Объемная роторная машина

Объемная роторная машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН сю 4 F 02 В 53/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 gpss .гp„",„;... -«уe р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И д

Н ASTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

С: (21) 3554605/25-06 (22) 18.02.83 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Б. Е. Митин, В. В. Альферович, А. Н. Арапов, А. С. Мажей и Г. А. Пресняков (53) 621.437 (088.8) (56) Патент Франции № 1337661, кл. F 02 В, опублик. 1963. (54) (57) ОБЪЕМНАЯ РОТОРНАЯ МАШИНА, содержащая корпус с цилиндрической рабочей камерой и двумя диаметрально противоположно расположенными выступами с боковыми плоскими поверхностями, центрально расположенный вал, установленный на валу серповидный цилиндрический рабочий элемент с цилиндрической выемкой и ротор, размещенный в цилиндрической вы1

„„SU„„1240934 A1 емке рабочего элемента и снабженный осью вращения и профилированной выемкой с кромками сопряжения для взаимодействия с выступами камеры, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции путем исключения синхронизирующего механизма, на внутренней поверхности рабочей камеры и на наружной поверхности ротора выполнены зубчатые профили, кромки сопряжения профилированной выемки выполнены по радиусам закругления, центры которых расположены на начальной окружности зубчатого профиля ротора, а каждая боковая плоская поверхность выступов расположена на отрезках хорд окружности рабочей камеры, отстоящих от ее центра на величину радиуса закругления кромок ротора, причем отношение начальных диаметров зубчатых профилей рабочей камеры и ротора составляет 2:1 соответственно.

1240934

Изобретение относится к области объемных роторных машин (компрессоры, двигатели роторные) .

Цель изобретения — упрощение конструк ции путем исключения синхронизирующего механизма.

На фиг. 1 изображена объемная роторная машина, продольный разрез; на фиг. 2— то же, поперечный разрез на такте сжатия в верхней полости; на фиг. 3 — то же, в момент конца сжатия в верхней полости и начала сжатия в нижней полости; на фиг. 4— вариант объем ной .ротор ной м а шины с камерой сгорания.

Объемная роторная машина содержит 1 5 корпус 1, в боковых крышках 2 которого в подшипниках 3 установлен вал 4 с жестко закрепленным на нем серповидным элементом 5, расположенным в рабочей камере 6. Внутренняя поверхность серповидного элемента 5 охватывает наружную поверхность ротора 7, установленного с возможностью вращения на кривошипе вала 4 на подшипнике 8. Ширина серповидного элемента 5 и ротора 7 соответствует ширине рабочей камеры 6. Выступы корпуса 1, 25 диаметрально противоположно расположенные в рабочей камере 6, разделяют ее в сопряжении с серповидным элементом 5 на верхнюю и нижнюю полости. Уплотнение в сопряжении выступ — серповидный элемент осуществляется подпружиненными пластинками 9. Под действием разрежения в верхнюю полость рабочее тело попадает через впускное окно 10, а в нижнюю — через впускное окно 11. С нагнетательными трубопроводами верхняя и нижняя полости сообщаются через выпускные окна 12 и 13, закрываемые клапанами, установленными в корпусах 14 и 15. Синхронизация вращения вала 4 и ротора 7 осуществляется зубчатыми профилями, выполненными на внутренней поверхности корпуса 1 и наружной 40 поверхности ротора 7 с соотношением зубьев 2:1. В роторе 7 выполнена выемка 16 с кромками 17 и 18. Боковые плоскости

19 — 22 диаметральных клинообразных выступов расположены параллельно радиусам внутренней поверхности корпуса 1. Смеще- 4 ние указанных плоскостей в сторону уменьшения толщины выступов от соответствующих радиусов корпуса должно быть равно радиусу закруглений кромок 17 и 18.

Траектории центров кривизны этих закруглений совпадают с соответствующими диаметрами корпуса.

Объемная роторная машина, используемая в качестве компрессора, работает следующим образом.

При движении ротора 7 в верхней полости рабочей камеры 6 (см. фиг. 2) со стороны впускного окна 10 создается разрежение, вследствие которого в верхнюю полость поступает воздух. Одновременно ротор 7 нагнетает уже находящийся в верхней полости воздух через окно 12 в ресивер. После прохождения ротором выпускного окна 12 (см. фиг. 3) его перекрытие производится клапаном, установленным в корпусе 14.

Ротор 7 совершает планетарное движение, вращаясь на оси подшипника 8 против часовой стрелки, а вместе с валом 4 и серповидным элементом 5 — по часовой.

Ввиду того, что диаметр начальной окружности зубчатого профиля корпуса 1 в два раза больше диаметра начальной окружности зубчатого профиля ротора 7, траектории центров радиусов закруглений кромок 17 и 18, лежащих на начальной окружности зубчатого профиля ротора 7, являются прямыми, проходящими через центр вала 4. Боковые плоскости 19, 20 и 21, 22 диаметральных клинообразных выступов корпуса 1 параллельны этим прямым и отстоят от них на расстоянии, равном радиусам закругления кромок 17 и 18. Таким образом, в момент, когда серповидный элемент 5 выходит из сопряжения с внутренней поверхностью диаметрально расположенных выступов корпуса 1, кромки 17 и 18 выемки 16 ротора 7 входят в сопряжение с боковыми поверхностями 19, 20 или 21, 22 диаметрально расположенных выступов корпуса 1, сохраняя тем самым уплотнение между верхней и нижней полостями рабочей камеры 6. Радиальное уплотнение между корпусом 1 и ротором 7 осуществляется за счет контакта зубьев, находящихся в зацеплении.

Если объемная роторная машина используется в качестве двигателя внутреннего сгорания, то она снабжается камерой 23 сгорания и механизмом газораспределения, например золотником 24 (см. фиг. 4) с шестеренчатым приводом от вала 4.

После воспламенения рабочей смеси в камере 23 сгорания газы через окно 12 попадают в нижнюю полость рабочей камеры 6, создавая давление на ротор 7. Происходит рабочий ход, в конце которого ротор 7 открывает выпускное окно 13. При движении ротора 7 в верхней полости рабочей камеры 6 со стороны впускного окна 10 создается разрежение, вследствие которого в верхнюю полость засасывается свежий заряд рабочей смеси. Одновременно ротор 7 нагнетает уже находящийся в верхней полости свежий заряд в камеру 23 сгорания через окно 11. При прохождении ротором 7 окон 11 и 12 в камере 23 сгорания происходит воспламенение сжатой рабочей смеси от свечи 25 зажигания и процесс повторяется.

1240934

402. 2

Изобретение позволяет упростить конструкцию путем совмещения функций известного механизма синхронизации (зубчатые колеса наружного и внутреннего зацепления) с рабочими органами предлагаемой объемной роторной машины: ротором-поршнем и рабочей поверхностью корпуса.

1240934

Составитель М. Крылов

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 3468129 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7 — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4