RU7153U1 - Роторно-вихревая машина - Google Patents

Description

Роторно-вихревая машина

Полезная модель относится к роторно - вихревым машинам и может быть использована в области насосостроения, двигателестроения и компрессоростроения.

Известна роторно-вихревая машина, содержащая статор и ротор, между которыми образована торообразная рабочая камера с расположенными в ней рабочими лопатками и разделителем, связанными соответственно со статором и ротором, причем ротор выполнен в виде диска, установленного на приводном валу машины, в роторе выполнены каналы, сообш;аюшие рабочую камеру с входным и выходным каналами, (см. авторское свидетельство СССР № 735808, F01C 1/30,1977).

Недостатком известной машины является ее низкая ремонтопригодность в виду сложности монтажа конструкции, низкая долговечность и большие гидравлические потери , обусловленные невозможностью обеспечения оптимальных рабочих зазоров между статором и ротором.

Задачей полезной модели является повышение ремонтопригодности машины, повышение долговечности и снижение гидравлических потерь машины за счет возможности оптимизации рабочих зазоров между статором и ротором .

МПК F 04 D 5/00 F 01 D 1/08 V t Для решения этой задачи роторно-вихревую машину, содержащую статор и ротор, между которыми образована торообразная рабочая камера с расположенными в ней рабочими лопатками и разделителем, связанными соответственно со статором и ротором, причем ротор выполнен в виде диска, установленного на приводном валу машины, а в роторе выполнены каналы, сообщающие рабочую камеру с входным и выходным каналами, предлагается снабдить торцевыми крышками, в одной их которых выполнить канал для подвода рабочей среды, а в другой - канал для отвода рабочей среды, статор выполнить в виде диска и снабдить дистанционной проставкой, охватывающей ротор и примыкающей к статорному диску своим торцем, входной канал выполнить в статорном диске и сообщить с каналом для подвода рабочей среды, выходной канал между дистанционной проставкой и ротором и сообщить с каналом для отвода рабочей среды, при этом статорный диск, дистанционную проставку и крышки зафиксировать от радиального смещения относительно друг друга, а машину снабдить средствами для осевого поджатия статорного диска к дистанционной проставке. Для повышения производительности машину предлагается снабдить дополнительным статорным диском, при этом ротор и дистанционная проставка должны быть расположены между основным и дополнительным статорными дисками, между ротором и дополнительным статорным диском выполнена дополнительная рабочая камера с лопатками и разделителем, в роторе выполнены дополнительные каналы для сообщения этой камеры с входным и выходным каналами, а в дополнительном статорном диске выполнены каналы для сообщения выходного канала с каналом для отвода рабочей среды.

На основном статорном диске и роторе для повышения надежности работы машины за счет уменьшения трения между статорным и роторным дисками и одновременного уменьшения перетечек рабочей среды из рабочей камеры во входной канал предлагается закрепить пару антифрикционных колец, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра камеры.

На дополнительном статорном диске и роторе также для повышения надежности работы машины за счет уменьшения трения между статорным и роторным дисками и одновременного уменьшения перетечек рабочей среды из рабочей камеры во входной канал предлагается закрепить пару антифрикционных колец наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра камеры.

Кроме того, на основном статорном диске и роторе предлагается закрепить пару антифрикционных колец, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра камеры.

На дополнительном статорном диске и роторе также предлагается закрепить пару антифрикционных колец внутренний диаметр которых больше наружного диаметра камеры.

В одной из крышек и наиболее удаленном от нее статорном диске могут быть установлены подшипники приводного вала.

