shape. Helical walls together with bottoms of both augers are displaced through half the pitch of generating spiral minus sum of thickness of both helical walls. Space between bottoms of both augers is separated by helical walls into tight chambers arranged on both sides of either helical wall. Helical wall of one auger can roll in whatever direction and slide along two helical surfaces of helical wall of the other auger to vary volume of chambers formed and disappeared in space between bottoms of augers.
EFFECT: reduced friction of working surfaces.
24 cl, 34 dwg

Description

Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела, способ изготовления сферической спиральной стенки сферического шнека относится к устройству и способу изготовления его частного варианта в области двигателестроения.Mutually auger block of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid, a method for manufacturing a spherical spiral wall of a spherical screw relates to a device and a method for manufacturing its particular embodiment in the field of engine building.

Область применения обоюдно шнекового блока, в комплексе с обеспечивающим его работу прижимным и/или преобразующим приводом, находится в пределах применения поршневых, ротопоршневых, лопастных (пластинчатых), винтовых, шестеренчатых двигателей, компрессоров, насосов, включая центробежные насосы и двигатели внутреннего сгорания, и ограничивается эффективностью применения газотурбинных двигателейThe scope of the reciprocating auger unit, in combination with the clamping and / or converting drive that ensures its operation, is within the scope of application of piston, rotary piston, vane (vane), screw, gear motors, compressors, pumps, including centrifugal pumps and internal combustion engines, and limited by the efficiency of gas turbine engines

Концепцию обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела, заключенную в изменении рабочих объемов по дугам двух спиральных навивок, изменяющих свое относительное положение, можно считать фактически идентичной концепции роторно-волнового двигателя Седунова И.П. (RU, патент 2155272 С1, публикация 2000.08.27), содержащего ротор, установленный в корпусе, включающем впускное и выпускное окно, компрессорный и расширительный отсеки и камеру сгорания и характеризующемся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде обращенных навстречу вершинами и лежащими на одной оси пары винтовых конусов подобно поверхности ротора, установленного под углом к оси корпуса, и не менее двух опорных узлов, при этом любая точка на винтовой линии ротора, кроме центральной, в которой частота и амплитуда колебаний равна нулю, выполнена с возможностью совершать равные угловые колебания относительно осевой линии корпуса, а в целом - обеспечивается возможность вращения ротора с одновременным планетарным обкатыванием по внутренним огибающим корпуса. Волновым двигателем решена задача обеспечения положительных свойств газотурбинных двигателей и поршневых машин в одном силовом агрегате.The concept of a reciprocating auger block of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid, consisting in changing the working volumes along the arcs of two spiral coils changing their relative position, can be considered practically identical to the concept of the Sedunov I.P. rotary-wave engine . (RU, patent 2155272 C1, publication 2000.08.27), comprising a rotor installed in a housing including an inlet and an outlet window, a compressor and expansion compartments and a combustion chamber and characterized in that the inner surface of the housing is made in the form of facing vertices facing and lying on one axis of a pair of screw cones like the surface of a rotor mounted at an angle to the axis of the housing, and at least two support nodes, with any point on the helix of the rotor, except for the center, in which the frequency and amplitude of the oscillations is zero made with the ability to make equal angular oscillations relative to the axial line of the housing, and in General, it is possible to rotate the rotor with simultaneous planetary rolling around the inner envelope of the housing. The wave engine has solved the problem of ensuring the positive properties of gas turbine engines and reciprocating machines in one power unit.

Сложностью осуществления волнового двигателя является слабая определенность геометрии спиральной навивки ротора и корпуса и, соответственно, сложность их математического описания, также отсутствие технологии изготовления этих деталей. Основным же недостатком такой конструкции следует считать невозможность достижения единых предельно малых зазоров между ротором и статором, что само по себе ставит под сомнение работоспособность роторно-волнового двигателя на заявленном уровне техники. Все это является следствием пространственной траектории любой точки рабочей поверхности ротора, которая пролегает последовательно через меньшее, равное и большее удаление точек винтового корпуса от оси корпуса, а также от пересечения осей ротора и корпуса.The complexity of the implementation of the wave engine is the weak certainty of the geometry of the spiral winding of the rotor and the housing and, accordingly, the complexity of their mathematical description, as well as the lack of manufacturing technology for these parts. The main disadvantage of this design should be considered the impossibility of achieving uniform extremely small gaps between the rotor and the stator, which in itself casts doubt on the operability of the rotor-wave engine at the stated level of technology. All this is a consequence of the spatial trajectory of any point on the working surface of the rotor, which runs sequentially through a smaller, equal and greater distance of the points of the screw housing from the axis of the housing, as well as from the intersection of the axes of the rotor and the housing.

Задачей изобретения является всестороннее дифференцирование функциональных зависимостей с определением оптимальной геометрической формы создаваемого спиралью образованного камерообразующего комплекса деталей, которые:The objective of the invention is a comprehensive differentiation of functional dependencies with the determination of the optimal geometric shape created by the spiral formed chamber-forming complex of parts that:

а) в рабочем положении с рабочим движением дадут компрессию, сопоставимую с компрессией камерообразующих поршня и с одной стороны заглушенного цилиндра поршневых механизмов;a) in the working position with the working movement they will give compression comparable to the compression of the chamber-forming piston and on one side of the plugged cylinder of the piston mechanisms;

б) со стороны рабочих камер имеют рабочие поверхности с возможностью понижения или полного отсутствия трения, как следствие, износа;b) on the part of the working chambers, they have working surfaces with the possibility of reducing or completely eliminating friction, as a result of wear;

в) имеют возможность их изготовления.c) have the ability to manufacture them.

Достижение указанного технического результата в обоюдно шнековом блоке подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела обусловлено содержанием в этом блоке сходных по признакам с аналогом внутренней винтовой навивки корпуса и внешней винтовой навивки ротора, фактически являющихся обширными шнеками. Понятие винтовой навивки в данном случае применимо с большим трудом, поэтому, используя иную, более детальную, формулировку, можно сказать, что обоюдно шнековый блок включает один обширный шнек, объединяющий один продольный торец спиральной стенки с днищем, и другой обширный шнек, объединяющий противоположный продольный торец подобной спиральной стенки с днищем. Также шнеки теряют понятийное значение ротора ввиду отсутствия в рабочем движении вращения одного шнека относительно другого. Также шнеки теряют понятийное значение корпуса ввиду разнообразия конструкций прижимных устройств и/или преобразующих приводов, обеспечивающих рабочее положение обширных шнеков с возможностью рабочего движения, которые в разных вариантах позволяют двигаться как любому из шнеков, так и обоим шнекам одновременно. Выбор шнека, днище которого должно иметь проходное отверстие по оси направления формирования своей спиральной стенки и радиусом не более расстояния от этой оси до ближайшей точки этой спиральной стенки, определятся конкретной конструкцией отмеченных устройств, обеспечивающих работу обоюдно шнекового блока.The achievement of the technical result indicated in the reciprocating screw block of the movable working chambers of mechanical compression or the use of the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid is due to the content in this block of the rotor, similar in characteristics to the analog of internal screw winding, and external rotor screw winding, which in fact are extensive screws. The concept of screw winding in this case is applicable with great difficulty, therefore, using a different, more detailed formulation, we can say that the auger block includes one large auger, combining one longitudinal end of the spiral wall with the bottom, and another large auger, combining the opposite longitudinal end face of a similar spiral wall with a bottom. Also, the screws lose the conceptual meaning of the rotor due to the lack of rotation of one screw relative to another in the working movement. Also, the screws lose the conceptual meaning of the housing due to the variety of designs of the clamping devices and / or converting drives, ensuring the working position of the extensive screws with the possibility of working movement, which in different versions allow you to move either one of the screws and both screws at the same time. The choice of a screw, the bottom of which should have a through hole along the axis of the direction of formation of its spiral wall and a radius of not more than the distance from this axis to the nearest point of this spiral wall, will be determined by the specific design of the marked devices that ensure the operation of the reciprocal screw block.

Указанный технический результат достигается за счет существенно измененной геометрической формы шнеков. Так, шнеки имеют сферическую или плоскую форму исполнения. Ширина спирального желоба одного шнека больше толщины спиральной стенки другого шнека. Спиральные стенки и спиральные желоба обоих шнеков имеют идентичные образующие спирали. Образующая второго порядка спиральной поверхности спиральной стенки одного шнека идентична образующей второго порядка спиральной стенки спирального желоба другого шнека. Свободные продольные торцы спиральной стенки одного шнека имеют форму донной поверхности желоба другого шнека. Спиральные стенки обоих шнеков имеют единую постоянную высоту. Спиральные стенки обоих шнеков имеют не менее одного полного витка.The specified technical result is achieved due to a significantly changed geometric shape of the screws. So, the screws have a spherical or flat shape. The width of the spiral groove of one screw is greater than the thickness of the spiral wall of the other screw. The spiral walls and spiral troughs of both screws have identical forming spirals. The second-order generator of the spiral surface of the spiral wall of one screw is identical to the second-order generator of the spiral wall of the spiral groove of the other screw. The free longitudinal ends of the spiral wall of one screw have the shape of the bottom surface of the trough of another screw. The spiral walls of both screws have a uniform constant height. The spiral walls of both screws have at least one full turn.

Необходимо отметить, что с увеличением числа витков спиральных стенок шнеков увеличивается разность давления между рабочим телом в возникающей рабочей камере и рабочим телом в завершающейся рабочей камере.It should be noted that with an increase in the number of turns of the spiral walls of the screws, the pressure difference between the working fluid in the emerging working chamber and the working fluid in the ending working chamber increases.

Указанный технический результат достигается за счет измененного относительного рабочего положения шнеков. Так, спиральная стенка одного шнека расположена в спиральном желобе другого шнека. Спиральная стенка одного шнека развернута по оси формирования спиральной стенки относительно спиральной стенки другого шнека на сто восемьдесят градусов. Спиральные стенки вместе с их днищами обоих шнеков отклонены смещением на половину шага образующей спирали за вычетом суммы толщин обеих спиральных стенок, что позволяет в рабочем положении шнеков спиральным стенкам в местах их схождения и расхождения иметь постоянно сменяющиеся проскальзывающие точки и постоянно сменяющиеся подклинивающие точки. В результате пространство между днищами обоих шнеков разделяется спиральными стенками на герметичные камеры, причем камеры расположены по обе стороны любой спиральной стенки.The specified technical result is achieved due to the changed relative working position of the screws. So, the spiral wall of one screw is located in the spiral groove of the other screw. The spiral wall of one screw is rotated along the axis of formation of the spiral wall relative to the spiral wall of the other screw by one hundred eighty degrees. The spiral walls together with their bottoms of both screws are deflected by a half step of the generatrix of the spiral minus the sum of the thicknesses of both spiral walls, which allows the spiral walls in the places of their convergence and divergence to have constantly changing slipping points and constantly changing wedging points. As a result, the space between the bottoms of both screws is divided by spiral walls into sealed chambers, the chambers being located on both sides of any spiral wall.

Необходимо уточнить, что шнеки, имея сферическую форму исполнения, имеют аксиальное относительное смещение отклонением, а имея плоскую форму исполнения, имеют радиальное относительное смещение отклонением.It must be clarified that the screws, having a spherical form of execution, have an axial relative displacement by deviation, and having a flat form of execution, have a radial relative displacement by deviation.

Указанный технический результат является следствием существенного изменения характера относительного рабочего движения этих шнеков, которое основано на способности спиральной стенки одного шнека в любом направлении одновременно двумя своими спиральными поверхностями катиться с проскальзыванием по двум спиральным поверхностям спиральной стенки другого шнека, при которой происходит смещение по дуге спирали и одновременное изменение объема возникающих, сформировавшихся и прекращающихся в пространстве между днищами камер. В ином изложении, рабочее движение представляется как колебание спиральной стенки одного шнека в спиральном желобе другого шнека с замкнутой пространственно траекторией любой точки. При этом рабочее движение всего шнека и, в частности, круглого предельного контура своего днища на фоне круглого предельного контура днища другого шнека характеризуется как колебание по дуге окружности.The indicated technical result is a consequence of a significant change in the nature of the relative working movement of these screws, which is based on the ability of the spiral wall of one screw in any direction to simultaneously roll with its two spiral surfaces along the two spiral surfaces of the spiral wall of the other screw, in which there is a displacement along the spiral arc and simultaneous change in the volume of arising, formed and ceasing in the space between the bottoms of the chambers. In another statement, the working movement is represented as an oscillation of the spiral wall of one screw in the spiral groove of another screw with a spatially closed path of any point. In this case, the working movement of the entire screw and, in particular, the round limit contour of its bottom against the background of the round limit contour of the bottom of the other screw is characterized as oscillation along an arc of a circle.

В частном случае применения обоюдно шнекового блока относительное рабочее положение шнеков, с возможностью относительного колебания шнеков по дуге окружности, зафиксировано смещенными принципиальными поверхностями вращаемой преобразующей каретки через повторные поверхности круглых предельных контуров на кольцевых дисках, объединенных со шнеками перемычками. Причем кольцевые диски находятся на пределе или вынесенными за пределы габаритов обоюдного шнекового блока подвижных рабочих камер, а повторная поверхность круглого предельного контура одного шнека установлена на пути движения повторной поверхности круглого предельного контура другого шнека. Причем при сферической форме исполнения шнеков повторные поверхности предельных круглых контуров шнеков на кольцевых дисках и принципиальные поверхности вращаемой преобразующей каретки будут являться плоскостями, имеющими аксиальное смещение. Причем при плоской форме исполнения шнеков повторные поверхности предельных круглых контуров шнеков на кольцевых дисках и принципиальные поверхности вращаемой преобразующей каретки будут являться радиально смещенными цилиндрами. Причем при плоской форме исполнения шнеков с целью разгрузки или полной подмены проскальзывающих и подклинивающих точек могут использоваться два преобразующих привода. Причем при плоской форме исполнения шнеков возможно использование коленчатого вала или коленчатых валов как частного случая преобразующей каретки. Во всех этих случаях может быть полезна установка подшипников качения между повторными поверхностями предельных круглых контуров и принципиальными поверхностями вращаемой преобразующей каретки.In the particular case of the use of a reciprocal screw unit, the relative working position of the screws, with the possibility of relative oscillation of the screws along an arc of a circle, is fixed by the offset principal surfaces of the rotatable converting carriage through the repeated surfaces of the round limit circuits on the ring disks combined with the jumpers with jumpers. Moreover, the annular disks are at the limit or moved beyond the dimensions of the reciprocal screw unit of the movable working chambers, and the repeated surface of the circular limit circuit of one screw is mounted on the path of movement of the repeated surface of the circular limit circuit of the other screw. Moreover, with a spherical form of execution of the screws, the repeated surfaces of the limiting round contours of the screws on the ring disks and the principal surfaces of the rotatable converting carriage will be axially displaced planes. Moreover, with a flat form of execution of the screws, the repeated surfaces of the limiting round contours of the screws on the ring disks and the principal surfaces of the rotated converting carriage will be radially displaced cylinders. Moreover, with a flat form of execution of the screws for the purpose of unloading or complete replacement of slipping and wedging points, two conversion drives can be used. Moreover, with a flat form of execution of the screws, it is possible to use a crankshaft or crankshafts as a special case of a converting carriage. In all these cases, it may be useful to install rolling bearings between the repeated surfaces of the limiting circular contours and the principal surfaces of the rotatable conversion carriage.

В другом частном случае применения обоюдно шнекового блока относительное рабочее положение шнеков с возможностью относительного колебания шнеков по дуге окружности фиксируется в общем корпусе с возможностью одновременного вращения, причем каждый шнек вращается относительно собственной оси направления формирования. В этом случае с целью разгрузки или полной подмены проскальзывающих и подклинивающих точек шнеки между собой связываются блоком шестерен с конечным передаточным числом, равным единице.In another particular case of using a reciprocal screw unit, the relative working position of the screws with the possibility of relative oscillation of the screws along an arc of a circle is fixed in a common housing with the possibility of simultaneous rotation, with each screw rotating relative to its own axis of formation direction. In this case, for the purpose of unloading or completely replacing the slipping and wedging points, the screws are connected to each other by a block of gears with a final gear ratio equal to one.

