RU2731427C1 - Цилиндрическая симметричная машина объемного действия - Google Patents
Цилиндрическая симметричная машина объемного действия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731427C1 RU2731427C1 RU2020103337A RU2020103337A RU2731427C1 RU 2731427 C1 RU2731427 C1 RU 2731427C1 RU 2020103337 A RU2020103337 A RU 2020103337A RU 2020103337 A RU2020103337 A RU 2020103337A RU 2731427 C1 RU2731427 C1 RU 2731427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- machine
- outer rotor
- motor
- machine according
- Prior art date
Links
- 230000009471 action Effects 0.000 title description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F01C1/107—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
- F04C11/008—Enclosed motor pump units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
- F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C15/0069—Magnetic couplings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/10—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C18/107—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/084—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
- F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
- F04C2/1076—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member orbits or wobbles relative to the other member which rotates around a fixed axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/02—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2230/00—Manufacture
- F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/40—Electric motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цилиндрической симметричной машине объемного действия. Машина (1) содержит два взаимодействующих ротора (6a, 6b), а именно наружный ротор (6a), установленный с возможностью вращения в машине (1), и внутренний ротор (6b), установленный с возможностью вращения в наружном роторе (6a). Машина (1) имеет электрический двигатель (15) с ротором (16) и статором (17) для приведения в движение роторов (6a, 6b). Двигатель (15) установлен вокруг ротора (6a). Статор (17) непосредственно приводит в движение ротор (6a). Двигатель (15) продолжается только вдоль части длины (L) роторов (6a, 6b). Двигатель (15) расположен на конце (9b) ротора (6b), имеющем наименьший диаметр (D). Изобретение направлено на обеспечение компактной, надежной и эффективной машины. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к цилиндрической симметричной машине объемного действия.
Машина объемного действия также известна под названием (на английском языке) «positive displacement machine».
В частности изобретение относится к машинам, таким как расширительные устройства, компрессоры и насосы с цилиндрической симметрией, содержащим два ротора, а именно, внутренней ротор, который установлен с возможностью вращения в наружном роторе.
Эти машины известны и описываются, например, в US 1892217. Также известно, что роторы могут иметь цилиндрическую или коническую форму.
Известно, что привод этих машин может осуществляться с помощью электрического двигателя.
Здесь, вал ротора в роторе двигателя будет приводить в движение вал ротора внутреннего или наружного ротора, при этом используются зубчатые колеса, муфты, ременные приводы или тому подобное для обеспечения передаточного механизма между обоими валами ротора.
Эти машины имеют очень большой объем и содержат большое количество частей двигателя, роторов компрессора или расширительного устройства и соответствующих корпусов.
В результате занимаемые машиной площадь или пространство являются относительно большими.
Эта машина также будет относительно дорогой из–за большого количества частей и, вследствие этого, более дорогой сборки.
Другим недостатком является необходимость в большом количестве уплотнений валов и подшипников для уплотнения всех частей и установки этих частей с возможностью вращения в корпусах.
Уплотнения представляют опасность, если они выйдут из строя, в то время как подшипники влекут за собой потери.
Целью настоящего изобретения является решение одного или более из приведенных выше и/или других недостатков.
Настоящее изобретение предлагает цилиндрическую симметричную машину объемного действия, содержащую два взаимодействующих ротора, а именно, наружный ротор, установленный с возможностью вращения в машине, и внутренний ротор, установленный с возможностью вращения в наружном роторе, при этом машина имеет электрический двигатель с ротором двигателя и статором двигателя для приведения в движение наружного и внутреннего роторов, отличающуюся тем, что электрический двигатель установлен вокруг наружного ротора, при этом статор двигателя непосредственно приводит в движение наружный ротор, и при этом электрический двигатель продолжается только вдоль части длины наружного ротора и внутреннего ротора, причем двигатель расположен на конце внутреннего ротора, имеющем наименьший диаметр.
