КОЛОВРАТНАЯ МАШИНА Советский патент 1947 года по МПК F01C7/00 

Предметом изобретения является дальнейшее развитие коловратной машины, описанной в основном авторском свидетельстве №43855. Эта машина состоит из цилиндра с внутренними винтовыми выступами и ротора, эксцентрично расположенного по отношению к оси цилиндра. Ротор имеет винтовые выступы, которые входят в промежутки выступов цилиндра, образуя с ними лабиринт винтообразной формы.

Согласно предлагаемому изобретению в указанного типа коловратной машине винтовые выступы ротора выполнены переменного шага с целью образования камер сжатия и расширения переменного объема.

На фиг. 1 и 2 изображена коловратная машина в продольном разрезе; на фиг. 3, 4 и 5 даны сечения по линиям I-I, II-II и III-III фиг. 1.

По торцам цилиндра 1, вращающегося на цапфах 3 в подшипниках 4, жестко прикреплены крышки 2. Внутри цилиндра 1 эксцентрично расположен полый ротор 5, вращающийся на полуосях в подшипниках 4.

Коническая часть ротора 5 снабжена винтовыми выступами 6 переменного шага, уменьшающегося к середине. В разрыве между правой и левой сторонами винтовые выступы разгорожены стенкой 7, прикрепленной жестко к цилиндру 1.

Цилиндр 7 и ротор 5 сцеплены между собою по концам пальцевыми муфтами 8. Пальцы 9 закреплены в крышке 2, а кольцо 10 с прорезами для пальцев прикреплено к диску 11 на роторе.

Такое сочленение (муфтами) позволяет совершать цилиндру 1 и ротору 5 синхронное вращательное движение с одинаковой угловой скоростью при смещении их осей на величину X (фиг. 4).

Внутренняя часть цилиндра заливается жидкостью через канал 12 в цапфе подшипника 4.

Для входа и выхода воздуха и газов из камер выведены патрубки 13 и 14. Внешние концы патрубков жестко прикреплены к стенке цилиндра 1, внутренние концы свободно выступают из зеркала жидкости последней ступени.

Машина разделена на две части, одна их которых служит компрессором, другая - двигателем. Конструкция допускает выполнение условий реверса.

Воздух через каналы 13 попадает в первую ступень компрессора, затем, сжимаясь во все уменьшающихся по объему камерах, из последней ступени у середины попадает по каналам 16 в камеру сгорания 15 ротора 5. Одновременно по каналу 17 во внутреннюю часть ротора под давлением подается топливо, которое в смеси с воздухом поджигается свечей (не показана на чертеже). Горение топлива происходит при постоянном давлении.

В дальнейшем процесс протекает в обратном порядке, т.е. продукты горения с противоположного конца камеры 15 поступают в каналы 18, затем в первую ступень высокого давления и далее, расширяясь до последней, по каналам 14 выходят наружу (отдавая энергию выхлопа по реактивному принципу).

Активные поверхности рабочих камер используются для передачи энергии расширения газов непосредственно ротору 5.

Под действием центробежной силы вода распределяется по образующей цилиндра 1 и между винтовыми выступами 6 ротора 5 (как показано косой штриховкой).

В силу того, что тело ротора 5 одной стороной примыкает к внутреннему зеркалу воды, отдельные витки винтовых выступов окажутся изолированными друг от круга в виде серповидных отсеков переменного сечения и объема.

При установившемся режиме уровня воды между цилиндром и ротором во время вращения происходит перемещение газов в замкнутых камерах вдоль оси с процессом сжатия к середине ротора и расширения от середины к другому концу.

Форма выполнения коловратной машины по авторскому свидетельству №43855 с жидкостным кольцом в цилиндре, отличающаяся тем, что винтовые выступы ротора выполнены переменного шага с целью образования камер сжатия и расширения переменного объема.