RU2494259C2 - Rotary-vane machine - Google Patents
Rotary-vane machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494259C2 RU2494259C2 RU2011153854/06A RU2011153854A RU2494259C2 RU 2494259 C2 RU2494259 C2 RU 2494259C2 RU 2011153854/06 A RU2011153854/06 A RU 2011153854/06A RU 2011153854 A RU2011153854 A RU 2011153854A RU 2494259 C2 RU2494259 C2 RU 2494259C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- axes
- cylindrical
- bores
- machine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в конструкциях роторно-лопастных механизмов роторных машин.The invention relates to the field of power engineering and can be used in the construction of rotor-blade mechanisms of rotor machines.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, и известным из существующего уровня техники является роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой и окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно полый цилиндрический ротор с приводом и продольными радиальными профилированными пазами с противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями, эксцентрично размещенный в расточке корпуса, установленные в шарнирах, имеющих плосковыпуклую форму, лопатки, имеющие рабочие и торцевые поверхности, с проушинами, охватывающими ось, совпадающую с осью расточки корпуса, причем шарниры размещены с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах ротора за счет взаимодействия своей внешней выпуклой поверхностью с их противолежащими вогнутыми дугообразными поверхностями (см. США, патент 3892502, НКИ 418/15, 1975).The closest technical solution selected for the prototype, and known from the existing level of technology, is a rotor-blade machine containing a fixed body with an internal cylindrical bore and the windows for supplying and discharging the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively, a hollow cylindrical rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves with opposite concave arcuate surfaces, eccentrically placed in the bore of the housing, mounted in hinges having plano-convex shape, blades having working and end surfaces, with eyes covering an axis coinciding with the axis of the body bore, and the hinges are rotatably rotated in the profiled longitudinal grooves of the rotor due to the interaction of their external convex surface with their opposite concave arcuate surfaces (cm U.S. Patent 3892502, NCI 418/15, 1975).
Достижению требуемого технического результата - повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы в более широком диапазоне параметров - в известной роторно-лопастной машине препятствуют, например, значительные пневмогидравлические и механические потери при движении разделительных лопаток-лопастей в радиальных пазах цилиндрического ротора, а также явление заклинивания шарниров и лопаток, имеющее место при высоких коэффициентах трения.The achievement of the required technical result — improving operational characteristics and reliability in a wider range of parameters — is prevented, for example, by significant pneumohydraulic and mechanical losses during the movement of dividing vanes in the radial grooves of the cylindrical rotor, as well as the phenomenon of jamming of hinges and blades, taking place at high friction coefficients.
Это наблюдается в результате отклонения профиля поверхности шарнира, взаимодействующей с поверхностью паза ротора, которое может иметь место при удлинении ротора, необходимой для достижения указанных целей, в следствии деформации лопаток-лопастей.This is observed as a result of deviation of the hinge surface profile interacting with the surface of the rotor groove, which can occur when the rotor is elongated, which is necessary to achieve these goals, as a result of deformation of the blade vanes.
Кроме того, техническое воплощение такой конструкции требует применения определенных конструктивных приемов из-за того, что ось, размещенная в полом роторе и на которой установлены лопатки, тем не менее, закреплена на неподвижном корпусе.In addition, the technical embodiment of such a design requires the use of certain structural methods due to the fact that the axis located in the hollow rotor and on which the blades are mounted is nevertheless fixed on a fixed casing.
Это усложняет конструкцию машины в целом.This complicates the design of the machine as a whole.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание роторно-лопастной машины, обеспечивающей качественное улучшение эксплуатационных характеристик и увеличение производительности роторно-лопастной машины при одновременном увеличении ее ресурса.The problem to which the claimed invention is directed, is the creation of a rotor-blade machine, which provides a qualitative improvement in operational characteristics and an increase in productivity of the rotor-blade machine while increasing its resource.
К техническим результатам, получаемым от реализации заявленного изобретения, можно отнести повышение надежности роторно-лопастной машины за счет предотвращения заклинивания взаимодействующих между собой элементов роторно-лопастного механизма, уменьшение трения в рабочих поверхностях трения, уменьшение общих механических потерь и, как следствие, уменьшение пневмогидравлических потерь роторной машины и повышение ее коэффициента полезного действия (КПД).The technical results obtained from the implementation of the claimed invention include improving the reliability of the rotor-vane machine by preventing jamming of interacting elements of the rotor-vane mechanism, reducing friction in the working surfaces of friction, reducing general mechanical losses and, as a result, reducing pneumohydraulic losses rotor machine and increase its efficiency (efficiency).
