Роторный двигатель Советский патент 1983 года по МПК F01C1/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, изготавливающих и использующих роторные и поршневые двигатели в качестве пневмо-, гидро-, парои турбопривода. Известен роторный двигатель, содержащий корпус с крышками, установленный в нем на оси с образованием рабочих полостей ротор, состоящий из ступиц, контактирующих между собой торцами, и по меньшей мере двух лопастей, закрепленных на ступицах, каналы подвода и отвода рабочей среды в оси и ступицах, механизм распределения рабочей среды, сообщенный с каналами подвода и отвода, и механизмы фиксации лопастей относительно корпуса и оси 1. Однако в известном двигателе привод синхронизации открытия и закрытия впускных и выпускных каналов выполнен в виде золотника с сервоклапанами, встроенного в лопасть, что усложняет конструкцию двигателя и уменьшает его надежность. Цель изобретения - упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что каналы подвода и отвода выполнены в оси вокруг центрального отводного канала. механизм распределения рабочей среды выполнен в виде кольцевых канавок в торцах ступиц и на их внутренней цилиндри ческой поверхности, сообщенных с рабочими полостями, причем в торце каждой из ступиц выполнены с возможностью соединения с канавками на торце смежной ступицы каналы, связанные с каналами подвода, .а отводной канал соединен сквозными каналами с канавками на внутренних цилиндрических поверхностях ступиц. При этом число каналов подвода кратно количеству лопастей, а каналы в торцевых ступицах попарно расположены на одинаковом расстоянии от оси ступиц и выполнены с диаметром, равным ширине канавки в торце смежной ступицы. На фиг. 1 представлен роторный двигатель, разрез (впускные каналы, расположенные на оси и ступицах лопаток, условно совмещены с плоскостью разреза); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В йа фиг. 1; на фиг. 5 то же, с одной лопастью, повернутой на 180°; на фиг. 6 - то же, с второй лопастью, повернутой на 180°; на фиг. 7 - то же, с первой лопастью в исходном положении; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 1. Двигатель содержит ротор, состоящий из установленных на оси 1 ступиц 2 и 3, зафиксированных в них лопастей 4 и 5. Ступицы 2 и 3 контактируют между собой торцами 6. В оси 1 имеются четыре впускных канала 7 и 8, расположенные концентрично относительно центрального выпускного канала 9, каналы 10 и 11, ответвляющиеся к ступицам 2 и 3. Механизм распределения рабочей среды выполнен в виде имеющихся в торцах 6 ступиц 2 и 3 кольцевых канавок 12 и 13 соответственно. Канавка 12 ступицы 2 и канавка 13 ступицы 3 имеют возможность соединиться с каналами 14 и 15, выполненными в торце 6 смежной ступицы 3 и 2. Кайавка 12 каналом 16, а канавка 13 каналами 17-19 обеспечивают подвод рабочей среды в рабочие полости 20. Для соединения рабочих полостей 20 с ртводным каналом 9 на внутренних цилиндрических поверхностях ступиц 21 выполнены кольцевые канавки 22 и 23, связанные с каналами 24 и 25 соответственно, а в оси 1 выполнены сквозные каналы 26 и 27. Ступицы 2 и 3 фиксируются на оси 1 от проворота по часовой стрелке с помощью роликовых обгонных муфт 28. Вращение корпуса 29 лопастями 4 и 5 происходит при движении их по часовой стрелке и фиксации ступиц 2 и 3 с крыщками 30 с помощью обгонных роликовых муфт 31. Торцы корпуса закрыты донышками 32. Для предотвращения утечки рабочей среды ось 1, вал 5 и ступицы 2 и 3 снабжены уплотнениями 33. Ось 1 лежит в опорах 34 и 35; в опоре 35 имеется патрубок 36 для подвода рабочей среды к оси 1. Роторный двигатель работает следующим образом. При положении лопастей 4 и 5 (фиг. 4) рабочая среда через патрубок 36, каналы 7 и 8 в вале, канавку 12 и каналы 14 и 16 поступает в одну из рабочих полостей 20, благодаря кольцевой серповидной форме канавки 12 рабочая среда