RU2376478C2 - Rotor-type positive-displacement machine - Google Patents
Rotor-type positive-displacement machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2376478C2 RU2376478C2 RU2006119356/06A RU2006119356A RU2376478C2 RU 2376478 C2 RU2376478 C2 RU 2376478C2 RU 2006119356/06 A RU2006119356/06 A RU 2006119356/06A RU 2006119356 A RU2006119356 A RU 2006119356A RU 2376478 C2 RU2376478 C2 RU 2376478C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- piston
- machine according
- separator
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C9/00—Oscillating-piston machines or engines
- F01C9/005—Oscillating-piston machines or engines the piston oscillating in the space, e.g. around a fixed point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к роторным объемным машинам, которые могут быть использованы в качестве насосов, компрессоров, гидроприводов и т.д.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to rotary volumetric machines that can be used as pumps, compressors, hydraulic drives, etc.
Из уровня техники известна роторная объемная машина, содержащая корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде части сегмента сферы, ротор с концентричной рабочей поверхностью, установленный в корпусе с возможностью вращения, кольцевую концентрическую рабочую полость, образованную корпусом и ротором, разделитель, установленный неподвижно в корпусе и разбивающий рабочую полость на две части, причем на рабочей поверхности ротора выполнен, по меньшей мере, один паз вдоль его геометрической оси вращения, в котором установлен с возможностью совершения вращательных колебаний вокруг геометрической оси пересекающей перпендикулярно геометрическую ось ротора поршень, выполненный в виде части диска, частично выступающий в рабочую полость для ее перекрытия, а в каждой выступающей части поршня имеется прорезь для прохода разделителя (см. RU 2004133654 А, 20.04.2006). Данная машина принята за прототип.The prior art rotary volumetric machine containing a housing, the working surface of which is made as part of a segment of a sphere, a rotor with a concentric working surface mounted rotatably in the housing, an annular concentric working cavity formed by the housing and the rotor, a separator mounted stationary in the housing and dividing the working cavity into two parts, and at least one groove is made on the working surface of the rotor along its geometric axis of rotation, in which it is installed with the piston, made as a part of the disk, partially protruding into the working cavity to overlap, and in each protruding part of the piston there is a slot for the passage of the separator (see RU 2004133654 A, 04.20.2006 ) This machine is taken as a prototype.
Недостатком таких машин является сложная форма разделителя и прорези поршня, не позволяющая осуществить их контакт по большой площади, для снижения износа этой пары трения (для уменьшения идеальной нагрузки на эту пару трения и для увеличения ее ресурса).The disadvantage of such machines is the complicated shape of the separator and piston slots, which do not allow their contact over a large area, to reduce the wear of this friction pair (to reduce the ideal load on this friction pair and to increase its life).
Задачей изобретения является создание объемной роторной высокооборотной машины повышенной герметичности с надежным креплением вытеснительного элемента (поршня), надежным механизмом синхронизации, допускающими многократные кратковременные перегрузки, большим ресурсом и низкими инерциальными нагрузками со стороны поршня на механизм синхронизации.The objective of the invention is the creation of a volumetric rotary high-speed machine with increased tightness with reliable fastening of the displacing element (piston), a reliable synchronization mechanism, allowing multiple short-term overloads, a large resource and low inertial loads from the piston to the synchronization mechanism.
Поставленная задача достигается тем, что в роторной объемной машине, содержащей корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде части сегмента сферы, ротор с концентричной рабочей поверхностью, установленный в корпусе с возможностью вращения, кольцевую концентрическую рабочую полость, образованную корпусом и ротором, разделитель, выполненный в виде наклонной шайбы, геометрическая ось которой наклонена к геометрической оси вращения ротора, установленной неподвижно в корпусе, и разделяющий рабочую полость на две части, причем на рабочей поверхности ротора выполнен, по меньшей мере, один паз вдоль его геометрической оси вращения, в котором установлен с возможностью совершения вращательных колебаний вокруг геометрической оси, пересекающей перпендикулярно геометрическую ось ротора поршень, выполненный в виде, по меньшей мере, части диска, частично выступающего в рабочую полость для ее перекрытия, при этом в каждой выступающей части поршня имеется прорезь для прохода разделителя, в которой установлен, по меньшей мере, один уплотняющий синхронизирующий элемент.The problem is achieved in that in a rotary volumetric machine comprising a housing, the working surface of which is made as part of a segment of a sphere, a rotor with a concentric working surface mounted rotatably in the housing, an annular concentric working cavity formed by the housing and the rotor, a separator made in the form of an inclined washer, the geometrical axis of which is inclined to the geometrical axis of rotation of the rotor mounted motionlessly in the housing, and dividing the working cavity into two parts, with p At least one groove is made along the rotor’s surface along its geometric axis of rotation, in which it is mounted with the possibility of performing rotational vibrations around a geometric axis intersecting perpendicularly to the geometric axis of the rotor, the piston made in the form of at least part of the disk partially protruding into a working cavity for its overlap, while in each protruding part of the piston there is a slot for the passage of the separator, in which at least one sealing synchronizing element is installed.
