Роторна об’ємна машина

Роторна об'ємна машина, що містить нерухомий корпус зі сферичною внутрішньою поверхнею, всередині якого знаходяться два ротори у вигляді сферичних сегментів з валами, які закріплені у корпусі під кутом один до одного, та розташований поміж роторами диск, який розділяє внутрішній об'єм машини на чотири камери змінного об'єму, у яких за допомогою виконаних у корпусі вікон та каналів створюється ВІДПОВІДНИЙ до призначення робочий процес, причому диск сполучається з роторами з утворенням шарніра Гука, яка відрізняється тим, що один з валів закріплений у корпусі через ексцентричну муфту, яка має можливість повертатися у корпусі, але таким чином, щоб поздовжні осі валів перетиналися у центрі корпусу Винахід відноситься до класу об'ємних машин з роторним сферичним механізмом і може використовуватися як компресор, пневмомотор або як двигун внутрішнього згоряння Відома роторна об'ємна машина (патент США №4 631011 від 23 121986), яка має рухомий корпус із сферичною внутрішньою поверхнею, яка поділяється дисковою мембраною посередині, і двома протилежними отворами, через які в середину корпусу проходять два вали, що закінчуються роторами у вигляді сферичних сегментів Зовні корпусу вали рухомо закріплені в станині під кутом один до одного, та до кожного валу паралельно роторам приєднуються виделки КІНЦІ виделок за допомогою пальців рухомо поєднуються з корпусом у площині дискової мембрани таким чином, що ВІСІ КОЖНІ пари пальців перпендикулярні Ротори утворюють з корпусом і мембраною чотири камери змінного об'єму За допомогою золотникових розподілювачів, розташованих в роторах, і каналів у валах, роторах і мембрані, в цих камерах організується робочий процес, ВІДПОВІДНИЙ до призначення машини Об'ємна машина, виконана по такій схемі, має наступні недоліки По-перше, рухомий корпус машини та виделки потрібно захищати від пошкоджень додатковим кожухом По-друге, технологічно важко виготувати вал воєдино з ротором і виделкою, розташувати золотники в роторах, а ротори в корпусі По-третє, консольне закріплені вали зазнають значні навантаження Однак самим головним недоліком є наявність зайвих, кінематичних зв'язків Це накладає надзвичайно високі вимоги до точності виготовлення і збирання машини, а також може привести до значних сил тертя і деформації під час їїроботи Відомий сферичний двигун (патент Японії №47-44565,1970р ), який має нерухомий роз'ємний корпус з внутрішньою сферичною порожниною, впускним, випускним і перепускним каналами, розміщені з порожнині два ротори у вигляді сферичних сегментів з валами, які закріплені в корпусі під кутом один до одного, і розташований між роторами рухомий диск з приливами, які сполучаються з вершинами роторів, розгорненими перпендикулярно один до одного Ротори і диск розділяють порожнину корпусу на чотири камери змінного об'єму, які попарно сполучаються між собою і зовнішньою середою за допомогою каналів, реалізуючи двотактний робочий цикл Технологічно цей двигун простіше попередньої машини у нього корпус нерухомий, вали, закріплені безпосередньо в корпусі, зазнають менших навантажень Газорозподіл виконується взаємодією роторів з вікнами і каналами в корпусі двигуна Однак схема двигуна не передбачає можливості зміни робочого об'єму Відома об'ємна роторна гидромашина (а с СССР №5018430 від 2 5 1 2 9 1 , патент України О о со го о (О 60330 №93230178 від 30 04 93), що містить дві корпусні На фіг 1 зображений роторний гідронасос з деталі, жорстко сполучені між собою по площині нерухомим корпусом 1, внутрішня поверхня якого роз'єму, в кожній з яких виконані циліндричні виконана сферичною Він містить ротори 2 та 3 у отвори і загальна сферична порожнина з центром, вигляді сферичних сегментів з валами, що лежачим в площині роз'єму, два вали, закріплені у корпусі під кутом один до одного встановлених в отворах на опорах, розташованих Поміж роторами розташований диск 4, який під кутом один до одного, з осями, пересічними в поділяє внутрішній об'єм машини на чотири центрі сферичної порожнини В останній розміщені камери змінного об'єму У корпусі виконані впускні два закріплених на валах ротора і розташована вікна 5 та випускні вікна 6, поєднані з ВІДПОВІДНИМИ між ними рухома дискова перегородка, створюючі каналами На сторонах диска виконані циліндричні зі стінками сферичної порожнини робочі камери приливи, що сполучаються з ВІДПОВІДНИМИ змінного об'єму Ротори пов'язані з дисковою продольними пазами роторів таким чином, що перегородкою з утворенням шарніра Гука Кінець вони разом утворюють шарнір Гука Вал ротора З одного вала виведений за межі корпусу, а кінець розташований у ексцентричній муфті 7, яка іншого - введений в глухий циліндричний отвір, закріплена в корпусі 1 зі змогою повороту закритий кришкою, де розташована втулка або При повороті роторів диск 4 здійснює підп'ятник З утворенням порожнини гідростатичної поворотно-коливальний рух між ними, змінюючи опори Вказана конструкція машини також не об'єми робочих камер Ротор 2 відкриває впускне дозволяє змінювати її робочий об'єм вікно 5, через яке рідина надходить до відповідної Задачею винаходу є забезпечення зміни робочого об'єму роторної сферичної об'ємної машини шляхом зміни кута між осями обертання роторів Для досягнення задачі пропонується роторна об'ємна машина з нерухомим корпусом із сферичною внутрішньою поверхнею, всередині якого знаходяться два ротори у вигляді сферичних сегментів з валами, що закріплені у корпусі під кутом один до одного, та розташований поміж роторами диск, який поділяє внутрішній об'єм машини на чотири камери змінного об'єму, у яких за допомогою вікон та каналів в корпусі утворюється ВІДПОВІДНИЙ до призначення робочий процес, причому диск сполучається з роторами з утворенням шарніра Гука Машина відрізняється тим, що один з валів закріплений у корпусі через ексцентричну муфту, яка має змогу повертатись у корпусі, але таким чином, щоби продольні ВІСІ валів перетинались в центрі корпусу 3 поворотом ексцентричної муфти змінюється кут коливань диска, а з ним відбувається зміна робочого об'єму, зміна міри стиску та розширення машини, тощо Комп'ютерна верстка О В Кураєв робочої камери Далі ротор 2 перекриває вікно 5 та відкриває випускне вікно 6, через яке рідина виштовхується із камери Такі ж процеси відбуваються і з іншої сторони диска при обертанні ротора З Робочий об'єм кожної камери є різниця між її найбільшим і найменшим об'ємом і залежить від кута а коливання диска, який, в свою чергу, залежить від кута р між осями обертання роторів а=2р, (1) Кут р між осями обертання роторів можна міняти, повертаючи ексцентричну муфту 7 При кутах ф та у, менших ті/брад (ЗОград ), маємо р = у ( ф 2 + у 2 +2сру cos?. (2) де у - кут ексцентриситету муфти 7, Ф - кут між осями обертання роторів 2 та З, X - кут повороту муфти 7 Відповідна зміна робочого об'єму камер приводить до зміни расходу рідини у гідронасосі, ступені стиску у компресорі чи двигуні, тощо Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119