WO2013109170A1 - Three-dimensional spherical rotary machine - Google Patents

Three-dimensional spherical rotary machine Download PDF

Info

Publication number
WO2013109170A1
WO2013109170A1 PCT/RU2013/000032 RU2013000032W WO2013109170A1 WO 2013109170 A1 WO2013109170 A1 WO 2013109170A1 RU 2013000032 W RU2013000032 W RU 2013000032W WO 2013109170 A1 WO2013109170 A1 WO 2013109170A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
rotor
displacer
cavity
rotation
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000032
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович ДИДИН
Илья Яковлевич ЯНОВСКИЙ
Original Assignee
Didin Alexandr Vladimirovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Didin Alexandr Vladimirovich filed Critical Didin Alexandr Vladimirovich
Publication of WO2013109170A1 publication Critical patent/WO2013109170A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C3/00Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F01C3/06Rotary-piston machines or engines with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged otherwise than at an angle of 90 degrees
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing

Definitions

  • the invention relates to the field of engineering, namely to volumetric rotary machines.
  • SORM Known spherical volumetric rotary machine
  • PCT / RU2010 / 000672 having a spherical cavity in the body, a rotor in the form of a ball with an output shaft, two working cavities are made in the form of figures of rotation around the axis of rotation of the rotor, while between the working cavities partitions are formed having a constant cross section.
  • a circular groove extends along the surface of the spherical cavity.
  • a separator is installed in the form of a ring with two protrusions inside the spherical cavity.
  • the separator protrusions divides the working cavity into the working chamber, interacting with the partitions through the sealing synchronizing elements (In SE).
  • SSE is made in the form of a cylinder with a pine axis, cut by a longitudinal slot under the partition.
  • the SSE axis is installed in the annular part of the separator located in the groove. Due to the symmetry of the working chambers with equal pressures around the axis of the SSE, the sum of the forces and moments from the side of the working fluid on the SSE is zero.
  • the separator manages to unload hydraulically from forces on the part of the working fluid.
  • Another disadvantage is the uneven movement of the separator having a sufficiently large moment of inertia, which limits the speed of the SORM, especially with large dimensions.
  • Partially responsible for increasing the moment of inertia is the placement of the SSE axis in the annular part of the separator, which increases its thickness at the largest diameter.
  • the objective of the invention is the creation of SORM with a more uniform feed / torque, with high specific characteristics and with high efficiency, preserving its qualities in a wide range of dimensions.
  • An additional advantage is a very strong shaft, due to which high pressure and high feed can be obtained at the multi-stage version of SORM.
  • a spherical volumetric rotary machine comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing with the possibility of rotation of at least one circular cavity made in the rotor, with a displacer and a sealing synchronizing element installed in it, moreover the working surface of the circular cavity is the surface of rotation relative to the axis of the circular cavity intersecting the axis of rotation of the rotor mainly at right angles, the attenuating synchronizing element is installed it is mounted with the possibility of performing rotational vibrations relative to the axis of the circular cavity, and the displacer is mounted to rotate relative to the axis of the displacer, intersecting the axis of rotation of the rotor at an angle, and the synchronizing sealing element is made in the form of two ears connected by a spherical circle located in the circular cavity with a pine tree .
  • the objective of the invention is achieved by the fact that in the machine the sealing synchronizing element has a synchronization mechanism with a displacer along the rotation angle around the axis of the circular cavity, placed within one circular cavity.
  • the objective of the invention is achieved in that in the machine, the synchronization mechanism is made in the form of at least one guide and a groove interacting with it.
  • the objective of the invention is achieved in that in a machine containing a separator mounted for rotation around the axis of the displacer and containing at least one protrusion, which serves to install a displacer on it with
  • the objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least one circular groove is made at an angle to the axis of rotation of the rotor, for installing the displacer support in it.
  • the objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least two circular grooves are rotated relative to each other around the axis of rotation of the rotor.
  • the objective of the invention is achieved in that the machine has a separator mounted for rotation around the axis of the displacer and containing at least one protrusion that serves to install a displacer on it with the possibility of rotation around the axis of the displacer.
  • the objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least one circular groove is made at an angle to the axis of rotation of the rotor, for installing the displacer support in it.
  • the objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least two circular grooves are made, rotated relative to each other around the axis of rotation of the rotor.
  • a spherical volumetric rotary machine comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing rotatably, at least one circular cavity, at least one elongated cavity, made in the rotor, with installed displacers, and the axis of the circular cavity intersects the axis of rotation of the rotor mainly at a right angle and is the axis of the elongated cavity
  • the synchronizing sealing element is installed with the possibility of making rotational REPRESENTATIONS relatively the axis of the circular cavity
  • the displacers are installed with the possibility of rotation relative to the axis of the displacers, intersecting the axis of rotation of the rotor at an angle, and to improve the performance of the machine in the round cavity and in the elongated cavity, different types of displacers are installed
  • Figure 1 presents in isometry a spherical volumetric rotary machine (SORM) with the half of the body removed.
  • SORM spherical volumetric rotary machine
  • Figure 2 presents the half of the body SORM.
  • Fig. 3 shows a rotor
  • Figure 4 presents the displacer.
  • FIG. 5 presents the sealing synchronizing element (SSE).
  • Figure 6 presents SORM with a separator.
  • Figure 9 presents the displacer with the liner.
  • Figure 10 presents SORM with displacers mounted on the axis.
  • Figure 11 presents the body of the SORM with two grooves divorced along the corner.
  • Fig presents part of the rotor SORM, visible passages of the working fluid along the rotor.
  • Fig presents the assembly of two displacers, fixed rigidly on one arc.
  • Fig presents an assembly of displacers of two types on the same arc.
  • SORM without housing
  • SSE for displacers of two types.
  • SORM without housing
  • Geometric axes that match during assembly are identified by the same numbers.
  • Spherical volumetric rotary machine (figure 1) contains a housing 1, a rotor 2 with an output shaft 3, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation around the axis of rotation 4 of the rotor 2, three displacers 5 mounted on the arcs 6 with the possibility of rotation around the geometric axis 7 intersecting axis 4 at an angle.
  • the displacers 5 interact with the rotor 2 through the sealing synchronizing elements (U SE) 8.
  • the housing 1 (FIG. 2) has a spherical cavity 10, from which holes 11 exit for the shaft 3 to exit in opposite directions.
  • Two circular grooves 12 under the arcs 6 extend along the surface of the spherical cavity 10.
  • the geometric axis 7 of the groove 12 intersects the geometric axis 4 of the holes 11 at an angle (in this example, the angle is 35 degrees).
  • an input window 14 of the working fluid is located on one side (in the figure below) relative to the plane passing through the center of the spherical cavity 10 perpendicular to the axis 4.
  • the corresponding exit window 15 is located symmetrically with respect to the plane of the axes 4 and 7. It is centrally symmetrical to the first pair of entry windows 14 and exit 15 with respect to the center of the spherical cavity 10 is a second pair of windows of the input 14 and output 15.
  • the grooves 12 are between the first and second pair of windows of the input 14 and output 15.
  • the input window 14 smoothly passes into the inlet pipe 16.
  • the output window 15 smoothly goes into the output oh branch pipe 17.
  • the housing 1 is divided into two symmetrical halves.
  • the plane of the connector passes through the axes 4 and 7.
  • a flange 19 on which the mounting holes 20 are made.
  • the rotor 2 (Fig.Z) is made in the form of a ball 22 on the shaft 3.
  • the ball 22 there are three circular cavities 23 open outward with a conical lateral side 24 and a spherical bottom 25.
  • the geometric axes 26 of the circular cavities 23 pass through the center of the ball 22 perpendicular to the geometric axis 4, which is the axis of rotation of the rotor 2.
  • the round cavities 23 are evenly distributed around the axis 4. In the center of the round cavity 23 there is a hole 27 coaxial to it.
  • the displacer 5 (Fig. 4) is bounded by a spherical convex surface 30, the radius of which corresponds (to within tolerance) to the radius of the spherical cavity 10, a concentric spherical concave surface 31 of smaller radius, two symmetrical sections 32 of convex conical surfaces that are large in angular extent, corresponding to the conical lateral side 24, the geometric axes 33 of which intersect in the center of the surface 30, and two symmetrical portions of 34 concave conical ited having a common geometrical axis 35 intersecting the axis 33 in the center of the surface 30 at right angles.
  • the displacer 5 is connected on the surface 30 with two arcs 6.
  • the arc 6 is a flat sector of the ring, concentric surface 30, the plane of which is parallel to the axis 35.
  • the arcs 6 start approximately in the center of the surface 30 and go in opposite directions.
  • the total angular length of the arcs 6 is slightly less than 240 degrees.
  • the distance between the planes of the arcs 6 is equal to the distance between the grooves 12.
  • SSE 8 (Fig. 5) is made in the form of two symmetrical ears 40, symmetrically connected by a relatively thin spherical circle 41.
  • Circle 41 has a physical axis 42 extending to the center of the sphere of circle 41.
  • Ears 40 are placed on one edge of circle 41 (on its convex spherical surface) and are limited to the concentric circle 41 by a convex lateral surface 43 made in the form of a conical a surface corresponding to a conical side 24, concentric to a circle 41 with a convex spherical surface 44, corresponding to a spherical cavity 10.
  • the inner side 45 of the ears 40 is bounded by a convex conical surface, axis 46 which passes through the center of the sphere of the circle 41 perpendicular to the geometric axis 47 of the circle 41.
  • two guides 48 pass along its surface concentrically to the surfaces 45.
  • through-hole (radial) holes 49 are made in a circle.
  • holes 49 are also made along the radius of the surface of the inner side 45.
  • SORM working cavities are formed, which are divided into two working chambers by a displacer 5 and a SSE 8.
  • a working chamber 50 is seen to increase in volume, a working chamber 51 to decrease in volume, the working chamber 52 of the minimum, almost zero volume, the working chamber 53 of the maximum volume (the rotor 2 rotates clockwise when viewed from above).
  • the ears 40 located in the same circular cavity 23 are interconnected by a spherical circle 41 located in the circular cavity 23 and having an axis 42 that receives the load from the ears 40.
  • the ears 40 are connected to the guides 48 through which the orientation of SSE 8, which is required at every moment, is provided.
  • Two grooves 12 allow each displacer 5 to have support on arcs 6, occupying a considerable angular extent around axis 7 (almost 240 degrees), which allows the center of pressure of the working fluid on displacer 5 to be positioned between the support sites of the arcs 6 on the plane of the grooves 12 (for small angular dimensions of the arcs 6 of one displacer 5, its pressure center would be outside the reference area of the arcs 6 on the plane of the grooves 12, which leads to concentration of loads and an increase in friction losses).
  • the SSE of different circular cavities 23 may not depend on each other. This fact makes it possible to have an arbitrary number of round cavities on rotor 2.
  • the maximum feed can be obtained with two or three round cavities 23 per ball 22. A slightly lower feed is obtained with four round cavities 23 per ball 22.
  • uniformity the feed increases with an increase in the number of round cavities 23, but with similar amounts of round cavities 23, uniformity is greater with an odd number of round cavities 23.
  • the front end of the arc 6 is not attached to the displacer 5 (the attachment point is closer to the middle of the arc 6), therefore, due to the elasticity of the material, it can deviate from its equilibrium position by a small amount. Such a deviation contributes to the appearance of a liquid wedge when the arc 6 moves along the groove 12. This requires that the thickness of the arc 6 be a little (usually of the order of 0.04 mm, but depends on the size of the SORM) less than the size of the groove 12 in this direction and the presence of a lead chamfers or fillets.
  • SORM has a feed / torque unevenness of ⁇ 8.8% (for a given tilt angle of 12) and a feed rate of 2.0 cubic units per shaft revolution with a unit cavity radius of 10.
  • SORM as a pump operates as follows.
  • the displacers 5 slightly rotate around axis 7. Due to the inclination of the axis of rotation 7 of the displacers 5 to the axis of rotation 4 of the rotor 2 (or, in other words, the plane of the grooves 12 to the plane of rotation of the rotor 2), relative to the rotor 2 displacers 5 move along the circular cavity 23, making rotations about axis 26 together with SSE 8 and turns about axis 35 of SSE 8.
  • rotor 2 through the interaction of the hole 27 with axis 42 (or side wall 24 with surface 43) and, further guides 48 with grooves 36 moves the extrusions spruce 5 around axis 7 along grooves 12.
  • Orientation of SSE 8 in a circular cavity 23 is provided by the transmission of torque (angular position) by displacer 5 from grooves 12 through arcs 6 to guides 48 of SSE 8.
  • Rotations of displacer 5 around axis 35 of SSE 6 are ensured by the interaction of the planes of arcs 6 with groove planes 12. Due to the rotation of the displacer around the axis 35 changes the size of the working chambers, into which the displacer 5 with SSE 8 divides the circular cavity 23.
