Роторная машина
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить надежность, КПД, регулировать производительность и обеспечить прерывистость вращения роторов (Р) машины. Корпус 1 снабжен торцовыми крышками 2, 3 с окнами 4, 5 подвода и отвода рабочей среды. Р 12, 13 установлены на соосных валах 8, 9 с шестернями 10, 11 и образуют рабочие камеры 23. Каждый из Р 12, 13 выполнен в виде диска 17 (18) с центральным кольцевым выступом 19 (20) и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти 21 (22). В кольцевых выступах 19, 20 со стороны их торцов выполнены уступы 24. В дисках 17, 18 выполнены отверстия с возможностью поочередного сообщения камер с окнами 4, 5. Уплотнительная втулка 25 расположена в уступах 24. Лопасти 21 Р 12 размещены между лопастями Р 13. Промежуточный вал 14 выполнен в виде карданного вала, содержащего два телескопических вала и один вал, связанный с регулировочным винтом 30. Вал расположен с возможностью перемещения перпендикулярно оси Р 12, 13. Шестерни вала 14 снабжены пальцами, расположенными на части дуги окружности с возможностью контакта с зубьями шестерен 10, 11. Сопряженные поверхности лопастей, Р 12, 13 и корпуса 1 выполнены торообразными, что облегчает задачу уплотнения. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ÄÄSUÄÄ 1521914 А 1 (5D 4 F 04 С 18/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И AST0PGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР (21) 4348371/25-29 (22) 23. 12.87 (46) 15.!1,89. Бюл. У 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт винограда и продуктов его переработки "Магарач (72) М.М.Матюшкин (53) 621 .663 (088.8) (56) Патент США М 3769946, кл. 1238.47, 1973. (54) РОТОРНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к машиностроению ипозволяет повысить надежность, КПД, регулировать произ-сть и обеспечить прерывистость вращения роторов (P) машины. Корпус 1 снабжен торцовыми крышками 2, 3 с окнами 4, 5 подвода и отвода рабочей среды.
Р 12, 13 установлены на соосных валах 8, 9 с шестернями 10, 11 и образуют рабочие камеры 23. Каждый из P
l2, l3 выполнен в виде диска 17 (18) с центральным кольцевым выступом 19
2 (20) и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти 21(22). В коль-. цевых выступах 19, 20 со стороны их торцов выполнены уступы 24. В дисках.
17, 18 выполнены отверстия с возможностью поочередного сообщения камер с окнами 4, 5. Уплотнительная втулка
25 расположена в уступах 24. Лопасти
21 Р 12 размещены между лопастями Р
13. Промежуточный вал !4 выполнен в виде карданного вала, содержащего два телескопических вала и один вал, связанный с регулировочным винтом 30.
Вал расположен с воэможностью перемещения перпендикулярно оси P 12, 13 .
Шестерни вала 14 снабжены пальцами, расположенными на части дуги окружности с возможностью контакта с зубьями шестерен 1 О, 11 . Сопряженные поверхности лопастей, Р 12,!3 и- корпуса 1 выполнены торообраэными, что облегчает задачу уплотнения. 3 з.п. ф-лы, l2 ил.
1 521 914
Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам объемного типа, и может быть использовано в насосостроении, компрессоростроении и двигателестроении.
Цель изобретения — повышение надежности и КПД.
На фиг. 1 изображена роторная машина, разрез по плоскости, проходящей через оси соосных валов и промежуточного вала; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез по роторам, на фиг. 3 — кинематическая схема роторной машины, промежуточный вал которой выполнен в виде карданного; на фиг. 4 — то же, промежуточный вал выполнен в виде сложного карданного механизма, на фиг..5 — роторная машина, роторы и корпус которой являются 20 фрагментами торообраэных поверхностей, разрез; на фиг. 6 — роторная машина, вид сбоку; на фиг. 7 — роторная машина, рабочая полость которой выполнена торообразной, разрез; на 25 фиг..8 — роторная машина с рабочей камерой в виде тора, поперечное сечение; на фиг. 9 — схема объединения двух роторных машин в единый блок; на фиг. 10 — график зависимости угла по- 30 ворота роторов машины от угла поворота ведущего вала для сложного карданного механизма; на фиг. 11 - зависимость угла поворота роторов от угла поворота приводного вала для случая выполнения механизма с прерывистым движением одного из роторов, на фиг. 12 — зависимость угла поворота роторов от угла поворота приводного вала для случая выполнения механизма с прерывистым движением обоих роторов, Роторная машина содержит корпус 1, торцовые крышки 2 и 3 с окнами 4 и 5, а также кольцевыми коллекторами 6 и
7 подвода и отвода рабочей среды, соосные валы 8 и 9 с шестернями 10 и
il), установленные на валах 8 и 9 роторы 12 и 13, а также промежуточный вал 14 с шестернями )5 и )6, образующий с шестернями 10 и 11 механизм не50 равномерного вращения роторов 12 и
l3. Причем шестерни 10 и 15 вьпюлнены овальными, а шестерни 1) и 16 цилиндрическими. Роторы 12 и 13 выполнены в виде дисков 17 и 18 с цент55 ральными кольцевыми выступами 19 и
20 и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти 21 и 22. Причем лопасти 21 одного ротора 12 размещены между лопастями 22 другого ротора
13 и образуют с корпусом l рабочие камеры 23 . В кольцевых выступах 1 9 и 20 со стороны их торцов выполнены уступы 24, в которых расположена уплотнительная втулка 25, В дисках 17 и 18 выполнены отверстия 26 с возможностью поочередного сообщения рабочих камер 23 с окнами 4 и 5 подвода и отвода рабочей среды.
