РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F04C2/00 

Изобретение относится к энергогидромашиностроению и может быть использовано, преимущественно, в качестве средств для сжатия и перекачки жидкости и газов или гидромоторов.

Из уровня техники известны объемные роторно-лопастные гидромашины, содержащие размещенный в корпусе ротор с лопастями в виде роликов (см. авт. св. СССР N 605043, кл. F 04 C 2/04, 1978). Основным недостатком такого типа гидромашины является отсутствие между полостями высокого и низкого давления замыкателя, что существенно снижает производительность и КПД гидромашины.

Также известны роторно-лопастные гидромашины, содержащие установленные в корпусе ротор с жестко закрепленными лопастями и замыкатель, разделяющий полости высокого и низкого давления (см. авт. св. СССР N 564429, кл. F 04 C 2/04, 1977; заявка ФРГ N 2513892, кл. F 01 C 1/08 1976; патент ФРГ N 2353190, кл. F 03 C 3/00, 1978).

Наличие разделительного элемента-замыкателя повышает эффективность работы гидромашины, однако сложность его конструктивного выполнения ограничивает возможности широкого использования известных устройств, особенно в качестве насосов.

Наиболее близкой к изобретению является роторно-лопастная гидромашина, содержащая корпус с рабочей полостью, всасывающим и нагнетательным каналами, размещенный в корпусе ротор, состоящий из вала и жестко закрепленных на нем лопастей, и разделительный элемент (см. авт.св. СССР N 1015117, кл. F 04 C 2/00, 1983). Для обеспечения герметичности в момент перехода лопастью впадины разделительного элемента лопасти гидромашины снабжены гибкими уплотнительными пластинами, что усложняет конструкцию и снижает надежность и долговечность работы.

Изобретение направлено на создание простой в изготовлении и сборке надежной конструкции гидромашины, работающей преимущественно в режиме насоса.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в роторно- лопастной гидромашине, содержащей корпус с рабочей полостью, всасывающим и нагнетательным каналами, размещенный в корпусе ротор, вал которого снабжен жестко закрепленными лопастями, и разделительный элемент, согласно изобретению, лопасти ротора установлены на периферии диска, жестко закрепленного на валу, рабочая полость выполнена в виде кольцевой проточки с торца корпуса, а разделительный элемент смонтирован в цилиндрической камере, примыкающей к рабочей полости с внутренней стороны и имеет форму пластинчатой вертушки.

Простота и надежность конструкции гидромашины достигается за счет выполнения разделительного элемента в виде вертушки, пластинчатые лопасти которой надежно отделяют полость высокого давления от полости низкого давления. При этом размещение лопастей ротора на диске, закрывающем с торца рабочую полость, выполненную в виде кольцевой проточки в корпусе, и установка разделительного элемента в цилиндрической камере, примыкающей к проточке рабочей полости с внутренней стороны, не только упрощает конструкцию, процесс изготовления и сборки гидромашины, но и существенно снижает массогабаритные характеристики и металлоемкость без заметного снижения эффективности работы.

На фиг. 1 представлен общий вид гидромашины; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1.

Роторно-лопастная гидромашина содержит корпус 1, в котором выполнены рабочая полость 2 в виде кольцевой проточки с торца, а также всасывающий и нагнетательные каналы 3 и 4, ротор, состоящий из вала 5, на котором жестко закреплен диск 6 с расположенными по его периферии лопастями 7, помещенными в кольцевую проточку рабочей полости 2, и разделительный элемент 8, выполненный в виде четырехпластинчатой вертушки, установленной в цилиндрической камере 9, которая примыкает к рабочей полости 2 с внутренней стороны. При этом диск 5 по существу является единственной торцевой крышкой, закрывающей корпус 1, с открытого торца.

Гидромашина в режиме насоса работает следующим образом.

При вращении вала 5 ротора лопасти 7 перемещают рабочую среду от всасывающего канала 3 к нагнетательному каналу 4. Уплотнение между полостями высокого и низкого давления обеспечивается вертушкой - разделительным элементом 8, пластины которой в этот момент находятся в положении, перекрывающем канал между ними.

При переходе через разделительный элемент 8 лопасть 7, взаимодействуя с радиально расположенной пластиной, поворачивает вертушку до положения, обеспечивающего последующее разделение полостей высокого и низкого давлений.

Роторно-лопастная машина предназначена для сжатия и перекачки газов или жидкости и может быть использована в энергомашиностроении. Рабочая полость выполнена в виде кольцевой проточки с торца корпуса 1. Диск 6 жестко закреплен на валу 5. Лопасти 7 ротора установлены по периферии диска 5. Разделительный элемент 8 выполнен в виде пластинчатой вертушки. При переходе через разделительный элемент 8 лопасть 7 взаимодействует с радиально расположенной пластиной, поворачивает вертушку до положения, обеспечивающего последующее разделение полостей высокого и низкого давлений. Существенно снижены массогабаритные характеристики и металлоемкость, упрощена конструкция, повышена ее надежность. 2 ил.

Роторно-лопастная гидромашина, содержащая корпус с рабочей полостью, всасывающим и нагнетательным каналами, размещенный в корпусе ротор, вал которого снабжен жестко закрепленными лопастями, и разделительный элемент, отличающаяся тем, что лопасти ротора установлены по периферии диска, жестко закрепленного на валу, рабочая полость выполнена в виде кольцевой проточки с торца корпуса, а разделительный элемент смонтирован в цилиндрической камере, примыкающей к рабочей полости с внутренней стороны и имеет форму пластинчатой вертушки.