В тех случаях, когда может потребоваться охлаждение, смазка или подача рабочего тела со стороны подвижного шнека, основной обоюдно шнековый блок дополняется дополнительным обоюдно шнековым блоком, причем оба обоюдно шнековых блока должны иметь единый преобразующий привод, а сообщение потока смазывающей или охлаждающей жидкости или рабочего тела с дополнительного обоюдно шнекового блока должна осуществляется со стороны его подвижного шнека по каналам, расположенным на контуре кинематической связи обоих подвижных шнеков в специальную полость, которую должно иметь днище подвижного шнека основного обоюдно шнекового блока. Возможно в качестве днища подвижного шнека дополнительного обоюдно шнекового блока использовать свободную сторону днища подвижного шнека основного обоюдно шнекового блока, что существенно упростит конструкцию. Следует учесть, что при сферической форме исполнения дополнительный и основной обоюдно шнековые блоки должны быть расположены так, чтобы сферические днища имели единый центр сфер.In cases where cooling, lubrication or supply of the working fluid from the moving auger side may be required, the main reciprocating auger block is supplemented by an additional reciprocating auger block, both reciprocating auger blocks must have a single converting drive, and the flow of lubricating or cooling fluid or working fluid with an additional reciprocal screw unit, it should be carried out from the side of its movable screw through channels located on the kinematic connection of both movable screws to a special the cavity that the bottom of the movable auger of the reciprocal auger block must have. It is possible to use the free side of the bottom of the movable auger of the main reciprocal auger block as the bottom of the movable screw of the additional reciprocal screw unit, which will greatly simplify the design. It should be noted that with a spherical form of execution, the additional and main reciprocal screw blocks must be located so that the spherical bottoms have a single center of spheres.

Указанный технический результат является следствием процесса работы обоюдно шнекового блока. Так, жидкое или газообразное рабочее тело, максимально сжатое в области проходного отверстия, степень сжатия которого снижается по мере смещения рабочих камер на периферию от оси направления формирования спиральных стенок и имеющее наименьшую степень сжатия открытой камеры в области предельного контура днища, давит, создавая жидкую или газообразную подушку, на донные поверхности шнеков. При этом снижается, с возможностью полного прекращения, как давление, так и сила трения спиральной стенки одного шнека на днище другого шнека. Отмеченные давление и сила трения обратно пропорциональны давлению рабочего тела и прямо пропорциональны тяжести шнека и тяжести подвижных частей прижимного устройства и/или преобразующего привода.The specified technical result is a consequence of the operation of the reciprocating screw unit. So, a liquid or gaseous working fluid, as compressed as possible in the region of the passage opening, the compression ratio of which decreases as the working chambers move to the periphery from the axis of the direction of formation of the spiral walls and has the smallest compression of the open chamber in the region of the limiting bottom contour, presses, creating a liquid or gaseous pad on the bottom surface of the screws. This decreases, with the possibility of complete cessation, both the pressure and the friction force of the spiral wall of one screw on the bottom of the other screw. The noted pressure and friction force are inversely proportional to the pressure of the working fluid and are directly proportional to the gravity of the screw and the gravity of the moving parts of the pressing device and / or converting drive.

В частном случае применения обоюдно шнекового блока с целью равновесия давления рабочего тела на днище одного шнека и обеспечения нахождения спиральной стенки одного шнека в спиральном желобе другого шнека шнек может иметь две подобные спиральные стенки по одной с каждой стороны днища этого шнека. При этом каждая спиральная стенка этого шнека обеспечивается подобным спиральным желобом других двух шнеков, которые объединены между собой через свои днища перемычками, а дополнительным проходным отверстием в днище, в зависимости от назначения и всей конструкции, частью которого они являются, могут обеспечиваться как два любых шнека, так и все три шнека. В другом частном случае при плоской форме исполнения обоюдно шнекового блока давление рабочего тела на днища шнеков компенсируется давлением прижимного диска прижимного устройства, объединенного перемычками прижимного устройства с одним шнеком, непосредственно на свободную сторону днища другого шнека, или на объединенные с другим шнеком перемычки, или на объединенные с другим шнеком кольцевые диски. В этом случае может быть полезна установка прижимных подшипников между прижимным диском и прижимаемыми элементами, объединенными с днищем другого шнека. Также может быть целесообразно с целью возможности регулировки герметичности рабочих камер и снижения или исключения силы трения на донных поверхностях перемычки прижимного устройства выполнять с возможностью регулировки расстояния от прижимного диска прижимного устройства до шнека, с которым он неподвижно связан.In the particular case of the use of a reciprocal screw unit in order to balance the pressure of the working fluid on the bottom of one screw and to ensure that the spiral wall of one screw is located in the spiral groove of the other screw, the screw can have two similar spiral walls, one on each side of the bottom of this screw. Moreover, each spiral wall of this auger is provided with a similar spiral groove of the other two augers, which are connected to each other through their bottoms by jumpers, and an additional through hole in the bottom, depending on the purpose and the whole structure of which they are part, can be provided as any two augers , and all three augers. In another particular case, with a flat form of execution of the reciprocating screw unit, the pressure of the working fluid on the screw bottoms is compensated by the pressure of the pressure plate of the pressure device, connected by jumpers of the pressure device with one screw, directly onto the free side of the bottom of the other screw, or by jumpers combined with another screw, or ring disks combined with another auger. In this case, it may be useful to install the pressure bearings between the pressure disk and the pressure elements combined with the bottom of the other auger. It may also be advisable to make it possible to adjust the tightness of the working chambers and reduce or eliminate the frictional force on the bottom surfaces of the jumper of the pressure device to be able to adjust the distance from the pressure disk of the pressure device to the screw with which it is fixedly connected.

Вследствие достижения указанного результата становится возможным использование обоюдно шнекового блока в качестве основы двигательной части в двигателе внутреннего сгорания, в котором наряду с газообразным или жидким топливом может использоваться и твердое или комбинированное топливо. Для этого обоюдно шнековый блок, наряду с двумя шнеками, в свою конструкцию включает камеру сгорания, работа которой обеспечена устройствами подачи газообразного, или жидкого, или твердого, или комбинированного топлива, компрессором и каналом подачи сжатого воздуха, системой розжига. Корпус камеры сгорания объединен с днищем со стороны проходного отверстия с возможностью подачи продуктов горения в подвижные рабочие камеры, или сама камера сгорания устроена в самом обоюдно шнековом блоке, с учетом подвижности спиральных стенок. При этом становится возможным организовать частично замкнутый термодинамический цикл. С целью снижения температурного расширения материала обоюдно шнекового блока, снижения температурных потерь и повышения КПД в двигателе внутреннего сгорания спиральные стенки, и/или днища шнеков, и/или камера сгорания обеспечены теплообменными каналами, а также отверстиями или форсунками для подачи нагретого рабочего тела кругового термодинамического цикла в подвижные рабочие камеры. А на основе создания замкнутого кругового термодинамического цикла возможно и создание достаточно эффективного теплового двигателя.Due to the achievement of this result, it becomes possible to use a reciprocating auger unit as the basis of the engine part in an internal combustion engine, in which solid or combined fuel can be used along with gaseous or liquid fuel. For this, the auger block is reciprocal, along with two augers, in its design includes a combustion chamber, the operation of which is provided by gaseous, or liquid, or solid, or combined fuel supply devices, a compressor and a compressed air supply channel, and an ignition system. The housing of the combustion chamber is combined with the bottom from the passage opening with the possibility of supplying combustion products to the movable working chambers, or the combustion chamber itself is arranged in the reciprocal screw unit, taking into account the mobility of the spiral walls. In this case, it becomes possible to organize a partially closed thermodynamic cycle. In order to reduce the temperature expansion of the material of the reciprocal screw unit, to reduce temperature losses and increase the efficiency in the internal combustion engine, the spiral walls and / or the bottoms of the screws and / or the combustion chamber are provided with heat exchange channels, as well as holes or nozzles for supplying a heated working fluid of circular thermodynamic cycle in movable working chambers. And on the basis of creating a closed circular thermodynamic cycle, it is possible to create a sufficiently effective heat engine.

Задачей способа является изготовления сферической спиральной стенки сферического шнека обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела.The objective of the method is the manufacture of a spherical spiral wall of a spherical screw of a reciprocating screw block of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid.

Указанный технический результат способа изготовления сферической спиральной стенки сферического шнека достигается резанием вращающейся сферической заготовки с толщиной сферической стенки не менее высоты спиральной стенки. Причем режущую кромку режущего инструмента одновременно вращают вокруг центра сферической заготовки, а ось вращения режущей кромки режущего инструмента располагают перпендикулярно оси вращения сферической заготовки. Траектория движения режущей кромки режущего инструмента в теле сферической заготовки является образующей первого порядка спиральной стенки и спирального желоба, описанной системой трех тригонометрических равенств.The specified technical result of a method for manufacturing a spherical spiral wall of a spherical screw is achieved by cutting a rotating spherical billet with a spherical wall thickness of not less than the height of the spiral wall. Moreover, the cutting edge of the cutting tool is simultaneously rotated around the center of the spherical workpiece, and the axis of rotation of the cutting edge of the cutting tool is perpendicular to the axis of rotation of the spherical workpiece. The trajectory of the cutting edge of the cutting tool in the body of the spherical workpiece is a first-order generatrix of the spiral wall and spiral groove described by a system of three trigonometric equalities.

С целью снижения концентраций напряжений, возникающих в процессе применения спиральной стенки, изменяют образующую второго порядка спиральной стенки и спирального желоба путем изменения формы дуги режущей кромки режущего инструмента.In order to reduce stress concentrations arising during the application of the spiral wall, the second-order generator of the spiral wall and spiral groove is changed by changing the shape of the arc of the cutting edge of the cutting tool.

Содержание графической части.The content of the graphic part.

Группа 1 - спиральные стенки. Аксонометрический вид.Group 1 - spiral walls. Axonometric view.

Подгруппа 1.1 - сферические спиральные стенки.Subgroup 1.1 - spherical spiral walls.

Фиг.1 - сферическая спиральная стенка.Figure 1 - spherical spiral wall.

Фиг.2 - диаметрально противоположное положение двух сферических спиральных стенок фиг.1.Figure 2 - diametrically opposite position of the two spherical spiral walls of figure 1.

Фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6 - отклонение из диаметрально противоположного положения сферических спиральных стенок фиг.2 в четыре разные стороны. Эти фигуры в комплексе характеризуют проскальзывающее качение сферических спиральных стенок.Figure 3, figure 4, figure 5, figure 6 is a deviation from the diametrically opposite position of the spherical spiral walls of figure 2 in four different directions. These figures in combination characterize the creeping rolling of spherical spiral walls.

Подгруппа 1.2 - плоские спиральные стенки.Subgroup 1.2 - flat spiral walls.

Фиг.7 - спиральные стенки на плоскости. Идентичность плоских спиральных стенок. Аксонометрический вид.7 - spiral walls in the plane. Identity of flat spiral walls. Axonometric view.

Фиг.8 - диаметрально противоположное положение плоских спиральных стенок фигуры 7. Вид сверху.Fig - diametrically opposite position of the flat spiral walls of figure 7. Top view.

Фиг.8, фиг.9, фиг.11, фиг.12 - отклонение из диаметрально противоположного положения сферических спиральных стенок фиг.7 в четыре разные стороны. Эти фигуры в комплексе характеризуют проскальзывающее качение плоских спиральных стенок.Fig. 8, Fig. 9, Fig. 11, Fig. 12 is a deviation from the diametrically opposite position of the spherical spiral walls of Fig. 7 in four different directions. These figures in combination characterize the creeping rolling of flat spiral walls.

Группа 2 - концептуальная модель устройства и кинематических связей обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела и преобразующего привода с неподвижным и подвижным шнеками.Group 2 - a conceptual model of the device and kinematic relationships of a reciprocating screw block of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid and a converting drive with a fixed and movable augers.

Подгруппа 2.1 - концептуальная модель конструкции и кинематических связей сферического обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер с единым направлением потока и разной длиной рабочего цикла. В данной подгруппе спиральные стенки соответствуют усеченным спиральным стенкам подгруппы 1.1. Требуемое рассечение статора на две составные части для возможности сборки шнеков не показывается в соответствии с поставленной общей задачей. Фиг.13 - основной вид. Фиг.14 - вид А с фиг.13. Фиг.15 - вид Б с фиг.13. Фиг.16 - разрез В с фиг.13. Фиг.17 - разрез неподвижного сферического шнека с перемычками и кольцевым диском данной подгруппы. Фиг.18 - подвижный сферический шнек с перемычками и кольцевым диском данной подгруппы.Subgroup 2.1 - a conceptual model of the design and kinematic connections of a spherical reciprocal screw block of movable working chambers with a single flow direction and a different duty cycle length. In this subgroup, the spiral walls correspond to the truncated spiral walls of subgroup 1.1. The required dissection of the stator into two components for the possibility of assembly of the screws is not shown in accordance with the general task. 13 is a main view. Fig. 14 is a view A from Fig. 13. Fig. 15 is a view B of Fig. 13. Fig.16 is a section In with Fig.13. Fig - sectional view of a stationary spherical screw with jumpers and an annular disk of this subgroup. Fig - movable spherical auger with jumpers and an annular disk of this subgroup.

Подгруппа 2.2 - концептуальная модель конструкции и кинематических связей плоского обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер с единым направлением потока и равной длиной рабочего цикла, с прижимным устройством, с преобразующим приводом и с неподвижным и подвижным шнеками. В данной подгруппе спиральные стенки соответствуют спиральным стенкам подгруппы 1.2. Фиг.20 - основной вид. Фиг.19 - вид А с фиг.20. Фиг.21 - разрез Б с фигуры 20. Фиг.22 - разрез В с фиг.19. Фиг.23 - аксонометрический вид подвижного плоского шнека с перемычками и кольцевым диском данной подгруппы. Фиг.24 - аксонометрический вид подвижного плоского шнека с перемычкой и кольцевым диском данной подгруппы.Subgroup 2.2 - a conceptual model of the design and kinematic relationships of a flat reciprocating auger block of movable working chambers with a uniform flow direction and an equal working cycle length, with a clamping device, with a converting drive and with a fixed and movable augers. In this subgroup, the spiral walls correspond to the spiral walls of subgroup 1.2. Fig. 20 is a main view. Fig. 19 is a view A from Fig. 20. Figure 21 is a section B from Figure 20. Figure 22 is a section B from Figure 19. Fig is a perspective view of a movable flat screw with jumpers and an annular disk of this subgroup. 24 is a perspective view of a movable flat screw with a jumper and an annular disk of this subgroup.

В группе 2 отмечено:In group 2 it is noted:

Деталь позиция 1 - неподвижный шнек и его элементы:Detail position 1 - fixed auger and its elements:

- позиция 1.1 - днище неподвижного шнека и его поверхности:- position 1.1 - the bottom of the fixed screw and its surface:

- позиция 1.1.1 - донная поверхность,- position 1.1.1 - bottom surface,

- позиция 1.1.2 - круглый предельный контур,- position 1.1.2 - round limit circuit,

- позиция 1.2 - спиральная стенка неподвижного шнека и ее поверхности:- position 1.2 - the spiral wall of the fixed screw and its surface:

- позиция 1.2.1 - внешняя спиральная поверхность,- position 1.2.1 - outer spiral surface,

- позиция 1.2.2 - внутренняя спиральная поверхность,- position 1.2.2 - inner spiral surface,

- позиция 1.2.3 - продольная торцевая поверхность,- position 1.2.3 - longitudinal end surface,

- позиция 1.3 - перемычка,- position 1.3 - jumper,

- позиция 1.4 - кольцевой диск и его поверхность:- position 1.4 - the annular disk and its surface:

- позиция 1.4.1 - повторная поверхность круглого предельного контура,- position 1.4.1 is the repeated surface of the round limit contour,

- позиция 1.5 - дуга уравнения длинны рабочего цикла и направления потока,- position 1.5 - arc of the equation of the length of the duty cycle and flow direction,

Деталь позиция 2 - подвижный шнек и его элементы:Detail position 2 - movable auger and its elements:

- позиция 2.1 - днище подвижного шнека и его поверхности:- position 2.1 - the bottom of the moving auger and its surface:

- позиция 2.1.1 - донная поверхность,- position 2.1.1 - bottom surface,

- позиция 2.1.2 - круглый предельный контур,- position 2.1.2 - round limit circuit,

- позиция 2.2 - спиральная стенка подвижного шнека и ее поверхности:- position 2.2 - the spiral wall of the moving screw and its surface:

- позиция 2.2.1 - внешняя спиральная поверхность,- position 2.2.1 - outer spiral surface,

- позиция 2.2.2 - внутренняя спиральная поверхность,- position 2.2.2 - inner spiral surface,

- позиция 2.2.3 - продольная торцевая поверхность,- position 2.2.3 - longitudinal end surface,

- позиция 2.3 - перемычка,- position 2.3 - jumper,

- позиция 2.4 - кольцевой диск и его поверхность:- position 2.4 - the annular disk and its surface:

- позиция 2.4.1 - повторная поверхность круглого предельного контура.- position 2.4.1 is the repeated surface of the round limit contour.