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что, в роторно-лопастной машине, имеющей неподвижный корпус с внутренней цилиндрической расточкой, образующей рабочую камеру машины, и окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно, полый цилиндрический ротор с приводом и продольными радиальными профилированными пазами, установленный в неподвижном корпусе эксцентрично по отношению к расточке неподвижного корпуса, лопатки - лопасти с проушинами, установленные в шарнирах, размещенных, в свою очередь, с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах ротора, согласно изобретению, в неподвижном корпусе выполнено более одной внутренней цилиндрической расточки, образующие рабочие камеры машины, с окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно, смежные расточки корпуса выполнены эксцентрично и/или соосно друг другу, в цилиндрическом роторе выполнено более одной полости с продольными радиальными профилированными пазами, а каждая из полостей цилиндрического ротора совмещена с соответствующей ей внутренней цилиндрической расточкой неподвижного корпуса, при этом, проушины лопаток размещены внутри полостей ротора и установлены на осях, соосных осям каждой из внутренних цилиндрических расточек неподвижного корпуса, и выполненных, в свою очередь, в виде единого кривошипа, оси которого по отношению к смежным частям кривошипа расположены соосно осям каждой из внутренних цилиндрических расточек неподвижного корпуса.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, in the rotor-blade machine, having a fixed body with an internal cylindrical bore, forming the working chamber of the machine, and the windows for supplying and discharging the working medium in communication with the pressure and drain lines, respectively, are hollow a rotor with a drive and longitudinal radial profiled grooves mounted in a fixed body eccentrically with respect to the bore of the fixed body, the blades are blades with eyes installed in hinges, in turn, arranged to rotate in longitudinal radial profiled grooves of the rotor, according to the invention, in a fixed housing there are more than one internal cylindrical bore that form the working chambers of the machine, with windows for supplying and discharging the working medium in communication with pressure and drain lines respectively, the adjacent body bores are made eccentrically and / or coaxially to each other, more than one cavity with longitudinal radial profiled grooves is made in the cylindrical rotor, and waiting from the cavities of the cylindrical rotor is aligned with the corresponding inner cylindrical bore of the stationary body, while the eyes of the blades are placed inside the rotor cavities and mounted on the axes coaxial to the axes of each of the internal cylindrical bores of the stationary body, and, in turn, are made in the form of a single crank , the axis of which with respect to the adjacent parts of the crank are aligned with the axes of each of the inner cylindrical bores of the stationary body.
В роторно-лопастной машине оси крайних по отношению ко всему кривошипу его шипов могут быть установлены в полом цилиндрическом роторе так, что ось соответствующего шипа соосна оси полого цилиндрического ротора.In a rotor-blade machine, the axes of the spikes extreme with respect to the entire crank of the spike can be mounted in the hollow cylindrical rotor so that the axis of the corresponding spike is coaxial with the axis of the hollow cylindrical rotor.
В роторно-лопастной машине шипы, крайние по отношению ко всему кривошипу могут быть установлены в полом цилиндрическом роторе с возможность скольжения в нем.In the rotor-blade machine, the spikes extreme with respect to the entire crank can be mounted in a hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding in it.
В роторно-лопастной машине во внутренней цилиндрической расточке неподвижного корпуса может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка выполнена, которая в этом случае, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью.In the rotor-blade machine in the inner cylindrical bore of the fixed housing, at least one longitudinal recess can be made, which in this case can be made with a cylindrical surface.
Изобретение поясняется чертежами, где,The invention is illustrated by drawings, where,
На Фиг.1 изображен боковой разрез роторно-лопастной машины с выполнением смежных расточек корпуса эксцентрично друг другу.Figure 1 shows a side section of a rotary vane machine with the implementation of adjacent body bores eccentrically to each other.
