МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭЛЛИПСОИДНАЯ ТРЁХЛОПАСТНАЯ РОТОРНАЯ МАШИНА Российский патент 2023 года по МПК F01C1/344 F04C18/344 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным машинам объемного действия [F04C 18/00, F04C 18/344].

Из уровня техники известен КОМПРЕССОР ЛОПАСТНОГО ТИПА [JPWO2008026494, опубл.: 21.01.2010], состоящий из ротора, закрепленного на приводном валу, с лопатками, установленными с возможностью скольжения в канавках лопаток, выполненных в роторе, цилиндром с отверстиями для размещения ротора и лопаток и передней стороной цилиндра. боковой уплотнительный элемент для уплотнения и задний уплотнительный элемент для уплотнения задней стороны цилиндра, при этом участок соединения между цилиндром и передним уплотнительным элементом и выступ, выступающий в радиальном направлении ротора, образован на участок соединения между цилиндром и уплотняющим элементом на задней стороне, а выступ выполнен таким образом, чтобы не допустить маленького диаметра отверстия лопастного компрессора.

Также известен ЛОПАСТНЫЙ НАСОС ТИПА ДВОЙНОГО ЭЛИПСА [КР20110078618, опубл.: 07.07.2011], состоящий из корпуса насоса, имеющего всасывающее отверстие, через которое всасывается жидкость снаружи, и нагнетательное отверстие, через которое выпускается жидкость под давлением, и рабочую камеру, имеющую эллиптическую внутреннюю поверхность; ротора, установленного с возможностью вращения в рабочей камере корпуса насоса в прямом или обратном направлении в эксцентричном состоянии и имеющий канавку лопасти, образованную в направлении лопасти, соединенные с канавками лопастей, могут перемещаться со скольжением, а передний конец лопасти находится в тесном контакте и скользящем контакте с внутренней поверхностью рабочей камеры под действием центробежной силы при вращении ротора; канавки лопастей, к которым присоединены лопасти, выполнены радиально, соответственно, и стопоры закреплены на левой и правой сторонах ротора для предотвращения перемещения лопастей в направлении, перпендикулярном направлению скользящего движения; и торцевые пластины, установленные как с левой, так и с правой стороны рабочей камеры корпуса насоса и поддерживающие с возможностью вращения ротор, так что объем между лопастями в рабочей камере увеличивается и преобразуется в соответствии с вращением ротора. Лопастной насос, отличающийся тем, что жидкость всасывается в рабочую камеру через всасывание, а жидкость выбрасывается из рабочей камеры через нагнетательный патрубок, когда объем между лопатками в рабочей камере уменьшается и преобразуется.

Наиболее близким по технической сущности является ВАКУУМНЫЙ НАСОС РОТАЦИОННОГО ТИПА[JP2005240747, опубл.: 09.08.2005], состоящий из цилиндра, имеющего цилиндрическую внутреннюю стенку, цилиндрический ротор размещен эксцентрично от центральной оси цилиндра, ротор снабжен множеством канавок в направлении центральной оси, и эти канавки выполнены пластинчатой лопастью из самосмазывающегося материала установлен в скользящем состоянии, а передняя и задняя пластины расположены на торце цилиндра так, чтобы зажать ротор и лопасть, образуя множество насосных пространств. предусмотрен в центре ротора для образования части механизма насоса, двигатель расположен на стороне задней пластины, противоположной части механизма насоса, и двигатель приводит в движение вал для приведения в действие пластинчато-роторного вакуумного насоса типа А, в котором насос пространство расширяется и сужается, при этом первый подшипник качения предусмотрен в задней пластине, второй подшипник качения предусмотрен в корпусе двигателя, в котором находится двигатель, а первый и второй вал опираются на второй подшипник качения, вал прижимается устанавливается во внутреннее кольцо первого подшипника качения и фиксируется, а вал вставляется во внутреннее кольцо второго подшипника качения с посадкой с зазором, при этом внутреннее кольцо второго подшипника качения и вал входят в зацепление пружиной, и давление применяется для отталкивания внутреннего кольца первого подшипника качения и внутреннего кольца второго подшипника качения в осевом направлении. Вакуумный насос лопастного роторного типа.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа являются:

- низкая производительность и КПД

- высокие массогабаритные характеристики роторной машины.

