Ротационно-пластинчатый компрессор Советский патент 1992 года по МПК F04C18/344 

Изобретение относится к двигателе-на- сосо- и компрессоростроению и может быть использовано в качестве двигателей, насосов, вакуум-насосов и компрессорных установок для холодильных машин, медицинской и бытовой техники.

Известен ротационно-пластинчатый компрессор, содержащий корпус, кольцо с профилированной внутренней поверхностью, роторе пазами и размещенными в них разделительными пластинами.

Недостатками известного компрессора являются сложность технологии изготовления внутренней поверхности кольца, могущей иметь различные сложные профили (эллипс, эпитрохоида и др.), довольно высокие потери на утечки рабочей среды из-за малой протяженности уплотняющего зазора между каналами отвода и подвода рабочей среды, а также недостаточная надежность работы компрессора из-за износа профилированной (например, эллиптической) поверхности кольца при трении о нее разделительных пластин, что приводит к увеличению зазора между кольцом и ротором и, следовательно, увеличению утечек рабочей среды при длительной эксплуатации компрессора.

Известен ротэционно-пластинчатый компрессор, содержащий корпус, установленное в нем кольцо с профилированной эллиптической или овальной внутренней поверхностью и торцовыми крышками, установленный в кольце на валу ротор с пазами и размещенные в них разделительные пластины.

Недостатками известного компрессора являются сложность технологии изготовления эллиптической или овальной профилированной внутренней поверхности кольца, так как для изготовления требуются прецизионные станки, а также высокие потери на утечки рабочей среды из-за малой протяженности уплотняющего зазора между каналами отвода и подвода рабочей среды (уплотняющий зазор между наружной поверхностью ротора и внутренней профилированной поверхностью кольца в зоне наименьшего размера эллипса).

Кроме того, из-за износа эллиптической или овальной внутренней поверхности кольца при трении о нее разделительных пластин увеличивается зазор между кольцом и ротором, что приводит к увеличению утечек рабочей среды с течением времени эксплуатации компрессора.

При центрировании ротора в эллиптической или овальной внутренней поверхности кольца требуется специальная оснастка,

что усложняет технологию изготовления компрессора.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления путем обеспечения возможности изготовления профилированной внутренней поверхности статорного кольца по простым в изготовлении поверхностям, образованным дугами окружностей и обеспечения возможности

центрирования ротора без специальной оснастки, повышение КПД путем образования протяженного зазора между статорным кольцом и ротором, повышение надежности путем сохранения величины зазора между

статорным кольцом и ротором в течение длительного времени эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в ротационной машине, содержащей корпус, размещенное в нем статорное кольцо с профилированной внутренней поверхностью и торцовыми крышками, концентрично установленный в статорном кольце на валу ротор с пазами, в которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения и

образования в кольце рабочих камер размещены разделительные пластины, и каналы подвода и отвода рабочей среды, профиль внутренней поверхности кольца образован четырьмя соединенными и попарно равными между собой дугами окружностей с радиусами кривизны R и RL при этом дуги с радиусом R опираются на центральный угол 2 р, который имеет вершину в центре ротора и находится в пределах 16° 2 р 5 46°.

а центры дуг, описанных радиусом RI, смещены вдоль большой оси симметрии кольца относительно центра ротора на величину эксцентриситета с, при этом RIME определяются из следующих соотношений:

Ri-R + H-e,

И2

+ RH

t

45

H+2R -sin2 (Ј-Ј)

где Н - величина наибольшего вылета разделительной пластины из паза ротора; R и RI - радиусы кривизны внутренней

поверхности статорного кольца;

е - величина смещения центров дуг вдоль большой оси симметрии кольца относительно центра ротора.

На фиг.1 изображена ротационная ма- шина, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема построения внутренней поверхности статорного кольца.

Ротационная машина содержит корпус

1. размещенное в нем статорное кольцо 2 с профилированной внутренней поверхностью 3 и торцовыми крышками 4 и 5 по обеим боковым сторонам статорного кольца

2. концентрично установленный в статор- ном кольце 2 на валу 6 ротор 7 с пазами 8, в которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образования в статорном кольце 2 рабочих камер 9 размещены разделительные пластины 10, и каналы 11 и 12 подвода и отвода рабочей среды.