  • the chamber 50 increases its size and the working fluid enters through the window 14 of the entrance of the working fluid from the inlet pipe 16, and the camera 51 reduces its the size and the working fluid exits from it through the window 15 of the exit of the working fluid into the outlet pipe 17.
  • the chamber 52 has reached a minimum size equal to zero.
  • Camera 53 has reached its maximum size.
  • the chambers 52 and 53 at this moment are not connected with the windows of the entrance 14 and exit 15.
  • the pressure force acting on the displacer 5 from the side of the working fluid is transmitted to them through arcs 6 in the plane of the grooves 12.
  • the pressure force acting on the SSE 8 lies on the axis 42 and to the bottom 25.
  • the friction moment relative to axis 24 is mainly compensated by the moment of forces transmitted to the SSE 8 through the guides 48 and the grooves 36.
  • the forces and moments of inertia arising from the uneven rotation of the displacer 5 and the SSE 8 are also balanced in the same ways .
  • the axial load on the rotor 2 on average for the period is zero. However, it changes sign several times (three times) during the period. Alternating helps to improve the lubrication of thrust bearings: falling into the gaps on ball 22 or in the thrust bearing during lack of load (when the action of forces from the working fluid increases the gap), the fluid does not have time to leave the gap (for example, between the ball 22 and the surface of the spherical cavity 10) in the loaded area and serves as a hydraulic cushion.
  • This SORM in comparison with the analogue, has the ability to change the working chamber to zero, which reduces losses when working with compressible working bodies (for example, when working with high pressures) and allows you to work effectively as a compressor.
  • the compressor flow is higher, compared with the analogue, due to the absence of stray volume.
  • exit windows 15 are of a smaller angular size.
  • a precompression chamber is first formed, and only when the working fluid reaches the outlet pressure (or when the volume decreases by a specified number of times), the chamber 51 enters the exit window 15.
  • unloading grooves 37 can be located on the arcs 6, unloading grooves 37 can be located.
  • the grooves 37 located on the upper plane of the arc 6 are joined by holes 38 extending through the displacer 5, with a chamber located on the opposite side (down) from the arc 6, and vice versa, the grooves 37 located on the lower the plane of the arc 6, joined by holes 38 going through the displacer 5, with a camera located on the opposite side (up) from the arc 6 to create a hydrostatic discharge of the arcs 6 and the displacer 5.
  • the execution of the SORM in FIG. 6 is generally similar to the SORM in FIG. 1. The difference is that in order to reduce the inertial loads from the displacers 5 on the SSE 8 and the pressure of the displacers 5 on the walls of the spherical cavity 10 due to centrifugal forces (friction losses are associated with it), the arcs 6 of the displacers 5 are combined into a separator 60.
  • the separator 60 (Fig. 7) is made in the form of a flat ring 61 with three symmetrically located flat protrusions 62 directed to the center of the ring 61.
  • the ring 61 with the protrusions 62 is bounded by flat ends 63.
  • the convex spherical surface serves as the outer side 64 of the ring 61. Between the protrusions 62, the ring 61 is bounded by a concave spherical surface 65. The surface 66 of the protrusions 62 facing the center of the ring 61 is also spherical. Surfaces 64, 65, 66 are concentric. The ends 67 (in an angle around the axis 7) of the protrusions 62 are bounded by flat areas. At the ends 67 there are openings 68 for installing damping elements. The protrusions 62 in turn “lead" (create the main traction force) divider 60 along the groove 12.
  • the spacer 60 is mounted in the housing 1 to form a rolling bearing. At the ends 63 of the ring 61 there are tracks 69 of a rolling bearing. In the housing 1, on both sides of the groove 12, circular grooves 70 are made, open in the cavity of the groove 12 and serving to accommodate balls 71 (Fig. 6) of the bearing elements of the rolling bearing and as tracks of this bearing.
  • the displacer 5 differs from the displacer 5 (Fig. 4) in that almost along the entire surface 50, there is a symmetrical flat, deep, but not through groove 74 under the protrusion 62.
  • the groove 74 is slightly larger in angular length than the angular length protrusion 62.
  • discharge grooves 76 are made to which holes 77 lead through the displacer 5 from sections 32.
  • Damping elements absorb possible impacts when changing the leading protrusion 62. In the absence of a damping element, its role is played by the resistance of the working fluid partially locked (with a certain degree of tightness) in the groove 74.
  • the arc 6 of the spacer 60 can operate as a sliding bearing, similarly to the example in FIG. 4.
  • the displacer 5 covers a small part of the area adjacent to the ends 67 of the protrusion 60 and to the surfaces 66.
  • the area covered by the SSE 8 is also small. Therefore, the main load from the pressure drop of the working fluid lies on the separator 60, and the displacer 5 and SSE 8 are less loaded. Since the spacer can have sufficient support (a large rolling bearing or, as in the example of FIG. 1, a sliding bearing with hydraulic unloading), the SORM can operate with a large pressure drop.
  • this design allows to reduce the mass of the arc 6 located outside the radius of the spherical cavity 10 (the SSE axis is not placed in it), which reduces the moment of inertia and, consequently, the inertial load from the displacer 5, allowing SORM to work at high speeds.
  • this design has a thicker (volumetric) part of the displacer 5 located in the spherical cavity 10, which allows not only to remove the parasitic volume, but also while maintaining strength (since a thick beam holds a greater load on the deflection than thin of the same mass) to fill it from a lighter material.
  • the effect of using a lighter material for the displacer 5 reduces the inertial load on the friction pairs displacer 5 - SSE 8 - rotor 2 by reducing the inertia of the displacer 5.
  • the grooves 36 can also be performed on the SSE 8, and the guides 48 can be performed on the displacer 5.
  • the grooves and guide protrusions become indistinguishable, since the partition between two grooves can be regarded as a guide protrusion and vice versa, the space between two guides can be regarded as a groove.
  • the grooves 36 and the guides 48 may be from one to a sufficiently large number, depending on the manufacturing technology.
  • the guide pair 48 — groove 36 is the synchronization mechanism of the displacer 5 with the SSE 8 by the angle of rotation around the axis 26 of the round cavity 23, which was able to be placed inside the sphere of the spherical cavity 10 and, thereby, reduce the inertial load from the arcs 6.
  • the two parts of the displacer 5 adjacent to the groove 74 are made in the form of liners 80.
  • the liner 80 has an angular length along the groove 74 approximately equal to the angular length of the protrusion 62.
  • a cavity 81 is formed, expanding the groove 74. It is fixed liner 80 with pin / screw through hole 82.
  • the execution of the SORM in Fig. 10 is generally similar to the SORM in Fig. 6, but instead of the arcs 6, the displacers 5 are mounted on the physical axis 85.
  • the axis 85 receives a distortion moment acting on the displacers 5.
  • the protrusions 62 instead of the ring 61 are attached to the bowl 86, executed in the form of a relatively thin-walled hemispheres with through holes 87 for the passage of the working fluid to the windows of the entrance 14 and exit 15.
  • the bowl 86 is made coaxially with the axis 85.
  • the rotor 2 has only one output shaft 11.
  • displacers 5 are rigidly attached to one arc 6 in the form of a ring 60 or to several such parallel arcs 6 (as in the SORM version of FIG. 1), or are mounted on the splitter 60 (as in the SORM version of FIG. 6).
  • SSEs 8 from two round cavities 23 can be connected together, for example, along the axes 42. The delivery of such a SORM with one ball 22 (with one step) will pulsate from zero to maximum.
  • the housing 1 (11) there are two grooves 12, rotated relative to each other around axis 4 by an angle ⁇ .
  • the arc 6 of the displacer 5 of one circular cavity 23 is located in one groove 12, and the arc 6 of the displacer 5 of the other round cavity 23 is located in another groove 12.
  • the arc 6 has an angular length of slightly less than 180 degrees.
  • the displacers 5 are phase-shifted relative to each other by an angle of 180 + ⁇ (or 180- ⁇ ) .
  • the rotor When the grooves 12 are opened for timely communication of the working chambers 50 and 51 with the input and output windows 14 and 15, the rotor has a bypass circle 92 mounted coaxially on the shaft 3. Two bypass circles 92 are made for one spherical cavity 10 (one on one side of the ball 22, the other on the other hand).
  • the inner surface 93 of the bypass circle 92 is a concave spherical surface - a continuation of the surface of the ball 22.
  • the outer surface 94 of the bypass circle 92 is convex spherical.
  • overflow windows 95 are filled. They are displaced in the round cavities 23 towards each other to compensate for the rotation of one of the grooves 12 (since the input and output windows 15 and 15 are common for the two round cavities 23, and the grooves 12 work with these round cavities 23 are rotated through an angle ⁇ ).
  • the passages of the working fluid to the inlet windows 14 and the passages of the working fluid from the exit windows 15 are approximately tangential to the sphere of the spherical cavity 10 in the direction of the local speed of the rotor 2.
  • channels in the form of approximately curved (adjusted for circumventing grooves 12) into the arc of the pipe 97 lead.
  • SORM has a feed / torque unevenness of ⁇ 4.6% and a feed rate of 2 * 1.8 cubic units per shaft revolution with a unit cavity radius of 10.
  • the grooves rotate 90 degrees around axis 4. Then when one of the working chambers 50, one of the spherical cavities 10 will have a maximum expansion rate, the other chamber 51 will have a maximum compression rate, the change rate of the other two working chambers 52, 53 in the other round cavity 23 will be zero, and we will get a smoothed total feed of SORM with pulsations of ⁇ 20% and a feed rate of 1.8 cubic units per revolution shaft with a unit radius of the cavity 10.
  • Arcs 6 are in the same groove 12 and, to increase their angular length, partially overlap each other.
  • SORM (Fig. 17) contains a housing 1, a rotor 2 with an output shaft 3, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation around the axis of rotation 4 of the rotor 2, six displacers 105 mounted on arcs 6 with the possibility of rotation around the geometric axis 7, intersecting the axis 4 under angle.
  • the displacers 105 interact with the rotor 2 directly and through the wheels 100.
  • the housing 1 is identical to the housing 1 of FIG. 2 with the exception of the number of grooves 12. It has three of them (by the number of arcs 6).
  • the rotor 2 is made in the form of a ball 22 on the shaft 3.
  • the ball 22 there are three elongated open cavities 123 with two conical sides 24 and a spherical bottom 25.
  • the elongated cavities 123 have the shape of a trace of a truncated cone, which is rotated through an angle (in this example, ⁇ 35 degrees) around axis 26, perpendicular to the axis 4 of rotation of the rotor 2.
  • the geometric axis 26 pass through the center of the ball 22.
  • the elongated cavity 123 is distributed evenly around the axis 4.
  • the displacer 105 (Fig. 18) is bounded by a spherical convex surface 30, the radius of which corresponds (equal to within tolerances) to the radius of the spherical cavity 10, a concentric spherical concave surface 31 of smaller radius, and a conical surface 101, whose geometric axis 102 passes through the center of the surface 30.
  • part of displacer 105 is embedded in a separate element - wheel 100. Wheel 100 is installed coaxially with the rest of the displacement spruce 105 on the physical axis 104. The axis 104 rotates together with the wheel 100.
  • the wheel 100 is smaller along the axis 102 than the rest of the displacer 105 (since the rolling friction pair is capable of bearing a greater load than a pair of sliding friction - axis 104 - hole in the displacer 105 under the axis 104).
  • the displacer 105 is connected along the surface 30 with the arc 6.
  • the arc 6 is a flat ring concentric to the surface 30.
  • Two displacers 105 are mirror-symmetrically mounted on one arc 6.
  • Other pairs of propellants 105 are mounted on other arcs 6 parallel to this arc 6.
  • the arcs are spaced along axis 7.
  • the distance between the planes of the arcs 6 is equal to the distance between the grooves 12.
  • the axes 102 of the displacers 105 are located in the same plane.
  • SORM working cavities are formed, which are divided into two working chambers by a displacer 105.
  • elongated cavities 123 are successfully located on ball 22 in combination with cavities 23.
  • Four elongated cavities 123 occupy a lot of space on the ball - their ends abut each other .
  • Four circular cavities 23 occupy a lot of space on the ball - their midpoints abut against each other.
  • a combination of round cavities 23 and elongated cavities 123 has a tight arrangement on the ball 22, and gives a large total feed in the same size of the spherical cavity 10.
  • Fifth, a combination of round cavities 23 and elongated cavities 123 gives a more uniform feed than this same number of cavities of the same type.
  • Two displacer 5 (Fig.20) are located symmetrically relative to the arc 6 and mirror.
  • Two displacers 105 are also symmetrically and mirrored, but the pair of displacers 105 is rotated 90 degrees about the axis 7 relative to the pair of displacers 5 (the arrangement may not be symmetrical with an asymmetric SSE 8).
  • the axis 102 coincides with the axis 35. This arrangement makes the displacers 105 axes of the displacers 5.