- использование одного продолжительного входа и числа лопастей более трех в цилиндрическом корпусе не позволяет обеспечить высокую производительность, из-за сокращения рабочего объема машины для сжатия, почти в два раза.

Задачей изобретения является устранение недостатков существующих роторных машин, расширение арсенала средств определенного назначения, повышение КПД и улучшение масса-габаритных характеристик.

Техническим результатом изобретения является создание многофункциональной эллипсоидной трехлопастной роторной машины с повышенной функциональностью.

Указанный технический результат достигается за счет того, что многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина, содержащая эллипсоидный корпус с цилиндрической расточкой, наружными приливами с резьбовыми отверстиями в них, входного отверстия газа, выходного отверстия сжатого газа, при этом корпус содержит торцевые крышки с подшипниками и отверстиями для входа и выхода охлаждающего воздуха, сборный ротор с валом, цилиндром, тремя лопастями и боковыми крышками, отличающаяся тем, что эллипсоидный корпус имеет наружное продольное оребрение, содержит дополнительное входное отверстие газа и дополнительное выходное отверстие сжатого газа, в торцевых крышках корпуса смонтированы регулировочные гайки и выполнены расточки для размещения в них крышек ротора.

В частности, выходное отверстие сжатого газа и дополнительное выходное отверстие сжатого газа содержат автоматические невозвратные клапаны.

В частности, эллипсоидный корпус содержит штуцер и систему каналов для подвода масла.

В частности, цилиндр ротора имеет внутренние продольные ребра и приливы.

В частности, напротив прорезей для лопастей в канавке бортика крышки ротора есть отверстие для подвода масла.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан поперечный разрез многофункциональной эллипсоидной трехлопастной роторной машины.

На фиг. 2 показан продольный разрез многофункциональной эллипсоидной трехлопастной роторной машины.

На фигурах обозначено: 1 - эллипсоидный корпус, 2 - цилиндрическая расточка, 3 - наружное продольное оребрение, 4 - резьбовые отверстия, 5 - автоматические невозвратные клапаны, 6 - торцевые крышки корпуса, 7 - подшипники, 8 - регулировочные гайки, 9 - крышки ротора, 10 - отверстия в крышке корпуса, 11 - штуцер для подвода масла, 12 - цилиндр ротора, 13 - внутренние продольные ребра цилиндра ротора, 14 - приливы цилиндра ротора, 15 - вал ротора, 16 - лопасти, 17 - бортик крышки ротора, 18 - канавки в прорезях для подвода масла, 19 - входное отверстие газа, 20 - выходное отверстие сжатого газа, 21 - отверстия в канавке крышки ротора, 22 - дополнительное входное отверстие газа, 23 - дополнительное выходное отверстие сжатого газа.

Осуществление изобретения.

Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина может работать как компрессор и состоит из:

- эллипсоидного корпуса 1 с небольшой цилиндрической расточкой 2 обеспечивающей наиболее продолжительное прилегание ротора к корпусу для снижения радиальных протечек газа и наружным продольным оребрением 3 для интенсивного охлаждения сжимаемого газа через стенку корпуса, с приливами для размещения резьбовых отверстий 4 для крепления торцевых крышек, входного отверстия газа 19, выходного отверстия сжатого газа 20, дополнительного входного отверстия газа 22, дополнительного выходного отверстия сжатого газа 23, в которых установлены автоматические невозвратные клапана 5 для предотвращения обратного выталкивания газа после завершения сжатия газа лопастью;

- торцевых крышек 6, в которых установлены подшипники 7 с регулировочными гайками 8 для точной торцевой установки ротора и выполнена расточка для размещения крышек ротора 9 предотвращающих торцевые утечки газа и отверстия 10 для подвода и отвода охлаждающего воздуха и установлены штуцера 11 для подвода масла;

- сборного полого ротора, который состоит из цилиндра 12 с внутренними, продольными ребрами 13 для интенсивности охлаждения сжимаемого газа и трех приливов 14 для крепления вала ротора 15 и размещения в них прорезей, для установки лопастей 16 и крепления к ним крышек ротора 9. Крышки ротора 9 выполнены с бортиком 17 по наружному краю с канавкой, и отверстиями 21 в канавке 18 крышки ротора напротив прорезей для лопастей 16. В прорезях для лопастей 16 с двух сторон выполнены канавки 18 для подвода смазки непосредственно к местам интенсивного трения лопастей 16 о стенки прорезей вала ротора 15.