Кроме того, рабочая поверхность ротора выполнена в виде двух соосных поверхностей усеченных конусов, опирающихся усеченной частью на сферу.In addition, the working surface of the rotor is made in the form of two coaxial surfaces of truncated cones, supported by a truncated part on a sphere.
Кроме того, пазы на рабочей поверхности ротора соединены в середине ротора.In addition, the grooves on the working surface of the rotor are connected in the middle of the rotor.
Кроме того, наклонная шайба выполнена плоской.In addition, the inclined washer is made flat.
Кроме того, наклонная шайба выполнена с конической рабочей поверхностью.In addition, the inclined washer is made with a conical working surface.
Кроме того, наклонная шайба установлена в корпусе с возможностью касания ротора диаметрально противоположными частями, находящимися на ее противоположных сторонах.In addition, the inclined washer is installed in the housing with the ability to touch the rotor diametrically opposite parts located on its opposite sides.
Кроме того, на наклонной шайбе в местах касания ротора выполнены выемки.In addition, recesses are made on the inclined washer at the points of contact of the rotor.
Кроме того, наклонная шайба выполнена в виде двух частей.In addition, the inclined washer is made in two parts.
Кроме того, части шайбы соединены по разъему в виде «>».In addition, parts of the washer are connected via a connector in the form of ">".
Кроме того, диск выполнен со сферической боковой поверхностью и с двумя прорезями для прохода разделителя.In addition, the disk is made with a spherical side surface and with two slots for the passage of the separator.
Кроме того, диск выполнен с двумя прорезями для прохода разделителя с облегчениями на участках, удаленных от прорезей.In addition, the disk is made with two slots for passage of the separator with relief in areas remote from the slots.
Кроме того, диск выполнен в виде усеченного сектора менее 180 градусов с одной прорезью для прохода разделителя.In addition, the disk is made in the form of a truncated sector of less than 180 degrees with one slot for the passage of the separator.
Кроме того, уплотняющий синхронизирующий элемент выполнен в виде цилиндра с прорезями на его концах, причем плоскости прорезей совпадают.In addition, the sealing synchronizing element is made in the form of a cylinder with slots at its ends, and the planes of the slots coincide.
Кроме того, боковые площади прорезей расширены за счет выступов.In addition, the lateral areas of the slots are expanded due to the protrusions.
Кроме того, средняя часть уплотняющего соединительного элемента имеет меньший диаметр.In addition, the middle part of the sealing connecting element has a smaller diameter.
Кроме того, уплотняющий синхронизирующий элемент выполнен в виде накладок на прорезь поршня.In addition, the sealing synchronizing element is made in the form of overlays on the piston slot.
Кроме того, уплотняющий синхронизирующий элемент выполнен в виде двух пластинок, соединенных осью.In addition, the sealing synchronizing element is made in the form of two plates connected by an axis.
Кроме того, уплотняющий синхронизирующий элемент выполнен в виде ролика.In addition, the sealing synchronizing element is made in the form of a roller.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.The invention is illustrated using the drawings.
На фиг.1 представлена в изометрии ступень объемной роторной машины со снятой «восходящей» частью корпуса (при этом для улучшения понимания соответствующая ей часть разделителя оставлена).Figure 1 shows the isometric stage of the volumetric rotary machine with the removed "ascending" part of the body (while to improve understanding, the corresponding part of the separator is left).
На фиг.2 представлен в изометрии внешний вид машины с окнами входа и выхода.Figure 2 presents an isometric view of the appearance of the machine with windows of entry and exit.
На фиг.3 представлена в изометрии «нисходящая» часть корпуса.Figure 3 presents the isometric "downward" part of the housing.
На фиг.4 представлено в изометрии взаимодействие поршня и разделителя через уплотняющий синхронизирующий элемент.Figure 4 presents in isometric interaction of the piston and the separator through the sealing synchronizing element.
На фиг.5 представлена в изометрии часть вала машины.Figure 5 presents in isometric part of the shaft of the machine.
На фиг.6 представлен в изометрии поршень.Figure 6 presents in isometric piston.
На фиг.7 представлен в изометрии цилиндрический уплотняющий синхронизирующий элемент с дополнительными выступами и со средней частью меньшего диаметра.Fig. 7 shows an isometric cylindrical sealing synchronizing element with additional protrusions and with a middle part of a smaller diameter.
