Ротационная пластинчатая машина Советский патент 1993 года по МПК F04C2/344 F01C1/344 

Изобретение относится к области вакуумного и компрессорного машиностроения, в частности к конструкции ротационных машин и насосов, и может быть использовано при проектировании и изготовлении машин и насосов такого типа.

Целью изобретения является упрощение процесса профилирования внутренней поверхности корпуса машины, а стало быть и снижения трудоемкости ее изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в известной ротационной пластинчатой машине, содержащей корпус с профилированной внутренней поверхностью-расточкой, каналы для подвода и отвода рабочей среды, эксцентрично расположенный ротор с разделительной пластиной, расточка корпуса выполнена в виде двух попарно-симметричных цилиндрических поверхностей (с радиусами Ri, R2) Центры цилиндрических поверхностей расположены в вершинах квадрата, диагонали которого являются осями симметрии расточки При таком профилировании отпадает необходимость в сопрягающих плоскостях, что позволяет существенно упростить процессы проектирования и изготовления корпусов. Простота заключается в симметричности формы расточки и выполнении ее всего двумя радиусами. 1

Профилирование по известному способу.

По уравнению в полярных координатах р a-cos р + 1, где а - диаметр круга, I - отрезок, вершины А, В (а ± I, 0) задаются последовательно значениями угла в градусах и получают величину радиуса (вид кривой зависит от величин а и I) ;

Пример для произвольных данных 31,5, а 13 ( для случая существующего насоса НВР-5ДМ, имеющим величину малой оси овала расточки рабочей камеры корпуса насоса 21 в 63 мм)

° ,4

1044,3

2043,72

3042.76

4041,46

5039,86

60 38

сл

С

00

N3 vj

-N Сл) СЛ

-70 80 90

100° 110 120 130 140 150 160 170 180

35,95 33.76

31,5 29,24

27,05

25

23,14 21,54 20;24 19,28

18,7

18,5

Вторая половина профиля является симметричной.

Многочисленные точки соединяются между собой,

Предлагаемое решение профилирования (см.фиг.1).

Представляет собой две дуги, повторенные симметрично из вершин квадрата, симметрично построенного около первоначального центра симметрии.

Нет необходимости в сложном многоточечном профилировании, простота предлагаемого решения предопределяет простоту обработки, ее технологичность.

Заявляемый профиль образуется следующим образом (см.фиг.2). Около первоначального центра симметрии О откладывают взаимно перпендикулярные оси, размер малой из которых соответствует величине малой оси профилируемого овала расточки рабочей камеры корпуса насоса.

Около того же первоначального центра О етроят квадрат, повернутый относительно центра О так. что вершины квадрата 020зО Ю5 совпадают с осевыми линиями первоначального центра.

Полученные при этом вершины квадрата 020з0 05 являются центрами для создания профиля расточки рабочей камеры корпуса насоса-ротационной пластинчатой машины.

Пользуясь этими центрами, по правилам начертательной геометрии строится овал.

Размер малой оси полученного при таком построении овала откладывают на большой оси овала симметрично относительно первоначального центра О и проводят перпендикуляры до пересечения с кривыми овала. Соединенные точки пересечения, являющиеся большой стороной вписанного в полуовал прямоугольника, в месте пересечения одной из осей первоначального центра-(большой полуоси вала) определяют центр вращения О ротора насоса. Последовательность отражена на фиг. 2 в тексте описания.

Таким образом, около первоначального центра О при помощи четырех точек, которые являются вершинами симметрично описанного около данного центра квадрата

С ОзО/Юб строится овал, который и является профилем расточки рабочей камеры корпуса насоса. На большой оси овала вписывают прямоугольник с большой стороной, равной величине малой оси, а точка

пересечения противоположной большей стороны вписанного в полуовал прямоугольника с малой осью овала является центром вращения ротора насоса - OL

Все линии, проходящие через этот

центр вращения Oi и пересекающие линию овала, оказываются равными малой оси овала. Это позволяет использовать только одну рабочую пластину (преимущества таких ротационных машин с одной пластиной очевидно и подробно описано в литературе.

