SU1749491A1 - Объемна роторна машина - Google Patents

Description

Недостатком известной объемной роторной машины при использовании ее в качестве компрессора  вл етс  наличие вредного пространства, из которого сжатое рабочее тело по назначению не нагнетаетс , а при сообщении камер высокого и низкого давлени  расшир етс  до давлени  рабочего тела на всасывании, тер   безвозвратно затраченную энергию на сжатие рабочего тела, расположенного во вредном пространстве.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности, КПД и увеличение долговечности компрессора.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что в объемной роторной машине, содержащей корпус и ротор с участками поверхности, образующими кольцевой рабочий цилиндр, с сопр жением корпуса и ротора по одной цилиндрической поверхности, поршень с участками подьема и опускани , размещенный неподвижно в выемке корпуса с расположением оси поршн  перпендикул рно оси вращени  ротора и с размещением профилированных частей поршн  и участков подъема и к опусканию в рабочем цилиндре , поршень-замыкатель, расположенный в выполненной полости ротора перпендикул рно оси вращени  ротора, распределительное устройство рабочего тела, включающее канал входа рабочего тела в камеру низкого давлени  и канал выхода рабочего тела из камеры высокого давлени , выполненные в поршне, в ней профилированные поверхности участков подъема Испускани  и профилированные поверхности поршн -замыкател  выполнены с условием исключени , при их относительном скольжении во врем  пропуска друг друга, сообщени  между собой камер высокого и низкого давлени , в ней всасывающий канал выполнен с выходом одного конца канала в зоне сопр жени  поршн  с участком опускани , а нагнетательный канал выполнен с выходом одного конца канала в зоне сопр жени  поршн  с участком подъема, в ней поршень с участками подъема и опускани  выполнены с минимально допустимыми размерами, при условии удовлетворени  выше указанным требовани м, в ней рабочий цилиндр выполнен пр моугольного сечени , а поршень-замыкатель выполнен посто нной ширины, равной ширине рабочего цилиндра, кроме того, роторна  машина снабжена балансиром.

На фиг.1 изображена гидромашина, общий вид: на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Объемна  роторна  машина содержит корпус 1, ротор 2. рабочий цилиндр 3. Дл  образовани  рабочего цилиндра 3 корпус 1 снабжен участками 4-6 поверхности, а ротор 2 - участками 7-9 поверхности. Дн  упрощени  изготовлени  рабочий цилиндр 3 выполн етс  с закругленными углами. Корпус 1 и ротор 2 сопр жены по цилиндриче- ской поверхности 10 и снабжены

0 уплотнени ми 11. Корпус 1 снабжен расположенным в выемке корпуса 1 и прикрепленным к нему поршнем 12 с участками подъема 13 и опускани  14. Профилированные части поршн  12 и участков подъема 13

5 и опускани  14 расположены в рабочем цилиндре 3. Ось поршн  12 перпендикул рна оси ротора 2. Ротор 2 снабжен размещенным в полости 15 ротора 2 поршнем-замыкателем 16 с продольной

0 осью, перпендикул рной оси вращени  ротора , и установленным с возможностью запирани  рабочего цилиндра 3. Поршень-замыкатель 16 совместно с поршнем 12 образует рабочую камеру 17 низкого

5 давлени  и рабочую камеру 18 высокого давлени . Роторна  машина снабжена выполненными в поршне 12 всасывающим каналом 19 с выходом одного конца в зоне сопр жени  поршн  12 с участком 14 oriy0 екани  и нагнетательным каналом 20, с выходом одного конца а зоне сопр жени  поршн  12 с участком 13 подъема, Поршень- замыкатель 16 снабжаетс  каналом 21, сообщающим камеру 18 высокого давлени  с

5 полостью 15 замыкател  и может быть под пружинен пружиной (не показана). Ротор 2 при помощи шпонки 22 соединен с валом 23, установленным на подшипниках 24 в корпусе 1. Дл  облегчени  роторной маши0 ны в корпусе 1 выполнены окна 25, в роторе 2 - окна 26. С целью статической и динамической балансировки ротор снабжен балансиром 27. Дл  креплени  роторной машины в крышке 28 корпуса 1 выполнены отверсти 

5 29. Роторна  машина содержит нагнетательный клапан 30, включающий канал 20, шарик 31, пружину 32, шайбы 33 и 34, выходной канал 35,

Роторна  машина работает следующим

0 образом.

