ВИНТОВАЯ МАШИНА Советский патент 1972 года по МПК F04C18/16 F04C2/16 

Известны винтовые компрессоры, содержащие роторы с зубьями эллиптического профиля, помещенные в расточках корпуса с окнами всасывания и нагнетания, очерченными замкнутым контуром.

Использование каждого профиля зубьев обусловлено применением определенных конфигураь.11Й окон всасывания и нагнетания, соответствующих выбранному профилю.

Известно зубчатое зацепление для винтовых компрессоров и насосов по авт. св. № .126860, Б котором зуб ведущего ротора очерчен по эллипсу, а профиль зуба сопряженного с ним ведомого ротора, образуемого при движении профильной кривой зуба ведущего ротора, является огибающей семейства кривых.

Для получения в винтовом компрессоре или насосе всех преимуществ, вытекающих из целесообразности применения зубьев поторов эллиптического профиля, необходимо, . конфигурация окон всасывания и нагнетания, расположенных в торцовых стенках неподвижного корпуса, соответствовала конфигурации зубьев ведущего и впадинам ведомого роторов и способствовала благоприятному протеканию процессов всасывания и нагнетания.

Цель настоящего. изобретения - создание высокоэффективного и экономичного в работе винтового компрессора, в котором применено зубчатое зацепление эллиптического профиля,

например, по авт. св. № 125860, а конструкция корпуса и, в частности, его торцовых стенок выполнена таким образом, что все характерные кривые контура окон всасывания и нагнетания соответствуют эллиптическому профилю зубьев роторов, обеспечивают оптимальное протекание процесса всасывания и нагнетания и способствуют сокращению потерь от защем-j ленных объемов..

При этом контуры окон в зоне сопряжения зубьев очерчены по линии зацепления зубьев, по дуге окружности выступов ведомого ротора и по кривой 1: офиля зуба ведущего ротора, сопрягающейся с окружностью впадин.

Кроме того, контур окна нагнетания в зоне сопряжении зубьев очерчен по линии зацепления и прямой, параллельной линии центров роторов.

Для увеличения площади окон в зоне сопряжения зубьев контур окна всасывания очерчен по линии зацепления и по дуге окружности выступов ведомого ротора, сопрягающейся с окружностью впадин ведущего ротора, а контур окна нагнетания очерчен по линии защепления, по прямой параллельной линии центров ротоpOBf, и 110 дуге окружности выступов ведомого ротора, сопрягающейся с окружностью впадин ведущего ротора.

гиетйпия расположена внутри окружности впадин оедомого ротора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый винтовой компрессор с зубьями эллиптического профиля в разрезе; на фиг. 2 - окно всасывания 5 компрессора в зоне сопряжения зубьев роторов; на фиг. 3 - окно всасывания компрессора с полностью очерченнымконтуром; на фиг. 4 - окно нагнетания компрессора в зоне, сопряжения зубьев роторов; на фиг. 5 - окно иагне- 10 тания компрессора, выполненное с учетом необходимых технологических требований; на фиг. 6-окно нагнетания компрессора с полностью очерченным контуром.

Предлагаемый компрессор состоит из веду- 15 щего ротора /, ведомого ротора 2, имеющих зубья эллиптического профиля, и корпуса 3 с окнами всасывания 4 и нагнетания 5. Торцовая часть окна нагнетания расположена на торцовой стенке корпуса 3,, а цилиндрическая - на 20 цилиндрических расточках этого корпуса. Окно всасывания 4 расположено в торцовой стенке .корпуса. J., а цилиндрическая - на цилиндрических расточках этого корпуса. Окно всасывания 4 рэсноложено в торцовой стенке кор- 25 нуса, Нмеет слалйнук) геометрическую, форму (см. фиг. 2 и 3). Окно всасывания очерчено; со стороны ведуцхего ротора дугами окрул.чостсй ВВ и АР, радиусы которых равны П11 трелнему f,,,,, и наружному Г| радиусам 30 Пс;дущего ротора, со стороны ведомого ротора 2 дуга Mil омружиостей ДЕ и СС, радиусы ко:Т()|)ых. ))1 внутровнему Г:,н;| И наружному п рлдиусалг ьсдО:ЧОго ротора.

ylacTFut 1О1Г;-ура окна ЛВ т С// образованы 35 крнпымн, соответствующими конфигурации зуба iKviymero и кпадины ведомого роторов. Участки в зоне сопряжения винтов люгут f ;..Пь очерчены кривыми EF но профилю .iy6a i;. лучцсго ротора и EHGF по лмпии за- ,40 iioiiJiciiiH /://, по дуге окружюсти выступов п(-лг;л 1 IV) ротора радиуса и далее по к(|;гаг1 1 бТ профиля зуба ведущего ротора до :-: :жоиия С окружностыо впадин ведущего отора pajiiiyca Г,„....

