РОТОРНАЯ КОМПРЕССИОННАЯ МАШИНА Российский патент 1999 года по МПК F01C3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным машинам объемного расширения.

Известна роторная компрессионная машина, содержащая корпус-статор со сферической рабочей полостью и ротор в виде оси со сферическим утолщением с разделительным диском, снабженным радиально расположенными лопатками на радиальных осях и двумя чашками-вкладышами, сопряженными со сферическими поверхностями рабочей полости и утолщения оси, снабженными прорезями для перемещения лопаток, перемещающихся в них при вращении ротора.

Для создания компрессии диск ротора расположен наклонно и фиксируется в этом положении проточкой в корпусе, при этом компрессионные зоны двух половин машины расположены диаметрально противоположно и снабжены парными окнами всасывания и выхлопа
(RU 2062327 C1, 30.10.96, F 01 C 3/00).

Недостатками такой конструкции является перемещение лопаток в прорезях чашек-вкладышей, имеющих большую площадь соприкосновения, могущее привести к неравномерному истиранию либо заклиниванию пары лопатка-чашка, а также фиксация разделительного диска проточной в корпусе, что требует установки упорных подшипников большого диаметра (равного диаметру корпуса).

Задача изобретения - ликвидация указанных недостатков, увеличение надежности машины и ее КПД, компактности, а следовательно - снижение веса машины.

Поставленная задача достигается тем, что роторная компрессионная машины, содержащая корпус-статор со сферической рабочей полостью и ротор со сферическим утолщением, разделительным диском с радиально расположенными лопатками и двумя чашками-вкладышами, сопряженными со сферическими поверхностями рабочей полости и утолщением ротора, который выполнен из двух расположенных под углом полуосей, причем сферическое утолщение и разделительный диск выполнены на одной из них, а чашки-вкладыши - на другой, при этом разделительный диск снабжен радиальными осями с прорезями в них, а чашки-вкладыши жестко соединены между собой радиальными лопатками, сопряженными с прорезями радиальных осей диска.

На фиг.1 представлен поперечный разрез по А-А.

На фиг. 2 представлен продольный разрез по В-В.

Компрессионная машина содержит корпус-статор 1 с рабочей сферической полостью 2 и ротор, выполненный из двух полуосей, расположенных под углом друг к другу. Первая полуось 3 снабжена сферическим утолщением 4 с разделительным диском 5, снабженным радиальными осями 6 с прорезями 7 для прохождения лопаток. Вторая полуось 6 снабжена двумя чашками-вкладышами 9 и 10, сопряженными со сферическими поверхностями рабочей полости 2 и утолщением 4 и жестко соединенными между собой радиальными лопатками 11, сопряженными с прорезями 7 радиальных осей 6 диска 5.

Сферическая полость 2, сферическое утолщение 4, разделительный диск 5, чашки-вкладыши 9 и 10 и смежные лопатки 11 образуют компрессионные полости 12.

Корпус-статор 1 снабжен окнами всасывания 13 и выхлопа 14, попарно соединенными с каждой из половин машины.

Компрессионная машина работает следующим образом.

При вращении полуоси 3 радиальные оси 6 диска 5 своими прорезями 7 приводят во вращение радиальные лопатки 11 вместе с жестко соединенными с ними чашками-вкладышами 9 и 10, приводя тем самым во вращение полуось 8 и заставляя полости 12, образованные чашками-вкладышами 9 и 10, разделительным диском 5, сферической поверхностью утолщения 4 и сферической поверхностью полости 2 циклически менять свой объем, обеспечивая всасывание через окна 13 и выхлоп через окна 14.

Вследствие отсутствия прорезей в чашках-вкладышах их массы значительно сокращены, также как и массы лопаток, что уменьшает вес машины, а отсутствие возвратно-поступательно движущихся масс увеличивает КПД машины.

Производительность машины, таким образом, зависит только от скорости вращения и угла между осями составного ротора, обеспечивающего величину компрессии.

Благодаря закреплению радиальных осей 6 на утолщении полуоси, а лопаток 11 - на чашках-вкладышах, воспринимающих центробежные силы их масс, не происходит истирания рабочей полости статора, что увеличивает долговечность машины и позволяет избежать фиксации наклона диска 5 корпусом-статором 1.

Изобретение может быть использовано в области машиностроения, в частности в роторных машинах объемного расширения. Машина содержит корпус-статор со сферической рабочей полостью и ротор со сферическим утолщением, разделительным диском с радиально расположенными лопатками и двумя чашками-вкладышами, сопряженными со сферическими поверхностями рабочей полости и утолщением ротора. Ротор выполнен из двух расположенных под углом полуосей. Сферическое утолщение и разделительный диск выполнены на одной из них, чашки-вкладыши - на другой. Разделительный диск снабжен радиальными осями с прорезями в них, чашки-вкладыши жестко соединены между собой радиальными лопатками, сопряженными с прорезями радиальных осей диска. Увеличилась надежность машины и КПД, компактность, снизился вес. 2 ил.

Роторная компрессионная машина, содержащая корпус-статор со сферической рабочей полостью и ротор со сферическим утолщением, разделительным диском с радиально расположенными лопатками и двумя чашками-вкладышами, сопряженными со сферическими поверхностями рабочей полости и утолщением ротора, отличающаяся тем, что ротор выполнен из двух расположенных под углом полуосей, причем сферическое утолщение и разделительный диск выполнены на одной из них, а чашки-вкладыши - на другой, при этом разделительный диск снабжен радиальными осями с прорезями в них, а чашки-вкладыши жестко соединены между собой радиальными лопатками, сопряженными с прорезями радиальных осей диска.