РОТОРНАЯ МАШИНА Российский патент 2000 года по МПК F01C1/00 

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

Известен кулачковый преобразователь вращения [1], содержащий стойку, торцевой кулачок с кольцевым пазом, воздействующий на промежуточное звено, выполненное в виде установленной соосно торцевому кулачку крестовины с радиальными направляющими, взаимодействующими с ползунами.

Недостатком данного устройства является консольное закрепление радиальных направляющих крестовины, что приводит к снижению прочности и надежности последних.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве прототипа роторная машина [2], содержащая полый цилиндрический корпус с торцевыми крышками, внутри которого установлены две лопасти с валами и роликами, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и, эксцентрично их оси вращения, механизм синхронизации в виде вала с монолитной крестовиной.

Недостатком известной роторной машины является малая жесткость направляющих крестовины, которые консольно связаны с валом, что обуславливает значительные прогибы при воздействии нагрузок.

Задачей изобретения является повышение КПД и снижение влияния изгибающих нагрузок, которые передаются через валы с роликами на крестовину, что достигается изменением формы и размеров крестовины механизма синхронизации.

Технический результат достигается тем, что в роторной машине, содержащей полый цилиндрический корпус с торцевыми крышками, внутри которого установлены две лопасти с валами и роликами, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и эксцентрично их оси вращения установлен механизм синхронизации в виде вала с монолитной крестовиной, согласно изобретению, крестовина механизма синхронизации выполнена с профилированными ребрами жесткости, с обеих сторон торцевых поверхностей направляющих крестовины монолитно с ней.

Увеличение объема камер роторной машины достигается уменьшением ширины направляющих крестовины, что позволяет сблизить лопасти и тем самым увеличить объем камер (фиг. 2).

Анализ прототипа показывает, что заявляемая роторная машина отличается формой крестообразного механизма связи.

На фиг. 1 представлен продольный разрез роторной машины;
на фиг. 2 представлен поперечный разрез роторной машины.

Роторная машина содержит полый корпус 1, в котором размещены лопасти 2, установленные на подшипниках 3, в торцевых крышках 4. Лопасти 2 связаны через установленные в них эксцентриковые валы 8, на которых имеются ролики 9, 10, с механизмом синхронизации в виде вала 7 с монолитной крестовиной 5, имеющей спрофилированные ребра жесткости 6, выполненные монолитно с обеих сторон торцевых поверхностей направляющих крестовины. Ролики 9 соприкасаются с поверхностью направляющих крестовины 5 вала 7, а ролики 10 соприкасаются с цилиндрической поверхностью 11 торцевых крышек 4. Вал 7 установлен в подшипниковых опорах 12 крышек 13 и зафиксирован крышками 14.

В рабочих камерах 15 роторной машины протекают термодинамические циклы, в результате которых лопостям 2 сообщается неравномерное вращение через эксцентриковые валы 8 с роликами 9, 10, контактирующие с направляющими крестовины 5, монолитно соединенной с валом 7, и с цилиндрической поверхностью 11 торцевых крышек 4, при этом движение вала 7 равномерное.

Таким образом, уменьшение ширины направляющих крестовины механизма синхронизации и наличие спрофилированных ребер жесткости с обеих сторон торцевых поверхностей, выполненных монолитно с направляющими крестовины, увеличивает прочность, надежность и повышает КПД роторной машины.

Источники информации, принятые во внимание
1. А.С. N 349829, F 16 H 21/42, опубл. Бюл. N 26, 1972
2. Патент N 2103519, F 01 C 1/00, опубл. Бюл. N 3, 1998.

Роторная машина может быть использована в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания. Роторная машина содержит полый цилиндрический корпус с торцевыми крышками, который делится двумя лопастями с валами и роликами на четыре замкнутых объема и имеет механизм синхронизации в виде крестовины с валом, установленным эксцентрично оси вращения лопастей. Для устранения прогибов направляющих крестовины, возникающих под воздействием нагрузок, спрофилированы монолитные ребра жесткости с обеих сторон торцевых поверхностей крестовины. Увеличение объема камер роторной машины достигается уменьшением ширины направляющих крестовины. Повышается КПД, снижается влияние изгибающих нагрузок, которые передаются через валы с роликами на крестовину, что достигается изменением формы и размеров крестовины механизма синхронизации. 2 ил.

Роторная машина, содержащая полый цилиндрический корпус с торцевыми крышками, внутри которого установлены две лопасти с валами и роликами, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и эксцентрично их оси вращения установлен механизм синхронизации в виде вала с монолитной крестовиной, отличающаяся тем, что крестовина механизма синхронизации выполнена с профилированными ребрами жесткости с обеих сторон торцевых поверхностей направляющих крестовины монолитно с ней, причем увеличение объема камер роторной машины достигается уменьшением ширины направляющих крестовины.