Преимущество заключается в том, что отсутствует необходимость в передаточном механизме между наружным ротором и статором двигателя или ротором двигателя, так как статор двигателя непосредственно приводит в движение наружный ротор, так что требуется меньше частей.
Другое преимущество заключается в том, что благодаря установке электрического двигателя вокруг наружного ротора занимаемая машиной площадь может быть уменьшена, и машина становится меньше и более компактной.
Кроме того, требуется меньше уплотнений валов, что увеличивает надежность машины.
Дополнительно, требуется меньше подшипников, что дает меньшие потери и, следовательно, более эффективную машину.
В практическом варианте осуществления ротор двигателя и наружный ротор выполнены как единое целое или образуют единое целое.
Ротор двигателя и наружный ротор могут быть, например, непосредственно соединены друг с другом с помощью прессовой посадки, сварки или тому подобного.
Этот вариант осуществления имеет преимущество в том, что может использоваться стандартный наружный ротор.
В другом практическом варианте осуществления наружный ротор служит в качестве ротора двигателя.
Это будет обеспечивать возможность получения еще более компактной машины, поскольку несколько частей как бы больше не будут присутствовать, так как функции частей или компонентов объединяются, т.е. некоторые части являются общими.
Чтобы лучше показать особенности изобретения, некоторые предпочтительные варианты осуществления цилиндрической симметричной машины объемного действия в соответствии с изобретением будут описаны ниже в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 схематически иллюстрирует машину в соответствии с изобретением.
Схематически иллюстрируемая машина 1 на фиг. 1 в данном случае представляет собой компрессорное устройство.
В соответствии с изобретением машина 1 также может представлять собой расширительное устройство. Изобретение также может относиться к насосному устройству.
Машина 1 представляет собой цилиндрическую симметричную машину объемного действия 1. Это означает, что машина 1 имеет цилиндрическую симметрию, т.е. такие же симметричные свойства, что и конус.
Машина 1 содержит корпус 2, имеющий впуск 3 для всасывания подлежащего сжатию газа и выпуск 4 для сжатого газа. Корпус 2 образует камеру 5.
В корпусе 2 машины 1 в камере 5 расположены два взаимодействующих ротора 6a, 6b, а именно, наружный ротор 6a, установленный с возможностью вращения в корпусе 2, и внутренний ротор 6b, установленный с возможностью вращения в наружном роторе 6a.
Оба ротора 6a, 6b имеют выступы 7 и способны вращаться относительно друг друга взаимодействующим образом, при этом между выступами 7 образуется камера 8 сжатия, объем которой уменьшается при вращении роторов 6a, 6b, так что газ, захваченный в камере 8 сжатия, сжимается. Это принцип очень похож на известные соприкасающиеся взаимодействующие винтовые роторы.
Роторы 6a, 6b установлены с помощью подшипников в машине 1, при этом внутренний ротор 6b установлен в машине 1 на одном конце 9a. В этом случае только один подшипник 10 используется для установки внутреннего ротора 6b в корпусе 2 машины 1. Подшипник 10 представляет собой упорный подшипник, воспринимающий осевое усилие, действующее на внутренний ротор 6b. Осевое усилие может быть направлено влево.
Другой конец 9b внутреннего ротора 6b как бы поддерживается наружным ротором 6a.
Наружный ротор 6a в иллюстрируемом примере на обоих концах 9a, 9b установлен с помощью подшипников в машине 1. Здесь используется по меньшей мере один упорный подшипник 12, способный воспринимать осевые усилия, действующие на наружный ротор 6a. Другой подшипник 11, с помощью которого наружный ротор 6a установлен в корпусе 2, может представлять собой подшипник типа, отличающегося от упорного подшипника.
Благодаря этой простой конфигурации подшипников потери, связанные с подшипниками 10, 11, 12, могут быть сведены к минимуму.
В иллюстрируемом примере роторы 6a, 6b имеют коническую форму, при этом диаметр D, D’ роторов 6a, 6b уменьшается в осевом направлении X–X’. Это не является обязательным условием для изобретения. Диаметр D, D’ роторов 6a, 6b также может быть постоянным или изменяться другим образом в осевом направлении X–X’.