На Фиг.2 - сечение D-D Фиг.1;Figure 2 is a section D-D of Figure 1;
На Фиг.3 - сечение J-J Фиг.1;Figure 3 is a section J-J of Figure 1;
На Фиг.4 - сечение E-E Фиг.1;Figure 4 is a section E-E of Figure 1;
На Фиг.5 изображен боковой разрез роторно-лопастной машины с размещением шипа кривошипа в полом цилиндрическом роторе с возможность скольжения в нем.Figure 5 shows a side section of a rotary vane machine with the placement of the crank spike in a hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding in it.
На Фиг.6 изображен боковой разрез роторно-лопастной машины с выполнением смежных расточек корпуса эксцентрично и соосно друг другу - проиллюстрирована инвариантность устройства;Figure 6 shows a side section of a rotor-blade machine with the implementation of adjacent housing bores eccentrically and coaxially to each other - the invariance of the device is illustrated;
На Фиг.7 - сечение F-F Фиг.6;Figure 7 is a cross-section F-F of Figure 6;
На Фиг.8 - сечение G-G Фиг.6;On Fig - section G-G Fig.6;
На Фиг.9 - сечение H-H Фиг.6;Figure 9 is a cross-section H-H Figure 6;
На Фиг.10 изображен боковой разрез роторно-лопастной машины с размещением шипа кривошипа в полом цилиндрическом роторе с возможность скольжения в нем при инвариантном выполнении смежных расточек корпуса.Figure 10 shows a side section of a rotor-blade machine with the placement of the crank spike in a hollow cylindrical rotor with the possibility of sliding in it with an invariant execution of adjacent housing bores.
Для повышения надежности роторно-лопастной машины за счет предотвращения заклинивания взаимодействующих между собой элементов роторно-лопастного механизма, уменьшение трения в рабочих поверхностях трения, уменьшение общих механических потерь в заявленном изобретении применены следующие комплексные и/или альтернативные технические решения.To increase the reliability of a rotor-blade machine by preventing jamming of interacting elements of the rotor-blade mechanism, reducing friction in the working surfaces of friction, and reducing general mechanical losses in the claimed invention, the following complex and / or alternative technical solutions are used.
Роторно-лопастная машина имеет неподвижный корпус 1 с внутренней цилиндрической расточкой 2, образующей рабочую камеру машины, и окнами подвода 3 и отвода 4 рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно (не показано).The rotor-blade machine has a
Полый цилиндрический ротор 5 с приводом (не показано) и продольными радиальными профилированными пазами 6 установлен в неподвижном корпусе 1 эксцентрично по отношению к расточке 2 неподвижного корпуса 1.A hollow
Рабочие лопатки - лопасти 7 с проушинами 8 установлены в шарнирах 9.Working blades -
Шарниры 9 размещены с возможностью поворота в продольных радиальных профилированных пазах 6 полого ротора 5.The
В неподвижном корпусе 1 выполнено более одной внутренней цилиндрической расточки 2, образующие рабочие камеры машины, с окнами подвода 3 и отвода 4 рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно.In the
Смежные расточки 2 корпуса 1 выполнены эксцентрично и/или соосно друг Другу.
В цилиндрическом роторе 5 выполнено более одной полости 10 с продольными радиальными профилированными пазами 6.In a
Каждая из полостей 10 цилиндрического ротора 5 совмещена с соответствующей ей внутренней цилиндрической расточкой 2 неподвижного корпуса 1.Each of the
Проушины 8 лопаток 7 размещены внутри полостей 10 ротора 5 и установлены на осях 11, соосных осям каждой из внутренних цилиндрических расточек 2 неподвижного корпуса 1.The
Оси 11 объединены воедино и выполнены, в свою очередь, в виде единого кривошипа, оси которого по отношению к смежным частям кривошипа расположены соосно осям каждой из внутренних цилиндрических расточек 2 неподвижного корпуса 1.The
В этом случае, оси 12 крайних по отношению ко всему кривошипу его шипов могут быть установлены в полом цилиндрическом роторе 5 и так, что ось соответствующего шипа соосна оси полого цилиндрического ротора 5.In this case, the
Шипы, крайние по отношению ко всему кривошипу, могут быть установлены и в полом цилиндрическом роторе 5 и с возможность скольжения в нем.The spikes, extreme in relation to the entire crank, can be installed in the hollow
Во внутренней цилиндрической расточке 2 неподвижного корпуса 1 может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка 13, которая в этом случае, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью.In the inner
Роторно-лопастная машина работает следующим образом.Rotor-blade machine operates as follows.
