UA62292A

UA62292A - Mechanism for liquid and gas transportation

Info

Publication number: UA62292A
Application number: UA2003021665A
Authority: UA
Inventors: Vladyslav Vadymovych Mieshkov
Original assignee: Vladyslav Vadymovych Mieshkov; Ltd Liability Company Sk Petro
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2003-12-15

Abstract

A mechanism for liquid and gas transportation has a housing with the channels for inlet and for outlet of the working body, rotor with overflow channel, chamber for suction-compression, shaft and separation plate. In the housing there as provided a circular channel, from the inlet to the outlet channel in length.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема, до роторних машин для перекачування рідин і газів. 2 Відома роторна машина, описана в авторському свідоцтві СРСР Мо 1599581, 1990 р. Роторна машина містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, циліндричний ротор з радіальним пазом, пластину, виконану у виді двох елементів, ущільнювальний елемент. Ротор ексцентрично установлений у корпусі. Паз у роторі виконано профільованим з утворенням двох направляючих ділянок, розташованих паралельно і розділених виступом ротора. Розділова пластина розміщена з можливістю зворотно-поступального руху в пазу з 70 утворенням робочих камер. Елементи пластини установлені в пазу з зазором, рівним ширині виступу. У проточках елементів пластини розміщено з боку корпуса ущільнювальний елемент, виконаний у виді ролика. В каналі випуску установлено зворотний клапан.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to rotary machines for pumping liquids and gases. 2 The known rotary machine is described in the USSR copyright Mo 1599581, 1990. The rotary machine contains a housing with inlet and outlet channels of the working medium, a cylindrical rotor with a radial groove, a plate made in the form of two elements, and a sealing element. The rotor is eccentrically installed in the housing. The groove in the rotor is profiled with the formation of two guide sections located parallel and separated by the rotor protrusion. The dividing plate is placed with the possibility of reciprocating movement in the groove with 70 formation of working chambers. Plate elements are installed in a groove with a gap equal to the width of the protrusion. A sealing element, made in the form of a roller, is placed in the grooves of the plate elements on the side of the body. A non-return valve is installed in the outlet channel.

Конструкція описаної роторної машини обрана прототипом механізму, для перекачування рідини і газу, що заявляється.The design of the described rotary machine is chosen as a prototype mechanism for pumping liquid and gas, which is claimed.

Відома роторна машина співпадає з винаходом, що заявляється, у тім, що містить такі спільні ознаки: - корпус, - канали впуску і випуску робочого середовища, які виконані в корпусі: - ротор, який установлено у корпусі; - робоча камера, - розділова пластина, яка установлена з можливістю зворотнопоступального руху.The known rotary machine coincides with the claimed invention in that it contains the following common features: - housing, - inlet and outlet channels of the working medium, which are made in the housing: - the rotor, which is installed in the housing; - working chamber, - dividing plate, which is installed with the possibility of reciprocating movement.

Основним недоліком відомої роторної машини об'ємної дії є проблема радіального ущільнення в місці прилягання торця пластини до корпуса, а також, через постійний контакт і виникаючого при роботі тертя - знос пластини і корпуса по всій робочій поверхні.The main drawback of the well-known volumetric rotary machine is the problem of radial sealing in the place where the end of the plate meets the body, as well as, due to constant contact and friction arising during operation, wear of the plate and body over the entire working surface.

Крім того, у відомої роторної машини ексцентрично установлений ротор має постійну лінію торкання з корпусом. Оскільки корпус нерухомий під час роботи, відносна швидкість поверхонь ротора і корпуса дорівнює « швидкості обертання вала, що обумовлює підвищений знос корпуса на лінії контакту і ротора по колу.In addition, in a known rotary machine, the eccentrically mounted rotor has a constant line of contact with the housing. Since the housing is stationary during operation, the relative speed of the surfaces of the rotor and the housing is equal to the speed of rotation of the shaft, which causes increased wear of the housing on the contact line and the rotor in a circle.