Деталь позиция 3 - преобразующая каретка.Detail position 3 - transforming carriage.

Деталь позиция 4 - подшипник.Detail item 4 - bearing.

Деталь позиция 5 - выходной вал.Detail item 5 - output shaft.

Деталь позиция 6 - центратор выходного вала (непринципиально).Detail item 6 - centralizer of the output shaft (unprincipled).

Устройство, компенсирующее разрывное усилие работающего тела с механизмом регулировки:A device that compensates for the breaking strength of a working body with an adjustment mechanism:

Деталь позиция 7 - болт.Detail item 7 - bolt.

Деталь позиция 8 - гайка.Detail item 8 - nut.

Деталь позиция 9 - прижимной диск.Detail item 9 - pressure plate.

Деталь позиция 10 - прижимной подшипник.Detail item 10 - hold-down bearing.

Моментные характеристики рабочих объемов:Instant characteristics of working volumes:

- позиция 11 - моментная камера,- position 11 - moment camera,

- позиция 11.1 - переменная (моментная) подклинивающая точка,- position 11.1 - variable (moment) wedging point,

- позиция 11.2 - отделяемые камеры,- position 11.2 - detachable cameras,

- позиция 11.3 - разделяемые камеры,- position 11.3 - shared cameras,

- позиция 11.4 - точки схождения спиральных стенок и одновременно переменные (моментные) подклинивающие точки разделяемых отсеков.- position 11.4 - the points of convergence of the spiral walls and at the same time the variable (moment) wedging points of the shared compartments.

Группа 3 включает фиг.25 и фиг.26 и является рисунками, характеризующими рабочее движение обоюдно шнекового блока посредством траектории движения точек одного сферического шнека относительно другого сферического шнека. Амплитуда колебания, т.е. ширина предполагаемого спирального желоба взята произвольно. Для удобства траектории показаны под разными (отличными от аксонометрии) углами зрения. Сама траектория представлена шестнадцатью положениями точки, которые получены в результате шестнадцати последовательных положений подвижного сферического шнека относительно неподвижного сферического шнека, имеющих место в одном полном цикле рабочего движения. С целью характеристики изменения дифферента подвижного сферического шнека точки изображены в виде центра системы координат. На фиг.25 изображены сегмент днища подвижного сферического шнека поз.2 с траекторией точки, совпадающей с осью полусферы (ось направления формирования дуги сферической спирали предполагаемой спиральной стенки этого шнека), сегмент днища неподвижного сферического шнека поз.1 и его ось. Для удобства проходное отверстие шнека из рисунка исключено. На фиг.26 изображена траектория точки подвижного шнека на фоне сегмента неподвижного шнека фиг.25, а также траектория второй точки, находящейся на днище подвижного шнека, сегмент которого показан на фиг.25, но удаленной от оси полусферы на угол в сорок пять градусов, и траектория третьей точки того же днища подвижного шнека но удаленной от оси полусферы на угол в девяносто градусов в плоскости, перпендикулярной плоскости, образованной центром сфер первой и второй точками. На рисунке выделены указанием точки днища шнека в одном относительном положении днищ, показанном на фигуре 25.Group 3 includes FIG. 25 and FIG. 26 and are drawings characterizing the working movement of the reciprocating screw unit by means of the trajectory of the points of one spherical screw relative to another spherical screw. The amplitude of the oscillation, i.e. the width of the proposed spiral groove is taken arbitrarily. For convenience, the trajectories are shown at different (different from axonometric) viewing angles. The trajectory itself is represented by sixteen point positions, which are obtained as a result of sixteen consecutive positions of the movable spherical screw relative to the stationary spherical screw, taking place in one complete cycle of the working movement. In order to characterize the changes in the trim of the movable spherical screw, the points are shown as the center of the coordinate system. On Fig depicted a segment of the bottom of the movable spherical screw pos.2 with the trajectory of the point coinciding with the axis of the hemisphere (the axis of the direction of formation of the arc of the spherical spiral of the alleged spiral wall of this screw), the segment of the bottom of the fixed spherical screw pos.1 and its axis. For convenience, the screw through passage is excluded from the figure. On Fig shows the trajectory of the point of the moving screw against the background of the segment of the fixed screw of Fig.25, as well as the trajectory of the second point located on the bottom of the moving screw, the segment of which is shown in Fig.25, but remote from the axis of the hemisphere at an angle of forty-five degrees, and the trajectory of the third point of the same bottom of the moving screw but remote from the axis of the hemisphere by an angle of ninety degrees in a plane perpendicular to the plane formed by the center of the spheres of the first and second points. The figure highlighted by indicating the points of the bottom of the screw in one relative position of the bottoms shown in figure 25.

Группа 4 - Примеры.Group 4 - Examples.

Подгруппа 4.1 - Пример осуществления обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела в двигателе внутреннего сгорания. Фиг.27 - разрез двигателя, основной вид. Фиг.28 - разрез А двигательной части двигателя фиг.27. Фиг.29 - разрез компрессорной части двигателя с фиг.27.Subgroup 4.1 - An example of a reciprocating auger block of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid in an internal combustion engine. Fig - section of the engine, the main view. Fig. 28 is a section A of the motor part of the engine of Fig. 27. Fig.29 is a sectional view of the compressor part of the engine of Fig.27.

В подгруппе 4.1 отмечено:In subgroup 4.1 it is noted:

Функциональные части: К1 и К2 - компрессоры, Д1 и Д2 - двигательные (тяговые части).Functional parts: K1 and K2 - compressors, D1 and D2 - motor (traction parts).

Позиция 1 - неподвижный шнек, объединенный с перемычками и дисками в единый корпус, позиция 1.2 - спиральная стенка неподвижного шнека, позиция 2 - подвижный шнек двигателей и компрессоров, позиция 2.1 - днище подвижного шнека, позиция 2.2 - спиральная стенка подвижного шнека, позиция 2.3 - перемычка подвижного шнека, позиция 2.4 - диск подвижного шнека, позиция 4 - подшипник, позиция 5 - коленчатый вал, позиция 12 - впускной масляный канал, являющийся подвижным маслопроводом, позиция 13 - опорный цилиндр, позиция 14 - отводящий масляный канал, позиция 15 - канал подкачки воздуха, позиция 16 - стартовый канал, позиция 17 - обратный клапан, позиция 18 - форсунка впрыска топлива, позиция 19 - спираль постоянного накала, позиция 20 -выхлопной патрубок, позиция 21 - воздушный патрубок.Position 1 - fixed screw combined with jumpers and disks into a single housing, position 1.2 - spiral wall of the fixed screw, position 2 - movable screw of engines and compressors, position 2.1 - bottom of the moving screw, position 2.2 - spiral wall of the moving screw, position 2.3 - movable auger jumper, position 2.4 - movable auger disk, position 4 - bearing, position 5 - crankshaft, position 12 - oil inlet channel, which is a movable oil pipe, position 13 - supporting cylinder, position 14 - discharge oil channel, position 15 - channelair pumping, position 16 - the start channel, position 17 - the check valve, position 18 - the fuel injection nozzle, position 19 - the constant heating coil, position 20 - the exhaust pipe, position 21 - the air pipe.

Подгруппа 4.2 - аксиальный, обоюдно шнековый масляный насос роторного типа - фиг.30.Subgroup 4.2 - axial, reciprocating rotary screw type oil pump - Fig.30.

В подгруппе 4.2 отмечено:In subgroup 4.2 it is noted:

позиция 1' - ведомый шнек, позиция 1'.1 - днище ведомого шнека, позиция 1'.2 - спиральная стенка спирального ведомого шнека, позиция 1'.5 - кольцевые направляющие, позиция 1.6 - коническая шестерня с диском и перемычками ведомого шнека, позиция 1.7 - штифты спирального ведомого шнека, позиция 2 - ведущий шнек, позиция 2.2 - спиральная стенка ведущего шнека, позиция 2.6 - коническая шестерня ведущего шнека, позиция 2.7 - штифты ведущего шнека, позиция 5 - вал привода, позиция 22 - корпус, позиция 23 - уплотнение, позиция 24 - патрубок подачи масла, позиция 25 - выпускной патрубок.position 1 '- driven auger, position 1'.1 - the bottom of the driven screw, position 1'.2 - the spiral wall of the spiral driven auger, position 1'.5 - ring guides, position 1.6 - a bevel gear with a disk and jumpers of the driven screw, position 1.7 - pins of the spiral driven screw, position 2 - leading screw, position 2.2 - spiral wall of the leading screw, position 2.6 - bevel gear of the driving screw, position 2.7 - pins of the driving screw, position 5 - drive shaft, position 22 - housing, position 23 - seal, position 24 - oil supply pipe, position 25 - exhaust tubes.

Подгруппа 4.3 - схема двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с частично замкнутым термодинамическим циклом и комбинированным топливом с камерой сгорания обоюдно шнекового блока его двигательной части.Subgroup 4.3 is a diagram of an internal combustion engine (ICE) with a partially closed thermodynamic cycle and combined fuel with a combustion chamber of a reciprocating auger block of its engine part.

На фиг.31 - в ряду общей схемы организации двигателя внутреннего сгорания с частично замкнутым термодинамическим циклом и комбинированным топливом более детально показана камера сгорания обоюдно шнекового блока двигательной части.On Fig - in a series of general organization of the internal combustion engine with a partially closed thermodynamic cycle and combined fuel in more detail shows the combustion chamber of the reciprocating screw unit of the engine part.

В подгруппе 4.3 отмечено:In subgroup 4.3 it is noted:

позиция 19 - спираль постоянного накала, позиция 26 - корпус камеры сгорания, позиция 27 - твердое топливо, позиция 28 - поршень подачи твердого топлива, позиция 29 - теплообменник.position 19 - constant glow coil, position 26 - combustion chamber body, position 27 - solid fuel, position 28 - solid fuel supply piston, position 29 - heat exchanger.

Группа 5 - принципиальная схема комплекса технических условий, который должен обеспечиваться инструментом и оборудованием при изготовлении сферического шнека. В качестве примера использована спиральная стенка подгруппы 2.1.Group 5 - a schematic diagram of a set of technical conditions, which should be provided with tools and equipment in the manufacture of a spherical screw. As an example, the spiral wall of subgroup 2.1 is used.

Фиг.32 - изготовление одного шнека. Фиг.33 - изготовление другого шнека. Фиг.34 - режущая кромка режущего инструмента, т.е. изображена режущая кромка как образующая второго порядка для фрез фиг.32. и фиг.33.Fig - manufacturing one screw. Fig - manufacturing another screw. Fig. 34 is a cutting edge of a cutting tool, i.e. the cutting edge is shown as forming a second order for the milling cutters of Fig. 32. and Fig. 33.

В группе 5 отмечено:In group 5 it is noted:

позиция 30 - плоскость и направление вращения сферической заготовки, позиция 31 - ось вращения сферической заготовки, позиция 32 - плоскость и направление вращения фрезы, позиция 33 - ось вращения фрезы относительно сферы, (при этом понимается одновременное вращение фрезы вокруг собственной оси формирования тела вращения), позиция 34 - фреза, позиция 35 - траектория движения режущей кромки фрезы в теле сферической заготовки (траектория формируется только при определенном соотношении скорости вращения сферической заготовки и скорости вращения фрезы).position 30 is the plane and direction of rotation of the spherical workpiece, position 31 is the axis of rotation of the spherical workpiece, position 32 is the plane and direction of rotation of the cutter, position 33 is the axis of rotation of the cutter relative to the sphere, (this means the simultaneous rotation of the cutter around its own axis of formation of the body of revolution) , position 34 is the milling cutter, position 35 is the trajectory of the cutting edge of the milling cutter in the body of the spherical workpiece (the path is formed only at a certain ratio of the speed of rotation of the spherical workpiece and the speed of rotation of the fr races).

Принципы формообразования и принцип работы обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела и преобразующих приводов.The principles of shaping and the principle of operation of a reciprocating auger block of movable working chambers of mechanical compression or the use of pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid and converting drives.

Существует два варианта, при которых возможно создание необходимых условий как для равных зазоров, так и для необходимой герметичности рабочих камер шнеков. Оба варианта классифицируются по общей для них геометрии на 1) сферические и 2) плоские.There are two options under which it is possible to create the necessary conditions both for equal clearances and for the necessary tightness of the working chambers of the screws. Both variants are classified according to their common geometry into 1) spherical and 2) flat.

В этом разделе на примере групп 1 и 2 графической части наряду с геометрией рассмотрена организация кинематических зависимостей обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела.In this section, along with the geometry of groups 1 and 2 of the graphic part, the organization of the kinematic dependences of the reciprocating auger block of movable working chambers of mechanical compression or the use of pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid is considered.

Форма сферической спиральной стенки.The shape of a spherical spiral wall.

Дуга сферической спирали формируется на поверхности сферы от ее центра, в направлении любой оси сферы. В нашем случае - в направлении формирующей оси усеченной сферы. Шаг спирали в этом случае удобнее задавать угловыми величинами.An arc of a spherical spiral is formed on the surface of a sphere from its center, in the direction of any axis of the sphere. In our case, in the direction of the forming axis of the truncated sphere. The spiral pitch in this case is more convenient to set with angular values.

Сферическая спиральная стенка фиг.1 формируется между двумя сферами с одним общим центром. Ее сечение представляет собой фигуру с четырьмя сторонами. Две торцевые стороны сечения (поверхности поз.1.2.3 фиг.17 и поз.2.2.3 фиг.18) повторяют части соответствующих дуг окружностей (сечений соответствующих сфер) и у объемной спиральной стенки определяются как продольные торцевые поверхности. Две другие стороны являются отрезками, лежащими на условных прямых, которые проходят через общий центр образующих сфер. Эти поверхности спиральных стенок, находящиеся между торцевыми поверхностями, будут представляться как спиральные поверхности. При этом ближняя к единому полюсу поверхность будет представляться как внутренняя поз.1.2.2 и 2.2.2, а дальняя, относительно того же полюса, как внешняя поз.1.2.1 и 2.2.1 фиг.17 и 18. Необходимо отметить, что длина дуги и высота рабочей поверхностей спиральной стенки равны как условные поверхности, смещенные поворотом относительно образующей оси сфер на угол, обеспечивающий требуемую толщину спиральной стенки.The spherical spiral wall of FIG. 1 is formed between two spheres with one common center. Its cross section is a figure with four sides. The two end sides of the cross-section (surface pos.1.2.3 of Fig.17 and pos.2.2.3 of Fig.18) repeat the parts of the corresponding arcs of circles (sections of the corresponding spheres) and are defined as longitudinal end surfaces at the volute spiral wall. The other two sides are segments lying on conditional lines that pass through the common center of the forming spheres. These surfaces of the spiral walls located between the end surfaces will be represented as spiral surfaces. In this case, the surface closest to the single pole will be represented as the internal pos.1.2.2 and 2.2.2, and the distant, relative to the same pole, as the outer pos.1.2.1 and 2.2.1 of Figs. 17 and 18. It should be noted that the length of the arc and the height of the working surfaces of the spiral wall are equal as conditional surfaces, offset by rotation relative to the generatrix of the spheres by an angle that provides the required thickness of the spiral wall.

Положения сферических спиральных стенок.The positions of the spherical spiral walls.