На фиг.8 представлена в изометрии ступень машины со снятой «восходящей» частью корпуса и каналами входа и выхода на роторе (при этом для улучшения понимания соответствующая ей часть разделителя оставлена).On Fig presents in isometric stage of the machine with the removed "ascending" part of the body and the input and output channels on the rotor (while to improve understanding, the corresponding part of the separator is left).
На фиг.9 представлен в изометрии поршень с уплотняющим синхронизирующим элементом.Fig. 9 shows an isometric view of a piston with a sealing synchronizing element.
На фиг.10 представлен в изометрии цилиндрический уплотняющий синхронизирующий элемент с прорезями на концах.Figure 10 presents in isometric cylindrical sealing synchronizing element with slots at the ends.
На фиг.11 представлен в изометрии поршень с уплотняющим синхронизирующим элементом в виде накладок.11 is a perspective view of a piston with a sealing synchronizing element in the form of overlays.
На фиг.12 представлен в изометрии поршень для уплотняющего синхронизирующего элемента, изображенного на фиг.11.FIG. 12 is a perspective view of the piston for the sealing timing element of FIG. 11.
На фиг.13 представлен в изометрии уплотняющий синхронизирующий элемент в виде накладки.On Fig presents in isometric sealing synchronizing element in the form of a lining.
На фиг.14 представлен в изометрии ротор машины с пазом под поршень, изображенный на фиг.12.On Fig presents in isometric view of the rotor of the machine with a groove for the piston depicted in Fig.12.
На фиг.15 представлена в изометрии часть поршня с уплотняющим синхронизирующим элементом в виде двух пластинок, соединенных осью.On Fig presents in isometric part of the piston with a sealing synchronizing element in the form of two plates connected by an axis.
На фиг.16 представлен в изометрии поршень с уплотняющим синхронизирующим элементом в виде роликов.On Fig presents in isometric piston with a sealing synchronizing element in the form of rollers.
На фиг.17 представлен в изометрии поршень с облегчением и сквозным отверстием под уплотняющий синхронизирующий элемент.On Fig presents in isometric piston with relief and through hole for sealing synchronizing element.
На фиг.18 представлены в изометрии два диска с облегчением и вырезами в поршне с уплотняющими синхронизирующими элементами, образующими крестовину.On Fig presents in isometric two disks with relief and cutouts in the piston with sealing synchronizing elements forming a cross.
На фиг.19 представлен в изометрии один диск с облегчением и вырезом в поршне, а также уплотняющий синхронизирующий элемент с пазом под крестовину.On Fig presents one isometric view of a disk with relief and a cutout in the piston, as well as a sealing synchronizing element with a groove for the cross.
На фиг.20 представлен в изометрии ротор одной ступени машины с вырезом в одну четверть с четырьмя поршнями и разделителем.On Fig presents in isometric rotor of one stage of the machine with a cutout of one quarter with four pistons and a separator.
На фиг.21 представлен в изометрии поршень машины в виде части диска с пазом.On Fig presented in isometric piston of the machine in the form of a part of the disk with a groove.
На фиг.22 представлен в изометрии поршень в виде части диска с пазом и уплотняющий синхронизирующий элемент в виде накладок, который может работать с ротором с фиг.20.On Fig presents in isometric piston in the form of a part of a disk with a groove and a sealing synchronizing element in the form of overlays, which can work with the rotor of Fig.20.
На фиг.23 представлен в изометрии поршень в виде «ножниц» с уплотняющим синхронизирующим элементом в виде накладок.On Fig presents in isometric piston in the form of "scissors" with a sealing synchronizing element in the form of overlays.
На фиг.24 представлена диаграмма, поясняющая работу машины в виде компрессора.On Fig presents a diagram explaining the operation of the machine in the form of a compressor.