  • the displacer 105 may have a SSE 108, which is similar to a cone with an approximately square section, with a conical hole for it aligned with it. Two sides 109, working on the surface 24 have conical surface. It is also limited by extensions of surfaces 30 and 31. SSE 108 allows hydraulic discharge of the displacer 105.

Abstract

Three-dimensional spherical machine comprising a body, a rotor and at least one working cavity formed in the rotor with a displacer and a heavy-duty sealing element mounted in said working cavity, which machine is characterized in that the synchronizing sealing element has a mechanism for synchronization with the displacer through an angle of revolution about the axis of the working chamber, which synchronization mechanism is arranged within one working chamber. This makes it possible to improve the characteristics of the three-dimensional rotary machine.

Description

Сферическая объемная роторная машина.  Spherical volumetric rotary machine.
Область техники, к которой относится изобретение. The technical field to which the invention relates.
Изобретения относятся к области машиностроения, именно к объёмным роторным машинам. The invention relates to the field of engineering, namely to volumetric rotary machines.
Уровень техники.  The level of technology.
Известна сферическая объемная роторная машина (СОРМ) (PCT/RU2010/000672), имеющая в корпусе сферическую полость, ротор в виде шара с выходным валом, в шаре выполнены две рабочие полости в виде фигур вращения вокруг оси вращения ротора, при этом между рабочими полостями образуются перегородки, имеющие постоянное сечение. В корпусе по поверхности сферической полости проходит круговой паз. В пазу, с возможностью вращения относительно оси паза, установлен разделитель в виде кольца с двумя выступами внутрь сферической полости. Разделитель выступами разделяет рабочие полости на рабочие камеры, взаимодействуя с перегородками через уплотнительные синхронизирующие элементы (У СЭ). УСЭ выполнен в виде цилиндра с сосной ему осью, рассеченного продольной прорезью под перегородку. Ось УСЭ устанавливается в кольцевой части разделителя, расположенной в пазу. Благодаря симметричности рабочих камер с равными давлениями вокруг оси УСЭ, сумма сил и моментов со стороны рабочего тела на УСЭ равна нулю. Разделитель удается разгрузить гидравлически от сил со стороны рабочего тела. Перекашивающий момент сил, действующий на ротор, сдерживается небольшими силами в радиальных подшипниках за счет разнесения опор на достаточно большое расстояние вдоль вала. Все границы между рабочими камерами уплотняются по площадкам. Все вместе создает возможность получения высоких давлений, высокого кпд и большой удельной мощности.  Known spherical volumetric rotary machine (SORM) (PCT / RU2010 / 000672), having a spherical cavity in the body, a rotor in the form of a ball with an output shaft, two working cavities are made in the form of figures of rotation around the axis of rotation of the rotor, while between the working cavities partitions are formed having a constant cross section. In the housing, a circular groove extends along the surface of the spherical cavity. In the groove, with the possibility of rotation about the axis of the groove, a separator is installed in the form of a ring with two protrusions inside the spherical cavity. The separator protrusions divides the working cavity into the working chamber, interacting with the partitions through the sealing synchronizing elements (In SE). SSE is made in the form of a cylinder with a pine axis, cut by a longitudinal slot under the partition. The SSE axis is installed in the annular part of the separator located in the groove. Due to the symmetry of the working chambers with equal pressures around the axis of the SSE, the sum of the forces and moments from the side of the working fluid on the SSE is zero. The separator manages to unload hydraulically from forces on the part of the working fluid. The distorting moment of forces acting on the rotor is restrained by small forces in the radial bearings due to the spacing of the supports over a sufficiently large distance along the shaft. All borders between working chambers are condensed on platforms. All together creates the opportunity to obtain high pressures, high efficiency and high power density.
Однако у данной СОРМ имеются следующие недостатки. Подача одной ступени меняется от нуля до максимального значения. Комбинацией из двух ступеней не удается получить достаточно равномерной подачи. Неравномерность составляет ±15%. При увеличении количества камер в одной ступени, данный вид УСЭ перестает быть уравновешен по нагрузке и не позволяет получить высокое давление. При использовании УСЭ с другими степенями свободы ухудшаются условия герметичности рабочих камер (особенно при небольших габаритах). However, this SORM has the following disadvantages. The feed of one stage varies from zero to the maximum value. A combination of two steps fails to obtain a sufficiently uniform feed. The unevenness is ± 15%. With an increase in the number of chambers in one stage, this type of SSE ceases to be balanced in load and does not allow to obtain high pressure. Using SSE with other degrees of freedom worsens the tightness conditions of the working chambers (especially with small dimensions).
Другим недостатком является неравномерное движение имеющего достаточно большой момент инерции разделителя, что ограничивает обороты СОРМ, особенно при больших габаритах. Частично за увеличение момента инерции отвечает размещение оси УСЭ в кольцевой части разделителя, что увеличивает его толщину на самом большом диаметре.  Another disadvantage is the uneven movement of the separator having a sufficiently large moment of inertia, which limits the speed of the SORM, especially with large dimensions. Partially responsible for increasing the moment of inertia is the placement of the SSE axis in the annular part of the separator, which increases its thickness at the largest diameter.
Задачей данного изобретения является создание СОРМ с более равномерной подачей / крутящим моментом, с высокими удельными характеристиками и с высоким кпд, сохраняющую свои качества в широком диапазоне габаритов. Дополнительным преимуществом является очень прочный вал, благодаря которому на многоступенчатом варианте СОРМ можно получать большие давления и большие подачи. The objective of the invention is the creation of SORM with a more uniform feed / torque, with high specific characteristics and with high efficiency, preserving its qualities in a wide range of dimensions. An additional advantage is a very strong shaft, due to which high pressure and high feed can be obtained at the multi-stage version of SORM.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической объемной роторной машине, содержащей корпус со сферической полостью, ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения, по меньшей мере, одну круглую полость, выполненную в роторе, с установленным в ней вытеснителем и уплотняющим синхронизирующим элементом, причем рабочая поверхность круглой полости является поверхностью вращения относительно оси круглой полости, пересекающей ось вращения ротора преимущественно под прямым углом, уштотнительный синхронизирующий элемент установлен с возможностью совершения вращательных колебаний относительно оси круглой полости, а вытеснитель установлен с возможностью вращения относительно оси вытеснителя, пересекающей ось вращения ротора под углом, причем уплотнительный синхронизирующий элемент выполнен в виде двух ушек, соединенных расположенным в круглой полости сферическим кругом с сосной ему физической осью. The objective of the invention is achieved in that in a spherical volumetric rotary machine comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing with the possibility of rotation of at least one circular cavity made in the rotor, with a displacer and a sealing synchronizing element installed in it, moreover the working surface of the circular cavity is the surface of rotation relative to the axis of the circular cavity intersecting the axis of rotation of the rotor mainly at right angles, the attenuating synchronizing element is installed it is mounted with the possibility of performing rotational vibrations relative to the axis of the circular cavity, and the displacer is mounted to rotate relative to the axis of the displacer, intersecting the axis of rotation of the rotor at an angle, and the synchronizing sealing element is made in the form of two ears connected by a spherical circle located in the circular cavity with a pine tree .
Задача изобретения достигается тем, что в машине уплотнительный синхронизирующий элемент имеет механизм синхронизации с вытеснителем по углу поворота вокруг оси круглой полости, размещенный в пределах одной круглой полости. The objective of the invention is achieved by the fact that in the machine the sealing synchronizing element has a synchronization mechanism with a displacer along the rotation angle around the axis of the circular cavity, placed within one circular cavity.
Задача изобретения достигается тем, что в машине механизм синхронизации выполнен в виде, по меньшей мере, одной направляющей и взаимодействующего с ней паза. Задача изобретения достигается тем, что в машине, содержащей разделитель, установленный с возможностью вращения вокруг оси вытеснителя и содержащий, по меньшей мере, один выступ, служащий для установки на нем вытеснителя с The objective of the invention is achieved in that in the machine, the synchronization mechanism is made in the form of at least one guide and a groove interacting with it. The objective of the invention is achieved in that in a machine containing a separator mounted for rotation around the axis of the displacer and containing at least one protrusion, which serves to install a displacer on it with
возможностью поворота вокруг оси вытеснителя. the possibility of rotation around the axis of the displacer.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической полости машины выполнен, по меньшей мере, один круговой паз под углом к оси вращения ротора, для установки в нем опоры вытеснителя. The objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least one circular groove is made at an angle to the axis of rotation of the rotor, for installing the displacer support in it.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической полости машины выполнено, по меньшей мере, два круговых паза, повернутых друг относительно друга вокруг оси вращения ротора. The objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least two circular grooves are rotated relative to each other around the axis of rotation of the rotor.
Задача изобретения достигается тем, что в машине имеется разделитель, установленный с возможностью вращения вокруг оси вытеснителя и содержащий, по меньшей мере, одни выступ, служащий для установки на нем вытеснителя с возможностью поворота вокруг оси вытеснителя. The objective of the invention is achieved in that the machine has a separator mounted for rotation around the axis of the displacer and containing at least one protrusion that serves to install a displacer on it with the possibility of rotation around the axis of the displacer.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической полости машины выполнен, по меньшей мере, один круговой паз под углом к оси вращения ротора, для установки в нем опоры вытеснителя. The objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least one circular groove is made at an angle to the axis of rotation of the rotor, for installing the displacer support in it.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической полости машины выполнено, по меньшей мере, два круговых паза, повернутые друг относительно друга вокруг оси вращения ротора. The objective of the invention is achieved in that in the spherical cavity of the machine, at least two circular grooves are made, rotated relative to each other around the axis of rotation of the rotor.
Задача изобретения достигается тем, что в сферической объемной роторной машине, содержащей корпус со сферической полостью, ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения, по меньшей мере, одна круглая полость, по меньшей мере, одна вытянутая полость, выполненные в роторе, с установленными в них вытеснителями, причем ось круглой полости пересекает ось вращения ротора преимущественно под прямым углом и является осью вытянутой полости, уплотнительный синхронизирующий элемент установлен с возможностью совершения вращательных колебаний относительно оси круглой полости, а вытеснители установлены с возможностью вращения относительно оси вытеснителей, пересекающей ось вращения ротора под углом, причем для улучшения характеристик машины в круглой полости и в вытянутой полости установлены вытеснители разных типов The objective of the invention is achieved in that in a spherical volumetric rotary machine comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing rotatably, at least one circular cavity, at least one elongated cavity, made in the rotor, with installed displacers, and the axis of the circular cavity intersects the axis of rotation of the rotor mainly at a right angle and is the axis of the elongated cavity, the synchronizing sealing element is installed with the possibility of making rotational REPRESENTATIONS relatively the axis of the circular cavity, and the displacers are installed with the possibility of rotation relative to the axis of the displacers, intersecting the axis of rotation of the rotor at an angle, and to improve the performance of the machine in the round cavity and in the elongated cavity, different types of displacers are installed
Изобретение поясняется при помощи чертежей. The invention is illustrated using the drawings.
На фиг.1 представлена в изометрии сферическая объемная роторная машина (СОРМ) со снятой половинкой корпуса. Figure 1 presents in isometry a spherical volumetric rotary machine (SORM) with the half of the body removed.
На фиг.2 представлена половинка корпуса СОРМ.  Figure 2 presents the half of the body SORM.
На фиг.З представлен ротор.  Fig. 3 shows a rotor.
На фиг.4 представлен вытеснитель.  Figure 4 presents the displacer.
На фиг.5 представлен уплотнительный синхронизирующий элемент (УСЭ).  Figure 5 presents the sealing synchronizing element (SSE).
На фиг.6 представлена СОРМ с разделителем.  Figure 6 presents SORM with a separator.
На фиг.7 представлен разделитель.  7 shows a separator.
На фиг.8 представлен вытеснитель.  On Fig presents a displacer.
На фиг.9 представлен вытеснитель с вкладышем.  Figure 9 presents the displacer with the liner.
На фиг.10 представлена СОРМ с вытеснителями, установленными на оси.  Figure 10 presents SORM with displacers mounted on the axis.
На фиг.11 представлен корпус СОРМ с двумя разведенными по углу пазами.  Figure 11 presents the body of the SORM with two grooves divorced along the corner.
На фиг.12 представлена СОРМ с двумя пазами.  On Fig presents SORM with two grooves.
На фиг.13 представлен ротор двухступенчатой СОРМ.  On Fig presents the rotor of the two-stage SORM.
На фиг.14 представлена СОРМ с двумя пазами (внешний вид).  On Fig presents SORM with two grooves (appearance).
На фиг.15 представлена СОРМ с проходами рабочего тела по ротору.  On Fig presents SORM with the passages of the working fluid along the rotor.
На фиг.16 представлена часть ротора СОРМ, видны проходы рабочего тела по ротору.  On Fig presents part of the rotor SORM, visible passages of the working fluid along the rotor.
