РОТОРНАЯ ПЛАСТИНЧАТАЯ МАШИНА Российский патент 2003 года по МПК F01C1/336 

Изобретение относится к роторным машинам, которые могут быть использованы в качестве гидравлических машин, компрессоров, двигателей.

Известна роторная машина, содержащая корпус с цилиндрической расточкой, размещенными в боковых крышках корпуса каналами подвода и отвода рабочей среды, статорное кольцо, соосно установленное в опорах вращения, внутренняя поверхность которого выполнена в виде многогранника с числом рабочих граней, равным количеству разделительных пластин, ротор, установленный эксцентрично в корпусе, с опорами вращения, с диаметральными пазами, в которых свободно перемещаются разделительные пластины, попарно связанные вдоль диаметра стержнями (RU 2097602, 27.11.1997, F 04 С 2/00).

Недостатком этой машины является ненадежная герметизация рабочих камер и значительные потери на трение.

Наиболее близкой к изобретению является роторная пластинчатая машина, содержащая корпус с цилиндрической расточкой, соосно установленный внешний ротор на опорах вращения, эксцентрично установленный внутренний ротор с торцевыми стенками на опорах вращения и синхронизированный по оборотам с внешним ротором, разделительные пластины, шарнирно опертые на внешнем роторе и свободно посаженные в пазах шарниров на внутреннем роторе (RU 2105884, 27.02.1998, F 01 С 1/32). В этой машине полностью ликвидируются утечки через наружные гребни разделительных пластин и снижается трение торцевых стенок внутреннего и внешнего роторов благодаря снижению относительной скорости скольжения почти в 10 раз.

Однако остается проблема герметизации зазора между торцевыми стенками роторов.

Задачей изобретения является повышение кпд.

Поставленная задача решена в роторной пластинчатой машине, содержащей корпус с цилиндрической расточкой, соосно установленный внешний ротор на опорах вращения, эксцентрично установленный внутренний ротор с торцевыми стенками на опорах вращения и синхронизированный по оборотам с внешним ротором, разделительные пластины, шарнирно опертые на внешнем роторе и свободно посаженные в пазах шарниров на внутреннем роторе, согласно изобретению диаметр торцевых стенок внутреннего ротора превышает внутренний диаметр внешнего ротора на 2е•(1,2...1,5), где е - эксцентриситет, а на внешнем роторе имеются ответные пазы шириною, равной толщине торцевой стенки, и диаметра, превышающего диаметр торцевой стенки на 2е.

На фиг. 1 изображена схема роторной пластинчатой машины (разрез по стенке паза внешнего ротора).

На фиг. 2 - схема другого варианта машины. Здесь шарниры на внутреннем роторе выполнены в поперечном разрезе в виде дуги окружности, соосной с внутренним ротором. Конструкция по этой схеме может работать и без синхронизатора.

На фиг. 3 - вид сбоку машины второго варианта (вид сбоку первой машины аналогичный).

На фиг. 4 - ступенчатый разрез. Слева сплошной линией изображена торцевая стенка внешнего ротора, пунктирной - внутреннего. Справа - торцевая стенка внутреннего ротора. Пунктиром указаны внешние шарниры разделительных пластин.

Роторная машина имеет корпус 1 с цилиндрической расточкой и торцевые стенки la, внешний ротор 2, 2а - торцевая стенка внешнего ротора, 2в - окно распределения рабочей среды на торцевой стенке внешнего ротора, 2с - паз во внешнем роторе для погружения в него торцевой стенки внутреннего ротора, 3 - внутренний ротор, 3а - торцевая стенка внутреннего ротора, 3в - окно распределения рабочей среды на торцевой стенке внутреннего ротора, 4 - разделительная пластина, 4а - внешний шарниp разделительной пластины, 4в - внутренний шарнир, 5 - накладка, 6 - каналы подвода и отвода рабочей среды, 7- рабочая камера.

При работе роторной пластинчатой машины засасывается рабочая среда через каналы 6 корпуса статора и окна торцевых стенок 2в и 3в, которые совмещаются вблизи нижней мертвой точки. Далее по мере вращения роторов 2 и 3 доступ всасываемой рабочей среды прекращается и начинается процесс сжатия. При достижении верхней мертвой точки окна в торцевых стенках роторов рассогласуются. Окно в стенке внутреннего ротора 3в утопает в пазу внешнего ротора 2с, а окно внешнего ротора 2в опускается ниже кромки рабочей поверхности внешнего ротора 2. При этом обеспечивается герметичность рабочей камеры. Трение между торцевой стенкой внешнего ротора 2а и торцевой стенкой статора 1а тоже значительно снижается, потому что нет необходимости создавать чрезмерно высокую герметичность, а следовательно, большое усилие прижатия к торцевой стенке внешнего ротора 2а. Кроме того, торцевая стенка статора 1а выведена из зоны воздействия высоких температур и давлений рабочей среды и допускает применение антифрикционных покрытий.

Роторную машину целесообразно использовать в качестве двигателя внутреннего сгорания с керамическим покрытием поверхностей, находящихся в зоне высоких температур.

Изобретение может быть использовано в гидравлических машинах, компрессорах, двигателях внутреннего сгорания. Машина содержит корпус с цилиндрической расточкой, соосно установленный внешний ротор на опорах вращения, эксцентрично установленный внутренний ротор с торцевыми стенками на опорах вращения и синхронизированный по оборотам с внешним ротором, разделительные пластины, шарнирно опертые на внешнем роторе и свободно посаженные в пазах шарниров на внутреннем роторе. Диаметр торцевых стенок внутреннего ротора превышает внутренний диаметр внешнего ротора на 2е•(1,2...1,5), где е - эксцентриситет. На внешнем роторе имеются ответные пазы шириной, равной толщине торцевой стенки, и диаметром, превышающим диаметр торцевой стенки на 2е. Повышается кпд. 4 ил.

Роторная пластинчатая машина, содержащая корпус с цилиндрической расточкой, соосно установленный внешний ротор на опорах вращения, эксцентрично установленный внутренний ротор с торцевыми стенками на опорах вращения и синхронизированный по оборотам с внешним ротором, разделительные пластины, шарнирно опертые на внешнем роторе и свободно посаженные в пазах шарниров на внутреннем роторе, отличающаяся тем, что диаметр торцевых стенок внутреннего ротора превышает внутренний диаметр внешнего ротора на 2е•(1,2. . . 1,5), где е - эксцентриситет, а на внешнем роторе имеются ответные пазы шириной, равной толщине торцевой стенки, и диаметром, превышающим диаметр торцевой стенки на 2е.