Роторна машина

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЄСПУБЛИН 04 С 1 8/ 00 ГОСУЛАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( 2 ! ) 4348371/25-29 ., . . (22) 23.12.87 / . (46) 1 5 . 1 1 . 8 9 . Бюл. № 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт винограда и продуктов его переработки "Магарач" (72) М.М.Матюшкин (53) 621.663 (088.8) (56) Патент С А К> 3769946, кл. 123Ш. 8.47, 1973. (54) РОТОРНАЯ М Ш Н * А ИА (57) И з о б р е т е н и е о т н о с и т с я к машиностроению и п о з в о л я е т повысить н а д е ж н о с т ь , КПД, р е г у л и р о в а т ь п р о и э - с т ь и о б е с п е ч и т ь п р е р ы в и с т о с т ь вращения роторов (Р) машины. Корпус 1 снабжен торцовыми крышками 2 , 3 с окнами 4 , 5 п о д в о д а и о т в о д а рабочей с р е д ы . Р 1 2 , 13 у с т а н о в л е н ы на соосных в а лах 8, 9 с шестернями 1 0 , И и о б р а зуют рабочие камеры 2 3 . Каждый из Р 12, 13 выполнен в виде д и с к а 1 7 ( 1 8 ) с центральным кольцевым выступом 1 9 (20) и радиальными плоскими р е б р а м и , образующими л о п а с т и 2 1 ( 2 2 ) . В к о л ь - , цевых выступах 1 9 , 20 со стороны их 1 торцов выполнены уступы 2 4 . В дисках17, 18 выполнены о т в е р с т и я с в о з м о ж ностью по-очередного сообщения к а м е р с окнами 4 , 5 . Уплотнительная в т у л к а 25 расположена в у с т у п а х 2 4 . Л о п а с т и 21 Р 12 размещены между л о п а с т я м и Р 1 3 . Промежуточный в а л 14 выполнен в виде к а р д а н н о г о в а л а , содержащего д в а т е л е с к о п и ч е с к и х в а л а и один в а л , с в я занный с регулировочным винтом 3 0 . Вал расположен с возможностью п е р е м е щения п е р п е н д и к у л я р н о о с и Р 1 2 , 1 3 . Шестерни в а л а 14 снабжены п а л ь ц а м и , расположенными на ч а с т и д у г и окружн о с т и с возможностью к о н т а к т а с з у бьями шестерен 1 0 , 1 1 . Сопряженные поверхности лопастей, Р 12,13 и к о р пуса 1 выполнены торообраэными, ч т о облегчает задачу уплотнения. З з . п . ф-лы, 12 и л . 5219Н Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам объемного типа, и может быть использовано в насосостроении, компрессоростроении и двигателестроенин. Цель изобретения - повышение н а дежности и КПД. На фиг. 1 изображена роторная машина, разрез по плоскости, проходящей через оси соосных валов и промежуточного в а л а ; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по роторам; на фиг, 3 - кинематическая схема роторной машины, промежуточный вал кото'рой выполнен в виде карданного; на фиг. 4 - то же, промежуточный вал выполнен в виде сложного карданного механизма; на фиг. 5 - роторная машина, роторы и корпус которой являются 20 фрагментами торообразных поверхностей, р а з р е з ; на фиг. 6 - роторная машина, вид сбоку; на фиг. 7 - роторная машина, рабочая полость которой выполнена торообразной, р а з р е з ; на 25 ф и г . . 8 - роторная машина с рабочей камерой в виде тора, поперечное с е ч е ние; на фиг. 9 - схема объединения двух' роторных машин в единый блок; на фиг. 10 - график зависимости угла п о ворота роторов машины от угла поворо- 30 та ведущего вала для сложного карданного механизма; на фиг. 11 - зависимость угла поворота роторов от угла поворота приводного вала для случая выполнения механизма с прерывистым 35 движением одного из роторов; на фиг. 12 - зависимость угла поворота роторов от угла поворота приводного вала для случая выполнения механизма с прерывистым движением обоих рото40 ров . лопасти 21 одного ротора 12 размещены между лопастями 22 другого ротора 13 и образуют с корпусом 1 рабочие камеры 23. В кольцевых выступах 19 и 20 со стороны их торцов выполнены уступы 24, в которых расположена уплотнительная втулка 25. Б дисках 17 н 18 выполнены отверстия 2& с возможностью поочередного сообщения рабочих камер 23 с окнами 4 и 5 подвода и отвода рабочей среды. Для повышения технологичности изготовления шестерен зубчатые колеса 27 и 28 выполняют цилиндрическими. При этом промежуточный вал 29 выполняют карданным. С целью обеспечения регулирования производительности роторной машины, она снабжена регулировочным винтом 30, промежуточный вал 14 выполнен в виде карданного вала, содержащего два телескопических вала 31 и 32, связанных универсальными шарнирами 33 с валем 34,*который, в свою очередь, связан с регулировочным винтом 30 и расположен с возможностью перемещения перпендикулярно оси роторов 12 и 13. Причем вилки 35 шарниров каждого вала 31 и 32 выполнены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Роторная машина содержит корпус 1, торцовые крышки 2 и 3 с окнами 4 и 5, а также кольцевыми коллекторами 6 и • 7 подвода и отвода рабочей среды, с о - 45 осные валы 8 и 9 с шестернями 10 и 11, установленные на валах 8 и 9 роторы 12 и 13, а также промежуточный вал 14 с шестернями 15 и 16, образующий с шестернями І 0 и 11 механизм н е - 50 равномерного вращения роторов 12 и 13. Причем шестерни 10 и 15 выполнены овальными, а шестерни 11 и 16 цилиндрическими. Роторы 12 и 13 выполнены в виде дисков I7 и 18 с центральными кольцевыми выступами 19 и 20 и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти 21 и 22. Причем Роторная машина может быть снабжена горообразной рабочей камерой 41 и лопастями 42 круглого сечения в радиальной плоскости с уплотнительными элементами 43 и 44, или рабочей камерой 45, являющейся фрагментом торообразной поверхности с соответствующими поршнями 46 и уплотнением 47. При этом сопряженные поверхности корпуса I, роторов 12 и 13, а также лопастей 42 представляют собой участки торообразных поверхностей. При объединении двух роторных машин в единый блок промежуточный вал выполняется единым. Роторная машина работает следующим образом. Роторная машина может быть выполнена с прерывистым вращением роторов 12 и 13. При этом шестерни промежуточного вала 14 и роторов 1 2 и 13 выполнены в виде колес 36 и 37 соответственно. Колесо 36 снабжено пальцами 38, а колесо 37 - упорами 39 и зубьями 40, входящими в зацепление с пальцами 38. Последние расположены на части дуги окружности. 