На фиг.17 представлена СОРМ (без корпуса) с 6-ю вытеснителями другого типа, закрепленными парами на трех дугах.  On Fig presents SORM (without housing) with 6 displacers of another type, fixed in pairs on three arcs.
На фиг.18 представлена сборка двух вытеснителей, закрепленных жестко на одной дуге.  On Fig presents the assembly of two displacers, fixed rigidly on one arc.
На фиг.19 представлена СОРМ (без корпуса) с 4-мя вытеснителями двух типов, закрепленными жестко на одной дуге.  On Fig presents SORM (without housing) with 4 displacers of two types, fixed rigidly on one arc.
На фиг.20 представлена сборка вытеснителей двух типов на одной дуге. На фиг.21 представлена СОРМ (без корпуса) с УСЭ для вытеснителей двух типов. На фиг.22 представлена СОРМ (без корпуса) с объединенным УСЭ. On Fig presents an assembly of displacers of two types on the same arc. On Fig presents SORM (without housing) with SSE for displacers of two types. On Fig presents SORM (without housing) with the integrated SSE.
На фиг.23 представлен объединенный УСЭ для СОРМ по фиг.22.  On Fig presents the combined SSE for SORM on Fig.
На фиг.24 представлен ротор СОРМ по фиг.22.  On Fig presents the SORM rotor in Fig.22.
Описание наилучшего образца. Description of the best sample.
Геометрические оси, совпадающие при сборке, обозначены одинаковыми номерами. Geometric axes that match during assembly are identified by the same numbers.
Сферическая объемная роторная машина (СОРМ) (фиг.1) содержит корпус 1, ротор 2 с выходным валом 3, установленный в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг оси 4 вращения ротора 2, три вытеснителя 5, установленные на дугах 6 с возможностью вращения вокруг геометрической оси 7, пересекающей ось 4 под углом. Вытеснители 5 взаимодействуют с ротором 2 через уплотнительные синхронизирующие элементы (У СЭ) 8. Spherical volumetric rotary machine (SORM) (figure 1) contains a housing 1, a rotor 2 with an output shaft 3, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation around the axis of rotation 4 of the rotor 2, three displacers 5 mounted on the arcs 6 with the possibility of rotation around the geometric axis 7 intersecting axis 4 at an angle. The displacers 5 interact with the rotor 2 through the sealing synchronizing elements (U SE) 8.
Корпус 1 (фиг.2) имеет сферическую полость 10, из которой в противоположные стороны выходят отверстия 11 для выхода вала 3. По поверхности сферической полости 10 проходит два круговых паза 12 под дуги 6. Геометрическая ось 7 паза 12 пересекает геометрическую ось 4 отверстий 11 под углом (в данном примере угол равен 35 градусов). The housing 1 (FIG. 2) has a spherical cavity 10, from which holes 11 exit for the shaft 3 to exit in opposite directions. Two circular grooves 12 under the arcs 6 extend along the surface of the spherical cavity 10. The geometric axis 7 of the groove 12 intersects the geometric axis 4 of the holes 11 at an angle (in this example, the angle is 35 degrees).
Симметрично относительно плоскости, проходящей через ось 4 перпендикулярно плоскости осей 4 и 7, расположено окно входа 14 рабочего тела. Оно располагается по одну сторону (на фигуре снизу) относительно плоскости, проходящей через центр сферической полости 10 перпендикулярно оси 4. Соответствующее ему окно выхода 15 расположено симметрично относительно плоскости осей 4 и 7. Центрально симметрично первой паре окон входа 14 и выхода 15 относительно центра сферической полости 10 расположена вторая пара окон входа 14 и выхода 15. Пазы 12 проходят между первой и второй парой окон входа 14 и выхода 15. Окно входа 14 плавно переходит во входной патрубок 16. Окно выхода 15 плавно переходит в выходной патрубок 17.  Symmetrically relative to the plane passing through the axis 4 perpendicular to the plane of the axes 4 and 7, there is an input window 14 of the working fluid. It is located on one side (in the figure below) relative to the plane passing through the center of the spherical cavity 10 perpendicular to the axis 4. The corresponding exit window 15 is located symmetrically with respect to the plane of the axes 4 and 7. It is centrally symmetrical to the first pair of entry windows 14 and exit 15 with respect to the center of the spherical cavity 10 is a second pair of windows of the input 14 and output 15. The grooves 12 are between the first and second pair of windows of the input 14 and output 15. The input window 14 smoothly passes into the inlet pipe 16. The output window 15 smoothly goes into the output oh branch pipe 17.
Для увеличения плеча опоры вала 3, на корпусе 1 имеются шейки 18, удлиняющие отверстия 11. Для разборности корпус 1 разделен на две симметричные половинки. Плоскость разъема проходит через оси 4 и 7. Для соединения половинок корпуса 1, на них, в плоскости разъема, имеется фланец 19, на котором выполнены крепежные отверстия 20. To increase the shoulder of the shaft support 3, on the housing 1 there are necks 18 extending the holes 11. For folding, the housing 1 is divided into two symmetrical halves. The plane of the connector passes through the axes 4 and 7. To connect the halves of the housing 1, on them, in the plane of the connector, there is a flange 19 on which the mounting holes 20 are made.
Ротор 2 (фиг.З) выполнен в виде шара 22 на валу 3. В шаре 22 имеются три открытые наружу круглые полости 23 с конической боковой стороной 24 и сферическим дном 25. Геометрические оси 26 круглых полостей 23 проходят через центр шара 22 перпендикулярно геометрической оси 4, являющейся осью вращения ротора 2. Круглые полости 23 распределены равномерно вокруг оси 4. В центре круглой полости 23 имеется соосное ей отверстие 27. The rotor 2 (Fig.Z) is made in the form of a ball 22 on the shaft 3. In the ball 22 there are three circular cavities 23 open outward with a conical lateral side 24 and a spherical bottom 25. The geometric axes 26 of the circular cavities 23 pass through the center of the ball 22 perpendicular to the geometric axis 4, which is the axis of rotation of the rotor 2. The round cavities 23 are evenly distributed around the axis 4. In the center of the round cavity 23 there is a hole 27 coaxial to it.
Вытеснитель 5 (фиг.4) ограничен сферической выпуклой поверхностью 30, радиус которой соответствует (равен с точностью до допусков) радиусу сферической полости 10, концентричной ей сферической вогнутой поверхностью 31 меньшего радиуса, двумя большими по угловой протяженности симметричными участками 32 выпуклых конических поверхностей, соответствующих конической боковой стороне 24, геометрические оси 33 которых пересекаются в центре поверхности 30, и двумя небольшими по угловой протяженности симметричными участками 34 вогнутых конических поверхностей, имеющих общую геометрическую ось 35, пересекающую оси 33 в центре поверхности 30 под прямым углом. The displacer 5 (Fig. 4) is bounded by a spherical convex surface 30, the radius of which corresponds (to within tolerance) to the radius of the spherical cavity 10, a concentric spherical concave surface 31 of smaller radius, two symmetrical sections 32 of convex conical surfaces that are large in angular extent, corresponding to the conical lateral side 24, the geometric axes 33 of which intersect in the center of the surface 30, and two symmetrical portions of 34 concave conical ited having a common geometrical axis 35 intersecting the axis 33 in the center of the surface 30 at right angles.
Через всю поверхность 31, соосно участкам 34, проходят два паза 36.  Through the entire surface 31, coaxially to the sections 34, there are two grooves 36.
Вытеснитель 5 соединен по поверхности 30 с двумя дугами 6. Дуга 6 представляет собой плоский сектор кольца, концентричного поверхности 30, плоскость которого параллельна оси 35. Дуги 6 начинаются приблизительно в центре поверхности 30 и идут в противоположные стороны. Суммарная угловая длина дуг 6 немного меньше 240 градусов. Расстояние между плоскостями дуг 6 равно расстоянию между пазами 12. The displacer 5 is connected on the surface 30 with two arcs 6. The arc 6 is a flat sector of the ring, concentric surface 30, the plane of which is parallel to the axis 35. The arcs 6 start approximately in the center of the surface 30 and go in opposite directions. The total angular length of the arcs 6 is slightly less than 240 degrees. The distance between the planes of the arcs 6 is equal to the distance between the grooves 12.
УСЭ 8 (фиг.5) выполнено в виде двух симметричных ушек 40, симметрично соединенных относительно тонким сферическим кругом 41. Круг 41 имеет физическую ось 42, идущую к центру сферы круга 41. Ушки 40 одной поверхностью посажены на край круга 41 (на его вьшуклую сферическую поверхность) и ограничены концентричной кругу 41 выпуклой боковой поверхностью 43, выполненной в виде конической поверхности, соответствующей (имеющей равные с точностью до допусков параметры) конической боковой стороне 24, концентричной кругу 41 выпуклой сферической поверхностью 44, соответствующей сферической полости 10. Внутренняя сторона 45 ушек 40, которой они повернуты друг к другу, ограничена выпуклой конической поверхностью, ось 46 которой проходит через центр сферы круга 41 перпендикулярно геометрической оси 47 круга 41. Ближе к центру круга 41, по его поверхности, концентрично поверхностям 45 проходят две направляющих 48. Для удобства обработки, они имеют плоские боковые поверхности и сферическую выпуклую поверхность. Для разгрузки УСЭ 8 от сил, действующих со стороны рабочего тела, в круге выполнены сквозные (радиальные) отверстия 49 небольшого диаметра. В ушках 40, для разгрузки УСЭ 8 от сил, действующих со стороны рабочего тела, тоже выполнены отверстия 49 вдоль радиуса поверхности внутренней стороны 45. SSE 8 (Fig. 5) is made in the form of two symmetrical ears 40, symmetrically connected by a relatively thin spherical circle 41. Circle 41 has a physical axis 42 extending to the center of the sphere of circle 41. Ears 40 are placed on one edge of circle 41 (on its convex spherical surface) and are limited to the concentric circle 41 by a convex lateral surface 43 made in the form of a conical a surface corresponding to a conical side 24, concentric to a circle 41 with a convex spherical surface 44, corresponding to a spherical cavity 10. The inner side 45 of the ears 40, with which they are turned towards each other, is bounded by a convex conical surface, axis 46 which passes through the center of the sphere of the circle 41 perpendicular to the geometric axis 47 of the circle 41. Closer to the center of the circle 41, two guides 48 pass along its surface concentrically to the surfaces 45. For the convenience of processing, they and eyut planar side surface and a spherical convex surface. To unload SSE 8 from forces acting on the part of the working fluid, through-hole (radial) holes 49 of small diameter are made in a circle. In the ears 40, for unloading the SSE 8 from the forces acting on the side of the working fluid, holes 49 are also made along the radius of the surface of the inner side 45.
Из круглых полостей 23 ротора 2, установленного в корпусе 1, образуются рабочие полости СОРМ, которые разделяются на две рабочие камеры вытеснителем 5 и УСЭ 8. На фиг.1 видна рабочая камера 50, увеличивающаяся в объеме, рабочая камера 51, уменьшающаяся в объеме, рабочая камера 52 минимального, практически нулевого объема, рабочая камера 53 максимального объема (ротор 2 вращается по часовой стрелке при виде сверху). From the circular cavities 23 of the rotor 2 installed in the housing 1, SORM working cavities are formed, which are divided into two working chambers by a displacer 5 and a SSE 8. In Fig. 1, a working chamber 50 is seen to increase in volume, a working chamber 51 to decrease in volume, the working chamber 52 of the minimum, almost zero volume, the working chamber 53 of the maximum volume (the rotor 2 rotates clockwise when viewed from above).
