RU69157U1

RU69157U1 - MULTI-STAGE ROTOR-VORTEX MACHINE

Info

Publication number: RU69157U1
Application number: RU2007135650/22U
Authority: RU
Inventors: Петр Георгиевич Крапивин
Original assignee: Беликов Александр Юрьевич
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2007-12-10

Abstract

Многоступенчатая роторно-вихревая машина Multistage rotary vortex machine

Полезная модель относится к области машиностроения и направлена на упрощение технологии изготовления многоступенчатой роторно-вихревой машины, используемой в качестве насоса или двигателя. Многоступенчатая роторно-вихревая машина содержит размещенный в корпусе пакет ступеней, каждая из которых содержит закрепленный на валу с образованием кольцевого канала ротор, выполненный в виде диска с торообразными пазами на торцевых поверхностях и разделителем, и закрепленный в корпусе статор, выполненный из двух дисков, между которыми размещен ротор с образованием двух рабочих полостей, на торцевой поверхности каждого из дисков статора, обращенной к ротору, выполнены рабочие лопатки, при этом в теле одного диска статора ступени выполнен входной канал, в теле второго диска статора этой ступени выполнен выходной канал, который сообщает кольцевой канал с входным каналом диска статора следующей ступени, а в теле ротора выполнены каналы, сообщающие рабочие полости, образованные между дисками статора и ротором, с входным и кольцевым каналами.The utility model relates to the field of engineering and is aimed at simplifying the manufacturing technology of a multi-stage rotary vortex machine used as a pump or engine. A multi-stage rotor-vortex machine contains a package of steps located in the housing, each of which contains a rotor mounted on a shaft with the formation of an annular channel, made in the form of a disk with toroidal grooves on the end surfaces and a separator, and a stator made of two disks fixed in the housing, between with which the rotor is placed with the formation of two working cavities, working blades are made on the end surface of each of the stator disks facing the rotor, while in the body of one stator disk of the stator stage The input channel is filled, the output channel is made in the body of the second stator disk of this stage, which communicates the annular channel with the input channel of the next stage stator disk, and the channels communicating working cavities formed between the stator disks and the rotor with the input and ring channels are made in the rotor body .

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и направлена на упрощение технологии изготовления многоступенчатой роторно-вихревой машины, используемой в качестве насоса или двигателя.The utility model relates to the field of engineering and is aimed at simplifying the manufacturing technology of a multi-stage rotary vortex machine used as a pump or engine.

Из уровня техники известна многоступенчатая роторно-вихревая машина, содержащая размещенный в корпусе пакет ступеней с рабочими полостями, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, а каждая из ступеней содержит закрепленный на валу с образованием кольцевого канала ротор, выполненный в виде диска с полуторообразными пазами на торцевых поверхностях и разделителем, и закрепленный в корпусе статор с рабочими лопатками, при этом в теле ротора выполнены каналы, сообщающие рабочую полость, образованную между статором и ротором, с входным и кольцевым каналами (RU 64697 U1, F01D 1/08, опубл. 10.07.2007). Основным недостатком данной машины является сложность конструктивного выполнения и технологии изготовления статора.The prior art multistage rotary vortex machine containing a package of steps placed in the housing with working cavities, in which the input and output channels of adjacent steps are communicated with each other, and each of the steps contains a rotor mounted on a shaft to form an annular channel, made in the form a disk with one and a half grooves on the end surfaces and a separator, and a stator fixed to the housing with working blades, while channels are made in the rotor body that communicate with the working cavity formed between the stator and rotor, with the inlet and the annular channels (RU 64697 U1, F01D 1/08, publ. 10.07.2007). The main disadvantage of this machine is the complexity of the design and manufacturing technology of the stator.

Полезная модель направлена на упрощение технологии изготовления многоступенчатой роторно-вихревой машины.The utility model is aimed at simplifying the manufacturing technology of a multi-stage rotary vortex machine.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в многоступенчатой роторно-вихревой машине, содержащей размещенный в корпусе пакет ступеней с рабочими полостями, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, а каждая из ступеней содержит закрепленный на валу с образованием кольцевого канала ротор, выполненный в виде диска с торообразными пазами на торцевых поверхностях и разделителем, и The solution to this problem is provided by the fact that in a multi-stage rotor-vortex machine containing a package of steps with working cavities located in the housing, in which the input and output channels of adjacent steps are communicated with each other, and each of the steps contains a rotor fixed to the shaft to form an annular channel made in the form of a disk with toroidal grooves on the end surfaces and a separator, and