Принцип работы обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела заключен в двух сферических спиральных стенках с абсолютно одинаковой образующей спиралью, смещенных друг от друга поворотом относительно образующей оси усеченных сфер на сто восемьдесят градусов (фиг.2). Одна из них рассматривается как не изменяющая своего положения относительно любой точки, не принадлежащей системе. Другая отклоняется в любом направлении до полного контакта всех соответствующих точек спиральных поверхностей спиральных стенок (фиг.3). Совпадающие соответствующие точки в сборке спиральных стенок являются переменными точками, одновременно характеризующимися как опорные, подклинивающие и проскальзывающие. Аналогичными подклинивающими и проскальзывающими характеристиками обладают контактные точки между зубьями ведущей и ведомой шестерен шестеренчатой передачи.The principle of operation of the mutually auger block of movable working chambers of mechanical compression or the use of pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid is enclosed in two spherical spiral walls with exactly the same generatrix spiral, offset from each other by a hundred and eighty degrees rotation relative to the generatrix of the truncated spheres (Fig. 2). One of them is considered as not changing its position with respect to any point that does not belong to the system. Another deviates in any direction until full contact of all the corresponding points of the spiral surfaces of the spiral walls (figure 3). The matching corresponding points in the assembly of the spiral walls are variable points that are simultaneously characterized as supporting, wedged and slipping. Contact points between the teeth of the driving and driven gears of a gear possess similar wedging and slipping characteristics.

Рассматривая такое положение сферических спиральных стенок в статике, можно сказать, что одна спиральная стенка сформировалась между поверхностями усеченных сфер другой спиральной стенки, в диаметрально противоположном положении, с собственной осью направления формирования спирали, отклоненной от оси формирования сфер на угол, равный половине угла шага сферической спирали за вычетом суммы углов толщин этих спиральных стенок. Здесь же отметим, что сечения спиральных стенок могут варьировать в пределах идентичности смыкаемых поверхностей при неизменности первой образующей спирали. Спиральная стенка в текущем изложении определяется как базовая, а весь комплекс вариантов как подобные.Considering such a position of the spherical spiral walls in statics, one can say that one spiral wall was formed between the surfaces of the truncated spheres of the other spiral wall, in a diametrically opposite position, with its own axis of the spiral formation direction deviated from the axis of the formation of the spheres by an angle equal to half the spherical pitch angle spirals minus the sum of the angles of thickness of these spiral walls. Here, we note that the cross sections of the spiral walls can vary within the limits of the identity of the surfaces being joined, while the first generatrix of the spiral remains unchanged. The spiral wall in the current presentation is defined as the base, and the whole range of options as similar.

При последовательном изменении направления отклонения условных осей формирования спиралей, т.е. при изменении направления отклонения изменяющей свое положение спиральной стенки (фиг.3, 4, 5, 6), она будет колебаться в пределах желоба не изменяющей свое положение спиральной стенки. Так как отношение контактной длины внешней спиральной поверхности одной спиральной стенки к контактной длине внутренней спиральной поверхности другой спиральной стенки обратно пропорционально отношению длины контактных внутренней и внешней спиральных поверхностей этих спиральных стенок, то силы трения, возникающие при последовательной смене переменных опорных точек будут равны. Фактически одна спиральная стенка будет катиться с проскальзыванием одновременно двумя спиральными поверхностями по двум спиральным поверхностям другой спиральной стенки, при этом вращения одной спиральной стенки относительно другой происходить не будет.With a sequential change in the direction of deviation of the conventional axes of spiral formation, i.e. when the direction of deviation changes, the spiral wall changes its position (Figs. 3, 4, 5, 6), it will oscillate within the trench without changing its position of the spiral wall. Since the ratio of the contact length of the outer spiral surface of one spiral wall to the contact length of the inner spiral surface of the other spiral wall is inversely proportional to the ratio of the length of the contact inner and outer spiral surfaces of these spiral walls, the friction forces arising from the successive change of variable reference points will be equal. In fact, one spiral wall will roll with slipping simultaneously by two spiral surfaces along two spiral surfaces of the other spiral wall, while rotation of one spiral wall relative to the other will not occur.

Усеченные от полусферы до бесконечно малой части сферы.Truncated from a hemisphere to an infinitely small part of the sphere.

Постановка в рабочее положение сферических спиральных стенок предполагает вворачивание одной спиральной стенки в другую подобно цилиндрическим. Однако вворачивание сферических спиральных стенок возможно только при целом ряде параметрических ограничений в условиях формирования этих спиральных стенок. Например, очевидно, что хотя бы одна спираль должна быть усечена минимум до полусферы. Также играет роль соотношение радиусов образующих сфер, шага, количества витков, начальная точка сферической спирали. Показанная в подгруппах 2.1 и 1.1 графической части сборка сферических спиральных стенок не может быть собрана методом вкручивания. Фактически обе спиральные стенки необходимо рассекать на составные части. С составной спиральной стенкой полной сферы в практической сборке возможно существование спиральной стенки с одним полным витком ради достижения наибольшего шага. Возможно существование в практической сборке составной спиральной стенки полной сферы с несколькими витками. Это может быть интересно в термодинамических процессах.Setting the spherical spiral walls to the working position involves screwing one spiral wall into another like cylindrical ones. However, the screwing of spherical spiral walls is possible only with a number of parametric restrictions in the conditions of formation of these spiral walls. For example, it is obvious that at least one spiral should be truncated to at least a hemisphere. Also the role is played by the ratio of the radii of the forming spheres, the pitch, the number of turns, the starting point of the spherical spiral. The assembly of the spherical spiral walls shown in subgroups 2.1 and 1.1 of the graphic part cannot be assembled by screwing. In fact, both spiral walls must be dissected into its component parts. With a composite spiral wall of a full sphere in a practical assembly, a spiral wall with one full turn is possible in order to achieve the greatest step. Perhaps in the practical assembly of the composite spiral wall of a complete sphere with several turns. This may be interesting in thermodynamic processes.

Такие практические сборки ведут к значительному усложнению конструкции. Теоретически это возможно, но практически вряд ли целесообразно. Поэтому сборки сферических спиральных стенок будут рассматриваться только как усеченные от половины сферы. Проще в практических сферических спиральных стенках как для сборки, так и для изготовления увеличивать радиусы сфер, уменьшать шаг в угловых величинах (при этом линейный шаг может сохраняться) и усекать сферы до бесконечно малой ее части.Such practical assemblies lead to a significant complication of the design. Theoretically, this is possible, but almost unlikely to be appropriate. Therefore, assemblies of spherical spiral walls will be considered only as truncated from half the sphere. It is easier in practical spherical spiral walls, both for assembly and for manufacturing, to increase the radii of the spheres, to reduce the step in angular quantities (the linear step can be preserved) and to truncate the sphere to its infinitesimal part.

Плоская спиральная стенка.Flat spiral wall.

Образующей плоскую спиральную стенку дугой спирали на плоскости является «Архимедова» спираль.The archimedean spiral forming a flat spiral wall is an arc of a spiral on a plane.

Плоские спиральные стенки близки к сферической спиральной стенке с бесконечно большим радиусом образующих сфер и остальными, относительно малыми, параметрами. Обладают абсолютно идентичными собственными свойствами и свойствами в сборке. В подгруппе 1.2 графической части показаны их идентичность (фиг.7), смещение поворотом на сто восемьдесят градусов (фиг.8), отклонения формообразующих точек до совпадения переменных опорных, проскальзывающих, подклинивающих точек и проскальзывающее качение спиральных стенок (относительные колебания) (фиг.9, 10, 11, 12). Сечением базовой плоской спиральной стенки будет являться прямоугольник. Осью направления формирования - прямая, перпендикулярная плоскости образующей спирали и проходящей через точку формирования этой образующей спирали (применительно к окружности точкой формирования является центр).Flat spiral walls are close to a spherical spiral wall with an infinitely large radius of the forming spheres and other, relatively small, parameters. They have absolutely identical inherent properties and properties in the assembly. In the subgroup 1.2 of the graphic part, their identity is shown (Fig. 7), displacement by a turn of one hundred and eighty degrees (Fig. 8), deviations of the forming points to the coincidence of the variable support, slipping, wedging points and the sliding rolling of the spiral walls (relative vibrations) (Fig. 7). 9, 10, 11, 12). The section of the base flat spiral wall will be a rectangle. The axis of the direction of formation is a straight line, perpendicular to the plane of the generatrix of the spiral and passing through the point of formation of this generatrix of the spiral (in relation to the circle, the point of formation is the center).

Шнеки. Образование герметичных рабочих камер.Augers. Formation of sealed working chambers.

Рабочие замкнутые камеры образуются между двумя собранными спиральными стенками поз.1.2 и 2.2 и двумя днищами поз.1.1 и 2.1 со стороны продольных торцевых поверхностей спиральных стенок, имеющих форму общей геометрии этих спиралей (фиг.17, 18, 23 и 24) (в сферических камерах это две усеченные сферы, а в плоских - два плоских диска). Одно из днищ имеет проходное отверстие по оси направления формирования своей спиральной стенки. Для наилучшей герметичности и кинематической связи днища и спиральные стенки увязываются попарно в соответствующий каждой паре единый шнек. Один из шнеков определяется как неподвижный, не изменяющий свое пространственное положение, а другой - как подвижный. Полученный таким образом обоюдно шнековый блок в пространстве сборки будет иметь при одном витке спиральной стенки одну возникающую, одну сформировавшуюся и одну прекращающуюся или две возникающих и две прекращающихся камеры, а при большем количестве витков - большее количество изолированных друг от друга камер. При колебании спиралей эти камеры будут смещаться по дуге спиралей. По мере удаления камер от оси формирования их объемы увеличиваются. И наоборот, при изменении направления колебаний подвижного шнека. Для демонстрации направления колебаний и изменения межспирального пространства следует рассматривать фиг.3, 4, 5, 6 и фиг.9, 10, 11, 12 в прямой и обратной последовательности.Working closed chambers are formed between two assembled spiral walls pos.1.2 and 2.2 and two bottoms pos.1.1 and 2.1 from the side of the longitudinal end surfaces of the spiral walls having the shape of the general geometry of these spirals (Fig.17, 18, 23 and 24) (in spherical chambers are two truncated spheres, and in flat ones - two flat disks). One of the bottoms has a through hole along the axis of the direction of formation of its spiral wall. For the best tightness and kinematic connection, the bottoms and spiral walls are tied in pairs into a single screw corresponding to each pair. One of the screws is defined as stationary, not changing its spatial position, and the other as mobile. The reciprocal screw block thus obtained in the assembly space will have one arising, one formed and one discontinuing or two arising and two interrupting chambers with one turn of the spiral wall, and with more turns, more chambers isolated from each other. When the spirals oscillate, these chambers will move along the arc of the spirals. As the cameras move away from the axis of formation, their volumes increase. And vice versa, when changing the direction of oscillation of the moving screw. To demonstrate the direction of oscillations and changes in the inter-helical space should be considered figure 3, 4, 5, 6 and figure 9, 10, 11, 12 in direct and reverse sequence.

Рабочая камера на примере поз.11 фиг.22 характеризуется не только ее объемом, но и собственной дугой переменных опорных точек поз.11.1 по высоте спиральной поверхности и обеспечивающими герметичность по дуге высоты спиральной поверхности переменными опорными точками поз.11.4, разделяемыми спиральными стенками подвижного и неподвижного шнеков, прилегающих рабочих камер поз.11.2.The working chamber on the example of pos. 11 of Fig. 22 is characterized not only by its volume, but also by its own arc of the variable reference points of pos. 11.1 along the height of the spiral surface and providing tightness along the arc of the height of the spiral surface by the variable reference points of pos. 11.4 separated by the spiral walls of the movable and fixed augers, adjacent working chambers, item 11.2.

При этом площадь постоянно изменяемой части спиральной стенки от переменных опорных точек конкретно взятой камеры до переменных опорных точек больших прилегающих камер будет больше, чем площадь постоянно изменяемой части спиральной стенки от переменных опорных точек той же камеры до переменных опорных точек меньших прилегающих камер. Что делает возможным использование подвижной спиральной камеры в режиме использования энергии давления рабочего тела (в режиме двигателя). При приблизительных оценках эта разница будет зависеть от удаления переменных опорных точек от оси формирования и шага спирали. Из этого можно заключить, что, как бы ни изменился рабочий объем, эффективно используемая рабочая площадь в натуральных показателях не изменится. А все относительные показатели эффективности будут снижаться.The area of the constantly changing part of the spiral wall from the variable reference points of a particular chamber to the variable reference points of the large adjacent chambers will be larger than the area of the constantly changing part of the spiral wall from the variable reference points of the same chamber to the variable reference points of the smaller adjacent chambers. What makes it possible to use a movable spiral chamber in the mode of using the pressure energy of the working fluid (in engine mode). For rough estimates, this difference will depend on the removal of the variable reference points from the axis of formation and the pitch of the spiral. From this we can conclude that, no matter how much the working volume has changed, the efficiently used working area in physical terms will not change. And all relative performance indicators will decline.

При возникновении давления в рабочих камерах блок подвижных камер в любом режиме будет иметь рабочие камеры с относительно высоким давлением и рабочие камеры с относительно низким давлением. Более высокому давлению будет соответствовать относительно меньший объем рабочей камеры и наоборот. Таким образом, характер движения подвижного шнека определит не только разница (постоянно изменяемых) плеч участков спиральной стенки подвижного шнека относительно (постоянно изменяемых) опорных точек определенной (постоянно изменяемой) рабочей камеры, но и разница (постоянно изменяемого) давления этой рабочей камеры поз.11 и (постоянно изменяемого) давления разделенных спиральными стенками камер поз.11.3 и отделенных переменными опорными точками прилегающих (постоянно изменяющихся) рабочих камер поз.11.2 фиг.22.When pressure arises in the working chambers, the block of movable chambers in any mode will have working chambers with relatively high pressure and working chambers with relatively low pressure. A higher pressure will correspond to a relatively smaller volume of the working chamber and vice versa. Thus, the nature of the movement of the moving auger will determine not only the difference of the (constantly changing) shoulders of the sections of the spiral wall of the moving auger relative to the (constantly changing) support points of a certain (constantly changing) working chamber, but also the difference of the (constantly changing) pressure of this working chamber, item 11 and (constantly changing) pressure of chambers pos. 11.3 separated by spiral walls and separated by alternating reference points of adjacent (constantly changing) working chambers of pos. 11.2 of Fig. 22.

Волновое движение на предельном контуре. Преобразующий привод.Wave motion on the limit circuit. Conversion drive.

Под предельными контурами шнеков понимается видимый круглый контур поз.2.1.2 днища подвижного шнека, замыкающий его пространство, на фоне аналогичного видимого круглого контура поз.1.1.2 днища неподвижного шнека. В отклоненном рабочем положении предельный контур неподвижного шнека, на примере обоюдно шнекового блока фиг.15 и фиг.16, условно разделит предельный контур отклоненного подвижного шнека на две части. Часть предельного контура подвижного шнека, выступающая за пределы предельного контура неподвижного шнека, образует гребень. При колебании спиральных стенок гребень подвижного шнека будет смещаться по дуге окружности круглого контура неподвижного шнека. Несмотря на постоянно изменяющийся состав точек, гребень как объемная фигура будет оставаться неизменным. То же справедливо для части контура подвижного шнека, находящегося в пределах контура пространства неподвижного шнека.The limiting contours of augers means the visible round contour of pos. 2.1.2 of the bottom of the moving auger, closing its space, against the background of a similar visible round contour of pos. 1.1.2 of the bottom of the fixed auger. In the deviated operating position, the limit contour of the fixed screw, for example, reciprocally screw block Fig and Fig, conditionally divide the limit contour of the deviated movable screw into two parts. A portion of the limit contour of the movable screw extending beyond the limit contour of the fixed screw forms a ridge. When the spiral walls oscillate, the crest of the movable screw will move along the circular arc of the circular contour of the fixed screw. Despite the constantly changing composition of the points, the comb as a three-dimensional figure will remain unchanged. The same is true for part of the contour of the movable screw located within the contour of the space of the fixed screw.