При замене автоматических невозвратных клапанов 5 на управляемые клапана и поменяв на противоположное направление впуск и выпуск газа, конструкция может быть использована как пневмодвигатель повышенной мощности и КПД.

Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина имеет отличительные особенности:

- оптимальное сочетание рабочей формы корпуса и количество лопастей в роторе - эллипсоидная форма корпуса, три лопасти, два входа и два выхода совместно: увеличивают подачу газа более чем в полтора раза и, следовательно, повышают КПД машины и улучшает ее масса - габаритные характеристики, в сравнении с другими роторными машинами при равных рабочих объемах и оборотах;

- эллипсоидный корпус имеет небольшую цилиндрическую расточку, что снижает радиальные утечки газа;

- цилиндр ротора выполнен полым, с тремя приливами и продольными ребрами охлаждения с внутренней стороны для более интенсивного охлаждения сжимаемого газа через стенки ротора;

- торцевые крышки ротора выполнены с бортиком, канавкой и отверстиями в ней напротив прорезей для подвода масла;

- в прорезях для лопастей выполнены канавки для подвода смазки к лопастям;

- крышки корпуса выполнены с отверстиями для охлаждения ротора и расточкой для размещения уплотнительных крышек ротора, подшипников и регулировочных гаек;

- в выпускных каналах сжатого газа вмонтированы автоматические невозвратные клапана для предотвращения обратного выталкивания газа после завершения сжатия лопастью.

Изобретение относится к машиностроению. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина содержит эллипсоидный корпус (1) с цилиндрической расточкой (2), наружными приливами с резьбовыми отверстиями (4) в них, входным отверстием (19) газа, выходным отверстием (23) сжатого газа. Корпус (1) содержит торцевые крышки с подшипниками и отверстиями для входа и выхода охлаждающего воздуха, сборный ротор с валом (15), цилиндром (12), тремя лопастями (16) и боковыми крышками. Эллипсоидный корпус (1) имеет наружное продольное оребрение (3), дополнительное входное отверстие (22) газа и дополнительное выходное отверстие (20) сжатого газа. В торцевых крышках корпуса (1) смонтированы регулировочные гайки и выполнены расточки для размещения в них крышек ротора. Технический результат заключается в повышении КПД и улучшении массогабаритных характеристик. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина, содержащая эллипсоидный корпус с цилиндрической расточкой, наружными приливами с резьбовыми отверстиями в них, входным отверстием газа, выходным отверстием сжатого газа, при этом корпус содержит торцевые крышки с подшипниками и отверстиями для входа и выхода охлаждающего воздуха, сборный ротор с валом, цилиндром, тремя лопастями и боковыми крышками, отличающаяся тем, что эллипсоидный корпус имеет наружное продольное оребрение, содержит дополнительное входное отверстие газа и дополнительное выходное отверстие сжатого газа, в торцевых крышках корпуса смонтированы регулировочные гайки и выполнены расточки для размещения в них крышек ротора.

2. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина по п. 1, отличающаяся тем, что выходное отверстие сжатого газа и дополнительное выходное отверстие сжатого газа содержат автоматические невозвратные клапаны.

3. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина по п. 2, отличающаяся тем, что эллипсоидный корпус содержит штуцер и систему каналов для подвода масла.

4. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина по п. 3, отличающаяся тем, что цилиндр ротора имеет внутренние продольные ребра и приливы.

5. Многофункциональная эллипсоидная трехлопастная роторная машина по п. 4, отличающаяся тем, что напротив прорезей для лопастей в канавке бортика крышки ротора есть отверстие для подвода масла.