Роторный двигатель Советский патент 1991 года по МПК F01C1/344 

1

(21)4740543/29 (22) 14.08.89 (46)23.07.91. Бюл. №27 (75) И. В. Костылев, А. Н. Шалай и А. А. Высоцкий(53)621.662(088.8)

(56)Заявка Франции № 2602268, кл. F 02 В 53/02, опублик,1988.

(54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

(57)Изобретение позволяет повысить надежность работы роторного двигателя путем снижения износа рабочих поверхностей корпуса и лопастей. В корпусе 1 с торцовыми крышками и каналами подвода и отвода рабочей среды эксцентрично размещен ротор 6 с пазами 7, сообщенными между собой сквозным отверстием 8. В пазах 7 расположены разделительные лопасти 9, жестко соединенные стержнем 10. В пазах 7 расположены опорные шайбы 11с центральными отверстиями 12 и пружинами 13, 14 разного диаметра. Паз 7 выполнен профилированным с расширенным внутренним участком 15. Шайбы 11 свободно установлены на стержнях 10. Пружины 13 большего диаметра размещены между торцовыми поверхностями шайбы 11 и паза 7 и выполнены из материала с большим коэффициентом жесткости, чем материал пружин 14, расположенных между торцовыми поверхностями шайбы 11 и лопасти 9. Усилие пружин 13 изменяется аналогично усилию, возникающему вследствие смещения центра масс си- стемы лопасти 9 - стержень 10 относительно оси вращения, и компенсирует его во всем диапазоне скоростей вращения, 1 ил.

Изобретение позволяет повысить надежность работы роторного двигателя путем снижения износа рабочих поверхностей корпуса и лопастей. В корпусе 1 с торцевыми крышками 2, 3 и каналами 4, 5 подвода и отвода рабочей среды эксцентрично размещен ротор 6 с пазами 7, сообщенными между собой сквозным отверстием 8. В пазах 7 расположены разделительные лопасти 9, жестко соединенные стержнем 10. В пазах 7 расположены опорные шайбы 11 с центральными отверстиями 12 и пружинами 13, 14 разного диаметра. Паз 7 выполнен профилированным с расширенным внутренним участком 15. Шайбы 11 свободно установлены на стержнях 10. Пружины 13 большего диаметра размещены между торцевыми поверхностями шайбы 11 и паза 7 и выполнены из материала с большим коэффициентом жесткости, чем материал пружин 14, расположенных между торцевыми поверхностями шайбы 11 и лопасти 9. Усилие пружин 13 изменяется аналогично усилию, возникающему вследствие смещения центра масс системы лопасти 9 - стержень 10 относительно оси вращения, и компенсирует его во всем диапазоне скоростей вращения. 1 ил.

10

14

7J

О

ON СЛ О VI

в

ю

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным двигателям. Цель изобретения - повышение надежности работы двигателя путем снижения износа рабочих поверхностей корпуса и лопастей.

На чертеже представлен роторный двигатель, поперечный разрез.

Роторный двигатель содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3 (не показаны) и каналами подвода 4 и отвода 5 (не показаны) рабочей среды, эксцентрично размещенный в нем ротор 6 с пазами 7, сообщенными между собой сквозным отверстием 8, и установленные в пазах 7 раз- делительные лопасти 9, жестко соединенные между собой посредством стержня 10. Двигатель снабжен расположенными в пазах 7 опорными шайбами 11 с центральными отверстиями 12 и пружинами 13 и 14 разного диаметра, паз 7 выполнен профилированным с расширенным внутренним участком 15, а шайбы 11 свободно установлены на стержне 10, при этом в каждом из пазов 7 установлены по две пружины 13 и 14 разного диаметра, пружины 13 большего диаметра размещены между торцовыми поверхностями шайбы 11 и паза 7 и выполнены из материала с большим коэффициентом жесткости, чем материал пружин 14 меньшего диаметра, а последние расположены между торцовыми поверхностями шайбы 11 и лопасти 9. Ротор 6 установлен в корпусе 1 с образованием рабочих камер.

Двигатель работает следующим образом,

При подаче рабочей среды в одну из камер ротор 6 начинает вращаться, при этом концы лопастей 9 постоянно находятся в контакте с внутренней поверхностью корпуса 1, чем обеспечивается герметичность рабочих камер, образованных поверхностями корпуса 1, ротора 6, и лопастей 9, жестко соединенных между собой посредством стержня 10.

При возвратно-поступательном перемещении лопастей 9 на каждую из них действует сила сопротивления сжимаемой пружины 14, которая компенсируется благодаря наличию жесткой связи лопастей 6 со стержнем 10 усилием, воспринимаемым поверхностью корпуса 1 со стороны противоположно расположенной лопасти 9, возникающим вследствие смещения центра масс системы лопасти 9 - стержень 10 относительно оси вращения, и уменьшает нагрузки на поверхность корпуса 1. При этом шайба не препятствует растяжению пружины 14 со стороны лопасти 9, поскольку положение шайб 11 определяется более

жесткими пружинами 13 и зависит от скорости вращения.

Жесткость пружин 13 и 14 и массы шайб 11 подобраны так, что перемещение шайб 11 под действием центростремительногоус0 корения определяется пружинами 13 и практически не зависит от пружин 14. Изменение деформации пружин 13 под действием шайб 11 при изменении частоты вращения приводит к изменению положе5 ния шайб 11 и усилия предварительного натяжения пружины 14. Изменение предварительного натяжения пружины 14 приводит к изменению усилия, действующего со стороны пружины 14 на систему лопа0 сти 9 - стержень 10 при перемещении ее относительно ротора 6. При этом усилие пружин 13 изменяется аналогично усилию, возникающему вследствие смещения центра масс системы лопасти 9 - стержень 10

5 относительно оси вращения, и компенсирует его во всем диапазоне скоростей вращения. Таким образом достигается повышение надежности работы двигателя путем снижения износа рабочих поверхностей корпуса 1

0 и лопастей 9.

Формула изобретения Роторный двигатель, содержащий корпус с торцовыми крышками и каналами подвода

5 и отвода рабочей среды, эксцентрично размещенный в нем ротор с пазами, сообщенными между собой сквозным отверстием, и установленные в пазах разделительные лопасти, жестко соединенные между собой посредст0 вом стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем снижения износа рабочих поверхностей корпуса и лопастей, двигатель снабжен расположенными в пазах опорными шайбами с

5 центральными отверстиями и пружинами разного диаметра, паз выполнен профилированным с расширенным внутренним участком, а шайбы свободно установлены на стержнях, при этом в каждом пазу установле0 но по две пружины разного диаметра, пружины большего диаметра размещены между торцовыми поверхностями шайбы и паза и выполнены из материала с большим коэффициентом жесткости, чем материал пружин

5 меньшего диаметра, а пружины меньшего диаметра расположены между торцовыми поверхностями шайбы и лопасти.