Механізм для перекачування рідини і газу

Механізм для перекачування рідини і газу, що містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений в корпусі СПІВВІСНО, камеру усмокту вання-стиску, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена щодо осі ротора, і роздільну пластину, яка установлена в пазу вала з можливістю зворотнопоступального руху і яка шарнірно прикріплена до внутрішньої поверхні ротора, який відрізняється тим, що в корпусі виконано кільцевий канал довжиною від впускного до випускного каналу, сполучений із перепускним каналом ротора, а випускний канал з'єднано з кільцевим каналом і розташовано перед ЛІНІЄЮ зіткнення ротора і вала по ходу обертання Винахід відноситься до машинобудування, зокрема, до роторних машин для перекачування рідин і газів Відома роторна машина, описана в авторському СВІДОЦТВІ СРСР № 1599581, 1990 р Роторна машина містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, циліндричний ротор з радіальним пазом, пластину, виконану у виді двох елементів, ущільнювальний елемент Ротор ексцентрично установлений у корпусі Паз у роторі виконано профільованим з утворенням двох направляючих ділянок, розташованих паралельно і розділених виступом ротора Розділова пластина розміщена з можливістю зворотно-поступального руху в пазу з утворенням робочих камер Елементи пластини установлені в пазу з зазором, рівним ширині виступу У проточках елементів пластини розміщено з боку корпуса ущільнювальний елемент, виконаний у виді ролика В каналі випуску установлено зворотний клапан ща, які виконані в корпусі - ротор, який установлено у корпусі, - робоча камера, - розділова пластина, яка установлена з можливістю зворотнопоступального руху Основним недоліком відомої роторної машини об'ємної дії є проблема радіального ущільнення в МІСЦІ прилягання торця пластини до корпуса, а також, через постійний контакт і виникаючого при роботі тертя - знос пластини і корпуса по всій робочій поверхні Крім того, у відомої роторної машини ексцентрично установлений ротор має постійну ЛІНІЮ торкання з корпусом Оскільки корпус нерухомий під час роботи, відносна швидкість поверхонь ротора і корпуса дорівнює швидкості обертання вала, що обумовлює підвищений знос корпуса на лінії контакту і ротора по колу Найбільш близьким по технічній сутності є роторний двигун внутрішнього згоряння, що містить корпус, у ТІЛІ якого виконані канал впуску і канал випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений у корпусі СПІВВІСНО, з'єднані між собою кільцеподібні компресорну і робочу камеру На внутрішній поверхні ротора шарнірно закріплена розділова пластина, а на ЗОВНІШНІЙ поверхні ротора виконано кулак з виступом Компресорна і робоча кільцеподібні камери Конструкція описаної роторної машини обрана прототипом механізму, для перекачування рідини і газу, що заявляється Відома роторна машина співпадає з винаходом, що заявляється, утім, що містить такі СПІЛЬНІ ознаки - корпус, - канали впуску і випуску робочого середови (О 62292 розташовані радіально і з'єднані між собою перепускним каналом Компресорна камера утворена внутрішньою поверхнею ротора і поверхнею вала, а робоча камера утворена зовнішньою поверхнею ротора і внутрішньою поверхнею корпуса У корпусі установлений ролик із притискним пристроєм Вісь вала зміщена щодо осі ротора (див Патент України № 39556, опублікований 15 05 2001 р ) Конструкція даного двигуна обрана прототипом винаходу, що заявляється, по сукупності спільних ознак Спільним у прототипі і винаході, що заявляється, є наявність наступних ознак - корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, - ротор установлений СПІВВІСНО в корпусі, - перепускний канал, виконаний у роторі, - камера усмоктування-стиску (в описі до зазначеного патенту вона "компресорна"), - камера усмоктування-стиску утворена внутрішньою поверхнею ротора і поверхнею вала, - вісь вала зміщена щодо осі ротора, - розділова пластина, установлена в пазу вала з можливістю руху, - розділова пластина шарнірно прикріплена до внутрішньої поверхні ротора Зазначена конструкція принципово може бути використана як механізм для перекачування газу Однак, внаслідок особливостей конструкції прототипу, випуск стискуваного середовища з компресорної камери в розширювальну робочу камеру відбувається в момент найбільшого стиску робочого середовища (паливно-повітряної суміші) і найменшого обсягу компресорної камери Це призводить до наступних негативних наслідків - підвищена витрата енергії на здійснення вищезгаданої роботи, - імпульсний (нерівномірний) вихід газу в нагнітальний трубопровід або колектор, - підвищена температура стискуваного газу, що вимагає ВІДПОВІДНОГО охолодження механізму і робочого середовища Оскільки рідина є нестискуваним середовищем, то конструкція прототипу не дозволяє використовувати його як насос для перекачування рідкого середовища Неможливість використання прототипу як механізму для перекачування рідини, обумовлена наявністю постійного затвора для робочого середовища протягом усього циклу стиску аж до відкриття нагнітального (сполучного) каналу Оскільки рідина - середовище практично нестискуване, робота даного механізму, з використанням її як робочого середовища неможлива, тому що прототип - є механізм об'ємного принципу Д" В основу винаходу поставлено задачу, в механізмі для перекачування рідини і газу, шляхом виконання в корпусі кільцевого каналу з визначеною довжиною, а також з'єднання його з випускним і сполучення з перепускним каналами й особливим розташуванням випускного каналу, забезпечити зменшення витрати енергії і більш рівномірний вихід робочого середовища при його зниженій температурі за рахунок перепуску останнього у вихідний канал протягом усього циклу стиску Поставлена задача вирішена в механізмі для перекачування рідини і газу що містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений у корпусі СПІВВІСНО, камеру усмоктування-стиску, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена щодо осі ротора і пластину, установлену в пазу вала з можливістю з во ротно-поступального руху і шарнірне прикріплену до внутрішньої поверхні ротора, тим, що в корпусі виконано кільцевий канал довжиною від впускного до випускного каналу і який сполучено із перепускним каналом ротора, а випускний канал з'єднано з кільцевим каналом і розташовано перед ЛІНІЄЮ зіткнення ротора і вала по ходу обертання Виконання в ТІЛІ корпуса кільцевого каналу, довжиною від впускного до випускного каналу, сполучення його з перепускним каналом ротора і з'єднання випускного каналу з кільцевим каналом дозволяє рідину, як нестискуване середовище, починати витискувати з камери стиску з моменту проходу розділової пластини усмоктувального каналу і продовжити витискування и аж до проходу через перепускний канал ротора, випускний канал у корпусі Це забезпечує більш рівномірне нагнітання газу у випускний канал Розташування випускного каналу перед ЛІНІЄЮ зіткнення ротора і вала по ходу обертання дозволяє - розмежувати порожнини усмоктування і нагнітання, - забезпечити повний вихід об'єму стискуваного середовища з камери стиску, при мінімальному об'ємі останньої На кресленні зображено механізм, що заявляється, для перекачування рідини і газу, в розрізі Механізм для перекачування рідини і газу містить нерухомий корпус 1, СПІВВІСНО розміщений у ньому ротор 2 і вал 3, вісь якого зміщена відносно осі ротора 2 На внутрішній поверхні ротора 2 закріплена пластина 4 за допомогою шарніра 5 Пластина 4 розміщена в наскрізному пазу 6 вала З з можливістю зворотнопоступального руху в пазу 6 Довжина L пластини 4 менша відстані І_1 - відстані між протилежними точками внутрішньої поверхні ротора 2, що лежать на прямій, яка проходить через вісь вала З У корпусі 1 виконано канал 7 для впуску робочого середовища (рідини або газу), а також кільцевий канал 8 довжиною від краю каналу 7 для впуску робочого середовища до каналу 9 випуску робочого середовища Камера усмоктування-стиску 10 (робоча камера) утворена внутрішньою поверхнею ротора 2 і зовнішньою поверхнею вала З Кільцевий канал 8 і камера усмоктуваннястиску 10 з'єднані перепускним каналом 11, що виконаний у роторі 2 Механізм працює таким чином Ротор 2 і вал 3, які з'єднані розділовою пластиною 4, обертаються зі швидкістю со1 і со Внутрішня поверхня ротора 2, зовнішня поверхня вала 3, розділова пластина 4 і затвор у точці А утворюють замкнутий простір, що забезпечує (при обертанні) стиск і витискування рідини або 5 62292 6 газу через канал 11 у кільцевий канал 8 і далі в ги в порівнянні з відомими механізмами аналопчканал 9 випуску робочого середовища ного призначення Конструкція механізму, що заЗаявники виготовили дослідний зразок механіявляється, може бути виготовлена на будь-якому зму, що підтвердив свою працездатність і перевамеханічному заводі або майстерні Комп'ютерна верстка Л Ціхановська 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