РОТОРНАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F01C1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть использовано в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания.

Известная поршневая машина, содержащая корпус с двумя оппозитно расположенными блоками цилиндров, поршни, размещенные в цилиндрах и попарно соединенные между собой штоками, установленные в корпусе, направляющие и приводной вал, кинематически связанный с штоком механизма преобразования [1].

Известна также поршневая машина, содержащая неподвижный корпус, цилиндры, поршня и механизм преобразования движения, выполненный в виде закрепленного на приводном валу наклонного диска, кольца, установленного в подшипники и зубчатых секторов для разгрузки штоков от поперечных усилий [2].

Недостатком известных поршневых машин является неравномерное восприятие нагрузок механизмов преобразования, а также возвратно-поступательное движение его элементов и их несбалансированность.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве ближайшего аналога роторная машина с механизмом синхронизации, содержащая полый неподвижный цилиндрический корпус с торцевыми крышками, внутри которого установлены две лопасти с роликами, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и эксцентрично их оси вращения механизм синхронизации в виде вала с монолитной крестовиной [3].

Недостатком известной роторной машины является значительные поперечные усилия, возникающие в процессе работы в центре вала механизма синхронизации, приводящие к прогибу вала и высокому уровню вибрации.

Технической задачей изобретения является устранение прогиба вала механизма синхронизации, что достигается изменением конструкции торцевых крышек. В торцевых крышках монолитно выполнены консоли, на концах которых установлены сегментные подшипники скольжения.

Монолитные консоли торцевых крышек обращены в полый цилиндрический корпус и с двух сторон вплотную подходят к крестовине механизма синхронизации, а подшипники скольжения на концах консолей входят в контакт с валом механизма синхронизации.

На фиг. 1 представлена роторная машина, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Машина содержит корпус 1, в котором размещены два лопасти 2, установленные на подшипниках 3 в торцевых крышках 4. Лопасти 2 связаны с крестовиной 5, монолитно выполненные с валом 6, через валы 7, на которых установлены ролики 8. Ролики 8 соприкасаются с крестовиной 5. Вал 6 установлен в подшипниковых опорах 9 крышек 10 и зафиксирован крышками 11.

Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса 1, торцевые поверхности крышек 4 с лопастями 2 образуют рабочие камеры 12 (фиг. 2) переменного объема. При работе машины в режиме двигателя внутреннего сгорания в ней может быть предусмотрена свеча зажигания 13.

В ближайшем аналоге давление, возникающее в рабочей камере, передается на две лопасти и через них на крестовину механизма связи, симметрично уравновешивая друг друга, но радиальное усилие через крестовину передается на вал, монолитно связанный с нею, и создает прогиб последнего, приводящий к вибрации.

Для устранения прогиба в торцевых крышках 10 выполнены консоли 14, монолитно связанные с ними, на концах которых находятся сегментные подшипники скольжения 15. Консоли 14 обращены в полый цилиндрический корпус 1 и с двух сторон вплотную подходят к крестовине 5.

Таким образом, введение торцевых крышек с монолитными консолями, сегментных подшипников устраняет радиальный прогиб, снижает вибрации и увеличивает диапазон воздействия воспринимаемых нагрузок на вал механизма связи.

Роторная машина может быть использована в качестве компрессора, насоса или двигателя внутреннего сгорания. Для устранения прогиба вала 6 механизма синхронизации в торцевых крышках 4 монолитно выполнены консоли 14, установленные вплотную к крестовине 5. На концах консолей 14 установлены сегментные подшипники скольжения 15. Введение торцевых крышек 4 с монолитными консолями 14, сегментных подшипников 15 устраняет радиальный прогиб, снижает вибрации и увеличивает диапазон воздействия воспринимаемых нагрузок на вал 6. 2 ил.

Роторная машина, содержащая полый цилиндрический корпус с торцевыми крышками, внутри которого установлены две лопасти с роликами, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и эксцентрично их оси вращения механизм синхронизации в виде вала с монолитной крестовиной, отличающаяся тем, что в торцевых крышках монолитно выполнены консоли, установленные вплотную к крестовине, на концах которых установлены сегментные подшипники скольжения.