С помощью двигател  приводитс  во вращение вал 23 машины, а вместе с валом жестко св занный с ним ротор 2 и размещенный в полости 15 ротора 2 поршень-за5 мыкатель 16. Под действием или только центробежных сил, если поршень-замыкатель 16 выполнен без канала 21, или под одновременным действием центробежных сил и сил давлени  рабочего тела, если поршень-замыкатель 16 выполнен с каналом

21, поршень-замыкатель 16 перемещаетс  в полости 15 и запирает рабочий цилиндр 3. Перемеща сь в рабочем цилиндре 3, поршень-замыкатель 16 сжимает рабочее тело в камере 18 высокого давлени . Подостиже- нии расчетного давлени  срабатывает нагнетательный клапан 30 и сжатое рабочее тело поступает по назначению. Одновременно со сжатием рабочего тела в камере 18 высокого давлени  в камеру 17 низкого дав- лени  за счет образовани  вакуума в ней и при необходимости ча счет напора поступает рабочее тело, предназначенное дл  сжати  в рабочей камере высокого давлени  при следующем обороте ротора. При подхо- де поршн -замыкател  16 к участку 13 подъема , поршень-замыкатель 16 начинает скользить по участку 13 подъема, продолжа  герметично разъедин ть камеры высокого и низкого давлени , что позвол ет практически полностью передать сжатое рабочее тело по назначению. Как только поршень-замыкатель 16, скольз  последовательно по участку 13 подъема, поршню 12 и участку 14 опускани , пройдет всасываю- щий канал 19, образуютс  снова две герметично разделенные камеры (высокого и низкого давление) и цикпы повтор ютс . При такой конструкции роторной машины практически исключаетс  вредное про- странство, что приведет к повышению производительности и КПД машины.

При использовании предлагаемой роторной машины дл  работы в качестве компрессора достаточно одного поршн - замыкател  16, что упрощает конструкцию машины. Но кроме преимущества машины с одним поршнем-замыкателем по вл етс  и существенный недостаток - действие неуравновешенных инерционных нагрузок с переменной точкой приложени  их. Такие нагрузки ведут к по влению местных зазоров между ротором и корпусом и, как следствие , к понижению объемного КПД компрессора , к неустойчивой работе его. За счет быстрого износа деталей при таких нагрузках уменьшаетс  долговечность работы машины . Дл  исключени  этих недостатков и применен в конструкции машины балансир 27.

Предлагаема  конструкци  объемной роторной машины позвол ет за счет увеличени  ширины рабочего цилиндра и уменьшени  высоты его уменьшить, сохран   заданный расход, ход поршн -замыкател , а этим повысить надежность работы компрессора

Claims (1)

1. Формула изобретени  Объемна  роторна  машина, содержаща  сопр женные по одной цилиндрической поверхности корпус и ротор с участками кольцевой поверхности, образующими кольцевой рабочий цилиндр, размещенный в цилиндре и закрепленный на корпусе поршень с профилированными кулачками , расположенными по обе стороны поршн , на валу, установленном в подшипниках , закреплен ротор, в радиальном пазу которого с образованием в рабочем цилиндре полостей высокого и низкого давлени  размещен разделительный элемент, а в зоне расположени  кулачков выполнены выход щие в цилиндр каналы подвода и отвода рабочей среды, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности и КПД машины, она снабжена балансиром , закрепленным на роторе, а рабочий цилиндр, поршень и разделительный элемент в продольном сечении машины выполнены пр моугольными, при этом внутренние кромки каналов подвода и отвода рабочей среды расположены в зоне сопр жени  поршн  с кулачками.

   6t

   16&-6Ш

   ь

   ъ

   CV

   N5

   -ь.

   ю

   -С

   соS

   20

   Фиг. 4

   В-В