Такая форма роторов 6a, 6b является подходящей как для компрессорного устройства, так и для расширительного устройства. Роторы 6a, 6b в качестве альтернативы могут иметь цилиндрическую форму с постоянным диаметром D, D’. Далее, они могут иметь или переменный шаг, так что имеется встроенное объемное отношение, в случае компрессорного или расширительного устройства, или постоянный шаг, в случае, если машина 1 представляет собой насосное устройство.
Ось 13 наружного ротора 6a и ось 14 внутреннего ротора 6b не являются параллельными, а расположены под углом α, при этом оси 13, 14 пересекаются друг с другом в точке P.
Это не является обязательным условием для изобретения. Например, если роторы 6a, 6b имеют постоянный диаметр D, D’, оси 13, 14 могут быть вместо этого параллельными.
Хотя оси 13, 14 расположены под углом α, они представляют собой фиксированные оси 13, 14. Это означает, что во время вращения роторов 6a, 6b оси 13, 14 не смещаются или перемещаются относительно корпуса 2 машины 1. Другими словами, оси 13, 14 не будут совершать орбитального движения.
Преимуществом этого является то, что не требуется никаких дополнительных технических средств, таких как специальные зубчатые колеса, для обеспечения правильного относительного перемещения между обоими роторами 6a, 6b.
Кроме того, машина 1 также имеет электрический двигатель 15, который будет приводить в движение роторы 6a, 6b. Двигатель 15 имеет ротор 16 двигателя и статор 17 двигателя.
В соответствии с изобретением электрический двигатель 15 установлен вокруг наружного ротора 6a, при этом статор 17 двигателя непосредственно приводит в движение наружный ротор 6a.
В иллюстрируемом примере это реализовано тем, что наружный ротор 6a служит также в качестве ротора 16 двигателя.
Другими словами, одна часть машины 1 будет выполнять две функции, а именно, функцию наружного ротора 6a и функцию ротора 16 двигателя.
Тем самым статор 17 двигателя будет непосредственно приводить в движение наружный ротор 6a.
В результате машина 1 будет содержать меньше частей, так что машина 1 будет более компактной и менее сложной.
Так как статор 17 двигателя электрического двигателя 15 обычно генерирует цилиндрическое симметричное вращающееся поле для приведения в движение ротора 16 двигателя, ротор 16 двигателя, и тем самым, в этом случае, также и наружный ротор 6a, должны иметь цилиндрическую симметрию.
Так как наружный ротор 6a выполняет функцию ротора 16 двигателя, двигатель 15 не добавляет каких–либо дополнительных вращающихся частей в машину 1. Поэтому в результате также отсутствуют дополнительные подшипники и тому подобное с соответствующими потерями.
Магниты 18 электрического двигателя 15 в данном случае предпочтительно встроены в наружный ротор 6a. Магниты 18 могут представлять собой постоянные магниты. Конечно, также возможно, что магниты 18 не встроены в наружный ротор 6a, а, например, установлены на его наружной стороне.
Вместо электрического двигателя 15 с постоянными магнитами (т.е. синхронного двигателя с постоянными магнитами) также может использоваться асинхронный индукционный двигатель, при этом магниты 18 заменяются на короткозамкнутую обмотку («беличью клетку»). С помощью индукции от статора 17 двигателя в короткозамкнутой обмотке индуцируется ток.
С другой стороны, двигатель 15 также может быть реактивного типа или индукционного типа или комбинации типов.
Как можно увидеть на чертеже, электрический двигатель 15 продолжается только вдоль части длины L роторов 6a, 6b, при этом двигатель 15 расположен на конце 9b, имеющем наименьший диаметр D.
Это означает, что магниты 18 расположены на конце 9b роторов 6a, 6b, имеющем меньший диаметр D. Конечно, также возможно, что магниты 18 и двигатель 15 расположены на другом, большем конце с диаметром D’.