По сравнению с аналогом, ушки 40, находящиеся в одной круглой полости 23 связаны между собой сферическим кругом 41, расположенным в круглой полости 23 и имеющим ось 42, воспринимающую нагрузку от ушек 40. Посредством круга 41 ушки 40 связаны с направляющими 48, через которые надежно обеспечивается требуемая в каждый момент ориентация УСЭ 8. Два паза 12 позволяют каждому вытеснителю 5 иметь опору на дуги 6, занимающие значительную угловую протяженность вокруг оси 7 (почти 240 градусов), что позволяет центру давления рабочего тела на вытеснитель 5 располагаться между площадками опоры дуг 6 на плоскости пазов 12 (при небольших угловых размерах дуг 6 одного вытеснителя 5 его центр давления был бы за пределами опорной площадки дуг 6 на плоскости пазов 12, что ведет к концентрации нагрузок и увеличению потерь на трение). Связь (по углу поворота УСЭ 8 вокруг оси 26) вытеснителя 5 с УСЭ 8 через пару: паз 36 - направляющая 48, позволяет иметь их надежную синхронизацию в пределах одной круглой полости 23. УСЭ разных круглых полостей 23 могут не зависеть друг от друга. Этот факт позволяет иметь на роторе 2 произвольное количество круглых полостей 23. Максимальную подачу удается получить при двух или трех круглых полостях 23 на один шар 22. Несколько меньшая подача получается при четырех круглых полостях 23 на один шар 22. При этом, в целом, равномерность подачи растет с увеличением количества круглых полостей 23, но при близких количествах круглых полостей 23 равномерность больше при нечетном количестве круглых полостей 23. Compared with the analogue, the ears 40 located in the same circular cavity 23 are interconnected by a spherical circle 41 located in the circular cavity 23 and having an axis 42 that receives the load from the ears 40. By means of the circle 41, the ears 40 are connected to the guides 48 through which the orientation of SSE 8, which is required at every moment, is provided. Two grooves 12 allow each displacer 5 to have support on arcs 6, occupying a considerable angular extent around axis 7 (almost 240 degrees), which allows the center of pressure of the working fluid on displacer 5 to be positioned between the support sites of the arcs 6 on the plane of the grooves 12 (for small angular dimensions of the arcs 6 of one displacer 5, its pressure center would be outside the reference area of the arcs 6 on the plane of the grooves 12, which leads to concentration of loads and an increase in friction losses). The connection (in the angle of rotation of the SSE 8 around the axis 26) of the displacer 5 with the SSE 8 through a pair: groove 36 - guide 48, allows them to have reliable synchronization within the same circular cavity 23. The SSE of different circular cavities 23 may not depend on each other. This fact makes it possible to have an arbitrary number of round cavities on rotor 2. The maximum feed can be obtained with two or three round cavities 23 per ball 22. A slightly lower feed is obtained with four round cavities 23 per ball 22. Moreover, in general, uniformity the feed increases with an increase in the number of round cavities 23, but with similar amounts of round cavities 23, uniformity is greater with an odd number of round cavities 23.
Передний конец дуги 6 не прикреплен к вытеснителю 5 (место крепления находится ближе к середине дуги 6), поэтому за счет упругости материала он может отклоняться от своего равновесного положения на небольшую величину. Такое отклонение способствует возникновению жидкостного клина при движении дуги 6 по пазу 12. Для этого требуется, что бы толщина дуги 6 была бы немного (обычно порядка 0,04 мм, но зависит от размеров СОРМ) меньше размера паза 12 в этом направлении и наличие заходной фаски или скругления.  The front end of the arc 6 is not attached to the displacer 5 (the attachment point is closer to the middle of the arc 6), therefore, due to the elasticity of the material, it can deviate from its equilibrium position by a small amount. Such a deviation contributes to the appearance of a liquid wedge when the arc 6 moves along the groove 12. This requires that the thickness of the arc 6 be a little (usually of the order of 0.04 mm, but depends on the size of the SORM) less than the size of the groove 12 in this direction and the presence of a lead chamfers or fillets.
СОРМ имеет неравномерность подачи / крутящего момента ±8.8% (для данного угла наклона паза 12) и величину подачи 2.0 кубических единиц за оборот вала при единичном радиусе полости 10. SORM has a feed / torque unevenness of ± 8.8% (for a given tilt angle of 12) and a feed rate of 2.0 cubic units per shaft revolution with a unit cavity radius of 10.
СОРМ в качестве насоса работает следующим образом. При равномерном вращении ротора 2 вокруг оси 4 вытеснители 5 совершают слегка неравномерное вращение вокруг оси 7. Из-за наклона оси 7 вращения вытеснителей 5 к оси 4 вращения ротора 2 (или другими словами, плоскости пазов 12 к плоскости вращения ротора 2), относительно ротора 2 вытеснители 5 перемещаются по круглой полости 23, совершая повороты вокруг оси 26 вместе с УСЭ 8 и повороты вокруг оси 35 УСЭ 8. При этом, ротор 2 через взаимодействие отверстия 27 с осью 42 (или боковой стенки 24 с поверхностью 43) и, далее, направляющих 48 с пазами 36, перемещает вытеснитель 5 вокруг оси 7 вдоль пазов 12. Ориентация УСЭ 8 в круглой полости 23 обеспечивается передачей крутящего момента (углового положения) вытеснителем 5 от пазов 12 через дуги 6 на направляющие 48 УСЭ 8. Повороты вытеснителя 5 вокруг оси 35 УСЭ 6 обеспечиваются взаимодействием плоскостей дуг 6 с плоскостями пазов 12. За счет поворота вытеснителя вокруг оси 35 меняются размеры рабочих камер, на которые вытеснитель 5 с УСЭ 8 разделяют круглую полость 23. Так камера 50 увеличивает свой размер и в нее заходит рабочее тело через окно 14 входа рабочего тела из входного патрубка 16, а камера 51 уменьшает свой размер и из нее выходит рабочее тело через окно 15 выхода рабочего тела в выходной патрубок 17. Камера 52 достигла минимального, равного нулю размера. Камера 53 достигла максимального размера. Камеры 52 и 53 в этот момент не связаны с окнами входа 14 и выхода 15. Сила давления, действующая на вытеснитель 5 со стороны рабочего тела, передается им через дуги 6 на плоскости пазов 12. Сила давления, действующая на УСЭ 8, ложится на ось 42 и на дно 25. Момент трения относительно оси 24 компенсируется в основном, моментом сил, передаваемым на УСЭ 8 через направляющие 48 и пазы 36. Силы и моменты инерции, возникающие за счет неравномерности вращений вытеснителя 5 и УСЭ 8, тоже уравновешиваются такими же путями. SORM as a pump operates as follows. When the rotor 2 is rotated uniformly around axis 4, the displacers 5 slightly rotate around axis 7. Due to the inclination of the axis of rotation 7 of the displacers 5 to the axis of rotation 4 of the rotor 2 (or, in other words, the plane of the grooves 12 to the plane of rotation of the rotor 2), relative to the rotor 2 displacers 5 move along the circular cavity 23, making rotations about axis 26 together with SSE 8 and turns about axis 35 of SSE 8. Moreover, rotor 2 through the interaction of the hole 27 with axis 42 (or side wall 24 with surface 43) and, further guides 48 with grooves 36 moves the extrusions spruce 5 around axis 7 along grooves 12. Orientation of SSE 8 in a circular cavity 23 is provided by the transmission of torque (angular position) by displacer 5 from grooves 12 through arcs 6 to guides 48 of SSE 8. Rotations of displacer 5 around axis 35 of SSE 6 are ensured by the interaction of the planes of arcs 6 with groove planes 12. Due to the rotation of the displacer around the axis 35 changes the size of the working chambers, into which the displacer 5 with SSE 8 divides the circular cavity 23. So the chamber 50 increases its size and the working fluid enters through the window 14 of the entrance of the working fluid from the inlet pipe 16, and the camera 51 reduces its the size and the working fluid exits from it through the window 15 of the exit of the working fluid into the outlet pipe 17. The chamber 52 has reached a minimum size equal to zero. Camera 53 has reached its maximum size. The chambers 52 and 53 at this moment are not connected with the windows of the entrance 14 and exit 15. The pressure force acting on the displacer 5 from the side of the working fluid is transmitted to them through arcs 6 in the plane of the grooves 12. The pressure force acting on the SSE 8 lies on the axis 42 and to the bottom 25. The friction moment relative to axis 24 is mainly compensated by the moment of forces transmitted to the SSE 8 through the guides 48 and the grooves 36. The forces and moments of inertia arising from the uneven rotation of the displacer 5 and the SSE 8 are also balanced in the same ways .
При трех круглых полостях 23 на один шар 22 осевая нагрузка на ротор 2 в среднем за период равна нулю. Однако она несколько раз (три раза) за период меняет знак. Знакопеременность помогает улучшить смазку упорных подшипников: попадающая в зазоры по шару 22 или в упорном подшипнике во время отсутствия нагрузки (когда действие сил со стороны рабочего тела увеличивает зазор) жидкость не успевает выйти из зазора (например, между шаром 22 и поверхностью сферической полости 10) на нагруженном участке и служит гидравлической подушкой.  With three circular cavities 23 per ball 22, the axial load on the rotor 2 on average for the period is zero. However, it changes sign several times (three times) during the period. Alternating helps to improve the lubrication of thrust bearings: falling into the gaps on ball 22 or in the thrust bearing during lack of load (when the action of forces from the working fluid increases the gap), the fluid does not have time to leave the gap (for example, between the ball 22 and the surface of the spherical cavity 10) in the loaded area and serves as a hydraulic cushion.
У данной СОРМ, по сравнению с аналогом, имеется возможность изменения рабочей камеры до нуля, что уменьшает потери при работе со сжимаемыми рабочими телами (например, при работе с высокими давлениями) и позволяет эффективно работать в качестве компрессора. Подача компрессора получается выше, по сравнению с аналогом, за счет отсутствия паразитного объема. Для работы в качестве компрессора, окна выхода 15 выполняются меньшего углового размера. При этом в камере 51, отсеченной от окна входа 14, сначала образуется камера предварительного сжатия, и только по достижению выходного давления рабочим телом (или при уменьшении объема в заданное количество раз), камера 51 попадает на окно выхода 15. На дугах 6 могут располагаться разгрузочные канавки 37. Канавки 37, расположенные на верхней плоскости дуги 6, состыкованы отверстиями 38, идущими через вытеснитель 5, с камерой, находящейся с противоположной стороны (вниз) от дуги 6, и наоборот, канавки 37 расположенные на нижней плоскости дуги 6, состыкованы отверстиями 38, идущими через вытеснитель 5, с камерой, находящейся с противоположной стороны (вверх) от дуги 6 для создания гидростатической разгрузки дуг 6 и вытеснителя 5. This SORM, in comparison with the analogue, has the ability to change the working chamber to zero, which reduces losses when working with compressible working bodies (for example, when working with high pressures) and allows you to work effectively as a compressor. The compressor flow is higher, compared with the analogue, due to the absence of stray volume. To operate as a compressor, exit windows 15 are of a smaller angular size. In this case, in the chamber 51, cut off from the inlet window 14, a precompression chamber is first formed, and only when the working fluid reaches the outlet pressure (or when the volume decreases by a specified number of times), the chamber 51 enters the exit window 15. On the arcs 6, unloading grooves 37 can be located. The grooves 37 located on the upper plane of the arc 6 are joined by holes 38 extending through the displacer 5, with a chamber located on the opposite side (down) from the arc 6, and vice versa, the grooves 37 located on the lower the plane of the arc 6, joined by holes 38 going through the displacer 5, with a camera located on the opposite side (up) from the arc 6 to create a hydrostatic discharge of the arcs 6 and the displacer 5.
Исполнение СОРМ по фиг.6 в целом похоже на СОРМ по фиг.1. Отличие состоит в том, что с целью уменьшения инерционных нагрузок от вытеснителей 5 на УСЭ 8 и давление вытеснителей 5 на стенки сферической полости 10 из-за центробежных сил (с ним связаны потери на трение), дуги 6 вытеснителей 5 объединены в разделитель 60. Разделитель 60 (фиг.7) выполнен в виде плоского кольца 61 с тремя симметрично расположенными плоскими выступами 62, направленными к центру кольца 61. Кольцо 61 с выступами 62 ограничено плоскими торцами 63. Внешней боковой стороной 64 кольца 61 служит выпуклая сферическая поверхность. В промежутках между выступами 62 кольцо 61 ограничено вогнутой сферической поверхностью 65. Поверхность 66 выступов 62, обращенная к центру кольца 61 тоже сферична. Поверхности 64, 65, 66 концентричны. Концы 67 (по углу вокруг оси 7) выступов 62 ограничены плоскими площадками. На концах 67 имеются отверстия 68 для установки демпфирующих элементов. Выступы 62 по очереди «ведут» (создают основное тяговое усилие) разделитель 60 по пазу 12. The execution of the SORM in FIG. 6 is generally similar to the SORM in FIG. 1. The difference is that in order to reduce the inertial loads from the displacers 5 on the SSE 8 and the pressure of the displacers 5 on the walls of the spherical cavity 10 due to centrifugal forces (friction losses are associated with it), the arcs 6 of the displacers 5 are combined into a separator 60. The separator 60 (Fig. 7) is made in the form of a flat ring 61 with three symmetrically located flat protrusions 62 directed to the center of the ring 61. The ring 61 with the protrusions 62 is bounded by flat ends 63. The convex spherical surface serves as the outer side 64 of the ring 61. Between the protrusions 62, the ring 61 is bounded by a concave spherical surface 65. The surface 66 of the protrusions 62 facing the center of the ring 61 is also spherical. Surfaces 64, 65, 66 are concentric. The ends 67 (in an angle around the axis 7) of the protrusions 62 are bounded by flat areas. At the ends 67 there are openings 68 for installing damping elements. The protrusions 62 in turn "lead" (create the main traction force) divider 60 along the groove 12.