Также известно, что для устойчивой, без заклинивания работы пластины насоса, в пазу ротора требуется соблюдение условия h 3,5.е, где h - высота пластины, е - эксцентриситет (OOi).

Выполняя это требование путем симметричного изменения расположения центров Оз и 05 и последовательного изменения расположения центров 02 и ОА относительно первоначального центра О можно получить разную быстроту действия насоса при одинаковых габаритах.

Изменение в определенных пределах

размера стороны или, соответственно, диагонали квадрата, также приводит к аналогичному результату, обеспечивающему эффект одной равновеликой пластины и работы без заклинивания, что иллюстрируется

в описании.

На фиг.З изображено поперечное сечение роторной машины, а на фиг. 4 - построение профилированной расточки корпуса. Ротационная пластинчатая машина содержит корпус 1 с профилированной расточкой, в котором эксцентрично расположены ротор 2 с разделительной пластиной 3, каналы для подвода 4 и отвода 5 рабочей среды. Поверхность расточки корпуса 1 машины

, имеет форму боковой поверхности, ограниченной двумя сопряженными между собой симметричными цилиндрическими поверхностями. При этом радиусы кривизны RI и R2 проводят из центров, расположенных на вершинах квадрата, симметрично описанного вокруг первоначального центра О и находящихся на взаимно перпендикулярных осях последнего.

Элементом профилирования являются дуги двух окружностей, величина радиуса одной из которых RI составляет значение малой полуоси профилированного овала плюс половина диагонали описанного квадрата, а величина другой дуги окружности R2, сопрягающей концы первых дуг, равняется размеру большой полуоси овала минус полудиагональ квадрата.

Ротационная пластинчатая машина работает следующим образом.

При вращении ротора 2 величина объема откачиваемого газа, заключенною в рабочей полости, ограниченной профильной расточкой, и между корпусом 1 насоса, ротором 2 и разделительной пластиной 3, периодически меняется и таким образом рабочая откачиваемая среда перемещается от канала для подвода 4 рабочей откачиваемой среды к каналу отвода 5, чем достигав гея процесс перемещения рабочей откачиваемой среды.

Выполнение профилированной расточки в виде боковой поверхности, образованной цилиндрическими поверхностями, упрощает профилирование рабочей камеры корпуса насоса и значительно снижает трудоемкость при изготовлении ротационной машины.

В результате образуется профиль с центром вращения ротора и проходящей через него одной рабочей пластиной единого размера, соответствующего малой оси профилированного овала расточки, где центрами образующих профиль цилиндрических поверхностей являются вершины описанного вокруг первоначального центра симметрии

квадрата.

Преимуществами предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом являются простота профилирования контура расточки рабочей камеры корпуса

0 насоса вследствие использования только цилиндрических поверхностей, образованных дугами окружности, а также связанная с этим фактором технологичность и малая трудоемкость при изготовлении корпуса мз5 шины.

Формула изобретения Ротационная пластинчатая машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и профилированной

0 расточкой, в которой эксцентрично установлен ротор с диаметральным пазом и размещенной в нем с образованием в корпусе рабочих камер разделительной пластиной, отличающаяся тем, что профиль расточки ограничен двумя попарно сопряженными между собой симметричными цилиндрическими поверхностями, центры которых расположены на осях симметрии

0 вершин квадрата, описанного вокруг первоначального центра.

Сущность изобретения: в профилированной расточке корпуса с каналами подвода и отвода рабочей среды эксцентрично установлен ротор с диаметральным пазом. В пазу размещена с образованием в корпусе рабочих камер разделительная пластина, Профиль расточки ограничен двумя попарно сопряженными между собой симметричными цилиндрическими поверхностями, центры к-рых расположены на осях симметрии вершин квадрата, описанного вокруг первоначального центра. 4 ил.

180J7Of60 50

pve.2

Фиг 3