Для повьппения технологичности изготовления шестерен зубчатые колеса
27 и 28 выполняют цилиндрическими.
При этом промежуточный вал 29 выполняют карданным.
С целью обеспечения регулирования производительности роторной машины, она снабжена регулировочным винтом
30, промежуточный вал 14 выполнен в виде карданного вала, содержащего два телескопических вала 31 и 32, связанных универсальными шарнирами
33 с валюм 34, который, в свою очередь, связан с регулировочным винтом
30 и расположен с воэможностью перемещения перпендикулярно оси роторов
12 и 13. Причем вилки 35 шарниров каждого вала 3) и 32 выполнены во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Роторная машина может быть выполнена с прерывистым вращением роторов
12 и 13 . При этом шестерни промежуточного. вала 14 и роторов 12 и 13 выполнены в вице колес 36 и 37 соответственно. Колесо 36 снабжено пальцами
38, а колесо 37 — упорами 39 и зубьями 40, входящими в зацепление с пальцами 38 ° Последние расположены на части дуги окружности. Роторная машина может быть снабжена торообраэной рабочей камерой 41 и лопастями 42 круглого сечения в радиальной плоскости с уплотнительными элементами 43 и 44, или рабочей камерой 45, являющейся фрагментом торообраэной поверхности с соответствующими поршнями 46 и уплотнением 47.
При этом сопряженные поверхности корпуса 1, роторов )2 и )3, а также лопастей 42 представляют собой участки торообраэных поверхностей. При объединении двух роторных машин в единый блок промежуточный вал выполняется единьм .
Роторная машина работает следующим образом.! 5219! 4 6
При вращении ведущего вала 8, приводится во вращение непосредственно ротор.-.12, а через промежуточный вал !
4 и шестерни 10, 15, 11 и 16 — ротор 13. Вследствие того, что шестерни 10 и 15 выполнены овальными, их передаточное отношение при вращении валов изменяется, и ротор 13 периодически, дважды за оборот, отстает от ротора 12, а затем опережает его.
При этом объем рабочей камеры 23 также периодически, дважды за оборот, увеличивается, и дважды - уменьшается. !5
Таким образом, каждая лопасть 22 ротора 13 в течение одного обброта ведущего вала 8 совершает два полных колебания между соседними лопастями
21 ротора 12. Рабочее тело поступает в рабочие камеры 23 через впускной коллектор б, впускные окна 4 в крышке 2 и отверстия 26 в диске 17 ротора 12, сжимается и подается потребителю через отверстия 26 в диске 18 ротора 13, окна 5 в крышке 3 и коллектор 7 .
При вращении промежуточного карданного вала 29 вследствие выполнения пар зубчатых колес 27 и 28 цилиндрическими, роторы 12 и 13 замедляют и ускоряют свое. вращение, обеспечивая таким образом всасывание, сжатие и подачу рабочего тела к потребителю.
Оснащение роторной машины регулировочным винтом 30 дает возможность регулировать ее производительность, так как при увеличении угла преломле- 40 ния в шарнирах 33 величина относительного перемещения лопастей 21 и 22 роторов 12 и 13 увеличивается, увеличивается соответственно и производительность роторной машины. При уменьшении угла преломления в шарнирах 33 производительность роторной машины уменьшается. Телескопические ,: валы 31 и 32 компенсируют разницу линейных размеров промежуточного вала при различных углах преломления в шарнирах 33.
Выполнение шестерен 36 в виде дисков, снабженных пальцами, а шестерен
37 с зубьями 40 и упорами 39, обеспечивает поочередное прерывистое движение роторов 12 и 13. Выполнение торообразной рабочей камеры 41 или рабочей камеры 45, являющейся частью тог рообразной поверхности, облегчает задачу уплотнения с on ряженных пов ерхностей роторов 12 и !3, а также корпуса . При объединении двух роторных машин в единый блок, промежуточный вал 29 поочередно приводит во вращение роторы обеих машин.
Формула изобретения
l . .Роторная машина, содержащая корпус, торцовые крышки с окнами подвода и отвода рабочей среды, соосные валы с шестернями, установленные на валах роторы с лопастями, образующими рабочие камеры, и промежуточный вал с шестернями, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, машина снабжена кольцевой уплотнительной втулкой, каядый иэ роторов выполнен в виде диска с центральным кольцевым выступом и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти, в кольцевых выступах со стороны их торцов выполнены уступы, а в дисках выполнены отверстия с возможностью поочередного сообщения рабочих камер с окнами подвода и отвода рабочей среды, причем уплотнитепьная втулка расположена в уступах, а лопасти одного иэ роторов размещены между лопастями другого ротора.
2, Машина по п. l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью регулирования производительности, машина снабжена регулировочным винтом, а промежуточный вал выполнен в виде карданного вала, содержащего по меньшей мере два телескопических вала и один вал, связанный с регулировочным винтом и расположенный с воэможностью перемещения перпендикулярно оси роторов .
3. Машинапоп. 1, о тличающ а я с я тем, что, с целью обеспечения прерывистого вращения ротора, шестерни промежуточного вала снабжены пальцами, расположенными на части дуги окружности с воэможностью кон такта с зубьями шестерен соосных валов.
4. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопряженные по,верхности лопастей, роторов и корпуса выполнены торообразными.
А-А
Фиг. 2
1521914!
5219)4
15219l4
1521914
152!914
1521 914
%Дабл Ра с ,Уй1 рФлсую8
7РЮ 1440
Составитель С.Пузиков
Текред Л.Олийнык
Редактор И.Касарда
Корректор T.Èàëåö
Заказ 6926/31 Тираж 522 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101