Роторная машина Советский патент 1992 года по МПК F01C1/63 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть исполь- зовано в компрессорах, насосах и двигателях внутреннего сгорания.

Известна роторная машина, содержащая корпус, два ротора, выполненных в виде торцовых дисков с пустотелыми лопастями, установленными на коакси 1- альные валы, которые связаны между собой механизмом преобразования движения, состоящим из дифференциала и шестерен эллиптичной формы.,.

Известна также роторная машина, содержащая корпус, два ротора, выполненных в виде торцовых дисков с пустотелыми лопастями, установленных на коаксиальных валах и связанных механизмом преобразования движения, и выходной вал, подвижно соединенный с внутренним коаксиальным валомо Кроме1 того, диски связаны между собой при помощи полого кольца и снабжены окнами охлаждения, сообщенными с пег лостью кольца о

При работе таких устройств в ре- жиме компрессора или двигателя внутреннего сгорания в рабочих камерах проходят термодинамические процессы, связанные с наличием значительных давлений рабочего тела и высоким 1епло выделением„

Такая схема устройств позволяет осуществить охлаждение деталей рабочих камер, в том числе и лопастей„ Но давление рабочего тела здесь воспринимается большой поверхностью дисков, на которых выполнены лопасти Эти вращающиеся диски деформируются, изменяя геометрию рабочих камер, что ведет к утечкам рабочего тела из ка- мер, в конечном счете ухудшает работу устройства в Целом. I Недостатком данных устройств яв- ляется низкая эффективность их работы, вызванная наличием вращающихся дисков с лопастями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому объекту является устройство, содержащее цилиндр, коаксиальные валы, лопасти, установленные на этих валах и образующие с цилиндром рабочие камеры. Коаксиальные валы соединены механизХ|

сл

hO О Ю

мом преобразования движения, а лопасти изготовлены заодно с коаксиальными валами. При работе устройства,в режиме компрессора нпк двигателя внутреннего сгорания в его рабочих камерах проходят термодинамические процессы, связанные с наличием значительных давлений рабочего тела и высоким тепловыделением.

Давление здесь оказывает усилие на неподвижные боковые стенки и цилиндр, объединенные в один корпус, и на поверхность Лопастей . Боковые стенки не деформир уются, сохраняя геометрию рабочих камер. Однако в этом устройстве возникает проблема охлаждения лопастей.

Недостатком этого устройства является низкая эффективноеть охлаждени лопастей. .

Цель изобретения повышение эффективности охлаждения лопастей роторных машин.

Поставленная цель достигается тем, что роторная машина, содержащая цилиндрический корпус концентрично размещенные валы, на которых с образованием и корпусе рабочих камер закреплены лопасти, при этом для повйше ния эффективности охлаждения лопастей машина снабжена тепловыми трубками, лопасти закреплены на валах посредством полых кронштейнов с образованием в полостях кронштейнов и валов тепло- обменных камер, в которых размещены тепловые трубки при этом теплоизлу- -чаюши$ конец каждой трубки расположен в вала с зазором.

Изобретение отличается от. известного тем, что у известной машины ло пасШ вьтолнены заодно с коаксиальны- ftij в аламн, а у описываемого изобретения введены полые кронштейны, которые кроятся на коакёиальные валы, а на кро нштейны крепятся лопасти. Это по- зволяет разместить в кронштейнах тепловые трубки, отводящие тепло от периферий кронштейнов, где расположен теплоприемный конец тепловой трубки, к теплоизлучающему концу -, расположенному в теплообменной камере, выпод- ценной в коаксиальных валах,

У известной машинь нет кронштейнов, тепловых: трубок и теплообменных камер. Здесь тепло передается по материалу лопасти и коаксиального вала, что является недостаточным для: созда- ния нормального температурного режи

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ма лопастей. Лопасти будут перегреваться, что приведет к низкой эффективности работы всего устройства.

Тепловые трубки, установленные в полые кронштейны данного устройства, позволяют отвести лишнее тепло от кронштейна,, которому оно передается от нагреваемых лопастей, что приводит к оптимальному температурному режиму работы как лопастей, так и всего устройства в целом,,

На фиг. 1 Представлено устройство, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение.

Устройство состоит из цилиндра 1, крышек 2 и 3, коаксиальных валов 4 и 5, кронштейнов 6 и 7, закрепленных на коаксиальных валах.

На кронштейнах закреплены лопасти 8, состоящие из двух половинок а и б и соединенных болтами 9.

В кронштейнах 6 и 7 вьтолнены полости, где установлены--тепловые трубки. Каждая тепловая трубка имеет теплоприемный конец 10 и теплойзлучающий конец 11 о Теплоизлучающий конец 11 расположен в теплообменной камере 12, выполненной в теле коаксиального вала.

В валу 4 выполнено глухое отверстие 1Я. На цилиндре 1 установлена свеча 14 зажигания и выполнены всасывающее 15 и выхлопное 16 отверстия, для работы устройства в режиме двигателя внутреннего сгорания.

Устройство работает следующим образ ом о

При работе устройства в его рабочих камеpax проходят термодинамические процессы с большим выделением тепла. Лопасти 8 разогреваются и передают тепло кронштейнам, в то место, где внутри их расположен теплоприемный кочнец тепловой трубки. Тепловая трубка передает тепло от теплопрйемного конца к теплоизлучающему концу в результате того, что происходит отбор тепла охлаждающей жидкостью от ее теплоизяучающего конца. Охлаждающая жидкость, после прохождения теплообменной камеры 12, через отверстия в коаксиальных валах, уходит в картерное пространство по направлению стрелок, по зазору между коакси- (альными валами и по отверстию 13. Ф о р м у л а и з о б р е Т е н и я

Роторная машина, содержащая цилиндрический корпус, концентрично

размещенные палы, на которых с образованием в корпусе рабочих камер закреплены лопасти, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффектна- . ности охлаждения лопастей, машина снабжена тепловыми трубками, лбпасти закреплены на валах посредством полых

кронштеГнов с образованием в полостях кронштейнов и валов теплообменник камер, в которых размещены тепловые трубки, при этом теплоизлучающий конец трубки расположен в камере вала с зазором.

Использование: в насосах, ком2 прессорах и двигателях внутреннего сгорания, В цилиндрическом корпусе концентрично размещены валы, на которых с образованием рабочих камер « закреплены лопасти. Лопасти закреплены с помощью полых кронштейнов и образуют в полостях кронштейнов и валов теплообменные камеры, в которых размещены тепловые трубки. Теплоизлуча гощий конец каждой трубки расположен в камере вала с зазором. 2 ил.

Ю

фиг.1

6

16

ю

//

/5