Другое отличие состоит в том, что разделитель 60 установлен в корпусе 1 с образованием подшипника качения. На торцах 63 кольца 61 имеются дорожки 69 подшипника качения. В корпусе 1 по обе стороны паза 12 выполнены круговые канавки 70, открытые в полость паза 12 и служащие для размещения в них шариков 71 (фиг.6) - несущих элементов подшипника качения и в качестве дорожек этого подшипника.  Another difference is that the spacer 60 is mounted in the housing 1 to form a rolling bearing. At the ends 63 of the ring 61 there are tracks 69 of a rolling bearing. In the housing 1, on both sides of the groove 12, circular grooves 70 are made, open in the cavity of the groove 12 and serving to accommodate balls 71 (Fig. 6) of the bearing elements of the rolling bearing and as tracks of this bearing.
Вытеснитель 5 (фиг.8) отличается от вытеснителя 5 (фиг.4) тем, что почти вдоль всей поверхности 50, симметрично на ней идет плоский, глубокий, но несквозной паз 74 под выступ 62. По угловой длине паз 74 немного больше угловой длины выступа 62. На поверхности выступа 62 для разгрузки вытеснителя 5 от перепада давления со стороны рабочего тела, выполнены разгрузочные канавки 76, к которым через вытеснитель 5 с участков 32 ведут отверстия 77. The displacer 5 (Fig. 8) differs from the displacer 5 (Fig. 4) in that almost along the entire surface 50, there is a symmetrical flat, deep, but not through groove 74 under the protrusion 62. The groove 74 is slightly larger in angular length than the angular length protrusion 62. On the surface of the protrusion 62 for unloading the displacer 5 from the pressure drop from the side of the working fluid, discharge grooves 76 are made to which holes 77 lead through the displacer 5 from sections 32.
Демпфирующие элементы гасят возможные удары при смене ведущего выступа 62. При отсутствии демпфирующего элемента его роль выполняет сопротивление рабочего тела частично запертого (с определенной степенью герметичности) в пазу 74.  Damping elements absorb possible impacts when changing the leading protrusion 62. In the absence of a damping element, its role is played by the resistance of the working fluid partially locked (with a certain degree of tightness) in the groove 74.
Вместо подшипника качения дуга 6 разделителя 60 может работать как подшипник скольжения, аналогично примеру по фиг.4. Instead of the rolling bearing, the arc 6 of the spacer 60 can operate as a sliding bearing, similarly to the example in FIG. 4.
В данном исполнении, большую часть круглой полости 23 перегораживает выступ 62 разделителя 60. Благодаря разгрузке, вытеснитель 5 перекрывает небольшую часть площади, прилегающую к концам 67 выступа 60 и к поверхностям 66. Площадь перекрываемая УСЭ 8 тоже небольшая. Поэтому основная нагрузка от перепада давления рабочего тела ложится на разделитель 60, а вытеснитель 5 и УСЭ 8 нагружены меньше. Поскольку разделитель может иметь достаточную опору (большой подшипник качения или как в примере по фиг.1 - подшипник скольжения с гидравлической разгрузкой) то СОРМ может работать с большим перепадом давления. In this design, a large part of the circular cavity 23 is blocked by the protrusion 62 of the separator 60. Due to unloading, the displacer 5 covers a small part of the area adjacent to the ends 67 of the protrusion 60 and to the surfaces 66. The area covered by the SSE 8 is also small. Therefore, the main load from the pressure drop of the working fluid lies on the separator 60, and the displacer 5 and SSE 8 are less loaded. Since the spacer can have sufficient support (a large rolling bearing or, as in the example of FIG. 1, a sliding bearing with hydraulic unloading), the SORM can operate with a large pressure drop.
По сравнению с аналогом, данная конструкция позволяет уменьшить массу дуги 6, расположенной за пределами радиуса сферической полости 10 (в ней не размещается ось УСЭ), что снижает момент инерции и, следовательно, инерционную нагрузку от вытеснителя 5, позволяя СОРМ работать на больших оборотах. Compared with the analogue, this design allows to reduce the mass of the arc 6 located outside the radius of the spherical cavity 10 (the SSE axis is not placed in it), which reduces the moment of inertia and, consequently, the inertial load from the displacer 5, allowing SORM to work at high speeds.
По сравнению с аналогом, данная конструкция имеет более толстую (объемную) часть вытеснителя 5, расположенную в сферической полости 10, что позволяет не только убрать паразитный объем, но и при сохранении прочности (т.к. толстая балка держит большую нагрузку на прогиб, чем тонкая такой же массы) вьшолнять его из более легкого материала. Эффект от применения более легкого материала для вытеснителя 5 снижает инерционную нагрузку на пары трения вытеснитель 5 - УСЭ 8 - ротор 2 за счет снижения инертности вытеснителя 5. Пазы 36 могут выполняться и на УСЭ 8, а направляющие 48 могут выполняться на вытеснителе 5. При большом количестве пазов 36 и направляющих 48, пазы и направляющие выступы становятся неразличимы, поскольку перегородку между двумя пазами можно расценивать как направляющий выступ и наоборот, пространство между двумя направляющими выступами можно расценивать как паз. Пазов 36 и направляющих 48 может быть от одного до достаточно большого количества, в зависимости от технологии изготовления. В этом смысле, пара направляющая 48 - паз 36 является механизмом синхронизации вытеснителя 5 с УСЭ 8 по углу поворота вокруг оси 26 круглой полости 23, который удалось разместить внутри сферы сферической полости 10 и, тем самым, уменьшить инерционную нагрузку от дуг 6. Compared with the analogue, this design has a thicker (volumetric) part of the displacer 5 located in the spherical cavity 10, which allows not only to remove the parasitic volume, but also while maintaining strength (since a thick beam holds a greater load on the deflection than thin of the same mass) to fill it from a lighter material. The effect of using a lighter material for the displacer 5 reduces the inertial load on the friction pairs displacer 5 - SSE 8 - rotor 2 by reducing the inertia of the displacer 5. The grooves 36 can also be performed on the SSE 8, and the guides 48 can be performed on the displacer 5. With a large number of grooves 36 and guides 48, the grooves and guide protrusions become indistinguishable, since the partition between two grooves can be regarded as a guide protrusion and vice versa, the space between two guides can be regarded as a groove. The grooves 36 and the guides 48 may be from one to a sufficiently large number, depending on the manufacturing technology. In this sense, the guide pair 48 — groove 36 is the synchronization mechanism of the displacer 5 with the SSE 8 by the angle of rotation around the axis 26 of the round cavity 23, which was able to be placed inside the sphere of the spherical cavity 10 and, thereby, reduce the inertial load from the arcs 6.
Для возможности сборки, две части вытеснителя 5, прилегающие к пазу 74, вьшолнены в виде вкладышей 80. Вкладыш 80 имеет угловую протяженность вдоль паза 74 приблизительно равную угловой протяженности выступа 62. На месте вкладыша в вытеснителе 5 получается полость 81, расширяющая паз 74. Фиксируется вкладыш 80 штифтом / винтом через отверстие 82. For assembly, the two parts of the displacer 5 adjacent to the groove 74 are made in the form of liners 80. The liner 80 has an angular length along the groove 74 approximately equal to the angular length of the protrusion 62. At the place of the liner in the displacer 5, a cavity 81 is formed, expanding the groove 74. It is fixed liner 80 with pin / screw through hole 82.
При сборке, в круглой полости 23 ротора 2 устанавливаются УСЭ 8 и вытеснители 5 без вкладышей 80 (например, все смещены в одну сторону вдоль вала до упора). В таком положении на ротор 2 может быть надет разделитель 60. Его выступы 62 заходят в пазы 74 вытеснителей 5, пользуясь прилегающими к нему полостями 81. В полости 81 устанавливаются вкладыши 80. Ротор 2 в сборе с вкладышами 80 и разделителем 60 устанавливается в корпус 1. При этом в канавки 70 устанавливаются шарики 71 (фиг.6) с сепараторами. Образованный таким образом шарикоподшипник воспринимает перекашивающий момент сил, действующий на разделитель 60 со стороны рабочего тела. When assembling, in the round cavity 23 of the rotor 2 are installed SSE 8 and displacers 5 without liners 80 (for example, all are shifted to one side along the shaft to the stop). In this position, the separator 60 can be worn on the rotor 2. Its protrusions 62 fit into the grooves 74 of the displacers 5 using the adjacent cavities 81. The liners 80 are installed in the cavity 81. The rotor 2 assembly with the liners 80 and the separator 60 is installed in the housing 1 At the same time, balls 71 (6) with separators are installed in the grooves 70. The thus formed ball bearing senses a warping moment of forces acting on the separator 60 from the side of the working fluid.
Исполнение СОРМ по фиг.10 в целом похоже на СОРМ по фиг.6, но вместо дуг 6, вытеснители 5 установлены на физической оси 85. Ось 85 воспринимает перекашивающий момент, дейстауюпщй на вытеснители 5. Для этого выступы 62 вместо кольца 61 прикреплены к чаше 86, вьшолненной в виде относительно тонкостенной полусферы со сквозными отверстиями 87 для прохода рабочего тела к окнам входа 14 и выхода 15. Чаша 86 выполнена соосно с осью 85. The execution of the SORM in Fig. 10 is generally similar to the SORM in Fig. 6, but instead of the arcs 6, the displacers 5 are mounted on the physical axis 85. The axis 85 receives a distortion moment acting on the displacers 5. For this, the protrusions 62 instead of the ring 61 are attached to the bowl 86, executed in the form of a relatively thin-walled hemispheres with through holes 87 for the passage of the working fluid to the windows of the entrance 14 and exit 15. The bowl 86 is made coaxially with the axis 85.
В корпусе 1 в сферической полости 10 вместо паза 12 имеется углубление 88 под чашу 86. Одно из отверстий 11 выполнено соосно оси 7. Для фиксации половинок корпуса 1 дополнительно используется напрессовка втулок 89 на шейки 18. Instead of a groove 12, there is a recess 88 under the bowl 86 in the spherical cavity 10 in the housing 1. One of the holes 11 is aligned with the axis 7. To fix the halves of the housing 1, the bushings 89 are pressed onto the necks 18.
Ротор 2 имеет только один выходной вал 11. The rotor 2 has only one output shaft 11.
При выполнении двух симметричных круглых полостей 23 на шаре 22 (не показано на фигурах, т.к. является частным случаем СОРМ по фиг.1 или фиг.6), вытеснители 5 жестко крепятся к одной дуге 6 в виде кольца 60 или к нескольким таким параллельным дугам 6 (как в варианте СОРМ фиг.1), либо устанавливаются на разделитель 60 (как в варианте СОРМ фиг.6). При этом, для компенсации осевой нагрузки, УСЭ 8 из двух круглых полостей 23 могут быть соединены вместе, например, по осям 42. Подача такой СОРМ с одним шаром 22 (с одной ступенью) будет пульсировать от нуля до максимума. When performing two symmetric round cavities 23 on the ball 22 (not shown in the figures, since it is a special case of SORM in Fig. 1 or Fig. 6), displacers 5 are rigidly attached to one arc 6 in the form of a ring 60 or to several such parallel arcs 6 (as in the SORM version of FIG. 1), or are mounted on the splitter 60 (as in the SORM version of FIG. 6). At the same time, to compensate for the axial load, SSEs 8 from two round cavities 23 can be connected together, for example, along the axes 42. The delivery of such a SORM with one ball 22 (with one step) will pulsate from zero to maximum.
Для выравнивания подачи одной ступени 90 СОРМ, в корпусе 1 (фиг.11) выполнено два паза 12, повернутых друг относительно друга вокруг оси 4 на угол φ. Дуга 6 вытеснителя 5 одной круглой полости 23 располагается в одном пазу 12, а дуга 6 вытеснителя 5 другой круглой полости 23 располагается в другом пазу 12. Дуга 6 имеет угловую длину чуть меньше 180 градусов. При этом, несмотря на то, что круглые полости 23 смещены в данном примере на пол оборота вокруг оси 4 друг относительно друга, за счет поворота пазов 12, вытеснители 5 смещены друг относительно друга по фазе на угол 180+φ (или 180-φ). To align the feed of one stage 90 SORM, in the housing 1 (11) there are two grooves 12, rotated relative to each other around axis 4 by an angle φ. The arc 6 of the displacer 5 of one circular cavity 23 is located in one groove 12, and the arc 6 of the displacer 5 of the other round cavity 23 is located in another groove 12. The arc 6 has an angular length of slightly less than 180 degrees. Moreover, despite the fact that the round cavities 23 are displaced in this example by half a revolution around the axis 4 relative to each other, due to the rotation of the grooves 12, the displacers 5 are phase-shifted relative to each other by an angle of 180 + φ (or 180-φ) .
При смещении по фазе вытеснителей 5 на 180 градусов, две рабочие камеры расположенные центрально симметрично работают в одной фазе (синфазно, например максимальная скорость расширения) и две в противофазе им (например, максимальная скорость сжатия), поэтому сумма подач имеет пульсацию (от 0 до 2х максимальных).  When displacer 5 is displaced in phase by 180 degrees, two working chambers located centrally symmetrically operate in one phase (in phase, for example, maximum expansion speed) and two in antiphase to them (for example, maximum compression speed), so the sum of feeds has a ripple (from 0 to 2x maximum).