Для повышения производительности машины в рабочей камере может быть установлен по крайней мере один дополнительный разделитель, связанный с ротором, а в роторе выполнены пары дополнительных каналов, сообшаюших рабочую камеру с входным и выходным каналами, причем количество пар дополнительных каналов равно количеству дополнительных разделителей. V На рис. 1 представлен продольный разрез роторно - вихревой машины, на котором канал ротора, сообщающий входной канал с рабочей камерой, условно показан в плоскости сечения; на рис. 2 - продольный разрез мащины, которая снабжена дополнительным статорным диском; на рис. 3 представлен поперечный разрез роторно - вихревой машины с одним разделителем в рабочей камере по плоскости А-А; на рис. 4- продольный разрез машины с обечайкой, фиксирующей крышки, статорные диски и дистанционную проставку от радиального смещения относительно друг друга и продольными стяжками для осевого поджатия элементов машины друг к другу; на рис. 5- поперечный разрез машины с двумя разделителями в рабочей камере по плоскости Б -Б; на рис. 6 - продольный разрез машины с обечайкой, фиксирующей крышки, статорные диски и дистанционную проставку от радиального смещения относительно друг друга и резьбовыми парами на крышках и обечайке для поджатия элементов машины друг к другу. Роторно-вихревая машина содержит статор и ротор, выполненные в виде дисков 1 и 2. Между статором и ротором образована торообразная рабочая камера 3, и в ней расположены рабочие лопатки 4 и разделитель 5 , связанные соответственно со статором и ротором. Ротор установлен на приводном валу 6, а машина снабжена дистанционной проставкой 7, охватывающей ротор и примыкающей к статорному диску 1 своим торцем. Мащина снабжена торцевыми крышками 8 и 9, в одной их которых выполнен канал 10 для подвода рабочей среды, а в другой - канал 11 для отвода рабочей среды. В статорном диске 1 выполнен входной канал 12, сооб щенный с каналом 10 для подвода рабочей среды, между дистанционной проставкой 7 и ротором выполнен выходной канал 13, сообщенный с каналом 11 для отвода рабочей среды. В роторе выполнены каналы 14 и 15, сообщающие рабочую камеру 3 с входным выходным каналами 12 и 13. Мащина, представленная на рис. 2,4,6, для увеличения производительности снабжена дополнительным статорным диском 16, при этом ротор и дистанционная проставка 7 расположены между основным и дополнительным статорными дисками 1 и 16, между ротором ч дополнительным статорным диском 16 выполнена дополнительная рабочая камера 17, аналогичная камере 3, с лопатками 4 и разделителем 5, в роторе выполнены дополнительные каналы для сообщения камеры 17 с входным и выходным каналами 12 и 13, а в дополнительном статорном диске 16 выполнены каналы 18 для сообщения выходного канала 13с каналом 11 для отвода рабочей среды. На статорном диске 16 и/или 1 и роторе закреплены пары антифрикционных колец 19, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра рабочей камеры 17 и/или 3. В крыщке 8 и наиболее удаленном от нее статорном диске 16 и/или 1 установлены подщипники 20 и 21 приводного вала 6. В рабочей камере 17 и/или 3 для увеличения производительности установлен дополнительный разделитель 22, связанный с ротором, а в роторе выполнена пара дополнительных каналов 23 и 24, сообщающих рабочую камеру 17 и/или 3 с входным и выходным каналами 12 и 13 (см. рис. 5). V i но друг друга с помощью кольцевых буртов 25,26,27 и 28, выполненных на дистанционной проставке 7 и крышках 8 и 9. При этом кольцевые бурты 25 и 26 дистанционной проставки 7 при выполнении машины с одним статорным диском 1 (см. рис, 1 ) сопряжены с буртом 27 крышки 9 и со статорным диском 1. При выполнении машины с основным и дополнительным статорными дисками 1 и 16 кольцевые бурты 28 и 27 крышек должны быть сопряжены с основным и дополнительным статорными дисками 1 и 16, а кольцевые бурты 25 и 26 проставки 7 - с основным и дополнительным статорными дисками 1 и 16 (см. рис. 2 ). Кроме того, статорный диск 16 и/или 1, дистанционная проставка 7 и крышки 8 и 9 могут быть зафиксированы от радиального смешения относительно друг друга с помощью обечайки 29 (см. рис. 4 и 6 ), охватывающей кольцевые бурты 28 и 27 крышек 8 и 9, дистанционную проставку 7 и статорный диск 16 и/или 1. Для осевого поджатия крышек 8 и 9, статорных дисков 16 и/или 1 и дистанционной проставки 7 друг к другу машина может быть снабжена продольными стяжками 30, расположенными между крышками 8 и 9 (см. рис. 1,2 и 4), либо на буртах 28 и 27 крышек 8 и 9 и концах обечайки 29 могут быть выполнены резьбовые пары 31 и 32 (см. рис. 6 ). Для уменьшения трения между статорным диском 16 и/или и ротором и уменьшения перетечек из выходного канала 13 в рабочую камеру 17 и/или 3 между статорным диском 16 и/или 1 и ротором могут быть установлены пары антифрикционных колец 33, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра рабочей камеры 17 и/или 3. Роторно-вихревая машина работает следующим образом.