Найбільш близьким по технічній сутності є роторний двигун внутрішнього згоряння, що містить корпус, у тілі якого виконані канал впуску і канал випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений у корпусі співвісно, з'єднані між собою кільцеподібні компресорну і робочу камеру. На внутрішній сч поверхні ротора шарнірно закріплена розділова пластина, а на зовнішній поверхні ротора виконано кулакз Фу виступом. Компресорна і робоча .кільцеподібні камери розташовані радіально і з'єднані між собою перепускним каналом. Компресорна камера утворена внутрішньою поверхнею ротора і поверхнею вала, а робоча камера с утворена зовнішньою поверхнею ротора і внутрішньою поверхнею корпуса. У корпусі установлений роликіз су притискним пристроєм. Вісь вала зміщена щодо осі ротора (див. Патент України Мо 39556, опублікований 45.05.2001 р). ее,The closest in terms of technical essence is a rotary internal combustion engine, which contains a housing, in the body of which an inlet channel and an outlet channel of the working medium are made, a rotor with a bypass channel installed coaxially in the housing, and a ring-shaped compressor and working chamber connected to each other. A dividing plate is hinged on the inner surface of the rotor, and a fist with a Fu projection is made on the outer surface of the rotor. The compressor and working ring-shaped chambers are located radially and are connected to each other by a bypass channel. The compressor chamber is formed by the inner surface of the rotor and the surface of the shaft, and the working chamber is formed by the outer surface of the rotor and the inner surface of the housing. A roller with a pressure device is installed in the case. The axis of the shaft is shifted relative to the axis of the rotor (see Patent of Ukraine No. 39556, published on May 45, 2001). eh

Конструкція даного двигуна обрана прототипом винаходу, що заявляється, по сукупності спільних ознак.The design of this engine is chosen as a prototype of the claimed invention based on a set of common features.

Спільним у прототипі і винаході, що заявляється, є наявність наступних ознак: - корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища; « - ротор установлений співвісно в корпусі; З 70 - перепускний канал, виконаний у роторі; с - камера усмоктування-стиску (в описі до зазначеного патенту вона "компресорна"); з» - камера усмоктування-стиску утворена внутрішньою поверхнею ротора і поверхнею вала; - вісь вала зміщена щодо осі ротора; - розділова пластина, установлена в пазу вала з можливістю руху; - розділова пластина шарнірно прикріплена до внутрішньої поверхні ротора. б Зазначена конструкція принципово може бути використана як механізм для перекачування газу. ка Однак, внаслідок особливостей конструкції прототипу, випуск стискуваного середовища з компресорної камери в розширювальну робочу камеру відбувається в момент найбільшого стиску робочого середовища о (паливно-повітряної суміші) і найменшого обсягу компресорної камери.The prototype and the claimed invention have the following features in common: - a case with inlet and outlet channels of the working environment; « - the rotor is installed coaxially in the housing; With 70 - a bypass channel made in the rotor; c - suction-compression chamber (in the description of the specified patent, it is "compressor"); z" - the suction-compression chamber is formed by the inner surface of the rotor and the surface of the shaft; - the shaft axis is shifted relative to the rotor axis; - a dividing plate installed in the groove of the shaft with the possibility of movement; - the dividing plate is hinged to the inner surface of the rotor. b This design can in principle be used as a mechanism for pumping gas. ka However, due to the features of the design of the prototype, the release of the compressed medium from the compressor chamber into the expanding working chamber occurs at the moment of the greatest compression of the working medium o (fuel-air mixture) and the smallest volume of the compressor chamber.

Те) 20 Це призводить до наступних негативних наслідків: - підвищена витрата енергії на здійснення вищезгаданої роботи; із - імпульсний (нерівномірний) вихід газу в нагнітальний трубопровід або колектор; - підвищена температура стискуваного газу, що вимагає відповідного охолодження механізму і робочого середовища. 25 Оскільки рідина є нестискуваним середовищем, то конструкція прототипу не дозволяє використовувати його в. як насос для перекачування рідкого середовища. Неможливість використання прототипу як механізму для перекачування рідини, обумовлена наявністю постійного затвора для робочого середовища протягом усього циклу стиску аж до відкриття нагнітального (сполучного) каналу. Оскільки рідина - середовище практично нестискуване, робота даного механізму, з використанням її як робочого середовища неможлива, тому що 60 прототип - є механізм об'ємного принципу дії.Te) 20 This leads to the following negative consequences: - increased energy consumption for the aforementioned work; iz - pulsed (non-uniform) output of gas into the injection pipeline or collector; - increased temperature of the compressed gas, which requires appropriate cooling of the mechanism and working environment. 25 Since the liquid is an incompressible medium, the design of the prototype does not allow its use in as a pump for pumping liquid media. The impossibility of using the prototype as a mechanism for pumping liquid is due to the presence of a permanent shutter for the working medium throughout the compression cycle up to the opening of the injection (connecting) channel. Since the liquid is an almost incompressible medium, the operation of this mechanism using it as a working medium is impossible, because the prototype 60 is a mechanism of the volumetric principle of action.