При выполнении двухступенчатой СОРМ (фиг.12), пазы 12 в одной ступени 90 и в другой ступени 91 разводят (поворачивают вокруг оси 4) на ср=45 градусов (так получаются окна входа 14 и выхода 15 большего размера), корпуса 1 ступеней расположены зеркально, а роторы 2 ступеней повернуты на 90 градусов друг относительно друга вокруг оси 4. Тогда подача рабочих камер 50, 51 будет равномерно разведена по фазе, и мы получим меньшие пульсации суммарной подачи. When performing a two-stage SORM (Fig. 12), the grooves 12 in one stage 90 and in another stage 91 are parted (rotated around axis 4) by cp = 45 degrees (so we get the windows of the entrance 14 and exit 15 of a larger size), the cases of the 1 stages are mirrored, and the rotors of the 2 stages are rotated 90 degrees relative to each other about the axis 4. Then the supply of the working chambers 50, 51 will be uniformly distributed in phase, and we will get less ripple total feed.
При разводе пазов 12 для своевременного сообщения рабочих камер 50 и 51 с окнами входа 14 и выхода 15, на роторе имеется перепускной круг 92, закрепленный соосно на валу 3. Для одной сферической полости 10 выполнено два перепускных круга 92 (один с одной стороны от шара 22, другой - с другой стороны). Внутренняя поверхность 93 перепускного круга 92 является вогнутой сферической поверхностью - продолжением поверхности шара 22. Внешняя поверхность 94 перепускного круга 92 выпуклая сферическая. На перепускном круге 92 вьшолнены перепускные окна 95. Они смещены в круглых полостях 23 навстречу друг другу для компенсации поворота одного из пазов 12 (т.к. окна входа 14 и выхода 15 общие для двух круглых полостей 23, а пазы 12 работающие с этими круглыми полостями 23 повернуты на угол φ).  When the grooves 12 are opened for timely communication of the working chambers 50 and 51 with the input and output windows 14 and 15, the rotor has a bypass circle 92 mounted coaxially on the shaft 3. Two bypass circles 92 are made for one spherical cavity 10 (one on one side of the ball 22, the other on the other hand). The inner surface 93 of the bypass circle 92 is a concave spherical surface - a continuation of the surface of the ball 22. The outer surface 94 of the bypass circle 92 is convex spherical. On the bypass circle 92, overflow windows 95 are filled. They are displaced in the round cavities 23 towards each other to compensate for the rotation of one of the grooves 12 (since the input and output windows 15 and 15 are common for the two round cavities 23, and the grooves 12 work with these round cavities 23 are rotated through an angle φ).
В корпусе 1 в сферических полостях 10 имеются концентричные оси 4 заглубления 96 под перепускные круги 92. В этих заглублениях 96 вьшолнены окна входа 14 и выхода 15. In the housing 1 in the spherical cavities 10 there are concentric axes 4 of the recess 96 under the bypass circles 92. In these recesses 96 the windows of the inlet 14 and the outlet 15 are filled.
Для уменьшения гидродинамических потерь, проходы рабочего тела к окнам входа 14 и проходы рабочего тела от окон выхода 15 вьшолнены приблизительно по касательной к сфере сферической полости 10 в направлении местной скорости ротора 2. К общему (для разных окон входа 14 и разных ступеней) входному патрубку 16 и к общему выходному патрубку 17 ведут каналы в виде изогнутой приблизительно (с поправками на обход пазов 12) в дугу трубы 97. To reduce hydrodynamic losses, the passages of the working fluid to the inlet windows 14 and the passages of the working fluid from the exit windows 15 are approximately tangential to the sphere of the spherical cavity 10 in the direction of the local speed of the rotor 2. To the inlet pipe (for different inlet windows 14 and different stages) 16 and to the common outlet pipe 17, channels in the form of approximately curved (adjusted for circumventing grooves 12) into the arc of the pipe 97 lead.
СОРМ имеет неравномерность подачи / крутящего момента ±4.6% и величину подачи 2*1.8 кубических единиц за оборот вала при единичном радиусе полости 10. SORM has a feed / torque unevenness of ± 4.6% and a feed rate of 2 * 1.8 cubic units per shaft revolution with a unit cavity radius of 10.
При выполнении одноступенчатой СОРМ (одна ступень показанной ранее 2х ступенчатой СОРМ), пазы поворачивают на 90 градусов вокруг оси 4. Тогда когда у одной из рабочих камер 50, одной из сферических полостей 10 будет максимальная скорость расширения, у другой камеры 51 будет максимальная скорость сжатия, скорость изменения двух других рабочих камер 52, 53 в другой круглой полости 23 будет равна нулю, и мы получим сглаженную суммарную подачу СОРМ с пульсациями ±20% и величину подачи 1.8 кубических единиц за оборот вала при единичном радиусе полости 10. When performing a single-stage SORM (one step of the previously shown 2-step SORM), the grooves rotate 90 degrees around axis 4. Then when one of the working chambers 50, one of the spherical cavities 10 will have a maximum expansion rate, the other chamber 51 will have a maximum compression rate, the change rate of the other two working chambers 52, 53 in the other round cavity 23 will be zero, and we will get a smoothed total feed of SORM with pulsations of ± 20% and a feed rate of 1.8 cubic units per revolution shaft with a unit radius of the cavity 10.
Для совмещения входных патрубков 16 в общий входной патрубок 16 и, аналогично, для совмещения выходных патрубков 17, в СОРМ (фиг.15) в роторе 2 вьшолнены похожие на винт каналы 98 (фиг.16) для прохода рабочего тела вдоль ротора 2. Они идут из круглых полостей 23 (фиг.15) со стороны, которая ближе к одному из выходных валов 3 до мест на шаре 22 ближе к другому выходному валу 3. Проходя вдоль оси 4, каналы 98 совершают пол оборота вокруг оси 4. Далее они выходят на поверхность в виде перепускных окон 95. Проход рабочего тела из ближайших к этому месту камер 50, 51, тоже оформлен в виде окон 95. Все окна 95 расположены равномерно по окружности вокруг оси 4. To align the inlet pipes 16 to the common inlet pipe 16 and, similarly, to combine the outlet pipes 17, in the SORM (Fig. 15) in the rotor 2 channels similar to the screw 98 are executed (Fig. 16) for the passage of the working fluid along the rotor 2. They come from the round cavities 23 (Fig. 15) from the side that is closer to one of the output shafts 3 to the places on the ball 22 closer to the other output shaft 3. Passing along the axis 4, the channels 98 make a half turn around axis 4. Then they exit to the surface in the form of bypass windows 95. The passage of the working fluid from the chambers 50, 51 closest to this place, also formlen as windows 95. The windows 95 are evenly spaced circumferentially about the axis 4.
Дуги 6 находятся в одном пазу 12 и, для увеличения своей угловой длины, частично накладываются друг на друга.  Arcs 6 are in the same groove 12 and, to increase their angular length, partially overlap each other.
СОРМ (фиг.17) содержит корпус 1, ротор 2 с выходным валом 3, установленный в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг оси 4 вращения ротора 2, шесть вытеснителей 105 установленные на дугах 6 с возможностью вращения вокруг геометрической оси 7, пересекающей ось 4 под углом. Вытеснители 105 взаимодействуют с ротором 2 напрямую и через колеса 100. SORM (Fig. 17) contains a housing 1, a rotor 2 with an output shaft 3, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation around the axis of rotation 4 of the rotor 2, six displacers 105 mounted on arcs 6 with the possibility of rotation around the geometric axis 7, intersecting the axis 4 under angle. The displacers 105 interact with the rotor 2 directly and through the wheels 100.
Корпус 1 идентичен корпусу 1 по фиг.2 за исключением количества пазов 12. Их у него три (по количеству дуг 6). The housing 1 is identical to the housing 1 of FIG. 2 with the exception of the number of grooves 12. It has three of them (by the number of arcs 6).
Ротор 2 выполнен в виде шара 22 на валу 3. В шаре 22 имеются три открытые наружу вытянутые полости 123 с двумя коническими боковыми сторонами 24 и сферическим дном 25. Вытянутые полости 123 имеют форму следа усеченного конуса, который повернули на угол (в данном примере ±35 градусов) вокруг оси 26, перпендикулярной оси 4 вращения ротора 2. Геометрические оси 26 проходят через центр шара 22. Вытянутые полости 123 распределены равномерно вокруг оси 4. The rotor 2 is made in the form of a ball 22 on the shaft 3. In the ball 22 there are three elongated open cavities 123 with two conical sides 24 and a spherical bottom 25. The elongated cavities 123 have the shape of a trace of a truncated cone, which is rotated through an angle (in this example, ± 35 degrees) around axis 26, perpendicular to the axis 4 of rotation of the rotor 2. The geometric axis 26 pass through the center of the ball 22. The elongated cavity 123 is distributed evenly around the axis 4.
Вытеснитель 105 (фиг.18) ограничен сферической выпуклой поверхностью 30, радиус которой соответствует (равен с точностью до допусков) радиусу сферической полости 10, концентричной ей сферической вогнутой поверхностью 31 меньшего радиуса, и конической поверхностью 101, геометрическая ось 102 которой проходит через центр поверхности 30. Для замены трения скольжения трением качения (для увеличения допустимой нагрузки и снижения трения), часть вытеснителя 105 вьщелена в отдельный элемент - колесо 100. Колесо 100 установлено соосно остальной части вытеснителя 105 на физической оси 104. Ось 104 вращается вместе с колесом 100. С целью снижения нагрузки перепадом давления, колесо 100 имеет меньшие размеры вдоль оси 102, чем остальная часть вытеснителя 105 (т.к. пара трения качения способна нести большую нагрузку, чем пара трения скольжения - ось 104 - отверстие в вытеснителе 105 под ось 104). The displacer 105 (Fig. 18) is bounded by a spherical convex surface 30, the radius of which corresponds (equal to within tolerances) to the radius of the spherical cavity 10, a concentric spherical concave surface 31 of smaller radius, and a conical surface 101, whose geometric axis 102 passes through the center of the surface 30. To replace sliding friction with rolling friction (to increase the permissible load and reduce friction), part of displacer 105 is embedded in a separate element - wheel 100. Wheel 100 is installed coaxially with the rest of the displacement spruce 105 on the physical axis 104. The axis 104 rotates together with the wheel 100. In order to reduce the pressure drop, the wheel 100 is smaller along the axis 102 than the rest of the displacer 105 (since the rolling friction pair is capable of bearing a greater load than a pair of sliding friction - axis 104 - hole in the displacer 105 under the axis 104).
Вытеснитель 105 соединен по поверхности 30 с дугой 6. Дуга 6 представляет собой плоское кольцо концентричное поверхности 30. На одной дуге 6 зеркально симметрично установлены два вытеснителя 105. The displacer 105 is connected along the surface 30 with the arc 6. The arc 6 is a flat ring concentric to the surface 30. Two displacers 105 are mirror-symmetrically mounted on one arc 6.
Другие пары вытеснителей 105 установлены на других дугах 6, параллельных данной дуге 6. Дуги разнесены вдоль оси 7. Расстояние между плоскостями дуг 6 равно расстоянию между пазами 12. Оси 102 вытеснителей 105 расположены в одной плоскости.  Other pairs of propellants 105 are mounted on other arcs 6 parallel to this arc 6. The arcs are spaced along axis 7. The distance between the planes of the arcs 6 is equal to the distance between the grooves 12. The axes 102 of the displacers 105 are located in the same plane.
Из вытянутых полостей 123 ротора 2 установленного в корпусе 1 образуются рабочие полости СОРМ, которые разделяются на две рабочие камеры вытеснителем 105. From the elongated cavities 123 of the rotor 2 installed in the housing 1, SORM working cavities are formed, which are divided into two working chambers by a displacer 105.
Недостатками СОРМ по фиг.1 - 16 и СОРМ по фиг.17 является изменение углового расстояния между вытеснителями 5 / 105 одной ступени. Расстояние может быть постоянным только для двух диаметрально противоположных вытеснителей 5 / 105. Но такая пара вытеснителей 5 / 105 дает подачу, пульсирующую от нуля до максимума. Это вынуждает устанавливать вытеснители 5 / 105 на отдельных дугах 6, являющихся целым кольцом 61 или частью кольца 61 или подвижно относительно кольца 61, что усложняет конструкцию, делает ее менее прочной. The disadvantages of SORM in Fig.1-16 and SORM in Fig.17 is a change in the angular distance between the displacers 5/105 of one stage. The distance can be constant only for two diametrically opposed 5/105 displacers. But such a pair of 5/105 displacers gives a flow pulsating from zero to maximum. This forces the installation of displacers 5/105 on separate arcs 6, which are the whole ring 61 or part of the ring 61 or movable relative to the ring 61, which complicates the design, makes it less durable.