При работе роторно - вихревой машины в режиме двигателя поток рабочей среды через каналы 10, 12, 14 ( и канал 23 для машины с двумя разделителями 5 и 22 в рабочей камере 17 и/или 3) подается в рабочие камеры 17 и/или 3, где под действием торообразных участков поверхностей статора, ротора и лопаток 4 приобретает вихреобразный характер, исключающий возможность ее свободного перетекания по рабочей камере 17 и/или 3 в канал 15 (и канал 24 для машины с дополнительным статорным диском 16) и далее через выходной канал 13 (и канал 18 для машины с дополнительным статорным диском 16) в канал 11 для отвода рабочей среды. В результате разделителии 22 и/или 5 оказываются под действием перепада давлений рабочей среды, и ротор совершает вращательное движение, которое передается на связанный с ним вал 6 машины.

При работе машины в режиме насоса или компрессора при вращении ротора рабочая среда под воздействием на нее разделителя 22 и/или 5, лопаток 4 и торообразных участков поверхностей статора и ротора приобретает вихреобразное движение. Такое движение рабочей среды препятствует ее свободному перетеканию по рабочей камере 17 и/или 3 в направлении вращения ротора в каналы 15 ( и 24 для машины с двумя разделителями 5 и 22 в рабочей камере 17 и/или 3). В результате вихреобразный поток рабочей среды под давлением направляется разделителями 22 и/или 5 в каналы 15 и/или 24 и далее через выходной канал 13 (и канал 18 для машины с дополнительным статорным диском 16) в канал 11, а через канал 10 в рабочую камеру 17 и/или 3 засасывается новое количество рабочей среды.

Claims (6)

1. Роторно-вихревая машина, содержащая статор и ротор, между которыми образована торообразная рабочая камера с расположенными в ней рабочими лопатками и разделителем, связанными соответственно со статором и ротором, причем ротор выполнен в виде диска, установленного на приводном валу машины, в роторе выполнены каналы, сообщающие рабочую камеру с входным и выходным каналами, отличающаяся тем, что машина снабжена торцевыми крышками, в одной из которых выполнен канал для подвода рабочей среды, а в другой - канал для отвода рабочей среды, статор каждой ступени выполнен в виде диска и снабжен дистанционной проставкой, охватывающей ротор и примыкающей к статорному диску своим торцом, входной канал выполнен в статорном диске и сообщен с каналом для подвода рабочей среды, выходной канал - между дистанционной проставкой и ротором и сообщен с каналом для отвода рабочей среды, при этом статорный диск, дистанционная проставка и крышки зафиксированы от радиального смещения относительно друг друга, а машина снабжена средствами для осевого поджатия статорного диска к дистанционной проставке.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным статорным диском, при этом ротор и дистанционная проставка расположены между основным и дополнительным статорными дисками, между ротором и дополнительным статорным диском выполнена дополнительная рабочая камера с лопатками и перегородкой, в роторе выполнены дополнительные каналы для сообщения этой полости с входным и выходным каналами, а в дополнительном статорном диске выполнены каналы для сообщения выходного канала с каналом для отвода рабочей среды.

3. Машина по п.2 или 1, отличающаяся тем, что на дополнительном и/или основном статорном диске и роторе закреплена пара антифрикционных колец, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра камеры.

4. Машина по п.2 или 1, отличающаяся тем, что на дополнительном и/или основном статорном диске и роторе закреплена пара антифрикционных колей, внутренний диаметр которых больше наружного диаметра камеры.

5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в одной из крышек и наиболее удаленном от нее статорном диске установлены подшипники приводного вала.

6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в рабочей камере установлен по крайней мере один дополнительный разделитель, связанный с ротором, а в роторе выполнены пары дополнительных каналов, сообщающих рабочую камеру с входным и выходным каналами, причем количество пар дополнительных каналов равно количеству дополнительных разделителей.