Это повлечет за собой дополнительную экономию пространства, так что машина 1 становится еще более компактной. Чтобы сделать машину 1 как можно более компактной, максимальный диаметр E двигателя 15 предпочтительно больше максимального диаметра D’ наружного ротора 6a максимально в 2 раза, предпочтительно максимально в 1,7 раза и более предпочтительно максимально в 1,5 раза.
Однако изобретение не ограничивается приведенными выше размерами. В качестве альтернативы, максимальный диаметр D’ наружного ротора 6a может, например, быть больше внутреннего диаметра F статора 17 двигателя. Чтобы сделать машину 1 еще более компактной, максимальный диаметр D’ наружного ротора 6a может быть больше максимального диаметра E двигателя 15, т.е. наружного диаметра статора 17 двигателя. Если наружный ротор 6a изготавливают с помощью инжекционного формования, магниты 18 предпочтительно формуются совместно с наружным ротором 6a во время процесса инжекционного формования.
Среди прочего, благодаря этому отличительному признаку в комбинации с тем, что двигатель 15 расположен на конце 9b роторов 6a, 6b, имеющем наименьший диаметр D, максимальный диаметр E двигателя 15 может быть таким небольшим. Чем меньше максимальный диаметр E двигателя 15, тем более компактной является конечная машина 1, и тем меньше занимаемая машиной 1 площадь.
Конечно, это не исключает того, что другие части машины 1, такие как, например, внутренний ротор 6a, также изготавливают с помощью инжекционного формования.
Статор 17 двигателя установлен вокруг наружного ротора 6a охватывающим образом, при этом статор 17 двигателя в этом случае расположен в корпусе 2 машины 1.
Благодаря установке двигателя 1 в корпусе 2 машины 1 не требуется обеспечивать специальный корпус для двигателя, и машина 1 может быть выполнена более компактной. Кроме того, здесь также не требуются уплотнения между двигателем 15 и роторами 6a, 6b.
Кроме того, смазку двигателя 15 и роторов 6a, 6b можно тем самым осуществлять вместе, так как они расположены в одном корпусе 2 и, следовательно, не изолированы друг от друга.
Конечно, также возможно, что корпус 2 выполнен таким образом, что он может также служить в качестве корпуса 2 двигателя 15, или что для двигателя 15 обеспечен отдельный корпус 2, который прикреплен к корпусу 2 роторов 6a, 6b.
Хотя в иллюстрируемом примере наружный ротор 6a машины 1 служит в качестве ротора 16 двигателя, также возможно, что ротор 16 двигателя и наружный ротор 6a выполнены как единое целое или что они образуют единое целое, например, они непосредственно соединены друг с другом с помощью прессовой посадки, сварки или тому подобного.
Работа машины 1 является очень простой и выглядит следующим образом.
Во время работы машины 1 статор 17 двигателя будет приводить в движение ротор 16 двигателя известным образом.
Так как в данном случае наружный ротор 6a служит в качестве ротора 16 двигателя, он также будет приводиться в движение.
Наружный ротор 6a будет приводить в движение внутренний ротор 6b таким же образом, как и в известном винтовом компрессоре с впрыском масла с охватываемым и охватывающим винтовыми роторами, при этом, например, охватываемый винтовой ротор приводится в движение двигателем 15.
Благодаря вращению роторов 6a, 6b из впуска 3 будет всасываться газ, который будет попадать в камеру 8 сжатия между роторами 6a, 6b. Когда газ всасывается из впуска 3, он будет течь вдоль ротора 16 двигателя и статора 17 двигателя в соответствии со стрелками P на фиг. 1, и тем самым обеспечивает охлаждение двигателя 15.
С помощью вращения камера 8 сжатия смещается в направлении выпуска 4, и в то же время она будет уменьшаться в объеме, чтобы тем самым обеспечить сжатие газа.