В основу винаходу поставлено задачу, в механізмі для перекачування рідини і газу, шляхом виконання в корпусі кільцевого каналу з визначеною довжиною, а також з'єднання його з випускним і сполучення з перепускним каналами й особливим розташуванням випускного каналу, забезпечити зменшення витрати енергії і більш рівномірний вихід робочого середовища при його зниженій температурі за рахунок перепуску останнього у бо вихідний канал протягом усього циклу стиску.The invention is based on the task of providing a reduction in energy consumption and a more uniform the output of the working medium at its reduced temperature due to bypassing the latter into the output channel during the entire compression cycle.

Поставлена задача вирішена в механізмі для перекачування рідини і газу. що містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений у корпусі співвісно, камеру усмоктування-стиску, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщенаThe task is solved in the mechanism for pumping liquid and gas. containing a housing with inlet and outlet channels of the working medium, a rotor with a bypass channel installed coaxially in the housing, a suction-compression chamber formed by the inner surface of the rotor and the outer surface of the shaft, the axis of which is shifted

Щодо осі ротора і пластину, установлену в пазу вала з можливістю зворотно-поступального руху і шарнірне прикріплену до внутрішньої поверхні ротора, тим, що в корпусі виконано кільцевий канал довжиною від впускного до випускного каналу і який сполучено із перепускним каналом ротора, а випускний канал з'єднано з кільцевим каналом і розташовано перед лінією зіткнення ротора і вала по ходу обертання.Regarding the axis of the rotor and the plate installed in the groove of the shaft with the possibility of reciprocating movement and hingedly attached to the inner surface of the rotor, due to the fact that the housing has an annular channel with the length from the inlet to the outlet channel and which is connected to the bypass channel of the rotor, and the outlet channel with is connected to the annular channel and is located in front of the contact line of the rotor and the shaft along the course of rotation.

Виконання в тілі корпуса кільцевого каналу, довжиною від впускного до випускного каналу, сполучення його 7/0 З перепускним каналом ротора і з'єднання випускного каналу з кільцевим каналом дозволяє рідину, як нестискуване середовище, починати витискувати з камери стиску з моменту проходу розділової пластини усмоктувального каналу і продовжити витискування її аж до проходу через перепускний канал ротора, випускний канал у корпусі.The execution of an annular channel in the body of the body, the length from the inlet to the outlet channel, its connection 7/0 with the bypass channel of the rotor and the connection of the outlet channel with the ring channel allows the liquid, as an incompressible medium, to start squeezing out of the compression chamber from the moment of passage of the separation plate of the suction channel and continue squeezing it until it passes through the bypass channel of the rotor, the exhaust channel in the housing.

Це забезпечує більш рівномірне нагнітання газу у випускний канал.This ensures a more uniform injection of gas into the exhaust channel.

Розташування випускного каналу перед лінією зіткнення ротора і вала по ходу обертання дозволяє: - розмежувати порожнини усмоктування і нагнітання; - забезпечити повний вихід об'єму стискуваного середовища з камери стиску, при мінімальному об'ємі останньої.The location of the exhaust channel in front of the line of contact of the rotor and the shaft along the course of rotation allows: - to demarcate the suction and injection cavities; - ensure the full output of the volume of the compressed medium from the compression chamber, with the minimum volume of the latter.

На кресленні зображено механізм, що заявляється, для перекачування рідини і газу, в розрізі.The drawing shows the claimed mechanism for pumping liquid and gas, in section.