На чертежах:In the drawings:
1 - корпус;1 - housing;
2 - часть корпуса, восходящая половина;2 - part of the hull, the rising half;
3 - часть корпуса, нисходящая половина;3 - part of the body, the descending half;
4 - сферическая полость;4 - spherical cavity;
5 - концентрическое отверстие под выход вала ротора;5 - concentric hole for the output of the rotor shaft;
6 - геометрическая ось машины6 - geometric axis of the machine
7 - ротор;7 - rotor;
8 - поршень;8 - a piston;
9 - разделитель;9 - separator;
10 - восходящая часть разделителя;10 - ascending part of the separator;
11 - нисходящая часть разделителя;11 - the descending part of the separator;
12 - окно входа;12 - login window;
13 - окно выхода;13 - exit window;
16 - сферическая часть ротора над конусом;16 - spherical part of the rotor above the cone;
17 - поверхность ротора в виде усеченного конуса;17 - the surface of the rotor in the form of a truncated cone;
18 - центральная сферическая часть ротора;18 - the Central spherical part of the rotor;
19 - выход вала ротора;19 - the output of the rotor shaft;
20 - рабочая полость;20 - working cavity;
21 - паз в роторе под поршень;21 - a groove in the rotor under the piston;
22 - паз в роторе под ось поршня;22 - groove in the rotor under the axis of the piston;
23 - выемка в роторе под уплотняющий синхронизирующий элемент;23 - a recess in the rotor under the sealing synchronizing element;
24 - сферическая поверхность корпуса;24 - spherical surface of the housing;
25 - канал входа на роторе;25 - input channel on the rotor;
26 - канал выхода на роторе;26 - channel exit on the rotor;
27 - ось поршня;27 - the axis of the piston;
28 - внешняя часть поршня;28 - the outer part of the piston;
29 - центральная утолщенная часть поршня;29 - the central thickened part of the piston;
30 - сквозное отверстие в поршне под уплотняющий синхронизирующий элемент;30 - a through hole in the piston under the sealing synchronizing element;
31 - сферическая боковая поверхность поршня;31 - spherical side surface of the piston;
32 - переходная сферическая часть поршня;32 - transitional spherical part of the piston;
33 - паз в поршне под разделитель;33 - groove in the piston under the separator;
34 - выемка под ролик в пазу поршня;34 - recess under the roller in the piston groove;
35 - дно в пазу поршня;35 - the bottom in the groove of the piston;
36 - боковая поверхность паза поршня;36 - side surface of the piston groove;
37 - цилиндр на боковой поверхности прорези поршня;37 - cylinder on the side surface of the piston slot;
38 - цилиндрическая выемка на боковой поверхности прорези поршня;38 - a cylindrical recess on the side surface of the piston slot;
39 - цилиндрическое отверстие в поршне под уплотняющий синхронизирующий элемент;39 - a cylindrical hole in the piston under the sealing synchronizing element;
40 - разъем разделителя;40 - splitter connector;
41 - внутренняя сферическая поверхность разделителя;41 - inner spherical surface of the separator;
44 - уплотняющий синхронизирующий элемент;44 - sealing synchronizing element;
45 - паз в уплотняющем синхронизирующем элементе под разделитель;45 - a groove in the sealing synchronizing element under the separator;
46 - выступы на уплотняющем синхронизирующем элементе;46 - protrusions on the sealing synchronizing element;
47 - штифт;47 - pin;
48 - плоская или коническая площадка на уплотняющем синхронизирующем элементе;48 - flat or conical platform on the sealing synchronizing element;
49 - боковая поверхность паза уплотняющего синхронизирующего элемента;49 is a side surface of a groove of a sealing synchronizing element;
50 - дно паза уплотняющего синхронизирующего элемента;50 - the bottom of the groove of the sealing synchronizing element;
51 - сферический торец уплотняющего синхронизирующего элемента;51 - spherical end face of the sealing synchronizing element;
52 - цилиндрический выступ на уплотняющем синхронизирующем элементе;52 - a cylindrical protrusion on the sealing synchronizing element;
53 - цилиндрическая выемка на уплотняющем синхронизирующем элементе;53 - a cylindrical recess on the sealing synchronizing element;
54 - пластинки уплотняющего синхронизирующего элемента;54 - plate sealing synchronizing element;
55 - ось, соединяющая пластинки уплотняющего синхронизирующего элемента;55 - axis connecting the plates of the sealing synchronizing element;
56 - ролик, устанавливаемый в пазу поршня;56 - roller mounted in the groove of the piston;
57 - выборки в поршне под облегчение;57 - samples in the piston for relief;
58 - рабочая камера минимального объема;58 - a working chamber of a minimum volume;
59 - рабочая камера максимального объема;59 - the working chamber of the maximum volume;
60 - половинка диска типа «ножницы»;60 - half a disk of the “scissors” type;
61 - вырез в поршне;61 - cutout in the piston;
62 - цилиндрическая часть уплотняющего синхронизирующего элемента;62 is a cylindrical part of a sealing synchronizing element;
63 - плоская (коническая) поверхность разделителя;63 - flat (conical) surface of the separator;
64 - геометрическая ось поршня;64 - geometric axis of the piston;
65 - паз в уплотняющем синхронизирующем элементе под крестовину;65 - groove in the sealing synchronizing element under the cross;
66 - отверстие для крепления оси крестовины.66 - hole for mounting the axis of the cross.