Задача преобразующего привода состоит в преобразовании волнового движения по дуге окружности во вращательное движение. Собственно преобразующий привод состоит из кольцевого диска поз.1.4 неподвижного шнека с повторной поверхностью поз.1.4.1 круглого предельного контура днища подвижного шнека, неподвижно связанной перемычкой поз.1.3 с днищем поз.1.1 неподвижного шнека, кольцевого диска поз.2.4 подвижного шнека с повторной поверхностью поз.2.4.1 круглого предельного контура днища подвижного шнека, неподвижно связанного перемычкой поз.2.3 с днищем поз.2.1 подвижного шнека и вращающейся преобразующей каретки поз.3, зажатой между указанными повторными поверхностями.The task of the transforming drive is to convert the wave motion along an arc of a circle into rotational motion. The actual conversion drive consists of an annular disk pos. 1.4 of a fixed screw with a repeated surface pos. 1.4.1 of a round limit contour of the bottom of a movable screw, a fixed jumper of pos. 1.3 with a bottom of pos. 1.1 of a fixed screw, an annular disk pos. 2.4 of a movable screw with repeated the surface of pos. 2.4.1 of the round limit contour of the bottom of the movable screw fixedly connected by a jumper of pos. 2.3 with the bottom of pos. 2.1 of the movable screw and the rotating transforming carriage of pos. 3, sandwiched between these repeated surfaces.

Перемычки и кольцевой диск неподвижного шнека предназначены для повтора точек круглого предельного контура поз.1.4. неподвижного шнека на направлениях движения повторной поверхности поз.2.4.1 круглого предельного контура подвижного шнека. Преобразующая каретка является самостоятельным элементом. Ее принципиальные точки формируются на поверхностях повторных предельных контуров в состоянии покоя, когда спиральные стенки имеют относительное рабочее положение. Т.е. принципиальные поверхности преобразующей каретки являются в сферическом варианте аксиально смещенными плоскостями, а в варианте на плоскости радиально смещенными цилиндрами. Остальные, непринципиальные точки предназначены для неподвижной связи между принципиальными поверхностями. В режиме двигателя гребень как объемная фигура будет выталкивать преобразующую каретку во вращательное движение. С точки зрения всего работающего обоюдно шнекового блока относительные повторные предельные контуры будут выдавливать преобразующую каретку во вращательное движение со стороны большего плеча спирали текущих рабочих камер. А со стороны меньшего плеча спирали текущих рабочих камер будет задавливать подвижный шнек и вмести с ним эти же текущие рабочие камеры. Фактически, преобразующая каретка при своей работе контролирует траекторию движения каждой точки подвижного шнека и полностью подменяет опорный характер контактных точек спиральных стенок.The jumpers and the annular disk of the fixed auger are designed to repeat the points of the round limit contour pos.1.4. fixed auger in the directions of movement of the repeated surface pos.2.4.1 of the circular limit contour of the movable auger. The conversion carriage is an independent element. Its principal points are formed on the surfaces of repeated limiting contours at rest, when the spiral walls have a relative working position. Those. The principal surfaces of the converting carriage are in the spherical version axially displaced by planes, and in a variant on the plane by radially displaced cylinders. The remaining, unprincipled points are designed for fixed communication between principal surfaces. In engine mode, the comb as a three-dimensional figure will push the transforming carriage into rotational motion. From the point of view of the entire reciprocal screw unit, the relative repeated limit circuits will squeeze the transforming carriage into rotational motion from the side of the larger shoulder of the spiral of the current working chambers. And from the side of the smaller shoulder of the spiral of the current working chambers, the movable auger will be crushed and together with it the same current working chambers. In fact, the transforming carriage during its operation controls the trajectory of each point of the moving screw and completely replaces the support character of the contact points of the spiral walls.

Между поверхностями повторных предельных контуров и принципиальными поверхностями целесообразно устанавливать подшипники поз.4, снижающие силы трения. Для чего принципиальные поверхности преобразующей каретки следует строить с соответствующим зазором от поверхностей повторных предельных контуров или формировать их на условных поверхностях повторных этих же предельных контуров.Between the surfaces of the repeated limit circuits and the principal surfaces, it is advisable to install bearings pos.4, which reduce friction. For this, the principal surfaces of the transforming carriage should be built with the appropriate clearance from the surfaces of the repeated limit circuits or formed on the conditional surfaces of the repeated same limit circuits.

Передачу крутящего момента можно организовать как через вращаемый вал с центра вращения поз.5, так и через зубчатые передачи с периферии преобразующей каретки. Центр вращения преобразующей каретки определяется как самостоятельный и, как правило, совпадает с одной из точек оси направления формирования. Но, к примеру, при плоских формах шнеков как повторные поверхности предельных контуров, так и центр вращения могут быть смещены от осей направления формирования подвижного и неподвижного шнека на периферию днищ. Так, в качестве преобразующей каретки при плоском обоюдно шнековом блоке может быть использован коленчатый вал.Torque transmission can be arranged both through a rotatable shaft from the center of rotation, pos. 5, and through gears from the periphery of the converting carriage. The center of rotation of the transforming carriage is defined as independent and, as a rule, coincides with one of the points of the axis of formation direction. But, for example, with the flat forms of the screws, both the repeated surfaces of the limiting contours and the center of rotation can be shifted from the axes of the direction of formation of the movable and fixed screw to the periphery of the bottoms. So, a crankshaft can be used as a conversion carriage with a flat reciprocal screw unit.

Преобразующий привод для обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер также возможно организовать по роторному принципу. При устройстве механизма роторного типа оба шнека в рабочем положении, зажатые в общем корпусе, вращаются с единой угловой скоростью каждый вокруг собственной оси направления формирования. Корпус имеет проходное отверстие, совпадающее с проходным отверстием шнека в зоне максимального давления, обеспечивающее циркуляцию рабочего тела высокого давления с внешним, в зависимости от назначения, источником или потребителем. Другое проходное отверстие обеспечивает сообщение рабочего тела в зоне низкого давления. Зоны низкого и высокого давлений рабочего тела общего корпуса разделены плотным прилеганием свободной поверхностью днища, имеющего проходное отверстие, и соответствующей поверхности корпуса. С целью снижения площади трения и смазки трущихся поверхностей между корпусом и шнеками могут устанавливаться кольца с возможностью вращения шнеков и герметичного разделения зон различного давления корпуса. Шнек, не имеющий проходного отверстия, объединяется с валом отбора мощности с совпадением оси вала с осью направления формирования этого шнека. Вал отбора мощности выводится за пределы общего корпуса. С целью подмены подклинивающих и проскальзывающих характеристик точек схождения спиральных стенок шнеки могут быть связаны обводным шестеренчатым блоком с конечным передаточным числом, равным единице.A converting drive for a reciprocating auger block of movable working chambers can also be arranged on a rotary basis. When the rotary mechanism is designed, both screws in the working position, clamped in a common housing, rotate at a uniform angular speed each around its own axis of formation direction. The casing has a passage opening matching the screw passage in the maximum pressure zone, ensuring the circulation of the high-pressure working fluid with an external source or consumer, depending on the purpose. Another passage opening provides a message of the working fluid in the low pressure zone. The low and high pressure zones of the working fluid of the common housing are separated by a snug fit with the free surface of the bottom having a through hole and the corresponding surface of the housing. In order to reduce the friction area and lubricate the friction surfaces between the housing and the screws, rings can be installed with the possibility of rotation of the screws and hermetically segregating zones of different pressure of the housing. A screw that does not have a through hole is combined with a power take-off shaft with the shaft axis coinciding with the axis of the formation direction of this screw. The power take-off shaft extends beyond the common housing. In order to replace the wedging and slipping characteristics of the points of convergence of the spiral walls, the screws can be connected by a bypass gear block with a final gear ratio equal to one.

Фактически при любых вариациях реализации рабочего положения и рабочего движения обоюдно шнекового блока требуется комплекс устройств, обеспечивающих такое положение и такое движение. Или, другими словами, обоюдно шнековый блок должен являться частью целого обоюдно шнекового механизма.In fact, with any variations in the implementation of the working position and the working movement of the reciprocating screw unit, a set of devices is required to ensure such a position and such a movement. Or, in other words, the mutually auger block should be part of a whole mutually auger mechanism.

Траектория движения точки.The trajectory of the point.

Требуемое прилегание свободных продольных торцов спиральных стенок к донной поверхности днища с целью достижения требуемой герметизации подвижных рабочих камер при рабочем движении одного шнека относительно другого шнека характеризуется траекторией любой точки подвижного шнека. В том числе и траекторией любой точки, расположенной на свободном продольном торце спиральной стенки.The required fit of the free longitudinal ends of the spiral walls to the bottom surface of the bottom in order to achieve the required sealing of the movable working chambers during the working movement of one screw relative to the other screw is characterized by the trajectory of any point of the moving screw. Including the trajectory of any point located on the free longitudinal end of the spiral wall.

С целью характеристики деферента касательной плоскости моментное пространственное положение точки представляется в виде центра Декартовой системы координат, которая сама изменяет относительное пространственное положение.In order to characterize the tangent of the tangent plane, the moment spatial position of the point is represented as the center of the Cartesian coordinate system, which itself changes the relative spatial position.

Точки плоского шнека колеблются по собственной, свойственной только этой точке, траектории замкнутой дуги окружности.The points of a flat auger oscillate along the intrinsic trajectory of a closed circular arc, characteristic only of this point.

Траекторию замкнутой дуги окружности имеют точки, расположенные на оси направления формирования сферического шнека фиг.25. Но моментное пространственное положение точки отличается от пространственного положения точки плоского шнека и определяется точкой центра сфер. По мере удаления исследуемой точки (точки I, II, III на фиг.26) от оси направления формирования ее траектория постепенно вытягивается в форму, подобную отрывающейся капли, переходит в форму несимметричной восьмерки, и на плоскости, перпендикулярной оси направления формирования, исследуемая точка будет иметь траекторию симметричной восьмерки, вытянутой по сферической поверхности.The trajectory of a closed arc of a circle have points located on the axis of the direction of formation of the spherical screw of Fig.25. But the moment spatial position of the point differs from the spatial position of the point of the flat screw and is determined by the center point of the spheres. As the studied point (points I, II, III in Fig. 26) moves away from the axis of the formation direction, its trajectory gradually stretches into a shape similar to a tearing drop, passes into the shape of an asymmetric figure eight, and on the plane perpendicular to the axis of formation direction, the studied point will be have a trajectory of a symmetric figure of eight stretched along a spherical surface.

Другими словами, при рабочем движении свободные продольные торцы спиральных стенок в процессе рабочего движения шнеков всегда будут находиться на установленном расстоянии от донной поверхности днища.In other words, during the working movement, the free longitudinal ends of the spiral walls during the working movement of the screws will always be at a set distance from the bottom surface of the bottom.

Разность и уравнение длины рабочих циклов и направления потоков.The difference and the equation of the length of duty cycles and flow directions.

Степень изменения давления рабочего тела в рабочем цикле напрямую зависит от количества витков спиральной стенки. Или, иначе, от количества оборотов, сделанного любой элементарной частью этого рабочего тела. Обоюдно шнековый блок имеет два параллельных рабочих цикла, с разницей во времени в половину оборота рабочей камеры. Один рабочий цикл проходит между внутренней спиральной поверхностью одного шнека и наружной спиральной поверхностью другого шнека. Другой рабочий цикл проходит между наружной спиральной поверхностью одного шнека и внутренней спиральной поверхностью другого шнека.The degree of change in the pressure of the working fluid in the working cycle directly depends on the number of turns of the spiral wall. Or, otherwise, from the number of revolutions made by any elementary part of this working fluid. Mutually auger block has two parallel duty cycles, with a time difference of half a revolution of the working chamber. One working cycle passes between the inner spiral surface of one screw and the outer spiral surface of the other screw. Another working cycle takes place between the outer spiral surface of one screw and the inner spiral surface of the other screw.

В этих условиях следует обратить внимание на сообщение потока (подачу или отвода, в зависимости от режима работы) с зоной низкого давления. Смещенные на сто восемьдесят градусов спиральные стенки разносят разделенный поток по касательной с диаметрально противоположных точек. Единое направление возможно задавать, как усекая спиральную стенку одного шнека до конца спиральной стенки другого шнека, так и дугой направления потока от конца спиральной стенки одного шнека до конца спиральной стенки другого шнека. В первом случае рабочий цикл со стороны наружной спиральной поверхности одного шнека будет меньше, чем рабочий цикл со стороны внутренней спиральной поверхности этой же спиральной стенки. Следовательно, отходящие потоки будут сливаться в один с некоторой разницей давлений.Under these conditions, attention should be paid to the flow message (supply or discharge, depending on the operating mode) with the low pressure zone. The spiral walls displaced by one hundred eighty degrees carry the divided flow tangentially from diametrically opposite points. It is possible to specify a single direction, both truncating the spiral wall of one screw to the end of the spiral wall of the other screw, and the arc of the flow direction from the end of the spiral wall of one screw to the end of the spiral wall of the other screw. In the first case, the duty cycle from the side of the outer spiral surface of one screw will be less than the duty cycle from the side of the inner spiral surface of the same spiral wall. Consequently, the effluent flows will merge into one with a certain pressure difference.

Сферический обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер подгруппы 2.1 графической части показан с разностью рабочих циклов. А плоский обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер подгруппы 2.2 графической части с дугой направления потока при равных рабочих циклах.The spherical reciprocal screw block of the movable working chambers of the subgroup 2.1 of the graphic part is shown with the difference of the working cycles. A flat reciprocating screw unit of the movable working chambers of subgroup 2.2 of the graphic part with an arc of the direction of flow with equal working cycles.

Подушка рабочего тела. Прижимное устройство.Pillow of the working fluid. Clamping device.

Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер предполагает среднее давление рабочего тела, превышающее внешнее (атмосферное) давление. В этих условиях сила сжатого рабочего тела, направленная на донные поверхности поз.1.1.1 и поз.2.1.1 днищ поз.1.1 и поз.2,1, стремится разнести сборку на отдельные детали и тем самым разрушить систему функциональных связей.Mutually auger block of movable working chambers assumes an average pressure of the working fluid exceeding the external (atmospheric) pressure. Under these conditions, the force of the compressed working fluid directed to the bottom surfaces of pos.1.1.1 and pos.2.1.1 of the bottoms of pos.1.1 and pos.2.1 tends to spread the assembly into separate parts and thereby destroy the system of functional connections.

Сферический обоюдно шнековый блок компенсирует эти усилия собственным устройством и преобразующим приводом. В плоском варианте необходимо применять дополнительные устройства, компенсирующие разрывные усилия, возникающие в рабочих камерах. Смысл таких устройств заключается в заключении одного шнека через прижимной подшипник поз.10, прижимной диск поз.9 и диск поз.1.4 и перемычки поз.1.3 другого шнека в пространстве другого шнека. В практических компенсирующих разрывные усилия устройствах целесообразно применять механизмы регулировки (болт поз.7 и гайка поз.8).The reciprocal spherical screw unit compensates for these forces with its own device and converter drive. In the flat version, it is necessary to use additional devices that compensate for the breaking forces arising in the working chambers. The meaning of such devices is to enclose one screw through the clamp bearing pos. 10, the clamping disc pos. 9 and the disc pos. 1.4 and jumpers pos. 1.3 of another screw in the space of another screw. In practical devices that compensate for breaking forces, it is advisable to use adjustment mechanisms (bolt pos. 7 and nut pos. 8).

Особенно интересна регулировка положения шнека в плоских обоюдно шнековых блоках подвижных рабочих камер в условиях значительного перепада температуры. При температурных расширениях (прежде всего, предполагаются металлы) идентичных шнеков их линейные характеристики равно изменятся, а удаление продольных торцевых поверхностей необходимо устанавливать механизмами регулировки. В представленной подгруппе 2.2 графической части использован простейший механизм регулировки (в виде распирающих болтов и гаек). С применением более сложных устройств возможна автоматическая регулировка, в том числе в процессе работы обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер. При существенной модификации плоского обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер возможно создание плоского обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер с изменяющимся суммарным рабочим объемом и использование этого механизма в качестве редуктора.Of particular interest is the adjustment of the position of the screw in the flat mutually auger blocks of the movable working chambers in conditions of a significant temperature difference. With temperature expansions (first of all, metals are assumed) of identical screws, their linear characteristics will equally change, and the removal of the longitudinal end surfaces must be set by adjustment mechanisms. In the presented subgroup 2.2 of the graphic part, the simplest adjustment mechanism is used (in the form of bursting bolts and nuts). With the use of more complex devices, automatic adjustment is possible, including during the operation of the mutually auger block of movable working chambers. With a significant modification of a flat reciprocating auger block of movable working chambers, it is possible to create a flat mutually auger block of movable working chambers with a changing total working volume and using this mechanism as a gearbox.

