ВИНТОВАЯ .МАШИНА Советский патент 1970 года по МПК F04C18/16 F01C1/16 

Известны винтовые машины, напри.мер компрессоры, содержащие корпус с окнами всасывания и нагнетания и канавками, выполненными иа его внутренних торцовых стенках, и роторы - ведомый и ведущий с канавками на торцовых поверхностях зубьев.

Для этих машин характерно образование защемленных объемов на стороне всасывания и нагнетания, вредное влияние которых частично устраняют выполнением канавок на внутренних торцовых стенках корпуса и ведущего ротора. Недостатками таких машин являются нониженные экономические показатели и повышенный уровень шума из-за того, что расположение канавок на корпусе и ротоpax не связано с процессом образования защемленных объемов и физическими явлениями при их разгрузке.

Цель изобретения - повЕзииение экономичности и снижение уровня шума машины. Это достигается те.м, что канавки кориуса очерчены в максимальном приближении к линии зацепления зубьев за пределами контуров оком всасывания и нагнетания.

Для ускорения разгрузки защемленного канавки зубьев ротора очерчены по кривой, соединяющей геометрический цептр защемленного объема с точки пересечения наружного диаметра ведомого ротора и контура зуба ведущего ротора в момент полного зацепления зубьев.

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, разрез; на фиг. 2 - торцовая стенка корпуса с окном всасывания; на фиг. 3 - то же, с окном нагнетания.

Машина содержит взаимозацепляюпиюся ведуи:(,ий / и ведомый 2 роторы, помен1,енпыс в расточках корпуса 3. Зубья ведхчцего ротора и выступы ведомого ротора образуют иарные полости, соединяющиеся при работе маП1ИНЫ с окном всасывания 4 и окном нагнетания 5.

Нри вращении роторов с винтовыми зубьями, построенными ио законам взаи.много огибания сопрягаемых поверхностей, образуются защемленные объемы 6 на стороне всасывания и 7 - па стороне нагнетания. Разгрузка заще.мленпых объемов осуществляется при помоиди капавки 8 на корпусе со стороны всасывания и капавки 9 со стороны нагнетания.

С целью ускорения разгрузкн защемленных объемов в период их интенсивного изменения (парастапия па стороне всасывания и убывания на стороне нагнетания) выполнены канавка W на ведущем роторе со стороны всасывания и канавка 1I со стороны нагнетания на всех зубьях.

ниям ABCDEHKA, канавка 9 - за пределами контура окна нагнетания 5, очерченного по линиям MNOYPXRSLM, канавки 10 - на торцовых поверхностях зубьев ведущего ротора, на их задних гранях со стороны всасывания, канавки // - iia торцовых поверхностях зубьев ведущего ротора, на их передних гранях со стороны нагнетания. Капавки 10 и // выполнены таким образом, что геометрический центр защемленного объема соединяется с точкой пересечения наруж юго диаметра ведомого ротора и контура зуба ведущего ротора в положении поллого зацепления зубьев.

Машина работает следующим образом.

Защемленный объем 6 образуется в начальный момент зацепления зубьев роторов и достигает своей максимальной величпны в положении нолпого их зацепления. Наличие его влечет за собой излипшие затраты энергии па образование вакуума в объеме и новышение уровня шума в результате резкого изменення давления носле выхода зубьев из зацепления. С целью обеспечения 1аиболее полного раскрытия защемленного объема на всем нротяжении его существования нредусмотре}1а фигурная форма канавки 5. Учитывая, что защемленный объем образован вблизи линии заценления винтов, форма каиавкн, предназначенной для его разгрузки, повторяет эту линию зацепления.

Таким образом, обеснечено соединение загцемленного объема с полостью сжатия на всем протяжении существования объема. Для технологичности сложная конфигурация канавки, повторяющей линию зацепления, может быть заменена канавками уирощенной конфигурации, максимально нриближаюп1,ейся к линии зацепления винтов.

В процессе образования разрежения в защемленном объеме 6 сжимаемая среда проходит но канавке 8 и занолняет этот объем, нредотвращая тем самым дальнейшее образование вакуума в нем. При выходе зубьев из заценления защемлен1Н)1й объем 6 оказывается соединенным-через окно всасывания со всасывающей полостью, чем прекращается его суп;ествование.

Зап1,емленный объем 7 (сторона нагнетания), образую цийся прн выходе зубьев из заценления, уменьшается ио величине (в момент полного зацепления зубьев роторов). Потери энергии от образования этого объема еще более существенны, чем на всасывании вследствие резкого повыщения давления в объеме, в особенности в машинах, работающих с впрыском жидкости в рабочую полость.

Канавка 9 также имеет фигурную форму и аналогично канавке 8 расноложена вблизи линии зацепления винтов, повторяя ее контур.

Соединение защемленного объема 7 с полостью всасывания обеспечивается на всем протяжении образования объема.

Процесс уме}1ьшения защемленного объема 7 сопровождается увеличением давления заключенной в нем среды, которая через канавку 9 истекает в нолость всасывания, предотвращая тем самым повышение давления в объеме 7. При выходе зубьев из заценления прекращается существование защемленного

объема 7.

Образование защемленных объемов протекает неравномерно.

Процесс разгрузки защемленных объемов носредсгвом канавок, выполненных на ротоpax, протекает не с начала образования защемленного объема, а с момента его интенсивного изменения.

Предмет изобретения

I. Винтовая машина, например компрессор, содерл ащая корпус с окнами всасывания и нагнетания и канавками, вынолненными на его внутренних торцовых стенках, и роторы- ведомый и ведущий, имеющий канавки на торцовых поверхностях зубьев, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения уровня шума, канавки корнуса очерчены в максимальном приближении к линии зацепления зубьев за пределами контуров

окон всасывания и нагнетания.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью ускорения разгрузки защемленного объема, канавки зубьев ротора очерчены ио кривой, соединяюп ей геометрический центр

защемленного объема с точкой пересечения наружного диаметра ведомого ротора и контура зуба ведущего ротора в момент нолного зацепления зубьев. Приоритет исчисляют с 11.III.1968 по заявке

№ 1223857/24-6.

ё &fuz:2