Объемная роторная машина (фиг.1) устроена следующим образом. В корпусе 1 (фиг.2), выполненном из двух частей, условно «восходящей» половины 2 и в основном симметричной ей «нисходящей» половины 3, имеется полость 4 в виде сегмента сферы, из которой имеется концентрическое ей отверстие 5 (фиг.3). В сферической полости 4 под углом к геометрической оси отверстия, являющейся геометрической осью машины 6, установлен разделитель 9, выполненный в виде шайбы с внутренним сферическим отверстием 41 (фиг.1, 3, 4). Для разборности разделитель 9 выполнен из двух частей: условно «восходящей» 10 и «нисходящей» 11, каждая из которых крепится к соответствующим частям корпуса 2 и 3 (фиг.3, 4). В корпусе установлен с возможностью вращения относительно оси 6 корпуса 1 ротор 7 с рабочей поверхностью, выполненной в виде двух поверхностей усеченных конусов 17, опирающихся меньшими основаниями на центральную сферу 18 (фиг.5). Большие основания конусов соединены с концентричными им выходами вала 19 сегментами сферы 16, концентричными центральной сфере 18 и радиусами приблизительно равными радиусу рабочей полости 4. На рабочей поверхности ротора 7 имеется сквозной паз 21 вдоль геометрической оси машины 6 (фиг.5). Для удобства разборки ротор 7 выполнен из двух половинок. Сферической частью корпуса 4, конической частью ротора 17, центральной сферической частью ротора 18 и разделителем 9 образована рабочая полость 20, которую разделитель 9 разделяет на две части (фиг.1). Разделитель 9 касается конической поверхности 17 ротора 7 противоположными сторонами в двух диаметрально противоположных местах (фиг.1). В пазу 21 установлен с возможностью вращательных колебаний вокруг геометрической оси 68, пересекающей перпендикулярно геометрическую ось 6 машины, поршень 8 (фиг.1), выступающий в обе стороны из сквозного паза 21. Поршень 8 выполнен в виде диска, имеющего внешнюю 28 и центральную утолщенную 29 части (фиг.6). Внешняя часть поршня 28 ограничена сферической поверхностью 31, радиус которой приблизительно равен радиусу рабочей полости 4. Переход между внешней частью поршня 28 и центральной частью 29 выполнен по сфере 32, радиус которой приблизительно равен радиусу центральной сферы 21. На внешней части 28 имеются два диаметрально противоположных паза 33 (фиг.6). Через паз 33 по диаметру выполнено цилиндрическое отверстие 39, заходящее на небольшую глубину в утолщенную часть 29 и переходящее далее в сквозное отверстие меньшего диаметра 30. Поршень 8 выполнен зацело с осью 27. В каждом цилиндрическом отверстии 39 поршня 8 установлена часть уплотняющего синхронизирующего элемента 44, выполненная в виде цилиндра 62, торец которого рассечен пазом 45 под разделитель 9. Для увеличения площади боковой поверхности паза 48 на цилиндрической части 62 уплотняющего синхронизирующего элемента 44, рассеченной пазом 45, выполнены выступы 46 (фиг.7). В нерассеченной части уплотняющего синхронизирующего элемента 44 выполнено соосное отверстие под запрессовку штифта. Две части 62 уплотняющего синхронизирующего элемента 44, установленные в двух диаметрально противоположных пазах 45, соединены в одно целое с помощью штифта 47 (фиг.7). Имеются две пары окон входа 12 и выхода 13, причем работающие вместе окна входа 12 и выхода 13 расположены по одну сторону разделителя 9 снизу или сверху вдоль оси ротора 20 и примыкают к месту касания разделителя 9 с ротором 7 с двух сторон (фиг.2, 3). Другая возможность размещения окон - расположение их на роторе (фиг.8). В этом случае они примыкают к пазу 21 под поршень 7.Volumetric rotary machine (figure 1) is arranged as follows. In the housing 1 (FIG. 2), made of two parts, conditionally “ascending”
В данной машине также может применяться поршень 8 (фиг.9), выполненный без оси и укомплектованный уплотняющим синхронизирующим элементом 44 более простой формы. Уплотняющий синхронизирующий элемент 44 выполнен в виде цилиндра, на сферических торцах 51 которого имеются два паза 45 под разделитель 9. Поршень 8 (фиг.9) отличается от поршня 8 (фиг.6) тем, что вместо отверстий разных диаметров 30 и 39 имеется только одно сквозное отверстие 30. Уплотняющий синхронизирующий элемент 44 контактирует с разделителем 9 боковой поверхностью паза 49 и дном паза 50, которое имеет сферическую форму (фиг.10).In this machine, a piston 8 (Fig. 9), made without an axis and equipped with a
На фиг.11 изображен поршень без оси с уплотняющим синхронизирующим элементом 44 в виде накладок. На боковой поверхности 36 паза 33 поршня 8 имеются два цилиндрических выступа 37 и цилиндрическая выемка 38 (фиг.12). Уплотняющий синхронизирующий элемент с одной стороны имеет два соосных цилиндрических углубления 53, между которыми расположен цилиндрический выступ 52, а с другой стороны плоскую площадку или участок конической поверхности 48 (фиг.13). Ротор 7 для поршня 8 с таким уплотняющим синхронизирующим элементом 44 (фиг.13) имеет выемки 23 под уплотняющий синхронизирующий элемент в виде накладок (фиг.14). Поршень 8 (фиг.12) отличается от поршня 8 (фиг.9) тем, что он не имеет сквозного отверстия 30.11 shows a piston without an axis with a
Уплотняющий синхронизирующий элемент может состоять из двух частей, каждая из которых представляет из себя две пластинки 54, соединенные осью 55 (фиг.15).The sealing synchronizing element may consist of two parts, each of which is two
Уплотняющий синхронизирующий элемент 44 может быть выполнен в виде ролика 56 (фиг.16), расположенного в углублении 34 на боковой поверхности 36 паза 33 поршня 8.The
Поршень может быть выполнен без уплотняющего синхронизирующего элемента (фиг.21).The piston can be made without a sealing synchronizing element (Fig.21).