закрепленный в корпусе статор с рабочими лопатками, при этом в теле ротора выполнены каналы, сообщающие рабочую полость, образованную между статором и ротором, с входным и кольцевым каналами, согласно полезной модели, статор каждой ступени состоит из двух независимых дисков, между которыми размещен ротор с образованием двух рабочих полостей, а на торцевой поверхности каждого из дисков, обращенной к ротору, выполнены рабочие лопатки, при этом в теле одного диска статора ступени выполнен входной канал, в теле второго диска статора этой ступени выполнен выходной канал, который сообщает кольцевой канал с входным каналом диска статора следующей ступени.the stator is fixed in the housing with rotor blades, while in the rotor body there are channels communicating the working cavity formed between the stator and the rotor, with inlet and annular channels, according to the utility model, the stator of each stage consists of two independent disks, between which there is a rotor with the formation of two working cavities, and on the end surface of each of the disks facing the rotor, working blades are made, while in the body of one disk of the stator of the stage an input channel is made, in the body of the second disk of the stator of this stup audio output channel formed that communicates with the annular passage inlet stator disc next stage.

Заявленное выполнение каждого статора каждой ступени из двух независимых частей - дисков, в теле одного из которых выполнен входной канал, а в теле второго - выполнен выходной канал, который сообщен с входным каналом диска статора следующей ступени, и размещение между ними ротора с образованием двух рабочих полостей существенно упрощает как конструкцию и технологии изготовления статора, так и конструкцию и технологии изготовления самой многоступенчатой роторно-вихревой машины в целом.The claimed implementation of each stator of each stage from two independent parts - disks, in the body of one of which the input channel is made, and in the body of the second - the output channel is made, which is in communication with the input channel of the stator disk of the next stage, and the placement of the rotor between them with the formation of two working cavity significantly simplifies the design and manufacturing technology of the stator, as well as the design and manufacturing technology of the multi-stage rotary vortex machine as a whole.

На Фиг.1 представлен общий вид многоступенчатой роторно-вихревой машины; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1.Figure 1 presents a General view of a multi-stage rotary vortex machine; figure 2 is a section aa in figure 1.

Многоступенчатая роторно-вихревая машина содержит корпус 1 с пакетом ступеней, каждая из которых включает ротор 2, выполненный в виде диска с торообразными пазами 3 на торцевых поверхностях и разделителем 4, который закреплен на валу 5 с образованием кольцевого канала 6, и закрепленный в корпусе 1 статор, составленный из двух независимых дисков 7 и 8, между которыми размещен ротор 2 с образованием двух рабочих полостей 9 и 10. На торцевой поверхности каждого из дисков 7 и 8, обращенной к A multi-stage rotary vortex machine contains a housing 1 with a package of steps, each of which includes a rotor 2, made in the form of a disk with toroidal grooves 3 on the end surfaces and a separator 4, which is mounted on the shaft 5 with the formation of an annular channel 6, and fixed in the housing 1 a stator composed of two independent disks 7 and 8, between which the rotor 2 is placed with the formation of two working cavities 9 and 10. On the end surface of each of the disks 7 and 8, facing

ротору, выполнены торообразные участки 11 с рабочими лопатками 12, при этом в теле диска 7 статора каждой ступени выполнен входной канал 13, а в теле второго диска 8 статора этой ступени выполнен выходной канал 14, который сообщает кольцевой канал 6 с входным каналом 13 диска статора 7 следующей ступени. В теле ротора 2 выполнены подводящий канал 15, который соединяет входной канал 13 с рабочими полостями 9 и 10, и впускные окна 16, выпускные окна 17 и отводящий канал 18, сообщающий рабочие полости 9 и 10 с кольцевым каналом 6, при этом разделитель 4 расположен между впускными окнами 16 канала 15 и выпускными окнами 17 канала 18.the rotor is made toroidal sections 11 with the working blades 12, while the input channel 13 is made in the body of the stator disk 7 of each stage, and the output channel 14 is made in the body of the second stator disk 8 of this stage, which communicates the annular channel 6 with the input channel 13 of the stator disk 7 next step. In the body of the rotor 2 there is made an inlet channel 15, which connects the inlet channel 13 with the working cavities 9 and 10, and the inlet windows 16, the outlet windows 17 and the outlet channel 18, communicating the working cavities 9 and 10 with the annular channel 6, while the separator 4 is located between the inlet windows 16 of the channel 15 and the outlet windows 17 of the channel 18.

Многоступенчатая роторно-вихревая машина работает следующим образом.A multistage rotary vortex machine operates as follows.