1521914 При вращении ведущего вала 8, приводится во вращение непосредственно ротор 12, а через промежуточный вал 14 и шестерни 10, 15, 1! и 16 - ро- • тор 13. Вследствие того, что шестерни 10 и 15 выполнены овальными, их передаточное отношение при вращении валов изменяется, и ротор 13 периодически, дважды за оборот, отстает от ротора 12, а затем опережает е г о . При этом объем рабочей камеры 23 т а к же периодически, дважды за оборот, увеличивается, и дважды - уменьшается. _ • Таким образом, каждая лопасть %2 ротора 13 в течение одного оборота ведущего вала 8 совершает два полных колебания между соседними лопастями 21 ротора 12. Рабочее тело поступает в рабочие камеры 23 через впускной коллектор 6, впускные окна 4 в крышке 2 и отверстия 26 в диске 17 ротора 12, сжимается и подается потребителю через отверстия 26 в диске 18 ротора 13, окна 5 в крышке 3 и коллектор 7, При вращении промежуточного к а р данного вала 29 вследствие выполнения пар зубчатых колес 27 и 28 цилиндрическими, роторы 12 и Ї 3 замедляют и ускоряют свое вращение, о б е с печивая таким образом всасывание, сжатие и подачу рабочего тела к п о требителю. Оснащение роторной машины регулировочным винтом 30 дает возможность регулировать ее производительность, так как при увеличении угла преломления в шарнирах 33 величина относительного перемещения лопастей 21 и 22 роторов 12 и 13 увеличивается, увеличивается соответственно и производительность роторной машины. При уменьшении угла преломления а шарнирах 33 производительность роторной машины уменьшается. Телескопические валы 31 и 32 компенсируют разницу линейных размеров промежуточного вала при различных углах преломления в шарнирах 3 3 . Выполнение шестерен 36 в виде д и с ков, снабженных пальцами, а шестерен 3? с зубьями 40 и упорами 39, обеспечивает поочередное прерывистое движение роторов 12 и 13. Выполнение торообразной рабочей камеры 41 или рабочей камеры 45, являющейся частью то рообразной поверхности, облегчает задачу уплотнения сопряженных поверхностей роторов 12 и 13, а также корпуса І . При объединении двух роторных машин в единый блок, промежуточный вал 29 поочередно приводит во вращение роторы обеих машин. Ф о р м у л а 15 20 25 30 и з о б р е т е н и я 1. Роторная машина, содержащая корпус, торцовые крышки с окнами подвода и отвода рабочей среды, соосные валы с шестернями, установленные на валах роторы с лопастями, образующими рабочие камеры, и промежуточный дал с шестернями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч т о , с целью повышения надежности и КПД, машина снабжена кольцевой уплотнительной втулкой, каждый из роторов выполнен в виде диска с центральным кольцевым высту-' пом и радиальными плоскими ребрами» образующими лопасти, в кольцевых выступах со стороны нх торцов выполнены уступы, а в дисках выполнены о т верстия с возможностью поочередного сообщения рабочих камер с окнами подвода и отвода рабочей среды, причем уплотнительная втулка расположена в у с т у п а х , " а лопасти одного из роторов размещены между лопастями другого ротора. . . , 35 2. Машина по п . 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью регулирования производительности, машина снабжена регулировочным винтом, а 40 промежуточный вал выполнен в виде карданного в а л а , содержащего по меньшей мере два .телескопических вала и один в а л , связанный с регулировочным винтом и расположенный с возможностью перемещения перпендикулярно оси 45 роторов, 3 . Машина по п . 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч т о , с целью обеспечения прерывистого вращения ротора, 50 шестерни промежуточного вала снабжены пальцами, расположенными на части ДУГИ ОКРУЖНОСТИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ КОН — такта с-зубьями "шестерен соосных в а лов . 55 4. Машина по п . 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сопряженные поверхности лопастей, роторов и корпуса выполнены торообразными. I52I9J4 15 26 Фиг. 2 27 1521914 36 38 Фиг 6 А-А 37 3S A-A Фиг. 5 1521914 •2 Фие.8 r • • - . _ * 36— 37^ L г-у j -~ n- I .—36. - ^j—pj 37 Фие.9 1521914 1521914 360 У гІ?л поворота рояторов 9° 315 360 72о фаг /1 1080 1521914 tp угол 360 Угол поВорота. Ведущее0 Вала О 360 7ZQ 1080 фаг 1Z Редактор И.Касарда Составитель С.Пузиков Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец Заказ 6926/31 Тираж 522 Подписное вниипи > Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, JK-35 , Раушская наб., д. А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, ул. Гагарина, 101