Для уменьшения износа механической синхронизации на больших оборотах, можно облегчать поршень 8. Это эффективно делать за счет выборки материала на частях поршня 8, близких к оси вращения ротора 7, за счет использования материала с меньшей плотностью (особенно в указанных местах), за счет удаления этих частей поршня 8. В последнем случае за счет удаления частей поршня 8 можно сократить длину одной ступени насоса.To reduce the wear of mechanical synchronization at high speeds, the
На фиг.17 выполнен облегченный вариант поршня 8. Облегчение представляет из себя выборку 57 материала на частях поршня 8, близких к оси 6 вращения машины и удаленных от оси поршня, выборки 57 могут быть несквозными или могут быть заполнены вставками из более легкого материала.On Fig made a lightweight version of the
Другим направлением модификации машины является увеличение числа поршней 8. Для этого нужно увеличить количество пазов 21 в роторе 7. Пример выполнения и взаимного положения двух и более поршней 8 приведен на фиг.18.Another direction of the modification of the machine is to increase the number of
В средней части поршня 8, имеющей облегчение, дополнительно сделан вырез 61. В результате две выступающие части поршня 8 соединены друг с другом одной или двумя дугами, что позволяет пересекать поршни под углом друг к другу и не мешать их колебаниям относительно ротора. Наличие пустоты в центре каждого поршня позволяет стыковать друг с другом оси уплотняющих синхронизирующих элементов 44 в виде крестовины (фиг.19). Для этого в средней части уплотняющего синхронизирующего элемента выполнен паз 65 до середины цилиндра. Для большей жесткости крестовина может через отверстие 66 в пазу 65 уплотняющего синхронизирующего элемента фиксироваться осью.A
Другой способ добавления поршней 8 изображен на фиг.20 - сделать прорези в роторе 7 несквозными и в каждую помещать поршни 8, которые выполнены в виде сектора диска менее 180 градусов (фиг.21). При этом поршни 8 могут удерживаться за счет контакта с разделителем 9 по плоской (конической) поверхности 63 и по сферической (цилиндрической) поверхности разделителя 41 и/или по сферической поверхности корпуса 24.Another way to add the
На фиг.22 изображен поршень 8, отличающийся от поршня 8 (фиг.21) наличием уплотняющего синхронизирующего элемента 44 (фиг.13). Для таких поршней 8 в пазах ротора 21 могут быть выполнены канавки для исключения защемления жидкости.In Fig.22 shows the
При этом поршни 8 могут удерживаться за счет контакта с разделителем 9 по плоской (конической) поверхности 63 и по сферической (цилиндрической) поверхности 41 разделителя и/или по сферической поверхности 24 корпуса 1.In this case, the
При этом автоматически за счет прижатия центробежными силами и силами давления рабочего тела могут выбираться зазоры на сфере 24. Зазоры под разделитель 9 могут выбираться, если толщина разделителя 9 возрастает к периферии.In this case, automatically, due to compression by centrifugal forces and pressure forces of the working fluid, gaps can be selected on
Для автоматического выбора зазоров между разделителем 9 и прорезью 33 поршня 8 или уплотняющим синхронизирующим элементом 44 поршень 8 выполняется в виде ножниц (фиг.23). Такой поршень 8 состоит из двух частей 60. Поршни 8 такого типа могут выполняться как с уплотняющим синхронизирующим элементом 44, так и без него.To automatically select the gaps between the
При этом поджатие двух частей 60 поршня 8 может осуществляться центробежными силами, действующими на части 60 поршня 8, центробежными силами, которые действуют на дополнительный расклинивающий элемент, пружиной, давлением рабочей среды.In this case, the compression of the two
Поршень 8 при этом может крепиться различными способами.The
Поршень 8 может изготавливаться зацело с осью вращения 27, тогда ротор 7 выполняется разрезным.The
Поршень 8 может изготавливаться с запрессовывающейся осью 27, в которой имеется отверстие для пропуска штифта.The
Поршень 8 может изготавливаться с углублениями вместо оси 27, для фиксации в роторе 7 с помощью штифтов.The
Поршень 8 может не иметь дополнительной фиксации в роторе 7 (удерживаться в рабочем положении разделителем 9 и/или корпусом 1).The
Поршень 8 может центрироваться за счет формы паза 21 в роторе 7.The