Особенности устройства обоюдно шнекового блока при организации сопутствующих систем на подвижном шнеке.Features of the reciprocating auger unit when organizing related systems on a moving auger.

Под сопутствующими системами понимаются возможные системы: система равновесного давления на днище, система смазки, система охлаждения, система впрыска и т.п. системы, которые возможно потребуются на изменяющем свое положение шнеке при решении конкретных задач.Associated systems are understood as possible systems: an equilibrium bottom pressure system, a lubrication system, a cooling system, an injection system, etc. systems that may be required on a screw that changes its position when solving specific problems.

В основе создания необходимых потоков на основном подвижном шнеке лежит обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер с тем же шагом образующих спиралей, что и шаг образующих спиралей основного обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер. Центры сфер сопутствующих и основных обоюдно шнековых блоков должны совпадать, а сами шнеки должны иметь единый преобразующий привод. Плоский сопутствующий относительно подвижный шнек должен быть неподвижно связан с основным относительно подвижным шнеком, а сопутствующий относительно неподвижный шнек должен быть неподвижно связан с основным относительно неподвижным шнеком. Место положения сопутствующего плоского обоюдно шнекового блока по отношению к основному плоскому обоюдно шнековому блоку значения не имеет. Возможно использование в качестве сопутствующего шнека обратной стороны основного шнека.The basis for creating the necessary flows on the main movable screw is a mutually auger block of movable working chambers with the same step forming spirals as the step of forming spirals of the main mutually auger block of movable working chambers. The centers of the spheres of the accompanying and the main reciprocal screw blocks must coincide, and the screws themselves must have a single converting drive. The flat accompanying relatively movable auger should be fixedly connected to the main relatively movable auger, and the accompanying relatively fixed auger should be motionlessly connected to the main relatively fixed auger. The position of the accompanying flat reciprocal auger block with respect to the main flat reciprocal auger block does not matter. It is possible to use the reverse side of the main auger as a companion screw.

Сообщение потока сопутствующей системы с сопутствующего обоюдно шнекового блока осуществляется со стороны его подвижного шнека, по контурам кинематической связи обоих подвижных шнеков на основной подвижный шнек. А при использовании обоюдно шнекового блока в механизмах роторного типа сообщение потока осуществляется вдоль оси вращения по каналам с одновременным вращением своих шнеков. Именно такая компоновка обеспечивает абсолютно надежные соединения сопутствующих систем на рототиве.The flow of the accompanying system from the accompanying reciprocal screw unit is carried out from the side of its movable screw, along the contours of the kinematic connection of both movable screws to the main movable screw. And when using a reciprocal screw unit in rotor-type mechanisms, the flow is communicated along the axis of rotation along the channels with the simultaneous rotation of their screws. It is this arrangement that provides absolutely reliable connections of related systems on the rototiva.

Особенности обоюдно шнекового блока, используемого в качестве основы двигательной части двигателя внутреннего сгорания.Features of a reciprocating auger block used as the basis for the motor part of an internal combustion engine.

Специфика конструкции обоюдно шнекового блока, используемого в качестве основы двигательной части ДВС, требует подачи в подвижные рабочие камеры продуктов горения полученных в результате воспламенения горючей смеси сжатого воздуха из компрессора и топлива. Для этого обоюдно шнековый блок в свою конструкцию включает камеру сгорания. Ее работа обеспечивается устройствами подачи газообразного, или жидкого, или твердого, или комбинированного топлива, а также компрессором и каналом подачи сжатого воздуха и системой розжига. Корпус камеры объединяется с днищем со стороны проходного отверстия с целью подачи продуктов горения в подвижные рабочие камеры. Возможно, устройство камеры сгорания в самом обоюдно шнековом блоке с учетом подвижности спиральных стенок.The specifics of the design of the reciprocating auger block used as the basis for the engine part of the internal combustion engine requires the supply of combustion products obtained as a result of ignition of the combustible mixture of compressed air from the compressor and fuel into the mobile working chambers. To this end, a reciprocating screw unit includes a combustion chamber in its design. Its operation is provided by gaseous, or liquid, or solid, or combined fuel supply devices, as well as a compressor and a compressed air supply channel and an ignition system. The casing of the chamber is combined with the bottom from the side of the passage opening in order to supply combustion products to the movable working chambers. Perhaps the device of the combustion chamber in the reciprocal screw unit, taking into account the mobility of the spiral walls.

Также специфика конструкции обусловлена наличием в процессе работы этих ДВС высоких температур, приводящих к линейному расширению шнеков, точнее к расширению материала, из которого они изготовлены (прежде всего, предполагаются металлы). Так, при одновременном расширении днищ должен увеличиваться зазор между спиральной стенкой одного шнека и стенкой спирального желоба другого шнека, а увеличение высоты спиральной стенки приведет к заклиниванию. С целью отвода температуры от шнеков их полости обеспечиваются каналами для циркуляции охлаждающей жидкости.Also, the design specificity is due to the presence of high temperatures during the operation of these ICEs, which lead to linear expansion of the screws, more precisely, to the expansion of the material from which they are made (first of all, metals are assumed). So, while expanding the bottoms, the gap between the spiral wall of one screw and the wall of the spiral groove of the other screw should increase, and an increase in the height of the spiral wall will lead to jamming. In order to divert the temperature from the screws, their cavities are provided with channels for the circulation of coolant.

При наличии отверстий соединяющих каналы для циркуляции охлаждающей жидкости с подвижными рабочими камерами возможно организовать замкнутый термодинамический цикл для этой жидкости. Впрыск нагретого рабочего тела замкнутого термодинамического цикла в подвижные рабочие камеры возможно организовать посредством установленных на место соответствующих отверстий форсунок.If there are openings connecting the channels for the circulation of the coolant with the movable working chambers, it is possible to organize a closed thermodynamic cycle for this fluid. It is possible to organize the injection of a heated working fluid of a closed thermodynamic cycle into the movable working chambers by means of the corresponding nozzle holes installed in place.

Примеры практического осуществления.Examples of practical implementation.

Плоский обоюдно шнековый двигатель внутреннего сгорания.Mutual flat auger internal combustion engine.

Обоюдно шнековые двигатели внутреннего сгорания состоят из двух неотъемлемых обоюдно шнековых блоков подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого газообразного рабочего тела с возможным различным конструктивным решением и относительным положением. Один из блоков выполняет функцию компрессора, другой - тяговую функцию двигателя.Mutually auger internal combustion engines consist of two integral mutually auger blocks of movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed gaseous working fluid with a possible different design solution and relative position. One of the blocks performs the function of a compressor, the other - the traction function of the engine.

Пример плоского спиралью образованного двигателя внутреннего сгорания подгруппы. 4.1 графической части представляется как двухпарный двигатель со встречным двухъярусным расположением обоюдно шнековых блоков. Корпус двигателя монолитно объединен с днищем, перемычками и кольцевыми дисками неподвижных шнеков поз.1. Сообщения рабочих потоков между обоюдно шнековыми блоками происходит через отверстия в центре днищ подвижных и неподвижных шнеков, а системы смазки - через входной масляный канал поз.12 по цилиндрам поз.13 секционного маслопровода через подшипники поз.4 преобразующего привода через отводящий масляный канал поз.14. Спиральные стенки двигателей Д1 и Д2 по отношению к спиральным стенкам компрессоров К1 и К2 имеют за счет большего шага и высоты в зоне максимального давления большую рабочую площадь и обеспечивают двигательную (тяговую) функцию. Спиральные стенки компрессоров К1 и К2 имеют противоположную по отношению к спиральным стенкам двигателей Д1 и Д2 навивку, таким образом обеспечивая функцию компрессора. Все днища подвижных шнеков поз.2 имеют двустороннюю спиральную навивку и ответные спиральные желоба, таким образом уравновешивая давления газов на донные поверхности возникающих в процессе работы блоков. Сам подвижный шнек по оси коленчатого вала удерживается через свои перемычки поз.2.3 на своих дисках поз.2.4, зажатых между цилиндрами поз.13 секционного маслопровода, неподвижно связанных с кольцевыми дисками поз.1.4 неподвижного шнека. Шатунные шейки двух коленчатых валов поз.5 имеют поочередное диаметрально противоположное расположение, вынуждая подвижные шнеки двигаться по дуге окружности с разницей в сто восемьдесят градусов и в комплексе с равенством весов подвижных шнеков полностью балансируют весь двигатель. Оси шатунных шеек коленчатого вала смещены относительно коренных шеек (шеек неподвижного шнека) на величину, обеспечивающую предельно малый зазор между спиральными стенками подвижного и неподвижного шнеков. В состав двигателя также внесен канал подкачки поз.15 от предполагаемого компрессора-стартера, с целью придания двигателю лучших, в сочетании с экономичностью, динамических свойств (принципиальным не является).An example of a planar spiral formed subgroup internal combustion engine. 4.1 of the graphic part is presented as a two-pair engine with an oncoming two-tier arrangement of mutually auger blocks. The motor housing is integral with the bottom, jumpers and ring disks of the fixed screws pos.1. The communication of the working flows between the reciprocal screw blocks occurs through the holes in the center of the bottoms of the movable and fixed screws, and the lubrication system - through the oil inlet pos. 12 through the cylinders pos. 13 of the section oil line through the bearings pos. 4 of the converting drive through the discharge oil channel pos. 14 . The spiral walls of the engines D1 and D2 with respect to the spiral walls of the compressors K1 and K2 have, due to the larger pitch and height in the zone of maximum pressure, a large working area and provide motor (traction) function. The spiral walls of compressors K1 and K2 have a winding opposite to the spiral walls of engines D1 and D2, thus providing a compressor function. All the bottoms of the movable screws pos.2 have two-sided spiral winding and reciprocal spiral grooves, thus balancing the gas pressure on the bottom surfaces of the blocks arising during the operation. The movable screw itself along the axis of the crankshaft is held through its jumpers, pos. 2.3, on its disks, pos. 2.4, sandwiched between the cylinders pos. 13 of the section oil line, motionlessly connected with the ring disks, pos. 1.4 of the fixed auger. The connecting rod journals of two crankshafts, pos. 5, have alternately diametrically opposite positions, forcing the movable augers to move along an arc of a circle with a difference of one hundred and eighty degrees and, in combination with the equality of the weights of the movable augers, completely balance the entire engine. The axis of the crank pin crankshaft is offset relative to the main journals (necks of the fixed screw) by an amount that provides an extremely small clearance between the spiral walls of the movable and fixed screws. The engine also included a swap channel pos.15 from the proposed compressor-starter, in order to give the engine the best, in combination with efficiency, dynamic properties (not critical).

Работа ДВС начинается с системы запуска. Предполагаемым компрессором стартера или из воздушного аккумулятора по стартовым каналам поз.16 через обратные клапаны поз.17 и отверстия в центре днищ компрессоров К1 и К2 сжатый воздух нагнетается в зону максимального давления тяговых двигателей Д1 и Д2. Одновременно через форсунку поз.18 подается и смешивается с воздухом топливо.The engine starts with the start system. The proposed starter compressor or from the air accumulator through the start channels pos.16 through the check valves pos.17 and openings in the center of the bottoms of the compressors K1 and K2, the compressed air is pumped into the maximum pressure zone of the traction engines D1 and D2. At the same time, fuel is injected and mixed with air through the nozzle pos. 18.

Полученное рабочее тело воспламеняется от спирали постоянного накаливания поз.19. Направленные расширяющиеся встречные потоки разбиваются друг об друга, при этом дополнительно перемешиваясь. В момент повышения давления в зоне максимального давления обоюдно шнековых блоков стартовые каналы перекрываются обратными клапанами поз.17. При этом возможна кратковременная подача сжатого воздуха через каналы подкачки поз.15 в межспиральное пространство компрессоров. Возникшее давление через спиральную стенку подвижного шнека приводит в движение днище подвижного шнека и через перемычки и диски подвижного шнека коленчатые валы. Отработанные газы отводятся через патрубки поз.20. Одновременно приходят в движение связанные с коленчатым валом, компрессоры, воздух в которые попадает через патрубки поз.21 и обоюдно шнековыми блоками подвижных рабочих камер механического сжатия компрессоров задавливается в зону максимального давления. При бесперебойной подаче топлива рабочий цикл замыкается.The resulting working fluid is ignited by a spiral of constant glow pos.19. Directional expanding oncoming flows are broken apart, while additionally mixing. At the time of increasing pressure in the maximum pressure zone of the reciprocating screw blocks, the starting channels are blocked by check valves pos.17. In this case, a short-term supply of compressed air through the pumping channels, pos. 15, into the intercoil space of the compressors is possible. The resulting pressure through the spiral wall of the movable auger drives the bottom of the movable auger and crankshafts through the jumpers and disks of the movable auger. The exhaust gases are discharged through the nozzles pos.20. At the same time, compressors connected with the crankshaft come into motion, the air into which flows through the nozzles of pos. 21 and, by the screw blocks of the movable working chambers of the mechanical compression of the compressors, are pressed into the maximum pressure zone. With an uninterrupted supply of fuel, the duty cycle closes.

Аксиальный, обоюдно шнековый масляный насос роторного типа.Axial reciprocating rotary screw type oil pump.

Работа обоюдно шнекового блока роторного типа наряду с относительным колебанием сопровождается одновременным вращением обоих шнеков в общем корпусе.The operation of a reciprocating rotor-type screw unit along with relative oscillation is accompanied by the simultaneous rotation of both screws in a common housing.

В представленной модели аксиального, обоюдно шнекового масляного насоса роторного типа подгруппы. 4.2 графической части спиральные стенки имеют полуторооборотную навивку. Полученный промежуточный объем предполагается не столько для незначительного сжатия, сколько для использования в качестве буфера между зонами с разным давлением. Днище поз.1'.1 ведомого шнека скользит внешней поверхностью в соответствующем ложе корпуса поз.22 и удерживается в нужном пространственном положении за счет кольцевых направляющих поз.1'.5, входящих в соответствующие кольцевые пазы корпуса. Уплотнения поз.23 предназначены для полной герметизации. При вращении вала поз.5 через штифты поз.2.7 крутящий момент передается ведущему шнеку поз.2. Одновременно через коническую шестерню поз.1.6 ведомого шнека, находящуюся в зацеплении с конической шестерней поз.2.6 ведущего шнека, через штифты поз.1.7 вращение получает ведомый шнек поз.1'. Передаточное число зубчатой передачи равно единице. Таким образом происходит подмена переменных подклинивающих и проскальзывающих характеристик точек схождения и расхождения спиральных стенок. Поступающее через патрубок поз.24 масло захватывается расходящимися спиральными стенками поз.2.2 ведущего и спиральными стенками поз.1'.2 ведомого шнеков. После полного оборота сформированный рабочий объем закрывается и задавливается по дуге спирали теми же сходящимися спиральными стенками. Выдавленное из спиральной сборки масло выталкивается через патрубок поз.25.In the presented model of the axial, reciprocal screw oil pump of a rotary type of a subgroup. 4.2 of the graphic part, the spiral walls have a one and a half turn winding. The resulting intermediate volume is assumed not so much for slight compression as for use as a buffer between zones with different pressures. The bottom of pos. 1'.1 of the driven screw slides with the outer surface in the corresponding housing bed of pos.22 and is held in the desired spatial position due to the annular guides of pos.1'.5 included in the corresponding annular grooves of the housing. Seals pos.23 are intended for complete sealing. When the shaft pos.5 rotates through the pins pos.2.7, the torque is transmitted to the drive screw pos.2. At the same time, through the bevel gear, pos. 1.6 of the driven screw, meshed with the bevel gear, pos. 2.6 of the lead screw, through the pins of pos. 1.7, the driven screw pos. 1 'is rotated. Gear ratio is one. In this way, the variables of wedging and slipping characteristics of the points of convergence and divergence of the spiral walls are replaced. The oil entering through the pipe pos.24 is captured by diverging spiral walls pos.2.2 of the lead and spiral walls pos.1'.2 of the driven augers. After a complete revolution, the formed working volume is closed and crushed along the spiral arc by the same converging spiral walls. The oil squeezed out of the spiral assembly is ejected through the pipe pos. 25.

