РОТОРНАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F04C2/344 

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к конструкциям роторных машин, и может быть использовано в гидравлических или пневматических передачах различных устройств.

Известна роторная машина, содержащая корпус с рабочей полостью, ротор с лопатками, размещенными в рабочей полости с возможностью их осевого или радиального перемещения в прорезях ротора (РСТ, заявка, WO87/01417, кл.F 04 C 2/00, 1987).

Недостатком указанной машины является повышенный износ контактирующих поверхностей лопатка-ротор, что обусловлено перекосом лопатки в прорези ротора из-за одностороннего давления рабочего тела на всю поверхность передней грани лопатки.

Известна также роторная машина, содержащая корпус с рабочей полостью, ротор с лопатками, размещенными в рабочей полости с возможностью их перемещения в радиальных прорезях ротора. Лопатка имеет хотя бы один канал на участке контакта кромки передней грани лопатки со стенкой прорези ротора, что создает давление рабочего тела на часть задней грани лопатки, расположенной в прорези ротора (DE, заявка 3148000, кл. F 04 C 2/344, 1983).

Указанная конструкция за счет противодавления на часть задней лопасти, размещенной в прорези ротора, лишь частично снижает давление и, как следствие, износ контактирующих поверхностей лопасть-ротор.

В основу изобретения положена техническая задача повышения долговечности роторной машины путем исключения износа контактирующих поверхностей лопатка-ротор за счет снятия в них высоких удельных давлений.

Согласно из обретению роторная машина содержит корпус с рабочей полостью, ротор, лопатки с устройством снижения давления в контактирующих поверхностях, причем устройство снижения давления в контактирующих поверхностях выполнено в виде по меньшей мере трех расположенных поперек лопатки выемок на передней и задней гранях, при этом средняя выемка на каждой грани соединена соответственно с крайними выемками на противоположных гранях" площади же крайних выемок равны между собой и в сумме равны площади средней выемки, крайние же выемки расположены по концам лопатки симметрично относительно средней выемки, а ширина крайней выемки по меньшей мере равна максимальному ходу лопатки.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез роторной машины; на фиг. 2 - вариант выполнения роторной машины с лопаткой в корпусе; на фиг. 3 - главный вид лопатки; на фиг. 4 - вид лопатки сверху; на фиг. 5 - продольный разрез лопатки; на фиг. 6 - поперечный разрез лопатки.

Роторная машина (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, ротор 2, лопатки 3, размещенные в прорезях ротора 2 (фиг. 1) или корпуса (фиг. 2) с возможностью их радиального перемещения. На каждой из граней лопаток 3 выполнены по три выемки - А, В, Г (фиг. 1, 3, 6) на одной стороне грани и Б, Д, Е (фиг. 1, 6) на другой. При этом крайние выемки на каждой грани равны между собой по площади, а в сумме равны площади средней выемки. Крайние выемки расположены по концам лопатки симметрично относительно средней выемки и ширина крайней выемки по меньшей мере равна максимальному ходу лопатки. Средняя выемка В посредством каналов 4, 5, 6 соединена с выемками Б и Е на противоположной грани, а средняя выемка Д посредством каналов 7, 8, 9 соединена с выемками А и Г на противоположной грани. Роторная машина работает следующим образом:
При вращении ротора 2 (фиг. 1, 2) в корпусе 1 лопатки 3 сжимают рабочее тело, нагнетая его в выпускные каналы (на фиг. не показано). Ширина выемок А и Б на лопатке, равная максимальному ходу лопатки, обеспечивает постоянство давления на поверхности выемок А и Б независимо от угла поворота ротора 2 и величины выступа лопатки 3 из прорези ротора 2 или корпуса 1. Давление на поверхности выемок А и Г уравновешивается давлением на поверхность А. Соответственно давление на поверхности выемок Б и Е уравновешивается давлением на поверхность выемки В. Уравновешивание давлений на грани лопатки 3 исключает ее перекос в прорези ротора 2, что практически исключает давление контактирующих поверхностей лопатки - ротор или лопатка - корпус и, соответственно их износ, повышая тем самым их коэффициент полезного действия машины.

Использование: в гидравлических или пневматических передачах различных устройств. Сущность изобретения: роторная машина содержит корпус с рабочей полостью, ротор, лопатки с устройством снижения давления в контактирующих поверхностях. Устройство снижения давления в контактирующих поверхностях выполнено в виде, по меньшей мере, трех расположенных поперек лопатки выемок на передней и задней гранях. Средняя выемка на каждой грани соединена соответственно с крайними выемками на противоположных гранях. Площади крайних выемок равны между собой и в сумме равны площади средней выемки. Крайние выемки расположены по концам лопатки симметрично относительно средней выемки, а ширина крайней выемки по меньшей мере ровна максимальному ходу лопатки. 6 ил.

1. Роторная машина, содержащая корпус с рабочей полостью, ротор, лопатки с устройством снижения давления в контактирующих поверхностях, отличающаяся тем, что устройство снижения давления выполнено в виде по меньшей мере трех расположенных поперек лопатки выемок на передней и на задней гранях, при этом средняя выемка на каждой грани соединена соответственно с крайними выемками на противоположных гранях. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что площади крайних выемок равны между собой, а в сумме равны площади средней выемки на каждой грани. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что ширина крайней выемки на лопатке равна максимальному ходу лопатки. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что крайние выемки на лопатке расположены по концам симметрично относительно средней лопатки.