ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ МАШИНА Советский патент 1973 года по МПК F01N1/00 F01N1/00 F04C29/06 

1

Изобретение относится к пневматическим машинам с вращающимся в корпусе ротором.

Известны пневматические мащины, содержащее корпус и установленный в нем цилиндр с ротором, полости впуска и выпуска воздуха и глушитель шума в виде кольцевой демпферной камеры между корпусом и цилиндром, соединенной отверстиями с атмосферой. Кольцевая камера уменьшает шум, и одновременно расширившийся воздух с пониженной температурой в кольцевой камере охлаждает двигатель.

Для уменьшения шума от выходящего расширяющегося воздуха в ручных пневматических приводах встраивают в выхлопном трубопроводе фильтрующие наполнители и отводят выходящий воздух из рабочей зоны. Однако при этом фильтры загрязняются и подвергаются обледенению, что вызывает падение мощности двигателя и требует регенерации фильтра. При отводе воздуха в атмосферу вне рабочей зоны шум, возникающий в мащине, выходит наружу и, тогда наряду со шлангом для подвода воздуха необходим второй шланг для его отвода, что усложняет работу с пневматическим двигателем.

Целью изобретения является уменьшение шума и смещение его в менее вредную для обслуживающего персонала область частот.

Это достигается разделением выходящего

из Выпускной камеры воздуха на два потока и применением углубления в стенке цилиндра в месте расположения отверстий для подвода воздуха. Один поток воздуха из выпускной камеры выходит через радиальное отверстие в систему полостей между цилиндром и корпусом, затем в кольцевую вихревую камеру, из нее через отверстие - в демпферную камеру и далее в атмосферу, а второй поток через осевые отБерсгия в торцовой пластине - в располол-сенную с торца камеру давления, из которой частично он выходит в атмосферу через горловину и частично через сверление - в вихревую камеру, а далее в демпферную камеру и в атмосферу.

На фиг. 1 изображена пневматическая машина, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение по А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 1.

В корпусе / пневматической машины предусмотрена горловина 2, через которую выходит наружу приводной вал 3. В цилиндрическую часть корпуса / помещен цилиндр 4, в котором эксцентрично расположен ротор 5, имеющий пазы 6, в которые вставлены уплотнительные пластины 7. В цилиндре 4 в осевом направлении проходит канал 8 для подвода воздуха, соединенный радиальным отверстием 9 с углублением 10 на внутренней стенке 11 цилиндра 4. Величина этого углубления зависит от конструкции и размеров машины и должна составлять в осевом направленни не мене 35% от длины цилиндра, а по дуге 1/30-1/5 длины окружности внутренней стенки цилиндра.

Серповидные расширительная полость 12 впуска воздуха и полость 13 выпуска воздуха заключепы между ротором 5, цилиндром 4 и уплотняющими пластинами 7 и расположены примерно диаметральпо одна относительно другой. Расширившийся сжатый воздух выводится из выпускной полости 13 двумя потоками различного направления. С этой целью в торцовой нажимной пластине 14 выполнены одно или несколько отверстий 15, соединяющих выпускную камеру с образованной горловиной 2 корпуса двигателя камерой давления 16. Выпускные отверстия 15 в нажимной пластине 14 могут быть образованы сверлениями и шлицевидной прорезью.

Меньшая часть отработанного воздуха, выходит из камеры 13 в систему полостей 17 (выемки 17а-17ж, 17А--17Е) через отверстия 18 в цилиндре 4. Прорезывающие цилиндр 4 в радиальном направлении в области выпускной камеры 13 отверстия 18 смещены относительно друг друга в радиальной и осевой плоскостях на дробную часть частоты колеблющегося воздушного столба, переходящего из камеры 13 в систему полостей 17, для создания интерференции радиально входящего потока отработанного воздуха. Система полостей 17 образована С-образными выемками на внутренней цилиндрической поверхности корпуса / и наружной цилиндрической поверхности цилиндра 4 таким образом, что перемычки 19 и 20, остающиеся в цилиндре 4 и корпусе 1 между выемками 17а-17ж и соответственно 17А-17Е, взаимно противостоят по отдельности выемкам, оставшимся в корпусе / и цилиндре 4 и перекрывают последние только на части их ширины, преимущественно эксцентрично. Такое расположение выемок приводит к постоянному изменению сечения проходящего потока. В одной или нескольких из расположенных в корпусе / выемок системы полостей 17 предусмотрены сверления 21, соединяющие выемки системы полостей с вихревой камерой 22, помещенной в горловине 2 корпуса и ограниченной запирающим кольцом 23, насаженным на цилиндрическую выточку горловины. Особенно эффективно соединение вихревой .камеры 22 сверлениями 21 с выемками 176, 17в, 17г корпуса, следующими за выходными отверстиями 18 в направлении вращения ротора.

В области вихревой камеры расноложеиа, образованная крышкой 24 и смещенная радиально наружу относительно вихревой камеры 22 демпферная камера 25. Крышка может насаживаться на горловину корпуса на буртик и соединяться с корпусом разъемным зажимным соединением. Для поглощения звука запирающее кольцо 23 и крышка 24

выполнены из звукопоглощающего материала, например из твердой резины, или покрыты звукопоглощающим материалом.

Вихревая камера 22 соединена с одной стоРОНЫ с камерой давления 16 проходящим через горловину 2 отверстием 26 с другой стороны - с демпферной камерой 25 сверлением 27 в запирающем кольце 23. Предусмотренное Б крышке 24 сверление 28 соединяет

демпферную камеру с атмосферой. Сверления 26, 27 и 28 расположены в одной радиальной плоскости, причем сверление 27 диаметрально противостоит сверлениям 26 и 28.