С точки зрения процессов вытеснения удобно говорить о количестве выступающих в рабочую камеру 20 вытеснителях независимо от того, как они устроены внутри ротора 7, как закреплены и как уравновешены. Но с точки зрения динамических центробежных и инерционных нагрузок, уплотняющих свойств, нагрузок на пары трения важно внутреннее устройство и крепление поршней 8. Т.е. важно, являются ли две выступающие части поршня 8 частями одного поршня 8 или разных, установлен ли в поршне 8 уплотняющий синхронизирующий элемент 44, выступающий в диаметрально противоположные части рабочей камеры или только в одну сторону, охватывает ли разделитель 9 цельный уплотняющий синхронизирующий элемент 44 или состоящий из отдельных частей, находящихся по разные стороны разделителя 9.From the point of view of displacement processes, it is convenient to talk about the number of displacers protruding into the working
Объемная роторная машина, выполненная в качестве насоса, работает следующим образом. При вращении ротора 7 верхняя половина рабочей полости 20 перекрывается выступающей частью поршня 8 на участке между окнами 12 и 13, разбивая ее на две рабочие камеры уменьшающегося объема (перед поршнем) и увеличивающегося объема (за поршнем). Рабочее тело из уменьшающейся рабочей камеры выходит в окно выхода 13, в увеличивающуюся рабочую камеру поступает через окно входа 12. При этом поршень 8 проворачивается относительно ротора 7, взаимодействуя непосредственно прорезью 33 или через уплотняющий синхронизирующий элемент 44 с разделителем 9. При попадании этой части поршня в зону перепуска (окон входа 12/выхода 13) сразу или через некоторое время его заменяет следующий поршень 8. Процесс повторяется. Аналогично для нижней половины рабочей полости 20.Volumetric rotary machine, made as a pump, operates as follows. When the rotor 7 rotates, the upper half of the working
При выполнении объемной роторной машины в качестве компрессора и с большим количеством вытеснителей (выступающих частей поршня 8) между разделителем 9 и конусной поверхностью 17 ротора 7 может быть оставлен большой зазор. Работу такой машины легче понять по диаграмме (фиг.24). При подходе пары соседних вытеснителей к месту, где между ними образуется камера максимального размера 59 (в районе стыка восходящей 10 и нисходящей 11 частей разделителя 9), задний поршень 8 выходит из зоны окна входа 12. При дальнейшем перемещении отсеченный поршнями 8 объем начинает уменьшаться. При достижении заданной степени сжатия передний поршень 8 попадает в область окна выхода 13. При дальнейшем перемещении происходит вытеснение отсеченного объема в окно выхода 13 до достижения камерой минимального объема 58 (в районе стыка восходящей 10 и нисходящей 11 части разделителя 9). После этого задний поршень 8 выходит из области окна выхода 13, объем камеры между поршнями 8 с остатками газа начинает увеличиваться, пока давление не сравняется с входным давлением. После этого передний поршень 8 попадает в район окна входа 12, начинается процесс заполнения камеры. После достижения камерой максимального объема 59 процесс повторяется. В нижней половине рабочей камеры происходят аналогичные процессы.When performing a volumetric rotary machine as a compressor and with a large number of displacers (protruding parts of the piston 8), a large gap can be left between the
В рассматриваемых машинах существует явление подкрутки поршня 8 давлением среды в сторону его вращения. Величина крутящего момента пропорциональна толщине выступающей из ротора 7 части поршня 8. Поэтому толщину этой части поршня 8 следует выбирать исходя из отношения момента сил трения в оси 27 поршня 8 к перепаду давления на поршне 8. Процедура расчетов не приводится ввиду очевидности.In the considered machines, there is a phenomenon of twisting of the
Claims (18)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119356/06A RU2376478C2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | Rotor-type positive-displacement machine |
EA200701760A EA012812B1 (en) | 2006-06-02 | 2007-06-01 | Positive displacement rotary machine (embodiments) |
PCT/RU2007/000290 WO2007142553A2 (en) | 2006-06-02 | 2007-06-01 | Positive-displacement rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119356/06A RU2376478C2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | Rotor-type positive-displacement machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006119356A RU2006119356A (en) | 2008-01-27 |
RU2376478C2 true RU2376478C2 (en) | 2009-12-20 |
Family
ID=38801923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006119356/06A RU2376478C2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | Rotor-type positive-displacement machine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA012812B1 (en) |