При работе машины в режиме насоса (или компрессора) при вращении ротора 2 поток рабочей среды по входному каналу 13 диска 7 статора первой (предыдущей) ступени и подводящему каналу 15 ротора 2 поступает через впускные окна 16 в рабочие полости 9 и 10, где в результате воздействия рабочих лопаток 12 и торообразных участков 11 статора, торообразых пазов 3 и разделителя 4 ротора 2 приобретает вихреобразное движение, которое препятствует свободному перетеканию рабочей среды по рабочим полостям 9 и 10 в направлении вращения ротора 2 от входного канала 13 к кольцевому каналу 6. При этом давление рабочей среды благодаря вытесняющему воздействию вращающегося разделителя 4 повышается и поток рабочей жидкости с повышенным давлением поступает из рабочих полостей 9 и 10 через выпускные окна 17 в отводящий канал 18 ротора 2, в кольцевой канал 6 и далее по выходному каналу 14 диска 8 статора направляется во входной канал 13 диска 7 статора второй When the machine is operating in pump (or compressor) mode during rotation of the rotor 2, the flow of the working medium through the inlet channel 13 of the stator disk 7 of the first (previous) stage and the inlet channel 15 of the rotor 2 enters through the inlet ports 16 into the working cavities 9 and 10, where as a result the impact of the working blades 12 and toroidal sections 11 of the stator, toroidal grooves 3 and the separator 4 of the rotor 2 acquires a vortex-like movement, which prevents the free flow of the working medium along the working cavities 9 and 10 in the direction of rotation of the rotor 2 from the input channel 13 to the pressure channel 6. In this case, the pressure of the working medium increases due to the displacing effect of the rotating separator 4 and the flow of the working fluid with increased pressure enters from the working cavities 9 and 10 through the outlet openings 17 into the outlet channel 18 of the rotor 2, into the annular channel 6 and further along the output channel 14 of the stator disk 8 is sent to the input channel 13 of the second stator disk 7

(следующей) ступени, а в рабочие полости 9 и 10 первой (предыдущей) ступени засасывается новое количество рабочей среды.(next) stage, and a new amount of working medium is sucked into the working cavities 9 and 10 of the first (previous) stage.

При работе машины в режиме двигателя поток рабочей среды по входному каналу 13 диска 7 статора первой ступени и подводящему каналу 15 ротора 2 под давлением подают через впускные окна 16 в рабочие полости 9 и 10, где в результате воздействия рабочих лопаток 12 и торообразных участков 11 статора, торообразых пазов 3 и разделителя 4 ротора 2 приобретает вихреобразное движение, которое препятствует свободному перетеканию рабочей среды по рабочим полостям 9 и 10 от входного канала 13 в отводящий канал 18 ротора 2 и кольцевой канал 6. При этом под действием перепада давления разделитель 4 вместе с ротором 2 начинает вращаться, придавая вращательное движение валу 5 машины. Поток рабочей жидкости с пониженным давлением поступает через выпускные окна 17 в отводящий канал 18 ротора 2 и далее в кольцевой канал 6 и по выходному каналу 14 диска 8 статора направляется во входной канал 13 диска 7 статора второй (следующей) ступени, где повторяется вышеуказанный процесс преобразования давления рабочей среды во вращательное движение ротора 2 и вала 5.When the machine is in engine mode, the flow of the working medium through the inlet channel 13 of the disk 7 of the stator of the first stage and the inlet channel 15 of the rotor 2 is pressurized through the inlet ports 16 into the working cavities 9 and 10, where, as a result of the action of the working blades 12 and toroidal sections 11 of the stator , toroidal grooves 3 and the separator 4 of the rotor 2 acquires a vortex-like movement, which prevents the free flow of the working medium along the working cavities 9 and 10 from the input channel 13 into the outlet channel 18 of the rotor 2 and the annular channel 6. Moreover, under the action of repada pressure separator 4 together with the rotor 2 starts to rotate, imparting a rotational movement shaft 5 of the machine. The flow of the working fluid with reduced pressure enters through the outlet ports 17 into the outlet channel 18 of the rotor 2 and then into the annular channel 6 and the output channel 14 of the stator disk 8 is directed to the input channel 13 of the stator disk 7 of the second (next) stage, where the above conversion process is repeated pressure of the working medium in the rotational movement of the rotor 2 and shaft 5.

Claims

A multistage rotor-vortex machine containing a package of steps with working cavities located in the housing, in which the input and output channels of adjacent steps are communicated with each other, and each of the steps contains a rotor mounted on a shaft with the formation of an annular channel, made in the form of a disk with one and a half grooved grooves on the end surfaces and the separator, and the stator fixed in the housing with the working blades, while in the body of the rotor there are channels communicating the working cavity formed between the stator and the rotor with the input and annular channels, characterized in that the stator of each stage is made of two disks, between which the rotor is placed with the formation of two working cavities, and working blades are made on the end surface of each of the disks facing the rotor, while in the body of one stator disk of the stage, an input channel is made; in the body of the second stator disk of this stage, an output channel is made, which communicates an annular channel with the input channel of the stator disk of the next stage.