Роторно-поршневая машина Советский патент 1993 года по МПК F01C13/00 F04C25/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству ро- торно-поршневых машин и может быть использовано для наддува двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является увеличение надежности роторно-поршневой машины путем ликвидации осевого усилия, приложенного к опорам наружного ротора.

На фиг. 1 и 2 приведена предлагаемая роторно-поршневая машина,

Роторно-поршневая машина состоит из внутреннего ротора 1, который расположен внутри наружного ротора 2. Оба ротора установлены в корпусе 3, имеющем всасывающий 4 и нагнетательный 5 патрубки. В наружном роторе установлено четное количество кольцевых перегородок 6, формирующих в полости машины ступени сжатия, нагнетательный патрубок предыдущей из которых соединяется перепускными каналами 7 со всасывающими окнами 8 последующих.

Роторно-поршневая машина работает следующим образом.

При взаимном перемещении внутреннего ротора 1 и наружного ротора 2 происходит всасывание газа через всасывающий патрубок 4, его сжатие в объеме, ограниченном лопастью внутреннего ротора 1, двумя лопастями наружного ротора 2 и корпусом 3. Далее газ при постоянном давлении по перепускным каналам 7 через всасывающие окна 8 попадает в последующую разделенную ступень, камеры которой расположены симметрично относительно первой ступени и отделены от нее кольцевыми перегородками 6. При взаимном перемещении внутреннего ротора 1 и наружного ротора 2 в последующей ступени происходит дальнейшее сжатие газа, после чего он выталкивается в нагнетательные патрубки 5.

Осевые усилия, возникающие .в результате воздействия сжимаемого газа, находящегося в ступенях под разным давлением, на кольцевые перегородки, взаимно v

IS

00

hO

о о о ю

пенсируются и не передаются на опорные подшипники наружного ротора.

Для подтверждения экономической целесообразности предлагаемой роторно-поршневой машины приводится следующий расчет.

При применении двухступенчатого сжатия стоимость одной роторно-поршневой машины для наддува двигателя автомобиля типа ВАЗ с применением разделенной второй ступени сжатия увеличится усложнения конструкции ориентировочно на 7%. За счет ликвидации осевых усилий и неизменных радиальных нагрузках межремонтный срок работы опорных подшипников наружного ротора увеличится, что позволит уменьшить стоимость роторно- поршневой машины примерно на 9%. Ориентировочная первоначальная стоимость одного экземпляра, по данным о прототипе, составляет около 200 рублей. Экономический эффект можно рассчитать по формуле:

Э Н х Ц1 х (К2-К1),

где Н 60000 - годовая программа двигателей;

Ц(1) 200 руб. - ориентировочная стоимость одного экземпляра прототипа;

К1 0,07- коэффициентувеличения стоимости одного экземпляра прототипа;

К2 0,09 - коэффициент уменьшения стоимости за счет увеличения межремонтного срока.

л

0

5

0

5

0

Э 60000 х 200 х (0,09-0.07) - 240 тыс.руб.

Таким образом, роторно-поршневая машина, которая за счет предложенного конструктивного решения позволяет увеличить ресурс опор наружного ротора, а следовательно и всей роторно-поршневой машины, даст ориентировочный экономический эффект 240 тыс.руб.

Формула изобретения

Роторно-поршневая машина, содержащая корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками и перепускными каналами, размещенные в кем с взаимным эксцентриситетом и образованием рабочих камер внутренний и наружный роторы, при этом внутренний ротор выполнен с цилиндрическими выступами и впадинами, а наружный - в виде секторов с соосно закрепленными кольцевыми перегородками, размещенными в корпусе с образованием рабочих ступеней, отличаю щая- с я тем, что, с целью повышения надежности путем компенсации осевых усилий, приложенных к наружному ротору, вторая и последующие ступени разделены кольцевыми перегородками на четное количество секций, причем секции каждой ступени расположены симметрично относительно первой ступени.

А-А

/ 5

Фш./

СО

Использование: для наддува двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе с всасывающим и нагнетательным патрубками и перепускными каналами размещены с взаимным эксцентриситетом и образованием рабочих камер внутренний и наружный роторы. Внутренний ротор выполнен с цилиндрическими выступами и впадинами, наружный - в виде секторов с соосно закрепленными кольцевыми перегородками, размещенными в корпусе с. образованием рабочих ступеней. Вторая и последующие ступени разделены кольцевыми перегородками на четное количество секций. Секции каждой ступени расположены симметрично относительно первой ступени. 2 ил.