,, Блаюдар.ч такой конфигурации контура окlui на учлстке EHG устраняется перетекание .1. и: полости сжатия в полость всасывания чорел нель 6 между профилями зубьев ротороп. Оптимально контур всасывающего 50 окна U этой зоне (см. фиг. 3) выполняется по Я// зацепления по дуге окружности вы-туно.) нсдомого ротора ЯД и далее по окружit.-Ti ппадин «едущего ротора радиуса ri.n,, . Тогщинан.часть окна 5 нагнетания для су.хи.х KnMirpYtcrtpow-очерчена: со стороны ведущего от()()1 / дугами ОЯ и MN, радиусь: которых ,r ( riai, и наружному Г1 ра.чиусам ведущего ротора; со стороны ведомого ..)Г),ч 2 - лугу.ми ок гужпостей SR и ML, pa- д) ллугы кото;)Ы.ч равны внутреннему Гг,,,, и наpyHviiiiiy r-i раднусам ведолюго .ротора (см. piii. -1, Г) и ()). Учаопкп /VO п LS контура .окна u.;pa:iun;i ii i i:|)iii), С0(;тветстную1цими кон||,-и,- ijii.i.iih ауба иедун его и нпаднпы ведоуо-- Оа

го роторов. Участки контура в зоне сопряжения зубьев роторов могут быть очерчены кривыми по профилю зуба ведущего ротора и RQTP (см. фиг. 4) по линии зацепления , по дуге окружности выступов ведомого ротора радиуса гг-Q7 и далее по кривой профиля зуба ведущего ротора ТР до сопряжения с окружностью впадин ведущего ротора радиуса TI вн. Благодаря такой конфигурации контура окна нагнетания на участке RQT устраняется перетекание среды из камеры нагнетания в зону всасывания через щель 7 между профилями зубьев винтов.

Однако при такой конфигурации окна нагнетания происходит некоторое сокращение его плоцхади и усложняется технология его изготовления. Учитывая, чта в начальный момент зацепления роторов щель 7 мала и соизмерима с величиной зазора (см. фиг. 5) между профилями зубьев роторов, контур нагнетательного окна 5 может быть выполнен по линии зацепления RK с продолжением его по прямой ХР, параллельной динии, соединяющей центры роторов, и далее по дуге окружности впадин ведущего ротора PQ. образом, устраняются технологические затруднения и снижаются потери увеличением площади окна.

Для снижения гидрав тических потерь на тракте нагнетания (см. фиг. 6)°, площадь нагнетательного окна может быть увеличена в случае его выполнения по линии зацепления RX, по прямой, параллельной линии, соединяющей центры роторов ХР, по окружности выступов ведомого ротора РУ до сопряжения с окружностью впадин ведущего ротора. В результате этого площадь нагнетатольчого окна возрастает на величинуЯЯУ, чем снижается скорость, и гидравлические со1 ротив.г1ения в окне нагнетания.: . Для устранения вредного влияния защемленных объемов 8 очертание окна нагнетания на участке S/ может быть выполнено по ра-, диусу меньщему, чем радиус окружности пиадин ведомого ротора ггш,.

Предмет и з о б з е т е л и я

1.Винтовая мащина, например компрессор, содержащая роторы с зубьями эллиптического профиля, номещенные в расточках корпуса с окнами всасьрвания и «апнетаиия, очерченными замкнуты.м контуром, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, кслнтуры окон в зоне сопряжения зубьев очерчены по зацепленИЯ зубьев, по дуге О1кру 1ности .выступов ведолюго ротора и но кривой профиля зуба ведущего ротора, сопрягающейся с окружностью впадин.

2.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью снижении л идравлических потерь и улучще 1ня технологичности, контур окна иаTueTafHiH в зоне сопряжения зубьев очерчен но ли1;ии за.чепления и прямой, параллельной ли.лин цситроп роторов.

3. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся ген, .что, с целью увеличения площади окон, в зоне сопряжения зубьев контур окна всасывания очерчен по линии зацепления и по дуге окружности выступов ведомого ротора, сопрягающейся с окружн1 стью впадин ведущего ротора, а контур окна нагнетания очерчен по линии зацепления, по прямой,- параллельной линии

центров роторов, и по дуге окружности высту-пов ведомого ротора, сопрягающейся с окружностью впадин ведущего ротора.

4. Машииа по пп. 1-3, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения влияния защемленных объемов, кривая контура окна нагнетания расположена внутри окружности впадии ведомого ротора.

Sft,./

Фцг 3