поступает на протяжении почти всего времени движения лопасти 4 лопатки, которая двигается против часовой стрелки под воздействием рабочей среды, увлекая за собой корпус 29 через обгонную муфту 31 и крышку 30. В это же время лопасть 5 под действием рабочей среды фиксируется на оси 1 с помощью обгонной муфты 28. Отработанная среда начинает удаляться из соответствующей рабочей полости 20 в тот момент, когда кромка канавки 23 в ступице 3 совпадает с каналом 25 в оси 1, через канал 25, канавку 23,каналы 26 и 9. Благодаря кольцевой форме канавки 23 процесс удаления отработавшей среды происходит почти есь период движения лопасти 4 лопатки. При повороте лопасти 4 на 180° (фиг. 5) канал 14 перекрывается торцем 6 ступицы и прекращается впуск рабочей среды. но в это время происходит совмещение каналов И, 17 и 15 и канавки 13, и рабочая среда начинает поступать в межлопаточное пространство через каналы ГО, 11, 17 и 16, канавку 13, каналы 18 и 19. Под действием рабочей среды лопасть 5 начинает движение против часовой стрелки, увлекая за собой корпус 29 через обгонную муфту 31 и крышку 30. Выпуск отработавшей рабочей среды из межлопаточного пространства начинает ся в момент, когда кромка канавки 22 (фиг. 2) совпадает с каналом 26, и отработавшая среда удаляется через каналы 24, канавку 22, каналы 26 и 9 на всем протяжении движения лопасти 5. При повороте лопасти 5 на 180° (фиг. 6) происходит отсечка впуска, так как канавка 13 и канал 16 разобщаются, но в это же время совмещаются канЁл 14 с каналом 8 (фиг. 6), и рабочая среда начинает поступать в рабочую полость 20 через каналы 7, .8 и 14, канавку 12 и канал 16. Под действием рабочей среды лопасть 4 начинает двигаться против часовой стрелки, вытесняя отработавшую среду через каналы 25, канавку 23, канал 26 и канал 9. При повороте лопасти 4 на 180° разобщаются каналы 14 и канавка 12 (фиг. 7), и впуск по ним рабочей среды прекращается, но в это же время совмещаются каналы 11 и 17, и рабочая среда начинает поступать в межлопаточное пространство через каналы 10, И и 17, канавку 13 и канал 19, под .действием рабочей среды лопасть начинает движение против часовой стрелки и занимает положение, указанное на фиг. 4, т. е. первоначально описанное положение, и диклы работы двигателя повторяются. Отработавщая рабочая среда удаляется через канал 24, канавку 22 и каналы 26 и 9. Изобретение позволит значительно упростить устройство впуска и выпуска рабочей среды, повысит надежность роторного двигателя и значительно упростит его конструкцию.

. РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус с крышками, установленный в нем на оси с образованием рабочих полостей ротор, состоящий из ступиц, контактирующих между собой торцами, и по меньшей мере двух лопастей, закрепленные на ступицах, каналы подвода и отвода рабочей среды в оси и в ступицах, механизм распределения рабочей среды, сообщенный с .каналами подвода и отвода, и механизмы фиксации лопастей относительно корпуса и оси, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, каналы подвода выполнены в оси вокруг центрального отводного канала, механизм распределения рабочей среды вьшолнен в виде кольцевых канавок в торцах ступиц и на их внутренней цилиндрической поверхности, сообщенных с рабочими полостями, причем в торце каждой из ступиц выполнены с возможностью соединения с канавками на торце смежной ступицы каналы, связанные с каналами подвода, а отводной канал соединен сквозными каналами с канавками -на внутренних цилиндрических поверхностях ступиц. 2, Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что число каналов подвода кратно количеству лопастей, а каналы в торцеi вых ступицах попарно расположены на оди(f наковом расстоянии от оси ступиц и выполнены с диаметром, равным ширине канавки в торце смежной ступицы.

иг.2

фиг.З

В- В

в- в

игЛ

Фиг. 5

иг.б

27

22

фиг В