Сжатый воздух, подведенный по каналу 8 и через проходное отверстие 9, входит в расщирительную впускную полость 12 и вращает ротор 5 пневматической мащины. Отдельные уплотняющие пластины 7 постоянно перерезают поступающий в расширительную камеру поток сжатого воздуха и создают колебания воздуха, которые слышны снаружи как звук поступающего в двигатель сжатого воздуха. Этот звук вреден для здоровья особенно при относительно высокой частоте, когда проходпые отверстия для воздуха, ведущие в расширительную полость 12, образуются большим количеством воздушных каналов с малым поперечным сечением. Камерообразное продолжение канала при помощи углубления 10 уменьшает частоту звука, так как уплотняющие пластины в этом случае разрезают входящий поток воздуха, возникающий при этом звук менее вреден для здоровья.

Расширившийся сжатый воздух поступает в полость 13 выпуска воздуха, и из нее большая часть потока направляется в камеру 16 давления через осевьте отверстия 15 в торцовой пластине 14.

Входящий в камеру давления воздух создает в ее передней суженной части воздушную подушку, в результате отток отработанного воздуха тормозится в воздушной подушке, воздух отклоняется и завихряется. Вследствие этого в расширенной части камеры 16, примерно в области отверстия 26, образуется зона умеренного давления. Из этой зоны отработанный воздух подводится

через отверстие 26 к вихревой камере 22. Поступившая из камеры давления 16 в вихревую камеру 23 часть отработанного воздуха встречается с выходящим в радиальном направлении из выпускной камеры 13 потоком

отработа нного воздуха, прошедшим через систему полостей 17.

Радиально выходящий из камеры 13 поток отработанного воздуха разделяется в предусмотренной в корпусе 1 полости /7а -и отклоняется в направлениях I и П. Потоки отработанного воздуха, поступающие в полости 17А и 17Е через отверстия 18 подвергаются воздействию в направлениях I и II. Оба эти потока проходят систему полостей 17 в направлении показанном на фиг. 2. Благодаря постоянно изменяющимся понеречным сечениям перепускных отверстий давление и скорость этих потоков многократно неравномерно изменяются. Связанные с этим завихрения и акустическая фильтрация воздушных потоков направлений I и II благоприятно сказываются на измепении спектра шума. Эти потоки отработанного воздуха покидают систему полостей через сверления 21 и попадают в вихревую камеру 22. Благодаря расположению сверлений 21 достигается интерференция покидающих систему полостей воздущных потоков направлений I и II, что снижает щум. В вихревой камере покидающие систему полостей потоки соединяются с введенным из камеры давления 16 потоком отработанного воздуха, воздущный поток снова поворачивается в направлениях III и IV. Объединенный поток отработанного воздуха покидает вихревую камеру через отверстие 27 и попадает в демпферную камеру, где вновь разделяется и проходит через эту камеру в направлениях V и VI. При встрече потоки отработанного воздуха еще раз завихряются в области радиального сверления 28 и выходят в атмосферу. Предмет изобретения 1. Пневматическая мащииа, содержащая корпус, размещенный в нем цилиндр с ротором, полости впуска и. выпуска воздуха и глущитель щума в виде кольцевой демпферной камеры, соединенной с атмосферой, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения щума и смещения его в менее вредную для обслуживающего персонала область частот, в стенках корпуса и цилиндра выполнены разделенные перемычками выемки, образую щие систему сообщающихся между собой полостей, соединенную радиальными отверстиями в цилиндре с полостью выпуска воздуха и отверстиями в корпусе с размещенной на его горловине кольцевой вихревой камерой, которая соединена отверстиями с кольцевой демпферной камерой и камерой давления расположенной между горловиной корпуса и приводным валом и подключенной к атмосфере и к полости выпуска воздуха осевыми отверстиями в торцовой крыщке цилиндра. 2. Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что выемки на наружной поверхности цилиндра и на внутренней поверхности корпуса имеют 55 С-образную форму и размещены напротив перемычек сопрял енной детали, перекрывающих выемки только на части их длины, преимущественно эксцентрично, при постоянно изменяющемся проходном сечении между выемками и перемычками. 3.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что демпферная камера ограничена установленной на торце корпуса крыщкой и имеет с вихревой камерой общую стенку в виде запирающего кольца, насаженного на горловину. 4.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия, соединяющие камеру давления с вихревой и последнюю - с демпферной камерой, расположены преимущественно в одной общей радиальной плоскости и диаметрально смещены одни относительно других. 5.Мащина по пп. 1 и 4, отличающаяся тем, что отверстие, сообщающее демпферную камеру с атмосферой преимущественно размещено диаметрально противоположно отверстию, соединяющему демиферную и вихревую камеры. 6.Мащииа по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя иоверхиость горловины выполнена сужающейся в иаправлении выхода воздуха, и отверстия, соединяющие камеру давления с вихревой камерой, расположены преимуществеиио на первой трети горловины от торцовой крыщки цилиндра. 7.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что вихревая и демпферная камеры покрыты виброизолирующим звукопоглощающим материалом, например твердой резиной. 8.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что вихревая и демпферная камеры выполнены из материала с виброизолирующими звукопоглощающими свойствами. 9.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что осевые отверстия в полости выпуска воздуха выполнены преимущественно уменьшающимися в направлении вращения ротора и их суммарное поперечное сечение больше поперечного сечения отверстий, соединяющих камеру давления с вихревой камерой и указанное соотнощеиие составляет преимуществеиио 1,0-2,5. 10. Машина по пп. 1-9, отличающаяся тем, что на внутренней стенке цилиндра в месте входа воздуха во впускную полость выполнено углубление, имеющее осевую протял ениость не менее 35% длины цилиндра и размер по дуге 1/30-1/5 длины окрул ности внутренней стенки цилиндра.