Роторний компресор

Роторний компресор відноситься до машинобудування і може бути використаний для стиску і переміщення повітря і технічних газів до споживачів. Відомий роторний компресор, який складається із статора, в циліндричному отворі якого ексцентричне розміщений ротор, в радіальних пазах його розміщені пластини, які утворюють замкнуті простори між пластинами, ротором, корпусом і боковими кришками, і замкнуті простори переносять повітря чи технічний газ із порожнини всмоктування в порожнину нагнітання [В.М.Черкасский, Насосы, вентиляторы, компрессоры, Москва, Энергоиздат, 1984, рис. 14.1, Конструктивная схема пластинчастого компрессора, с. 385]. Основний недолік такого роторного компресора є велике виділення теплоти внаслідок механічного тертя, що відбувається між пластинами і циліндричною поверхнею статора, і чим більша частота обертання ротора, тим більша величина тертя. В основу винаходу роторний компресор поставлена задача зменшення механічного тертя шляхом того, що в центральному отворі статора встановлений ротор, на якому в півциліндричних впадинах жорстко закріплені два ролики-лопаті, розміщені діаметрально протилежно, діаметр яких рівний 2/3 діаметра ротора, з циліндричного поверхнею ротора контактує ролик-замикач, розміщений в пазу статора, на ролику-замикачу виконано дві півциліндричні заглибини, розміщені діаметрально протилежно, радіус заглибин рівний радіусу роликів-лопатей, ротор і ролик-замикач кінематично зв'язані між собою зубчастою передачею, передаточне відношення зубчастої передачі і відношення діаметрів ротора і ролика-замикача рівне 1:1, в роторі, роликузамикачу і роликах-лопатях виконані Т-подібні пази, в яких встановлені Т-подібні лопаті, крок Т-подібних пазів у роторі має величину до 0,1 діаметра ротора, при неконтактуванні лопатей, встановлених в пазах ротора з циліплрттпною поверхнею ролика-замикача, вони виступають над поверхнею ротора, на величину до 0,01 радіуса ротора, на ролику-замикачу виконано чотири Т-подібні пази, які розміщені поблизу півциліндричних заглибин, і Т-подібні лопаті, встановлені в цих пазах, виступають над поверхнею ролика-замикача, при неконтактуванні лопаті із циліндричною поверхнею в статорі, на величину до 0,005 радіуса ротора, на роликах-лопатях виконано по три Т-подібні пази, два із них розміщені симетрично площини, що проходить через вісі роликів-лопатей і ротора, і кут між ними складає 24°, при неконтактуванні лопатей, розміщених в ци х пазах, із циліндричною поверхнею статора, вони виступають над поверхнями роликів-лопатей на величину до 0,065 радіуса ротора, третій Т-подібний паз на роликах-лопатях розміщений в площині, яка проходить через вісь ролика-лопаті і перпендикулярна площині, що проходить через вісі роликів-лопатей, і лопаті, розміщені в цих пазах, підпружинені плоскими пружинами в сторону від вісі роликів-лопатей, при неконтактуванні лопатей із півциліндричними поверхнями в ролику-замикачу вони виступають над поверхнями роликів-лопатей на величину до 0,12 радіуса ротора, в місцях перетину поверхонь отворів в статорі їх поверхні виконані лекальними, із збільшенням діаметральних розмірів отворів в місцях їх перетину на величину 0,01 діаметра ротора. Роторний компресор схематично зображений в розрізі А-А на фіг. 1, на фіг. 2 розріз Б-Б на фіг. 1, на фіг. 3 розріз В-В на фіг. 1. Роторний компресор складається із статора 1, в центральному отворі якого розміщений ротор 2, на якому в півциліндричних впадинах жорстко закріплені два ролики-лопаті 3, розміщені діаметрально протилежно, діаметр яких рівний 2/3 діаметра ротора, з циліндричною ии^ерхнею ротора контактує ролик-замикач 4, розміщений в пазу статора 1, на ролику-замикачу 4 виконано дві півциліндричні заглибини 5, розміщені діаметрально протилежно, радіус заглибин 5 рівний радіусу роликів-лопатей 3, ротор 2 і ролик-замикач 4 кінематично зв'язані між собою зубчастою передачею 6, передаточне відношення зубчастої передачі 6 і відношення діаметрів ротора 2 і ролика-замикача 4 рівне 1:1, в роторі 2, ролику-замикачу 4 і роликах-лопатях З виконані Т-подібні пази 7, в яких встановлені Т-подібні лопаті 8 і 9, крок Т-подібних пазів 7 в роторі має величину до 0,1 діаметра ротора 2, при неконтактуванні лопатей 8, встановлених в пазах 7 ротора 2 з циліндричною поверхнею ролика-замикача 4, вони виступають над поверхнею ротора 2 на величину до 0,01 радіуса ротора 2, на ролику-замикачу 4 виконано чотири Т-подібні пази 7, які розміщені поблизу півциліндричних заглибин 5, і Т-подібні лопаті 8, встановлені в цих пазах, виступають над поверхнею роликазамикача 4, при неконтактуванні лопатей 8 із циліндричною поверхнею в статорі 1, на величину до 0,005 радіуса ротора 2„ на роликах-лопатях 3 виконано по три Т-подібні пази 7, два із них розміщені симетрично площини, що проходить через вісі роликів-лопатей 3 і ротора 2, і кут між ними складає 24°, при неконтактуванні лопатей 9, розміщених в цих пазах 7, вони виступають над поверхнями роликів-лопатей 3 на величину до 0,065 радіуса ротора 2, третій Т-подібний паз 7 на роликах-лопатях 3 розміщених в площині, яка проходить через вісь ролика-лопаті 3 і перпендикулярна площині, що проходить через вісі роликів-лопатей 3, і лопаті 9, розміщені в цих пазах 7, підпружинені плоскими пружинами 10 в сторону від вісі роликів-лопатей 3, при неконтактуванні лопатей 9 з півциліндричними поверхнями 5 в ролику-замикачу 4 вони виступають над поверхнями роликів-лопатей 3 на величину до 0,12 радіуса ротора, в місцях перетину поверхонь отворів в статорі 1 їх поверхні виконані лекальними, із збільшенням діаметральних розмірів отворів в місцях їх перетину на величину до 0,01 діаметра ротора. В статорі 1 виконані впускний 11 і випускний 12 отвори, до статора 1 приєднані впускний 13 і випускний 14 пафубки. 15 - сідло нагнітаючого клапана, 16 - пластинчастий нагнітаючий клапан, 17 - пружина, 18 - штуцер випускного 14 патрубка. 19, 20 - порожнини роторного компресора; 21, 22 - підшипники, 23 - вал ротора, 24 - сальник, 25 - скіс в півциліндричних заглибинах 5, 26 кришки компресора, 27 - болти з гайками 28. Працює роторний компресор слідуючим чином. При підводі крутного моменту до вала 23 ротор 2 обертається по годинниковій стрілці, в порожнині 19 відбувається розрідження і повітря через впускний патрубок 13 і отвір 11 поступає в порожнину 19, а з порожнини 20 повітря виштовхується в випускний отвір 12, де тиском повітря пластинчастий клапан 16 відривається від сідла 15, зжимаючи пружину 17, і дальше повітря через штуцер 18 подається в балон (на кресленні не показаний).