Рабочая среда перемещается от окна подвода 3 к окну отвода 4 (см. стрелки на фиг.2-4) лопатками 7, которые совершают возвратно поступательные движения относительно ротора 5 при его вращении выдвигаясь и вдвигаясь из шарниров 9, в которых они размещены с зазором или без зазора, но с возможностью скольжения.The working medium moves from the
Для улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения длины ротора 5 и надежной работы в более широком диапазоне параметров за счет снижения пневмогидравлических и механических потерь при движении лопаток 7 в радиальных профилированных пазах 6 цилиндрического ротора 5, ось 11 выполнена в виде кривошипа не связанного со статором, а шипы кривошипа 12 установлены в роторе 5 соосно его оси с возможностью скольжения в роторе 5.To improve performance by increasing the length of the
Такая фиксация оси 11 лопаток 7 в элементах ротора позволяет избежать перекоса слишком длинной оси в случае ее консольного закрепления в корпусе как у прототипа, и, при необходимости увеличить длину ротора, а также обеспечивает возможность подвода и отвода энергии вращения с обоих концов ротора 5.This fixation of the
При этом с целью дополнительного увеличения производительности машины за счет увеличения длины ротора, в неподвижном корпусе 1 выполнено более одной внутренней цилиндрической расточки 2, образующих рабочие камеры машины, с окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с напорной и сливной магистралями, соответственно.Moreover, in order to further increase the productivity of the machine by increasing the length of the rotor, more than one inner
Непосредственным «масштабированием» достичь заявленного технического результата при фиксированных оборотах привода не представляется возможным, т.к., при этом возрастают линейные скорости скольжения концов лопаток 7 по цилиндрической расточке 2 корпуса 1, что увеличивает интенсивность износа концов лопаток и(или) приводит к необходимости снижения рабочего давления. Непосредственное увеличение длины расточки 2 и внутренней расточки 10 ротора 5 приведет к снижению жесткости (увеличению рабочих деформаций) шарниров 9, что увеличит износ и вероятность заклинивания механизма. Таким образом поставленная задача по увеличению производительности роторно-лопастной машины может быть достигнута выполнением более одной расточки 2 корпуса 1 и выполнением более одной соответствующей внутренней расточки 10 ротора 5, например, 2-х расточек 2 корпуса 1 и соответствующих им внутренних расточек 10 ротора 5, как показано на фиг.3.Direct “scaling” to achieve the claimed technical result at a fixed speed of the drive is not possible, because, while increasing the linear sliding speeds of the ends of the
Для разгрузки ротора 5 от радиального рабочего давления в неподвижном корпусе 1 внутренние цилиндрические расточки 2 могут быть выполнены эксцентрично, при этом разгрузка ротора осуществляется следующим образом.To unload the
При вращении ротора 5 по часовой стрелке в центральных цилиндрических расточках 2 корпуса 1 (см. фиг.3 и 8) окна отвода рабочей среды 4 расположены, например, справа и сила давления действует на ротор справа.When the
В боковых цилиндрических расточках 2 корпуса 1 выполненных эксцентрично центральной(ых) цилиндрической(их) расточки(ек) (см. фиг.2, 4, 7 и 9) окна отвода рабочей среды 4 расположены, например, слева и сила давления действует на ротор слева.In the lateral
Таким образом радиальные силы давления в центральной части ротора, действующие справа, в значительной степени компенсируются радиальными силами давления по концам ротора, действующими слева.Thus, the radial pressure forces in the central part of the rotor, acting on the right, are largely compensated by the radial pressure forces on the ends of the rotor, acting on the left.