Механізм для перекачування рідини і газу містить нерухомий корпус 1, співвісно розміщений у ньому ротор 2 і вал 3, вісь якого зміщена відносно осі ротора 2. На внутрішній поверхні ротора 2 закріплена пластина 4 за допомогою шарніра 5. Пластина 4 розміщена в наскрізному пазу 6 вала З з можливістю зворотнопоступального руху в пазу 6. Довжина І пластини 4 менша відстані /! - відстані між протилежними точками внутрішньої поверхні ротора 2, що лежать на прямій, яка проходить через вісь вала 3. У корпусі 1 виконано канал 7 для впуску робочого середовища (рідини або газу), а також кільцевий канал 8 довжиною від краю каналу 7 для впуску робочого середовища до каналу 9 випуску робочого середовища. «The mechanism for pumping liquid and gas contains a stationary housing 1, a rotor 2 and a shaft 3 are coaxially placed in it, the axis of which is shifted relative to the axis of the rotor 2. A plate 4 is fixed on the inner surface of the rotor 2 with the help of a hinge 5. The plate 4 is placed in the through groove 6 of the shaft With the possibility of reciprocating movement in groove 6. The length of I plate 4 is less than the distance /! - the distances between the opposite points of the inner surface of the rotor 2, lying on a straight line that passes through the axis of the shaft 3. In the housing 1, a channel 7 for the inlet of the working medium (liquid or gas), as well as an annular channel 8 with a length from the edge of the channel 7 for the inlet, is made working environment to channel 9 of the working environment release. "

Камера усмоктування-стиску 10 (робоча камера) утворена внутрішньою поверхнею ротора 2 і зовнішньою поверхнею вала 3.The suction-compression chamber 10 (working chamber) is formed by the inner surface of the rotor 2 and the outer surface of the shaft 3.

Кільцевий канал 8 і камера усмоктування-стиску 10 з'єднані перепускним каналом 11, що виконаний у роторі С зо 2.The annular channel 8 and the suction-compression chamber 10 are connected by the bypass channel 11, which is made in the rotor C zo 2.

Механізм працює таким чином. оThe mechanism works as follows. at

Ротор 2 і вал 3. які з'єднані розділовою пластиною 4, обертаються зі швидкістю щі і й, ГеRotor 2 and shaft 3, which are connected by a partition plate 4, rotate at a speed of schi and y, Ge

Внутрішня поверхня ротора 2, зовнішня поверхня вала 3, розділова пластина 4 і затвор у точці А утворюють с замкнутий простір, що забезпечує (при обертанні) стиск і витискування рідини або газу через канал 11 у 3о кільцевий канал 8 і далі в канал 9 випуску робочого середовища. ісе)The inner surface of the rotor 2, the outer surface of the shaft 3, the partition plate 4 and the shutter at point A form a closed space that ensures (during rotation) compression and extrusion of liquid or gas through channel 11 into 3o annular channel 8 and further into channel 9 of the working outlet environment ise)

Заявники виготовили дослідний зразок механізму, що підтвердив свою працездатність і переваги в порівнянні з відомими механізмами аналогічного призначення. Конструкція механізму, що заявляється, може бути виготовлена на будь-якому механічному заводі або майстерні. « - сThe applicants produced a pilot model of the mechanism, which confirmed its efficiency and advantages in comparison with known mechanisms of a similar purpose. The design of the claimed mechanism can be manufactured in any mechanical plant or workshop. " - with

Claims

The formula of the invention;" "A mechanism for pumping liquid and gas, containing a housing with inlet and outlet channels of the working medium, a rotor with a bypass channel installed coaxially in the housing, a suction-compression chamber formed by the inner surface of the rotor and the outer surface of the shaft, the axis of which is offset relative to the axis of the rotor, and Me, a separating plate, which is installed in the groove of the shaft with the possibility of reciprocating movement and which is hinged d) attached to the inner surface of the rotor, which is characterized by the fact that the body has an annular channel from the inlet to the outlet channel, connected to the bypass channel of the rotor , and the outlet channel ko is connected to the annular channel and is located in front of the line of contact of the rotor and the shaft in the direction of rotation. o 50 Ko)

R

60 b5