Роторная машина Советский патент 1980 года по МПК F01C1/30 F01C21/00 

(54) РОТОРНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к роторным м шинам и может быть использовано в области двигателестрое1шя и компрессоре-, строения. Известна роторная машина, например двигатель, содержащая статор с внутрен ней рабочей поверхностью и впускным и выпускным окнами и установленным в нем с возможностью вращения ротор с перепускным каналом, имеющим входное и выходное отверстия Щ . Эта роторная машина работающая за счет преобразования потенциальной энергии рабочей среды (жидкости или газа) в механическую, снимаемую с выходного вала, является наиболее близким техническим решением к изобретению из известных. Недостатком указанного роторного двигателя является наличие пар трения(пластины в пазу статора и пластины о ротор), снижающее надежность его ковструтсции, экономичность и быстроходность; Кроме того, в подобной конструк jrV- sis-j-- Т .77, - . : ,. ,,... ции неизбезр1Ь пульсации давления в рабочих полостях, что может привести к поломке машины, особенно при высоких давлениях рабочей среды. Целью изобретенияявляется увеличение КПД и повышение надежности роторной машины. Это достигается тем, что на внутренней поверхности статора и наружной поверхности ротора вьЬтолнены кольцевые камеры, причем кольцевая камера статора снабжена лопатками. При этом кольцевые камеры статора и ротора могут быть расположены как на их периферийных,так и на их боковых поверхностях, а входное и выходное отверстия перепускного канала ротора-сообщены с его кольцевой камерой н отделены одно от другого перегородкой. Таксой выполнение устройства исключает трение рабочих органов между собой, что увеличивает надежность конструкции машины- а также позволяет суэтественно повысить ее оборотность и мощность, а следовательно , и КПД. На фиг. 1 изображена роторная машина, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - рх fapjfiart машина, вариант выполнения копШевых камер статора и ротора на их боковыхповерхностях, продольный разрез; на фиг. 4 - схематически показано образование спиралеобразного характера те .чения рабочей среды по кольцевой камере ста тора от впускного окна к выпускному. . роторная машина содержит статор 1 с внутренне й рабочей поверхнбстью и впускным f .2 и выпускным 3 окнами и ус тановленный в нем с возможностью вращения ротор 4с переттускным каналом 5 имеющим входное б и выходное 7 отверстия. НЕ внутренней поверхности статора I и на наружной поверхности ротора 4 выполнены кольцевые камеры 8 и 9 соответственно причем кольцевая камера 8 статора 1 снабзкена лопатками 10. Коль цевые камеры 8 и 9 статора 1 и ротора 4 соответственно могут быть расположены как на их периферийных, так и на их боковых поверхностях. Входное 6 и выходное 7 отверстия перепускного кана па 5 ротора 4 сообщены с его кольцевой камерой 9 и отделеньт одно от другого перегородкой 1,1. При работе роторнойМашинь, например, в качестве двигателя рабочая ере- па высокого давления через впускное окно 2, входное отверстие 6 перепускного канапа 5 поступает в кольцевую камеру 9 ротора 4,откуда отводится через выходное отверстие 7 перепускного канапа 5 и выпускное окно 3 статора 1. При движении рабочей среды от входа к выхо ду из-за кривизны 8 и 9,а также лопаток 10 течение ее носит спиралеобразный циркуляционный характер. При движении рабочей среды в криволинейной камере 8 на нее действуют центробежны силы, однадсо эти силы неодинаковы по ширинекамеры. Так,на входе в межлопаточное пространство (или входе на лопатку ДО) поток имеет большую окружную составляющую скорости Си, спеНб;ватепьйо, йа частнцы потока в этой точке действует сравнительно большая центрЬбежная сипа Fy, пропорциональная J а на выходе окружная сОставлйЮщая скорости потока мала и равна 5а; , поэтому мапа и сила F о значение которой нропорционапьно -W

54S,.,.Cl.; С. где р - плотность рабочей.среды; R текущий радиус. Таким образом, на частицы рабочей среды, находящиеся между лонатками в, камере 8, действует разность центробежных сип, под действием которой они вытесняются новой порцией, поступающей из камеры 9 ротора 4. Поэтому при движения потока от входа к выходу траектории частиц имеют спиралеобразных характер. Следовательно, комбинация кольцевых камер ротора и статора и лопаток оказывает эффективное сопротивление обратному току жидкости и выполняет роль полупроницаемой поверхности. За счет разности давлений на входе и выходе перегородка находится под действием разницы сил (Р, - Pj )F 2 следовательно, на ротор действует Момент . ( )FR , где F - площадь сечения кольцейой камеры ротора, который снимается на выходном валу роторной машины. ,,. . ,, Выполнение роторной машины с кольцевыми камерами йа рабочих поверхностях статора и ротора,снабжение кольцевой камеры статора лонатками, а также наличие перегородки, отделяющей входное и выходное отверстия перепускного канала ротора одно от другого позволит повысить Кпд машины и ее надежность. Формула изобретения Роторная машина, содержащая статор с внутренней рабочей оповерхностью и BityCKHbifM и выпускным окнами и установленный в нем с возможностью вращения ротор с перепускным каналом, имеющим входное и выходное отверстия, о т п и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения КПД и повышениянадежности на внутренней поверхности статора и наружной поверхности ротора выполнены кольцевые камеры, причем кольцевая камера статора снабжена лонатками. 2.Машина по п. 1, о т п и ч а ю щ а я с я тем, что кольцевые рамы статора и ротора расположены на их периферийных поверхностях, 3.Машина но п.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что кольцевые камеры статора и ротора расположены на их боковых поверхностях. . 4. Машина по п. 1, о т п и ч а го щ а я с я тем, что входное и выходное отверстия перепускного канала рото.5735808 .6

pa сообщены с его кольцевой камерой иИсточники информации,

отделены одно от другого перегородкой.принятые во внимание при вкспертйэе

Приоритет по пунктам: 28.09.771. Авторское свидеггепьство СССР

по п. 1, 2 и 4, 09.Ol.78 по п. 3.N 319753, кл. F О4 С 9/00, 1969.

е

ю

««« ЙЙй««&.а,«.,

и

Фт.

sp-.,