Если длина эксцентричных расточек 2 корпуса 1 (см. Фиг.1 и Фиг.6) не критична для жесткости кривошипа 11, то внешние шипы 12 кривошипа 11 могут быть выполнены без опоры в роторе 5. В случае если длина эксцентричных расточек 2 корпуса 1 (см. Фиг.5 и Фиг.10) критична для жесткости кривошипа 11, то внешние шипы 12 кривошипа 11 должны быть выполнены с опорой в роторе 5.If the length of the
Во внутренней цилиндрической расточке 2 может быть выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка 13, которая, может быть выполнена с цилиндрической поверхностью с целью очистки ротора 5, подачи смазки или других целей, при этом ось 11, выполненная в виде кривошипа удерживает лопатки 7 через проушины 8 от попадания в продольную выемку(ки) 13 и заклинивания всего механизма.At least one
Роторно-лопастная машина может быть изготовлена с применением традиционных конструкционных материалов в условиях экспериментального или серийного производства.A rotary vane machine can be manufactured using traditional structural materials in experimental or mass production.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153854/06A RU2494259C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Rotary-vane machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011153854/06A RU2494259C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Rotary-vane machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011153854A RU2011153854A (en) | 2013-07-27 |
RU2494259C2 true RU2494259C2 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49155264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011153854/06A RU2494259C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Rotary-vane machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494259C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12165A (en) * | 1855-01-02 | Machine for blowing blasts | ||
US2022207A (en) * | 1933-09-15 | 1935-11-26 | Herbert J Kratzer | Positive displacement pump of the constant delivery type |
US2370934A (en) * | 1942-08-14 | 1945-03-06 | Philip S Mclean | Fluid pressure machine |
DE1426011A1 (en) * | 1961-07-12 | 1969-02-13 | Albert Hufgard | For use as a pump, compressor, engine or the like. certain device |
DE3128432A1 (en) * | 1980-11-08 | 1982-06-16 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Vane-type rotary pump and method for operating it |
DE3436873A1 (en) * | 1983-10-07 | 1985-05-02 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | WING VANE FOR A WING WHEEL PUMP |
RU2371586C2 (en) * | 2007-02-12 | 2009-10-27 | Виктор Иванович Ненашев | Rotor machine |
-
2011
- 2011-12-29 RU RU2011153854/06A patent/RU2494259C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12165A (en) * | 1855-01-02 | Machine for blowing blasts | ||
US2022207A (en) * | 1933-09-15 | 1935-11-26 | Herbert J Kratzer | Positive displacement pump of the constant delivery type |
US2370934A (en) * | 1942-08-14 | 1945-03-06 | Philip S Mclean | Fluid pressure machine |
DE1426011A1 (en) * | 1961-07-12 | 1969-02-13 | Albert Hufgard | For use as a pump, compressor, engine or the like. certain device |
DE3128432A1 (en) * | 1980-11-08 | 1982-06-16 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Vane-type rotary pump and method for operating it |
DE3436873A1 (en) * | 1983-10-07 | 1985-05-02 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | WING VANE FOR A WING WHEEL PUMP |
RU2371586C2 (en) * | 2007-02-12 | 2009-10-27 | Виктор Иванович Ненашев | Rotor machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011153854A (en) | 2013-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6014757B2 (en) | Blade type fluid transmission device | |
RU2014124684A (en) | VOLUME TYPE ENGINE WITH RADIALLY LIMITED ROTOR CLUTCHING | |
JP5611221B2 (en) | Sliding vane pump | |
CA2650245C (en) | Vane machine | |
RU2569992C1 (en) | Ryl hydraulic machine | |
RU2494259C2 (en) | Rotary-vane machine | |
KR20160142781A (en) | Device for reversing a blade of a runner unit | |
ATE352717T1 (en) | ROTARY PISTON MACHINE | |
RU116898U1 (en) | ROTARY-VANE MACHINE | |
RU116899U1 (en) | ROTARY-VANE MACHINE | |
RU116897U1 (en) | ROTARY-VANE MACHINE | |
EP3056737B1 (en) | Vane pump | |
RU2479723C1 (en) | Rotary blade machine | |
RU117975U1 (en) | ROTARY-VANE MACHINE | |
RU2627488C1 (en) | Displacement roller pump | |
US9297379B2 (en) | Oval chamber vane pump | |
RU2591216C1 (en) | Screw hydraulic machine with variable teeth tension | |
WO2013032367A2 (en) | Rotary vane machine | |
RU2825175C1 (en) | Single-blade cam supercharger | |
CN113027751B (en) | Single-acting oil-trapping-free vane pump | |
BR112013032575B1 (en) | downhole hydraulic pump | |
RU2790647C1 (en) | Volumetric downhole motor | |
KR101056663B1 (en) | Vane Fluid Machine | |
RU2775052C1 (en) | Multistage trochoid pump and pump stage | |
RU131822U1 (en) | ROTARY PUMP |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141230 |