Роторно-поршневий компресор або рушій

Винахід відноситься до швидкохідних роторно-поршневих компресорів (або рушіїв) з розміщеними в його корпусі двома синхронізованими роторами - силовим, із зубом-поршнем (лопаттю) і допоміжним - запираючим з гніздом, яке узгоджене з зубом-поршнем, та що розміщені на взаємоперетинаючих валах. Відомий швидкохідний роторно-поршневий компресор або рушій з розміщеними в його корпусі на взаємоперетинаючих валах двома синхронізованими роторами - силовим, з зубом-поршнем, які мають систему ущільнень у вигляді еквідистантної щілини, до 0,1мм, вхідний та вихідний патрубки та клапани, у якому силовий ротор, виконаний у вигляді усіченої кулі, на периферійній частині якої розміщений зуб-поршень, зовнішня частина якого виконана по кульовій поверхні з єдиним центром обертання з силовим ротором, а допоміжний ротор має вигляд диска з бортами й гніздом для проходу зуба-поршня, причому частина поверхні допоміжного ротора, яка взаємодіє з силовим ротором виконана по кульовій поверхні з загальним з силовим ротором центром обертання, а система синхронізації роторів, розташована з боку зрізу силового ротора (Патент України №47671 А кл. F02B53/00), цей патент обрано за прототип. Недоліком - є ускладнення синхронізації роторів, неможливість виведення приводу силового ротора з боку протилежному боку зрізу при діаметрі допоміжного ротора понад ½ діаметра силового ротора. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення роторно-поршневого компресора або рушія з кульовими взаємоконтактуючими поверхнями роторів з безконтактними ущільненнями шляхом подовження поверхні силового ротора за діаметральну площину, застосування допоміжного ротора меншого діаметра, ніж силовий ротор, розташування синхронізуючої передачі і сторони, протилежній зрізу ротора. Перевагою роторно-поршневих швидкохідних компресорів з щілевим ущільненням кульових взаємоконтактуючих поверхонь є відсутність потреби змащування мастилом контактуючі поверхні та можливість збільшення числа обертів понад 20000об./хв. Поставлена задача вирішується тим, що у роторно-поршневому компресорі або рушії, який містить синхронізовані ротори - силовий у вигляді усіченої кулі з зубом-поршнем і допоміжний, з гніздом, узгодженим з зубом-поршнем, які розміщені у корпусі на взаємоперетинаючих валах з взаємоконтактуючими кульовими поверхнями, що розташовані еквідистантно й утворені з одного й того ж центру обертання із щілиною до 0,1мм, і включають вхідний та вихідний патрубки, систему синхронізації роторів, згідно з винаходом виконана поверхня силового ротора продовженого за діаметральну площину на 1/3- 1/2 її радіуса, вал силового ротора, який виступає із сторони протилежної зрізу, допоміжний замикаючій ротор, який має менший діаметр ніж силовий, а синхронізуюча передача, та допоміжний ротор розташовані із сторони, протилежної зрізу ротора під центральним валом силового ротора. Роторно-поршневий компресор, що заявляється, є більш компактним в порівнянні з прототипом. Цьому сприяє більш компактна синхронізуюча передача, яка до того ж буде точніше синхронізувати ротори, що бажано у період взаємного контакту зуба-поршня й гнізда. Ротори обертаються синхронно - з одним і тим же числом обертів, але запираючий ротор має менший діаметр. Тому гніздо узгоджується з зубом зчеплення, яке може бути виконано по евольвенті. Винахід, що заявляється, пояснюється кресленням, де на фіг.1 схематично показано продольний переріз роторно-поршневого компресора або рушія, а на фіг.2 поперечний переріз допоміжного ротора. Роторнопоршневий компресор для стискання газів має у корпусі 1 один силовий ротор 2 з зубом-поршнем 3, та другий, допоміжний ротор 4, з гніздом 5 (фіг.2). Обидва ротора мають безконтактне ущільнення 6, й розміщені на взаємноперетинаючих валах 7 та 8. Вали опираються в гільзах 9 та 10. Ротори синхронізовані зовнішньою передачею. 11 і мають зовнішній привід 12. Усі кульові поверхні - корпусу та роторів мають загальний центр обертання 13. Корпус має вихідний патрубок 14 з клапанами 15, та вхідний патрубок 16 з резонансним патрубком 17. Резонансний патрубок може і не вживатися у замкнутих системах газопостачання. Роз'єм 18 корпусу збігається з площиною, що проходить крізь загальний центр обертання 13. Зуб-поршень переміщується у кільцевому каналі 19. Діаметральна площина - 20 проходить крізь центр обертання 13. Зовнішній привід допоміжного ротора складається з 4-х косозубих шестерень 21 і розташований у картері 22. Роторно-поршневий компресор або рушій працює таким чином. Зуб-поршень 3 після пропуску його гніздом 5 перекриває впускний канал 16. Число обертів за хвилину у обох роторів однакове, але запираючий ротор має менший діаметр ніж силовий. Тому силовий ротор має більшу окружну швидкість ніж допоміжний. Гніздо для пропуску зуба-поршня відповідає цьому й розвинуто відповідно до різниці обертової швидкості роторів. В тім принцип евольвентного зчеплення зберігається й зуб-поршень пропускається у гнізді з невеликим зазором, утворюючи ущільнюючу пару. Зуб-поршень стискає газ при повороті силового ротора у кільцевому каналі 19, доти, поки випускний клапан 14 не витісниться під дією трохи більшого тиску газів з боку каналу у порівнянні з тиском у ресівері стислих газів. Тиск газів у кільцевому каналі збільшується у останній фазі заповнення з допомогою патрубка 16 та його резонансної частини (мегафона) 17.