Сжатый воздух затем может выходить из машины 1 через выпуск 4.
Во время работы жидкость будет впрыскиваться в машину 1 для охлаждения и/или смазки ее частей. Этими частями, среди прочего, являются подшипники 10, 11, 12, внутренний и наружный роторы 6a, 6b, обмотки статора 17 двигателя, …
Для этого машина 1 имеет контур для впрыска жидкости, не показанный на чертежах. Эта жидкость, например, может представлять собой масло, синтетическое масло или другое.
Здесь жидкость также будет впрыскиваться в камеру 5, что будет обеспечивать смазку и уплотнение между внутренним и наружным роторами 6a, 6b.
Через выпуск 4 эта жидкость будет выходить из машины 1, вместе со сжатым газом. Жидкость может быть отделена от газа с помощью сепаратора и восстановлена.
Конечно, также возможно, что машина 1 не использует жидкость, и смазку выполняют с помощью жира вместо масла.
Настоящее изобретение не ограничивается каким–либо образом вариантами осуществления, описываемыми в качестве примера и иллюстрируемыми на чертежах, и цилиндрическая симметричная машина объемного действия в соответствии с изобретением может быть реализована в любых формах и размерах, не выходя за пределы объема изобретения.
Claims (13)
1. Цилиндрическая симметричная машина объемного действия (1), содержащая два взаимодействующих ротора (6a, 6b), а именно наружный ротор (6a), установленный с возможностью вращения в машине (1), и внутренний ротор (6b), установленный с возможностью вращения в наружном роторе (6a), при этом машина (1) имеет электрический двигатель (15) с ротором (16) двигателя и статором (17) двигателя для приведения в движение наружного и внутреннего роторов (6a, 6b), отличающаяся тем, что электрический двигатель (15) установлен вокруг наружного ротора (6a), при этом статор (17) двигателя выполнен с возможностью непосредственного приведения в движение наружного ротора (6a), при этом электрический двигатель (15) продолжается только вдоль части длины (L) наружного ротора (6a) и внутреннего ротора (6b), причем двигатель (15) расположен на конце (9b) внутреннего ротора (6b), имеющем наименьший диаметр (D), и при этом наружный ротор (6a) и внутренний ротор (6b) имеют коническую форму.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что ротор (16) двигателя и наружный ротор (6a) выполнены как единое целое.
3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что наружный ротор (6a) служит в качестве ротора (16) двигателя.
4. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что электрический двигатель (15) имеет постоянные магниты (18), встроенные в наружный ротор (6a).
5. Машина по любому одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что внутренний ротор (6b) и наружный ротор (6a) имеют оси (13, 14), расположенные под углом (α) относительно друг друга, при этом оси (13, 14) пересекаются друг с другом.
6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что оси (13, 14) внутреннего ротора (6b) и наружного ротора (6a) являются фиксированными осями, не совершающими орбитального движения.
7. Машина по любому одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что внутренний ротор (6b) установлен на одном конце (9a) в машине (1) с помощью подшипников.
8. Машина по любому одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что наружный ротор (6a) установлен в машине (1) с помощью по меньшей мере одного упорного подшипника (11).
9. Машина по любому одному из пп. 1-8, отличающаяся тем, что машина (1) представляет собой расширительное, компрессорное или насосное устройство.
10. Машина по любому одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что наружный ротор (6a) изготовлен с помощью методов инжекционного формования.
11. Машина по пп. 4 и 10, отличающаяся тем, что магниты (18) сформованы совместно с наружным ротором (6a) во время процесса инжекционного формования.
12. Машина по любому одному из пп. 1-11, отличающаяся тем, что машина (1) имеет корпус (2), при этом двигатель (15) установлен в корпусе (2) или при этом корпус (2) также служит в качестве корпуса (2) двигателя (15).