RU (1) | RU2376478C2 (en) |
WO (1) | WO2007142553A2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011090408A1 (en) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Didin Alexandr Vladimirovich | Positive-displacement rotary machine |
WO2011115528A1 (en) | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Didin Alexandr Vladimirovich | Volumetric rotary machine |
US8202070B2 (en) | 2006-06-06 | 2012-06-19 | Alexandr Vladimirovich Didin | Spherical positive displacement rotary machine |
RU2469212C1 (en) * | 2011-09-07 | 2012-12-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Massive rotary machine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8887587B2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-11-18 | Deutsches Zentrum Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V. | Measurement device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2708413A (en) * | 1949-09-26 | 1955-05-17 | Loewen Edward | Rotary piston, power transferer |
US2832198A (en) * | 1954-03-15 | 1958-04-29 | Pichon Gabriel Joseph Zephirin | Hydraulic rotary pump and motor transmission |
GB1458459A (en) * | 1974-09-04 | 1976-12-15 | Balcke Duerr Ag | Motors or pumps |
RU2134796C1 (en) * | 1996-12-19 | 1999-08-20 | Сергей Борисович Матвеев | Displacement machine (versions) |
RU2301345C2 (en) * | 2004-11-18 | 2007-06-20 | Александр Владимирович Дидин | Method of off-loading of working members of rotary positive-displacement machine (versions) and design of rotary positive-displacement machine |
-
2006
- 2006-06-02 RU RU2006119356/06A patent/RU2376478C2/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-01 WO PCT/RU2007/000290 patent/WO2007142553A2/en active Application Filing
- 2007-06-01 EA EA200701760A patent/EA012812B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8202070B2 (en) | 2006-06-06 | 2012-06-19 | Alexandr Vladimirovich Didin | Spherical positive displacement rotary machine |
WO2011090408A1 (en) | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Didin Alexandr Vladimirovich | Positive-displacement rotary machine |
WO2011115528A1 (en) | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Didin Alexandr Vladimirovich | Volumetric rotary machine |
US20130011286A1 (en) * | 2010-03-16 | 2013-01-10 | Alexandr Vladimirovich Didin | Volumetric rotary mashine |
US8985979B2 (en) * | 2010-03-16 | 2015-03-24 | Alexandr Vladimirovich Didin | Positive displacement rotary machine |
RU2469212C1 (en) * | 2011-09-07 | 2012-12-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Massive rotary machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007142553A3 (en) | 2008-03-06 |
EA200701760A3 (en) | 2008-04-28 |
WO2007142553A2 (en) | 2007-12-13 |
EA012812B1 (en) | 2009-12-30 |
EA200701760A2 (en) | 2008-02-28 |
RU2006119356A (en) | 2008-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2376478C2 (en) | Rotor-type positive-displacement machine | |
RU2342537C2 (en) | Voluminous rotor engine | |
CA2656886C (en) | Method of operation of a spherical positive displacement rotary machine and devices for carrying out said method | |
KR101484728B1 (en) | Scroll compressor | |
AU2010332262B2 (en) | Supersonic compressor rotor | |
KR101641814B1 (en) | Rotor pump and rotary machinery comprising same | |
EP2549058A1 (en) | Volumetric rotary machine | |
GB2073324A (en) | Rotary gas-compressor | |
JPH01178784A (en) | Scroll type compressor | |
WO2008024030A1 (en) | Chamber of a positive displacement rotary machine (variants) and the stage thereof consisting of several chambers | |
RU2301345C2 (en) | Method of off-loading of working members of rotary positive-displacement machine (versions) and design of rotary positive-displacement machine | |
JPS58106190A (en) | Scroll type compressor | |
US20130071280A1 (en) | Slurry Pump | |
JPS5844878B2 (en) | Rotoraga Senkaiundousuru Kaiten Atsushiyukuki | |
JP2009174355A (en) | Compressor | |
RU2140543C1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
RU2247249C2 (en) | Sealing device for rotor-piston power plant | |
US20130202469A1 (en) | Positiv-displacement rotary mashine | |
KR20040040190A (en) | Apparatus for reducing thrust face friction of enclossed compressor | |
RU2141034C1 (en) | Rotary compression machine | |
RU2260730C2 (en) | Face seal | |
RU2107822C1 (en) | Rotary-piston machine | |
RU2056533C1 (en) | Rotary machine | |
JPH11107967A (en) | Sealed compressor | |
RU2532455C1 (en) | Rotor pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140603 |