Профиль внутренней поверхности 3 статорного кольца 2 образован четырьмя соединенными и попарно равными между собой дугами 13-16 окружностей с радиусами кривизны R и RI, при этом дуги 13 и 14с радиусом R опираются на центральный угол 2 f, который имеет вершину в центре О ротора 7 и находится в пределах 16° :S 46°, а центры дуг 15 и 16, описанных радиусом RI, смещены вдоль большой оси симметрии статорного кольца 2 относительно центра О ротора 7 на величину эксцентриситета , при этом RI и Ј определяются из следующих соотношений:

Ri R + Н-Е,

Н2

+ RH

Ј

Н +2R -sln2(|-2)

где R и RI - радиусы кривизны внутренней поверхности статорного кольца;

Н - величина наибольшего вылета разделительной пластины из паза 8 ротора 7;

Е - величина смещения центров дуг вдоль большой оси симметрии кольца относительно центра ротора.

Компрессор работает следующим образом.

При вращении ротора 7 разделительные пластины 10, размещенные в роторе 7, под действием центробежных сил и сил давления в полостях под разделительными пластинами 10 выдвигаются из пазов 8. прижимаются к внутренней поверхности 3 статорного кольца 2 и скользят по внутренней поверхности 3 статорного кольца 2. При этом изменяются обьемь/ рабочих камер 9 и происходит процесс сжатия и перемещения рабочей среды от каналов 11 подвода к каналам 12 отвода.

При взаимодействии разделительной пластины 10с кромкой, разграничивающей поверхности 13 и 15, 14 и 16. описываемые

дугами окружностей радиусами R и RI, разделительная пластина 10утапливается в пазу 8 ротора 7 и перестает взаимодействовать с внутренней поверхно- 5 стью статорного кольца 2, образованной дугами 13 и 14, что предохраняет ее от износа. После прохождения дуги 13 под действием центробежных сил и сил давления в полости под разделительной пластиной 10. послед0 няя возвращается в исходное положение (т.е. прижимается к внутренней поверхности 3 статорного кольца 2) и процесс компрессии и перемещения рабочей среды повторяется аналогичным образом на сим5 метричной половине статорного кольца 2. Формула изобретения Ротационно-пластинчатый компрессор, содержащий корпус, размещенное в нем статорное кольцо с профилированной внут0 ренней поверхностью и торцовыми крышками, концентрично установленный в статорном кольце на валу ротор с пазами, в которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения и образования в

5 кольце рабочих камер размещены разделительные пластины, и каналы подвода и отвода рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, повышения КПД и надежности, проф0 иль внутренней поверхности кольца образован четырьмя соединенными и попарно равными между собой дугами окружностей с радиусами кривизны R и RI, при этом дуги с радиусом R опираются на цент5 ральный угол 2 р, который имеет вершину в центре ротора и находится в пределах 16° 2 (р 46°. а центры дуг. описанных радиусом RL смещены вдоль большой оси симметрии кольца относительно центра ро0 тора на величину эксцентриситета с, при этом RI и с определяются из следующих соотношений: Ri R + H-Ј,

С

м2

у- + RH

H+2R-sin2 (Ј-Ј)

где Н - величина наибольшего вылета раз- Делительной пластины из паза ротора;

R и RI - радиусы кривизны внутренней поверхности статорного кольца;

Ј - величина смещения центров дуг вдоль большой оси симметрии кольца относительно центра ротора.

Редактор А.Мотыль

Составитель И.Ефимов @Ul,3

Техред М.МоргенталКорректор В.Гирняк

15

Изобретение м.б. использовано в конструкциях компрессоров холодильных машин, Цель изобретения - упрощение технологии 8 8 из10товления, повышение КПД и надежности ротационно-пластинчатого компрессора. В корпусе размещено статорное кольцо с профилированной внутренней поверхностью 3 и торцовыми крышками. В кольце на валу концентрично установлен ротор 7 с пазами 8. в к-рых с возможностью возвратно- поступательного перемещения .и образования в кольце рабочих камер 9 размещены разделительные пластины 10. Профиль поверхности 3 образован четырьмя соединенными и попарно равными между собой дугами окружностей с определенными радиусами кривизны. Для подвода и отвода рабочей среды выполнены каналы. 3 ил. А-Л у Ё VJ О CJ со ел J W