13. Машина по любому одному из пп. 1-12, отличающаяся тем, что максимальный диаметр (E) двигателя (15) максимально в 2 раза, предпочтительно максимально в 1,7 раз и более предпочтительно максимально в 1,5 раза больше максимального диаметра (D’) наружного ротора (6a).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2017/5459A BE1025347B1 (nl) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Cilindrisch symmetrische volumetrische machine |
BE2017/5459 | 2017-06-28 | ||
PCT/IB2018/054004 WO2019002994A1 (en) | 2017-06-28 | 2018-06-05 | CYLINDRICAL SYMMETRIC VOLUMETRIC MACHINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731427C1 true RU2731427C1 (ru) | 2020-09-02 |
Family
ID=59294882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020103337A RU2731427C1 (ru) | 2017-06-28 | 2018-06-05 | Цилиндрическая симметричная машина объемного действия |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11225964B2 (ru) |
EP (1) | EP3645889B1 (ru) |
JP (1) | JP6987899B2 (ru) |
KR (1) | KR102207772B1 (ru) |
CN (2) | CN109139462B (ru) |
BE (1) | BE1025347B1 (ru) |
CA (1) | CA3063519C (ru) |
DK (1) | DK3645889T3 (ru) |
ES (1) | ES2871129T3 (ru) |
RU (1) | RU2731427C1 (ru) |
WO (1) | WO2019002994A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1025347B1 (nl) * | 2017-06-28 | 2019-02-05 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Cilindrisch symmetrische volumetrische machine |
BE1025570B1 (nl) * | 2017-09-21 | 2019-04-17 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Cilindrisch symmetrische volumetrische machine |
CN113513476B (zh) * | 2021-07-12 | 2022-05-20 | 西安交通大学 | 一种变螺距的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机 |
CN114458600B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-04-16 | 西安交通大学 | 一种用于锥螺杆压缩机的排气密封结构及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2765114A (en) * | 1953-06-15 | 1956-10-02 | Robbins & Myers | Cone type compressor |
US6361292B1 (en) * | 2000-04-12 | 2002-03-26 | Sheldon S. L. Chang | Linear flow blood pump |
RU2361116C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2009-07-10 | Неч-Монопумпен Гмбх | Одновинтовой насос со встроенным приводом |
US20120164009A1 (en) * | 2009-09-11 | 2012-06-28 | Jtekt Corporation | Electric pump unit |
RU2535795C2 (ru) * | 2009-03-02 | 2014-12-20 | Ральф ДАУНХАЙМЕР | Эксцентриковый червячный насос (варианты) |
JP2016035219A (ja) * | 2014-08-01 | 2016-03-17 | 木村化工機株式会社 | 一軸偏心型ガス膨張機、一軸偏心型ガス圧縮機、一軸偏心型ガス膨張機を用いた熱エネルギー回収システムおよび発電システム |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1892217A (en) * | 1930-05-13 | 1932-12-27 | Moineau Rene Joseph Louis | Gear mechanism |
US4127365A (en) * | 1977-01-28 | 1978-11-28 | Micropump Corporation | Gear pump with suction shoe at gear mesh point |
US4863357A (en) * | 1986-04-23 | 1989-09-05 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary positive displacement machine for a compressible working fluid |
US4802827A (en) * | 1986-12-24 | 1989-02-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Compressor |
JP2002054588A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Toshiba Kyaria Kk | 流体圧縮機 |
JP2003056474A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポンプ |
JP4272112B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2009-06-03 | 株式会社日立製作所 | モータ一体型内接歯車式ポンプ及び電子機器 |