Оказывается, что комбинация вытеснителей 5 и 105 СОРМ по фиг.1— 16 и СОРМ по фиг.17, установленная в одной ступени (фиг.19) дает сразу несколько положительных эффектов. Во-первых, на одной дуге 6 становится возможным жестко установить до 4х вытеснителей 5 и 105 (по два каждого типа), что увеличивает жесткость и надежность крепления и позволяет частично компенсировать нагрузки на дугу 6 от разных вытеснителей 5 и 105, что снижает потери на трение. Во-вторых, избавляет от необходимости синхронизации УСЭ 8 с вытеснителем 5 с помощью направляющих 48 и пазов 36 (это уменьшает сложность исполнения и утечки). В-третьих, УСЭ 8 служит физической осью, вокруг которой поворачиваются УСЭ 108. В-четвертых, вытянутые полости 123 удачно располагаются на шаре 22 в комбинации с полостями 23. Четыре вытянутых полости 123 занимают на шаре много места - упираются друг в друга их концы. Четыре круглых полости 23 занимают на шаре много места - упираются друг в друга их серединки. А комбинация из круглых полостей 23 и вытянутых полостей 123 имеет плотное расположение на шаре 22, и дает большую суммарную подачу в том же размере сферической полости 10. В-пятых, комбинация из круглых полостей 23 и вытянутых полостей 123 дает более равномерную подачу, чем такое же количество полостей одного типа. It turns out that the combination of displacers 5 and 105 of the SORM in FIGS. 1-16 and the SORM in FIG. 17, installed in one stage (FIG. 19), gives several positive effects at once. Firstly, on one arc 6, it becomes possible to rigidly install up to 4 displacers 5 and 105 (two of each type), which increases the rigidity and reliability of fastening and allows you to partially compensate for the load on the arc 6 from different displacers 5 and 105, which reduces losses by friction. Secondly, it eliminates the need to synchronize SSE 8 with displacer 5 using guides 48 and grooves 36 (this reduces the complexity of execution and leakage). Thirdly, SSE 8 serves as the physical axis around which SSE 108 rotates. Fourth, elongated cavities 123 are successfully located on ball 22 in combination with cavities 23. Four elongated cavities 123 occupy a lot of space on the ball - their ends abut each other . Four circular cavities 23 occupy a lot of space on the ball - their midpoints abut against each other. A combination of round cavities 23 and elongated cavities 123 has a tight arrangement on the ball 22, and gives a large total feed in the same size of the spherical cavity 10. Fifth, a combination of round cavities 23 and elongated cavities 123 gives a more uniform feed than this same number of cavities of the same type.
Два вытеснителя 5 (фиг.20) расположены симметрично относительно дуги 6 и зеркально. Так же симметрично и зеркально расположены два вытеснителя 105, но пара вытеснителей 105 повернута относительно оси 7 на 90 градусов относительно пары вытеснителей 5 (расположение может быть и не симметричным при несимметричном УСЭ 8). Ось 102 совпадает с осью 35. Такое расположение делает вытеснители 105 осями вытеснителей 5. Two displacer 5 (Fig.20) are located symmetrically relative to the arc 6 and mirror. Two displacers 105 are also symmetrically and mirrored, but the pair of displacers 105 is rotated 90 degrees about the axis 7 relative to the pair of displacers 5 (the arrangement may not be symmetrical with an asymmetric SSE 8). The axis 102 coincides with the axis 35. This arrangement makes the displacers 105 axes of the displacers 5.
Для увеличения герметичности (фиг.21), у вытеснителя 105 может быть УСЭ 108, который похож на конус с приблизительно квадратным сечением, с соосным ему коническим отверстием ПО. Две стороны 109, работающие по поверхности 24 имеют коническую поверхность. Еще его ограничивают продолжения поверхностей 30 и 31. УСЭ 108 позволяет вьшолнять гидравлические разгрузки вытеснителя 105. To increase the tightness (Fig. 21), the displacer 105 may have a SSE 108, which is similar to a cone with an approximately square section, with a conical hole for it aligned with it. Two sides 109, working on the surface 24 have conical surface. It is also limited by extensions of surfaces 30 and 31. SSE 108 allows hydraulic discharge of the displacer 105.
Для исключения пазов 36 (фиг.22) и направляющих 48, два типа вытеснителей 5 и 105 (фиг.23) объединены в одну (возможно сборную) деталь. Один из способов - объединить два типа УСЭ 8 и УСЭ 108 с помощью дуг 112. На роторе 2 (фиг.24) выполняют дополнительные пазы 113 под дуги 112. To exclude grooves 36 (Fig. 22) and guides 48, two types of displacers 5 and 105 (Fig. 23) are combined into one (possibly prefabricated) part. One way is to combine the two types of SSE 8 and SSE 108 using arcs 112. On the rotor 2 (Fig.24) perform additional grooves 113 under the arc 112.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Сферическая объемная роторная машина, содержащая корпус со сферической полостью, ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения, по меньшей мере, одну круглую полость, выполненную в роторе, с установленным в ней вытеснителем и уплотняющим синхронизирую1дим элементом, 1. Spherical volumetric rotary machine, comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing with the possibility of rotation of at least one circular cavity made in the rotor, with a displacer installed in it and a sealing synchronizing element,
причем рабочая поверхность круглой полости является поверхностью вращения относительно оси круглой полости, пересекающей ось вращения ротора moreover, the working surface of the circular cavity is the surface of rotation relative to the axis of the circular cavity intersecting the axis of rotation of the rotor
преимущественно под прямым углом, уплотнительный синхронизирующий элемент установлен с возможностью совершения вращательных колебаний относительно оси круглой полости, а вытеснитель установлен с возможностью вращения относительно оси вытеснителя, пересекающей ось вращения ротора под углом, mainly at a right angle, the sealing synchronizing element is mounted with the possibility of performing rotational vibrations relative to the axis of the circular cavity, and the displacer is mounted with the possibility of rotation relative to the axis of the displacer crossing the axis of rotation of the rotor at an angle,
причем уплотнительный синхронизирующий элемент выполнен в виде двух ушек, соединенных расположенным в круглой полости сферическим кругом с сосной ему физической осью. moreover, the sealing synchronizing element is made in the form of two ears connected by a spherical circle located in a circular cavity with a pineal axis.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительный синхронизирующий элемент имеет механизм синхронизации с вытеснителем по углу поворота вокруг оси круглой полости, размещенный в пределах одной круглой полости. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the sealing synchronizing element has a synchronization mechanism with a displacer at an angle of rotation around the axis of the circular cavity, located within one circular cavity.
3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что механизм синхронизации выполнен в виде, по меньшей мере, одной направляющей и взаимодействующего с ней паза. 3. The machine according to claim 2, characterized in that the synchronization mechanism is made in the form of at least one guide and a groove interacting with it.
4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что машина содержит разделитель, установленный с возможностью вращения вокруг оси вытеснителя и содержащий, по меньшей мере, один выступ, служащий для установки на нем вытеснителя с возможностью поворота вокруг оси вытеснителя. 4. The machine according to claim 1, characterized in that the machine contains a separator mounted for rotation around the axis of the displacer and containing at least one protrusion, which serves to install a displacer on it with the possibility of rotation around the axis of the displacer.
5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в сферической полости машины выполнен, по меньшей мере, один круговой паз под углом к оси вращения ротора, для установки в нем опоры вытеснителя. 5. The machine according to claim 1, characterized in that at least one circular groove is made in the spherical cavity of the machine at an angle to the axis of rotation of the rotor, for installing the displacer support therein.
6. Машина по п.5, отличающаяся тем, что в сферической полости машины вьшолнено, по меньшей мере, два круговых паза, повернутых друг относительно друга вокруг оси вращения ротора. 6. The machine according to claim 5, characterized in that at least two circular grooves rotated relative to each other around the axis of rotation of the rotor are made in the spherical cavity of the machine.
7. Сферическая объемная роторная машина, содержащая корпус со сферической полостью, ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения, по меньшей мере, одна круглая полость, по меньшей мере, одна вытянутая полость, выполненные в роторе, с установленными в них вытеснителями, 7. Spherical volumetric rotary machine, comprising a housing with a spherical cavity, a rotor mounted in the housing rotatably, at least one circular cavity, at least one elongated cavity, made in the rotor, with displacers installed therein,
причем ось круглой полости пересекает ось вращения ротора преимущественно под прямым углом и является осью вытянутой полости, moreover, the axis of the circular cavity intersects the axis of rotation of the rotor mainly at right angles and is the axis of the elongated cavity,
уплотнительный синхронизирующий элемент, установленный с возможностью sealing synchronization element installed with the possibility
совершения вращательных колебаний относительно оси круглой полости, а вытеснители установлены с возможностью вращения относительно оси вытеснителей, пересекающей ось вращения ротора под углом, performing rotational vibrations relative to the axis of the circular cavity, and the displacers are installed with the possibility of rotation relative to the axis of the displacers crossing the axis of rotation of the rotor at an angle
причем для улучшения характеристик машины, в круглой полости и в вытянутой полости установлены вытеснители разных типов. moreover, to improve the characteristics of the machine, different types of displacers are installed in the round cavity and in the elongated cavity.
PCT/RU2013/000032 2012-01-18 2013-01-17 Three-dimensional spherical rotary machine WO2013109170A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101510/06A RU2012101510A (en) 2012-01-18 2012-01-18 SPHERICAL VOLUME ROTARY MACHINE
RU2012101510 2012-01-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013109170A1 true WO2013109170A1 (en) 2013-07-25

Family

ID=48799508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000032 WO2013109170A1 (en) 2012-01-18 2013-01-17 Three-dimensional spherical rotary machine

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA201300027A1 (en)
RU (1) RU2012101510A (en)
WO (1) WO2013109170A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2318386A (en) * 1940-02-23 1943-05-04 Karl Legner Fluid pump or motor
GB790190A (en) * 1956-08-17 1958-02-05 Rech Etudes Prod Improvements in or relating to rotary hydraulic pumps, motors, torque converters andthe like
RU2134796C1 (en) * 1996-12-19 1999-08-20 Сергей Борисович Матвеев Displacement machine (versions)
JP2001355401A (en) * 2000-06-09 2001-12-26 Tomio Okura Spherical rotary piston engine
WO2007107503A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 SNC Promex AS Piston unit of rotary pump
WO2011062523A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 Didin Alexandr Vladimirovich Rotary volumetric machine
WO2011090408A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Didin Alexandr Vladimirovich Positive-displacement rotary machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2318386A (en) * 1940-02-23 1943-05-04 Karl Legner Fluid pump or motor
GB790190A (en) * 1956-08-17 1958-02-05 Rech Etudes Prod Improvements in or relating to rotary hydraulic pumps, motors, torque converters andthe like
RU2134796C1 (en) * 1996-12-19 1999-08-20 Сергей Борисович Матвеев Displacement machine (versions)
JP2001355401A (en) * 2000-06-09 2001-12-26 Tomio Okura Spherical rotary piston engine
WO2007107503A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 SNC Promex AS Piston unit of rotary pump
WO2011062523A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 Didin Alexandr Vladimirovich Rotary volumetric machine
WO2011090408A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Didin Alexandr Vladimirovich Positive-displacement rotary machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012101510A (en) 2013-07-27
EA201300027A1 (en) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5265705B2 (en) Rotary compressor
CA2656886C (en) Method of operation of a spherical positive displacement rotary machine and devices for carrying out said method
RU2342537C2 (en) Voluminous rotor engine
US20130089451A1 (en) Scroll compressor with supporting member in axial direction
CN103080548A (en) Fluid rotary machine
US7618247B1 (en) Progressive staged flow to precompress the pump internal volume/volumes to be displaced
AU2018202025A1 (en) Dual axis rotor
WO2013109170A1 (en) Three-dimensional spherical rotary machine
WO2007142553A2 (en) Positive-displacement rotary machine
US20150260184A1 (en) Segmented Positive Displacement Rotor Housing
WO2011115528A1 (en) Volumetric rotary machine
US20220112896A1 (en) Oldham coupling in co-rotating scroll compressors
RU2383745C2 (en) Rotary positive-displacement machine (versions) and rotary positive-displacement machine stage
CN109915371B (en) Non-equiangular meshed rotary vane type variable-capacity mechanism
CN103727025B (en) Gerotor motor balancing plate structure
KR102163921B1 (en) Fluid compressor
WO2011090408A1 (en) Positive-displacement rotary machine
JP2019529769A (en) Rotary piston and cylinder device
EA014046B1 (en) A volumetric rotary machine with a bispherical chamber
JP7263553B2 (en) scroll compressor
JP2010249046A (en) Screw compressor
WO2015104191A1 (en) Hydraulic fluid motor with vanes accommodated on the stator, the fluid under pressure enters via the hollow shaft and proceeds radially in the rotor through adapted channel(s)
JP2022553027A (en) Stability in co-rotating scroll compressors
WO2017201895A1 (en) Rotating system, and fluid motor, compressor, pump and engine using same
JPS641509Y2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13738016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13738016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1