По всему комплексу своих характеристик аксиальный обоюдно шнековый масляный насос роторного типа полностью сопоставим с широко применяемым аксиально-поршневым насосом. Но в отличие от своего ближайшего аналога описанная модель за счет возникающего центробежного (а в режиме двигателя реактивного) эффекта допускает в сборке шнеков более низкий класс точности.Across the whole range of their characteristics, the rotary axial reciprocal screw oil pump is fully comparable with the widely used axial piston pump. But unlike its closest analogue, the described model, due to the resulting centrifugal (and in the jet engine mode) effect, allows a lower accuracy class in the assembly of screws.

Камера сгорания обоюдно шнекового блока двигательной части ДВС с частично замкнутым термодинамическим циклом и комбинированным топливом.The combustion chamber of the reciprocating auger block of the engine part of the engine with a partially closed thermodynamic cycle and combined fuel.

Корпус поз.26 камеры сгорания обоюдно шнекового блока двигательной части ДВС с частично замкнутым термодинамическим циклом и комбинированным топливом подгруппы 4.3 графической части объединен с днищем шнека обоюдно шнекового блока двигательной части со стороны проходного отверстия с возможностью подачи продуктов горения в подвижные рабочие камеры. Обоюдно шнековый блок имеет навивку спиральных стенок, достаточную для конденсации водяного пара. Процесс ее работы обеспечивается обоюдно шнековым компрессором, подающим сжатый воздух, топливным насосом, подающим жидкое топливо, поршнем поз.28, подающим твердое топливо поз.27, обоюдно шнековым насосом, подающим через теплообменник поз.29 воду. Спираль поз.19 постоянного накала поддерживает горение.The casing pos. 26 of the combustion chamber of the reciprocating auger block of the engine ICE engine part with a partially closed thermodynamic cycle and the combined fuel of the graphic part subgroup 4.3 is combined with the bottom of the auger of the reciprocating auger engine block from the passage opening with the possibility of feeding combustion products to the movable working chambers. Mutually, the auger block has a winding of spiral walls sufficient to condense water vapor. The process of its operation is provided by a reciprocating screw compressor supplying compressed air, a fuel pump supplying liquid fuel, a piston pos. 28 supplying solid fuel pos. 27, and a reciprocating screw pump supplying water through a heat exchanger pos. 29. The spiral pos. 19 of constant glow maintains combustion.

В процессе работы топливо перемешивается со сжатым воздухом и сгорает в районе спирали постоянного накала, поддерживая горение твердого топлива. Расширившиеся продукты горения поступают в подвижные рабочие камеры двигательной части. Одновременно вода, подаваемая по теплообменнику навстречу раскаленному потоку, нагревается и с парообразованием, обволакивающим по стенкам корпуса камеры сгорания раскаленные продукты горения, также попадает в подвижные рабочие камеры двигательной части. В процессе движения рабочих камер пар и продукты горения интенсивно перемешиваются, ускоряя теплообмен. На выхлопе двигательной части под атмосферным давлением отработанный пар охлопывается и доводится до полной конденсации с отделением от выхлопных газов в блоке конденсации водяных паров и отделения выхлопных газов. Простейший блок конденсации водяных паров и отделения выхлопных газов представляется как шиберный теплообменник, конструктивно похожий на выхлопные трубы автомобилей.In the process, the fuel is mixed with compressed air and burns in the area of the constant heating coil, supporting the combustion of solid fuel. Expanded combustion products enter the movable working chambers of the engine part. At the same time, the water supplied through the heat exchanger towards the hot stream is heated and with steam formation, enveloping the hot products of combustion on the walls of the housing of the combustion chamber, also enters the movable working chambers of the engine part. During the movement of the working chambers, steam and combustion products are intensively mixed, accelerating heat transfer. At the exhaust of the engine part under atmospheric pressure, the exhaust steam cools and is brought to complete condensation with separation from the exhaust gases in the unit for condensing water vapor and separating the exhaust gases. The simplest unit of condensation of water vapor and separation of exhaust gases is presented as a gate heat exchanger, structurally similar to the exhaust pipes of cars.

Температура в двигательной части поддерживается за счет соотношения количества и температуры водяных паров и продуктов горения в камере сгорания.The temperature in the engine part is maintained due to the ratio of the amount and temperature of water vapor and combustion products in the combustion chamber.

Способ изготовления сферической спиральной стенки сферического шнека.A method of manufacturing a spherical spiral wall of a spherical screw.

Способ изготовления шнека предусматривает резание тел вращения или литье с последующим доведением резанием тела вращения. Если изготовление плоских шнеков возможно на широко распространенном существующем оборудовании, начиная от токарного станка, то сферические требуют применения специального оборудования.A method of manufacturing a screw involves cutting bodies of rotation or casting, followed by cutting the body of rotation. If the production of flat augers is possible on widespread existing equipment, starting from a lathe, then spherical ones require the use of special equipment.

Математическое описание всего комплекса возможных спиральных стенок происходит из общего уравнения дуги в сколь угодно большом количестве измерений, где уравнение дуги представлено в виде системы зависимостей каждого измерения от времени. То есть момент определит положение точки в "Декартовой" системе координат. Ниже приведен общий вид, где:The mathematical description of the whole complex of possible spiral walls comes from the general arc equation in an arbitrarily large number of dimensions, where the arc equation is presented as a system of time dependence of each measurement. That is, the moment will determine the position of the point in the "Cartesian" coordinate system. Below is a general view where:

X; Y; Z; …; N - значения измерений (оси координат);X; Y; Z; ...; N - measurement values (coordinate axes);

Fx; Fy; Fz; …; Fn - относительные временные характеристики (скорости изменения процессов);Fx; Fy; Fz; ...; Fn - relative time characteristics (rate of change of processes);

t - момент, изменяемый как время.t is the moment that changes as time.

Система переменных. Здесь уравнение принимает вид:System of variables. Here the equation takes the form:

Figure 00000001
Figure 00000001

Как показано, система переменных позволяет в текущем процессе, при изменении положения точки, изменять саму функцию. Также возможно изменение положения этой функции. При этом положение функции определяется исходными постоянными или "свободным коэффициентом", которые могут задаваться как функция второго порядка с моментом второго порядка. Эти функции второго порядка устанавливаются на место исходных постоянных или "свободных коэффициентов" самостоятельными модулями (блоками). Совокупность всех возможных положений точки с учетом как функций первого, так и функций второго порядка в трех измерениях даст поверхность. Фактически, это выглядит как движение образующей траектории по образующей траектории второго порядка (например, плоскость получится путем движения одной прямой по другой, пересекающей ее прямой), то есть порядковые функции являются производными этой системы.As shown, the variable system allows in the current process, when changing the position of a point, to change the function itself. It is also possible to change the position of this function. Moreover, the position of the function is determined by the initial constants or the “free coefficient", which can be specified as a second-order function with a second-order moment. These second-order functions are set in place of the original constant or “free coefficients” by independent modules (blocks). The totality of all possible positions of a point, taking into account both the functions of the first and the functions of the second order in three dimensions, will give the surface. In fact, it looks like the movement of a generatrix path along a generatrix of a second order trajectory (for example, a plane is obtained by moving one straight line along another that intersects its straight line), that is, the ordinal functions are derivatives of this system.

Примечание: Приведение моментов первого и второго порядков к единому моменту путем установки между ними зависимости в данном случае смыслового значения не имеет. Здесь же отметим, что образующая второго порядка не является второй производной спиральной стенки. В данном случае первой производной спиральной стенки является дуга спирали, а второй производной - касательная прямая. Последнее не является абсолютным утверждением математического анализа, но для работы и терминологии является достаточным.Note: Reducing the moments of the first and second orders to a single moment by setting the relationship between them in this case does not make sense. Here we note that the second-order generator is not the second derivative of the spiral wall. In this case, the first derivative of the spiral wall is the arc of the spiral, and the second derivative is the tangent line. The latter is not an absolute statement of mathematical analysis, but is sufficient for work and terminology.

Излагаемый математический подход предлагается как для полных представлений о сферических стенках и их изготовлении, так и в качестве основы для «Системы автоматизированного проектирования» (САПР) и не является основной задачей работы. Поэтому описание ограничивается построением дуги спирали в пространстве.The described mathematical approach is proposed both for complete ideas about spherical walls and their manufacture, and as the basis for the "Computer Aided Design" (CAD) and is not the main task of the work. Therefore, the description is limited to the construction of an arc of a spiral in space.

Вид системы переменных сферической спирали в объеме (частный случай, когда ось направления формирования дуги спирали совпадает с осью Z)The view of the system of variables of a spherical spiral in volume (a special case when the axis of the direction of formation of the arc of the spiral coincides with the Z axis)

Figure 00000002
Figure 00000002

где:Where:

R - неизменный радиус;R is the constant radius;

Vxy° - скорость изменения угла поворота проекции радиуса в плоскости XY;Vxy ° - the rate of change of the angle of rotation of the projection of the radius in the XY plane;

Vz° - скорость изменения угла поворота радиуса к оси Z;Vz ° - rate of change of the angle of rotation of the radius to the Z axis;

cos(∠Z°o+Vz°t-180°) - проекция радиуса на плоскость XY;cos (∠Z ° o + Vz ° t-180 °) - projection of the radius on the XY plane;

t - момент, изменяемый как время;t is the moment, changed as time;

cos(∠x°o-Vxy°t) cos(∠y°o+Vxy°t) - проекция проекции радиуса на плоскость XY на оси Х и Y;cos (∠x ° o-Vxy ° t) cos (∠y ° o + Vxy ° t) - the projection of the projection of the radius onto the XY plane on the X and Y axis;

∠x°o, ∠y°o - углы между проекцией радиуса на плоскость XY и осями Х и Y в исходном положении;∠x ° o, ∠y ° o - the angles between the projection of the radius on the XY plane and the X and Y axes in the initial position;

∠Z°o - угол между радиусом и осью Z.∠Z ° o is the angle between the radius and the Z axis.

Требования, предъявляемые к оборудованию для изготовления сферических спиральных стенок сферических шнеков, в точности повторяют математическое описание сферических спиралей. Сферическая заготовка должна вращаться по отношению к резцу в двух направлениях, с четко установленным соотношением скоростей этих вращений. При этом режущая кромка режущего инструмента (лучше фреза) является функциями второго порядка. В группе 5 графической части на фиг.32 показан принцип изготовления одного сферического шнека, а на фиг.33 другого сферического шнека. Плоскость поз.30 стрелки показывает направление вращения заготовки вокруг оси поз.31. Плоскость поз.32 стрелки показывает направление движения вращающейся фрезы поз.34 вокруг оси поз.33. Результатом траектории поз.35 движения режущей кромки фрезы будет являться сферическая спиральная стенка. На фиг.34 изображена режущая кромка как образующая второго порядка для фрез фиг 32 и фиг.33.The requirements for equipment for the manufacture of spherical spiral walls of spherical screws exactly repeat the mathematical description of spherical spirals. The spherical workpiece must rotate in relation to the cutter in two directions, with a clearly established ratio of the speeds of these rotations. At the same time, the cutting edge of the cutting tool (preferably a milling cutter) is a second-order function. In group 5 of the graphic part in Fig. 32, the manufacturing principle of one spherical screw is shown, and in Fig. 33 of another spherical screw. The plane of pos. 30 arrow shows the direction of rotation of the workpiece around the axis of pos. 31. The plane of pos. 32 of the arrow shows the direction of movement of the rotary cutter of pos. 34 around the axis of pos. 33. The result of the trajectory pos. 35 of the movement of the cutting edge of the cutter will be a spherical spiral wall. On Fig shows the cutting edge as forming a second order for the mills of Fig 32 and Fig. 33.

Claims (24)

1. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер механического сжатия или использования давления сжатого жидкого и/или газообразного рабочего тела включает один шнек, объединяющий один продольный торец спиральной стенки с днищем с проходным отверстием по оси направления формирования своей спиральной стенки и радиусом не более расстояния от этой оси до ближайшей точки этой спиральной стенки, и другой шнек, объединяющий противоположный продольный торец другой спиральной стенки с днищем, причем ширина спирального желоба одного шнека больше толщины спиральной стенки другого шнека, спиральные стенки обоих шнеков имеют не менее одного полного витка, спиральная стенка одного шнека расположена в спиральном желобе другого шнека, спиральная стенка одного шнека развернута по оси формирования спиральной стенки относительно спиральной стенки другого шнека на 180°, в рабочем положении шнеков спиральные стенки в местах их схождения и расхождения имеют постоянно сменяющиеся проскальзывающие точки и постоянно сменяющиеся подклинивающие точки, пространство между днищами обоих шнеков разделено спиральными стенками на герметичные камеры, причем камеры расположены по обе стороны любой спиральной стенки, спиральная стенка одного шнека способна в любом направлении одновременно двумя своими спиральными поверхностями катиться с проскальзыванием по двум спиральным поверхностям спиральной стенки другого шнека, таким образом, смещая по дуге спирали и одновременно изменяя объемы возникающих, сформировавшихся и прекращающихся в пространстве между днищами камер и при этом колебать весь шнек и, в частности, предельный контур своего днища на фоне предельного контура днища другого шнека по дуге окружности, отличающийся тем, что рабочее положение шнеков с возможностью рабочего движения обеспечено прижимным устройством и/или преобразующим приводом, шнеки имеют сферическую или плоскую форму исполнения, спиральные стенки и спиральные желоба обоих шнеков имеют идентичные образующие спирали, образующая второго порядка спиральной поверхности спиральной стенки одного шнека идентична образующей второго порядка спиральной стенки спирального желоба другого шнека, свободные продольные торцы спиральной стенки одного шнека имеют форму донной поверхности желоба другого шнека, спиральные стенки обоих шнеков имеют единую постоянную высоту, спиральные стенки вместе с их днищами обоих шнеков отклонены смещением на половину шага образующей спирали за вычетом суммы толщин обеих спиральных стенок, предельный контур днищ шнеков выполнен круглым, в процессе работы обоюдно шнекового блока жидкое или газообразное рабочее тело, максимально сжатое в области проходного отверстия, степень сжатия которого снижается по мере смещения рабочих камер на периферию от оси направления формирования спиральных стенок и имеющее наименьшую степень сжатия открытой камеры в области предельного контура днища, давит, создавая жидкую или газообразную подушку, на донные поверхности шнеков, при этом снижая с возможностью полного прекращения как давление, так и силу трения спиральной стенки одного шнека на днище другого шнека, которые обратно пропорционально зависят от давления рабочего тела и прямо пропорционально зависят от тяжести шнека и тяжести подвижных частей прижимного устройства и/или преобразующего привода.1. The reciprocating auger block of the movable working chambers of mechanical compression or using the pressure of a compressed liquid and / or gaseous working fluid includes one screw, combining one longitudinal end face of the spiral wall with a bottom with a through hole along the axis of the direction of formation of its spiral wall and a radius of not more than a distance from this axis to the nearest point of this spiral wall, and another screw, combining the opposite longitudinal end of the other spiral wall with the bottom, the width of the spiral groove of one screw a earlier than the thickness of the spiral wall of the other screw, the spiral walls of both screws have at least one full turn, the spiral wall of one screw is located in the spiral groove of the other screw, the spiral wall of one screw is rotated 180 ° along the axis of the formation of the spiral wall relative to the spiral wall of the other screw, in the working the position of the screws, the spiral walls in the places of convergence and divergence have constantly changing slipping points and constantly changing wedging points, the space between the bottoms of both shn kov is divided by spiral walls into sealed chambers, the chambers being located on both sides of any spiral wall, the spiral wall of one screw is capable of simultaneously rolling in two directions with its two spiral surfaces, slipping along two spiral surfaces of the spiral wall of the other screw, thus displacing spirals along the arc and at the same time changing the volumes of chambers that appear, form and cease in the space between the bottoms of the chambers and at the same time vibrate the whole screw and, in particular, the limit to ntour of its bottom against the background of the limit contour of the bottom of the other auger along an arc of a circle, characterized in that the working position of the augers with the possibility of working movement is provided by a clamping device and / or a converting drive, the augers have a spherical or flat design, spiral walls and spiral grooves of both augers have identical generatrices of the spiral, forming a second order of the spiral surface of the spiral wall of one screw identical to the generatrix of the second order of the spiral wall of the spiral groove of the other some, the free longitudinal ends of the spiral wall of one screw have the shape of the bottom surface of the trough of the other screw, the spiral walls of both screws have a uniform constant height, the spiral walls together with their bottoms of both screws are deflected by half-step offset of the spiral minus the sum of the thicknesses of both spiral walls, the limit the contour of the bottoms of the screws is made round, in the process of operation of the reciprocating screw block, a liquid or gaseous working fluid is compressed as much as possible in the area of the passage opening, the compression ratio of which decreases as the working chambers move to the periphery from the axis of the direction of formation of the spiral walls and having the smallest compression of the open chamber in the region of the limit contour of the bottom, presses, creating a liquid or gaseous pillow, on the bottom surfaces of the screws, while reducing pressure with the possibility of complete cessation, and the friction force of the spiral wall of one screw on the bottom of the other screw, which are inversely proportional to the pressure of the working fluid and directly proportional to the gravity of the screw and the gravity of the slide parts of the pressure device and / or conversion drive. 2. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что, имея сферическую форму исполнения, шнеки имеют аксиальное относительное смещение отклонением.2. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that, having a spherical shape, the screws have axial relative displacement by deviation. 3. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что, имея плоскую форму исполнения, шнеки имеют радиальное относительное смещение отклонением.3. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that, having a flat design, the screws have a radial relative displacement by deviation. 4. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер п.1, отличающийся тем, что с целью равновесия давления рабочего тела на днище одного шнека и обеспечения нахождения спиральной стенки одного шнека в спиральном желобе другого шнека, свободная сторона этого днища объединена с подобной спиральной стенкой и обеспечена ее подобным ответным спиральным желобом дополнительного шнека неподвижно связанного перемычками с другим шнеком, причем дополнительным проходным отверстием обеспечен либо дополнительный шнек, либо шнек, не имеющий проходного отверстия, либо оба этих шнека.4. Mutually auger block of movable working chambers of claim 1, characterized in that in order to balance the pressure of the working fluid on the bottom of one screw and to ensure that the spiral wall of one screw is in the spiral groove of the other screw, the free side of this bottom is combined with a similar spiral wall and provided its similar reciprocal spiral groove of the additional screw fixedly connected by jumpers with another screw, moreover, either an additional screw or a screw without a passage is provided with an additional through hole holes, or both of these screws. 5. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.4, отличающийся тем, что имеет плоскую форму исполнения, при этом давление рабочего тела на днища шнеков компенсируется давлением прижимного диска прижимного устройства, объединенного перемычками прижимного устройства с одним шнеком, непосредственно на свободную сторону днища другого шнека, или на объединенные с другим шнеком перемычки, или на объединенные с другим шнеком кольцевые диски.5. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 4, characterized in that it has a flat design, while the pressure of the working fluid on the screw bottoms is compensated by the pressure of the pressure plate of the pressure device, combined by jumpers of the pressure device with one screw, directly on the free side of the bottom another auger, or jumpers combined with another auger, or ring disks combined with another auger. 6. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.5, отличающийся тем, что между прижимным диском прижимного устройства и прижимаемыми элементами, объединенными с днищем другого шнека, установлены прижимные подшипники.6. Mutually auger block movable working chambers according to claim 5, characterized in that between the clamping disk of the clamping device and the clamping elements combined with the bottom of the other auger, clamping bearings are installed. 7. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.5 или 6, отличающийся тем, что перемычки прижимного устройства выполнены с возможностью регулировки расстояния от прижимного диска прижимного устройства до шнека, с которым он неподвижно связан.7. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 5 or 6, characterized in that the jumpers of the pressing device are configured to adjust the distance from the pressing disk of the pressing device to the screw with which it is fixedly connected. 8. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что относительное рабочее положение шнеков с возможностью относительного колебания шнеков по дуге окружности зафиксировано смещенными принципиальными поверхностями вращаемой преобразующей каретки через повторные поверхности круглых предельных контуров на кольцевых дисках, объединенных со шнеками перемычками, причем кольцевые диски находятся на пределе или вынесенными за пределы габаритов обоюдно шнекового блока подвижных рабочих камер.8. The reciprocating auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that the relative working position of the screws with the possibility of relative oscillation of the screws along the circular arc is fixed by the offset principal surfaces of the rotatable converting carriage through the repeated surfaces of the circular limit circuits on the ring disks combined with the jumpers with jumpers moreover, the annular disks are at the limit or moved outside the dimensions of the reciprocating auger block of the movable working chambers. 9. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.8, отличающийся тем, что между повторными поверхностями предельных круглых контуров и принципиальными поверхностями вращаемой преобразующей каретки установлены подшипники качения.9. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 8, characterized in that rolling bearings are installed between the repeated surfaces of the limiting round loops and the principal surfaces of the rotatable conversion carriage. 10. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.8 или 9, отличающийся тем, что, имея сферическую форму исполнения шнеков, повторные поверхности предельных круглых контуров на кольцевых дисках и принципиальные поверхности вращаемой преобразующей каретки являются плоскостями, имеющими аксиальное смещение.10. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 8 or 9, characterized in that, having a spherical shape of the execution of the screws, the repeated surfaces of the limiting circular contours on the ring disks and the principal surfaces of the rotatable converting carriage are axially displaced planes. 11. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.8 или 9, отличающийся тем, что, имея плоскую форму исполнения шнеков, повторные поверхности предельных круглых контуров на кольцевых дисках и принципиальные поверхности вращаемой преобразующей каретки являются радиально смещенными цилиндрами.11. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 8 or 9, characterized in that, having a flat form of execution of the screws, the repeated surfaces of the limiting round contours on the ring disks and the principal surfaces of the rotated converting carriage are radially displaced cylinders. 12. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.8 или 9, отличающийся тем, что, имея плоскую форму исполнения шнеков, используется два преобразующих привода.12. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 8 or 9, characterized in that, having a flat form of execution of the screws, two converting drives are used. 13. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.11, отличающийся тем, что в качестве преобразующей каретки используется коленчатый вал.13. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 11, characterized in that a crankshaft is used as a conversion carriage. 14. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.12, отличающийся тем, что в качестве преобразующих кареток используются коленчатые валы.14. Mutually auger block movable working chambers according to item 12, characterized in that the crankshafts are used as converting carriages. 15. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что относительное рабочее положение шнеков с возможностью относительного колебания шнеков по дуге окружности фиксируется в общем корпусе с возможностью одновременного вращения, причем каждый шнек вращается относительно собственной оси направления формирования.15. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that the relative working position of the screws with the possibility of relative oscillation of the screws along a circular arc is fixed in a common housing with the possibility of simultaneous rotation, with each screw rotating relative to its own axis of formation direction. 16. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.15, отличающийся тем, что шнеки между собой связываются блоком шестерен с конечным передаточным числом, равным единице.16. Mutually auger block of movable working chambers according to clause 15, wherein the screws are interconnected by a block of gears with a final gear ratio equal to one. 17. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что с увеличением числа витков спиральных стенок шнеков увеличивается разность давления между рабочим телом в возникающей рабочей камере и рабочим телом в завершающейся рабочей камере.17. Mutually auger block movable working chambers according to claim 1, characterized in that with an increase in the number of turns of the spiral walls of the screws, the pressure difference between the working fluid in the emerging working chamber and the working fluid in the ending working chamber increases. 18. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что, с целью охлаждения, смазки или подачи рабочего тела со стороны подвижного шнека, основной обоюдно шнековый блок дополнен дополнительным обоюдно шнековым блоком, причем оба обоюдно шнековых блока имеют единый преобразующий привод, а сообщение потока смазывающей или охлаждающей жидкости или рабочего тела с дополнительного обоюдно шнекового блока осуществляется со стороны его подвижного шнека по каналам в полость в днище подвижного шнека основного обоюдно шнекового блока.18. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that, for the purpose of cooling, lubricating or supplying a working fluid from the side of the movable auger, the mutually auger main block is supplemented with an additional mutually auger block, and both mutually auger blocks have a single converting drive, and the flow of lubricating or cooling fluid or working fluid from the additional reciprocal screw unit is carried out from the side of its movable screw through the channels into the cavity in the bottom of the movable screw of the main reciprocal screw Vågå block. 19. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.18, отличающийся тем, что в качестве днища подвижного шнека дополнительного обоюдно шнекового блока использована свободная сторона днища подвижного шнека основного обоюдно шнекового блока.19. Mutually auger block of the movable working chambers according to claim 18, characterized in that the free side of the bottom of the movable auger of the main reciprocal auger block is used as the bottom of the movable screw of the additional reciprocal screw block. 20. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.18, отличающийся тем, что имеет сферическую форму исполнения и при этом дополнительный и основной обоюдно шнековые блоки расположены так, что сферические днища имеют единый центр сфер.20. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 18, characterized in that it has a spherical shape and the additional and main reciprocal screw blocks are arranged so that the spherical bottoms have a single center of spheres. 21. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.1, отличающийся тем, что используемый в качестве основы двигательной части в двигателе внутреннего сгорания в свою конструкцию включает камеру сгорания, корпус которой объединен с днищем со стороны проходного отверстия и дает возможность подачи продуктов горения в подвижные рабочие камеры, или которая устроена в самом обоюдно шнековом блоке с учетом подвижности спиральных стенок и работа которой обеспечена устройствами подачи газообразного, или жидкого, или твердого, или комбинированного топлива, компрессором и каналом подачи сжатого воздуха и системой розжига.21. Mutually auger block of movable working chambers according to claim 1, characterized in that used as the basis of the motor part in the internal combustion engine in its design includes a combustion chamber, the housing of which is combined with the bottom from the side of the passage opening and makes it possible to supply combustion products to movable working chambers, or which is arranged in the reciprocating screw unit itself, taking into account the mobility of the spiral walls and whose operation is ensured by gaseous, or liquid, or solid, or combination feed devices fuel, compressor and compressed air supply channel and ignition system. 22. Обоюдно шнековый блок подвижных рабочих камер по п.21, отличающийся тем, что спиральные стенки, и/или днища шнеков, и/или камера сгорания обеспечены теплообменными каналами, а также отверстиями или форсунками для подачи нагретого рабочего тела кругового термодинамического цикла в подвижные рабочие камеры.22. Mutually auger block of movable working chambers according to item 21, characterized in that the spiral walls and / or the bottoms of the augers and / or the combustion chamber are provided with heat exchange channels, as well as holes or nozzles for supplying a heated working fluid of a circular thermodynamic cycle to the movable working chambers. 23. Способ изготовления сферической спиральной стенки сферического шнека заключается в резании вращающейся сферической заготовки с толщиной сферической стенки не менее высоты спиральной стенки, причем режущую кромку режущего инструмента одновременно вращают вокруг центра сферической заготовки, а ось вращения режущей кромки режущего инструмента располагают перпендикулярно оси вращения сферической заготовки и в комплексе достигают движения режущей кромки режущего инструмента в теле сферической заготовки по образующей первого порядка спиральной стенки и спирального желоба.23. A method of manufacturing a spherical spiral wall of a spherical screw consists in cutting a rotating spherical workpiece with a thickness of the spherical wall not less than the height of the spiral wall, the cutting edge of the cutting tool being simultaneously rotated around the center of the spherical workpiece, and the axis of rotation of the cutting edge of the cutting tool is perpendicular to the axis of rotation of the spherical workpiece and the complex reaches the movement of the cutting edge of the cutting tool in the body of the spherical workpiece along the first-order generatrix ka spiral wall and spiral groove. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что изменяют образующую второго порядка спиральной стенки и спирального желоба путем изменения формы дуги режущей кромки режущего инструмента. 24. The method according to item 23, wherein changing the second-order generatrix of the spiral wall and spiral groove by changing the shape of the arc of the cutting edge of the cutting tool.
RU2007145817/06A 2007-12-10 2007-12-10 Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit RU2373400C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145817/06A RU2373400C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit
PCT/RU2008/000479 WO2009075604A1 (en) 2007-12-10 2008-07-21 Reciprocal screw unit for the movable positive displacement working chambers or for using the pressure of a compressed liquid and/or gas working medium and a method for producing a spherical spiral wall of the spherical screw of the reciprocal screw unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145817/06A RU2373400C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007145817A RU2007145817A (en) 2009-06-20
RU2373400C2 true RU2373400C2 (en) 2009-11-20

Family

ID=40755723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007145817/06A RU2373400C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2373400C2 (en)
WO (1) WO2009075604A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482299C2 (en) * 2010-11-09 2013-05-20 Вячеслав Геннадьевич Иванов Rotary wave engine
RU2529614C2 (en) * 2012-05-22 2014-09-27 Вячеслав Геннадьевич Иванов Spherical rotary-wave engine with controlled parameters
RU2804502C1 (en) * 2023-02-20 2023-10-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Spatial mechanism of relative manipulation with two- and four-move modules of parallel structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104061065B (en) * 2013-03-18 2015-04-01 王军 Energy conversion device of hollow rotor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2353373A (en) * 1941-09-05 1944-07-11 Arthur J Thompson Pump
SU1301582A1 (en) * 1985-04-24 1987-04-07 Предприятие П/Я В-8534 Method of producing augers
RU2208681C2 (en) * 1999-06-07 2003-07-20 Гаскаров Наркис Хатипович Hydraulic and gas machine
RU2155272C1 (en) * 1999-07-13 2000-08-27 Седунов Игорь Петрович Rotary-wave engine
JP3731433B2 (en) * 1999-11-22 2006-01-05 ダイキン工業株式会社 Scroll compressor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482299C2 (en) * 2010-11-09 2013-05-20 Вячеслав Геннадьевич Иванов Rotary wave engine
RU2529614C2 (en) * 2012-05-22 2014-09-27 Вячеслав Геннадьевич Иванов Spherical rotary-wave engine with controlled parameters
RU2804502C1 (en) * 2023-02-20 2023-10-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Spatial mechanism of relative manipulation with two- and four-move modules of parallel structure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007145817A (en) 2009-06-20
WO2009075604A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7549850B2 (en) Rotary mechanism
US9028230B2 (en) Three stage scroll vacuum pump
US6305345B1 (en) High-output robust rotary engine with a symmetrical drive and improved combustion efficiency having a low manufacturing cost
CA2392735A1 (en) Apparatus using oscillating rotating pistons
RU2373400C2 (en) Double-auger unit of movable working chambers of mechanical compression or using pressure of liquid and/or gaseous working body, method of producing spherical helical wall of spherical auger of double-auger unit
US10408214B2 (en) Fluid pressure changing device
WO2012174651A1 (en) Gerotor mechanism with a synchronization gerotor set
US9777729B2 (en) Dual axis rotor
US5810574A (en) Power plant
CA2162678A1 (en) Rotary vane mechanical power system
CN108699998B (en) Rotary Stirling cycle apparatus and method
AU2004269045B2 (en) Rotary mechanism
RU2541059C1 (en) Rotary and plate device
US11035364B2 (en) Pressure changing device
US11873813B2 (en) Suction/compression rotating mechanism, rotary compressor and rotary engine
RU2357097C2 (en) Rotor-piston pump-compressor
CN111120006A (en) Rotor expander and use method thereof
US20050260092A1 (en) Turbostatic compressor, pump, turbine and hydraulic motor and method of its operation
RU2270343C2 (en) Spherical rotor machine with toroidal pistons
CN111188651A (en) Double-rotor expansion machine and use method thereof
RU2578241C2 (en) Rotary internal combustion engine
RU2320941C1 (en) Cold production device
RU2249727C1 (en) Gas compressor
MXPA06002013A (en) Rotary mechanism

Legal Events

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

Effective date: 20091211