JP2008175199A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-31 | Heishin Engineering & Equipment Co Ltd | 一軸偏心ねじポンプ |
JP2013234597A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動ポンプ |
JP2017506308A (ja) * | 2014-02-18 | 2017-03-02 | バート ローターズ ユーケー リミテッドVert Rotors Uk Limited | 容積型回転機械 |
CN205638931U (zh) * | 2016-05-06 | 2016-10-12 | 宁波华生压缩机有限公司 | 一种无油螺旋压缩机 |
BE1025347B1 (nl) * | 2017-06-28 | 2019-02-05 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Cilindrisch symmetrische volumetrische machine |
BE1025569B1 (nl) * | 2017-09-21 | 2019-04-17 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Cilindrisch symmetrische volumetrische machine |
-
2017
- 2017-06-28 BE BE2017/5459A patent/BE1025347B1/nl active IP Right Grant
-
2018
- 2018-06-05 RU RU2020103337A patent/RU2731427C1/ru active
- 2018-06-05 US US16/616,612 patent/US11225964B2/en active Active
- 2018-06-05 JP JP2019571546A patent/JP6987899B2/ja active Active
- 2018-06-05 CA CA3063519A patent/CA3063519C/en active Active
- 2018-06-05 WO PCT/IB2018/054004 patent/WO2019002994A1/en active Search and Examination
- 2018-06-05 DK DK18729211.5T patent/DK3645889T3/da active
- 2018-06-05 EP EP18729211.5A patent/EP3645889B1/en active Active
- 2018-06-05 ES ES18729211T patent/ES2871129T3/es active Active
- 2018-06-05 KR KR1020207002426A patent/KR102207772B1/ko active IP Right Grant
- 2018-06-28 CN CN201810682608.5A patent/CN109139462B/zh active Active
- 2018-06-28 CN CN201821008905.3U patent/CN208858561U/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2765114A (en) * | 1953-06-15 | 1956-10-02 | Robbins & Myers | Cone type compressor |
US6361292B1 (en) * | 2000-04-12 | 2002-03-26 | Sheldon S. L. Chang | Linear flow blood pump |
RU2361116C2 (ru) * | 2004-08-10 | 2009-07-10 | Неч-Монопумпен Гмбх | Одновинтовой насос со встроенным приводом |
RU2535795C2 (ru) * | 2009-03-02 | 2014-12-20 | Ральф ДАУНХАЙМЕР | Эксцентриковый червячный насос (варианты) |
US20120164009A1 (en) * | 2009-09-11 | 2012-06-28 | Jtekt Corporation | Electric pump unit |
JP2016035219A (ja) * | 2014-08-01 | 2016-03-17 | 木村化工機株式会社 | 一軸偏心型ガス膨張機、一軸偏心型ガス圧縮機、一軸偏心型ガス膨張機を用いた熱エネルギー回収システムおよび発電システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11225964B2 (en) | 2022-01-18 |
JP2020525699A (ja) | 2020-08-27 |
DK3645889T3 (da) | 2021-03-22 |
JP6987899B2 (ja) | 2022-01-05 |
CN208858561U (zh) | 2019-05-14 |
KR102207772B1 (ko) | 2021-01-26 |
CA3063519C (en) | 2021-09-21 |
CN109139462B (zh) | 2020-03-13 |
BE1025347B1 (nl) | 2019-02-05 |
EP3645889B1 (en) | 2021-02-24 |
CN109139462A (zh) | 2019-01-04 |
KR20200023422A (ko) | 2020-03-04 |
BE1025347A1 (nl) | 2019-01-29 |
ES2871129T3 (es) | 2021-10-28 |
US20200088192A1 (en) | 2020-03-19 |
WO2019002994A1 (en) | 2019-01-03 |
CA3063519A1 (en) | 2019-01-03 |
EP3645889A1 (en) | 2020-05-06 |
BR112019027986A2 (pt) | 2020-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2731427C1 (ru) | Цилиндрическая симметричная машина объемного действия | |
CA3070200C (en) | Cylindrical symmetric positive displacement machine | |
RU2734375C1 (ru) | Цилиндрическая симметричная объемная машина | |
BR112019027986B1 (pt) | Máquina volumétrica simétrica cilíndrica | |
KR101738460B1 (ko) | 밀폐형 압축기 | |
US20190024664A1 (en) | Compressor having centrifugation structure for supplying oil | |
KR20160132802A (ko) | 밀폐형 압축기 | |
CN106662093A (zh) | 开放型压缩机 |