Роторна шиберна машина

дорівнюють площам ковзних нин містять шибери (8), розташовані в зазначених поверхонь донних ущільнюючих виступів (23). шиберних камерах (7) і кінематично зв'язані з ме18. Машина за п. 4, яка відрізняється тим, що ханізмом привода шиберів (54) таким чином, щоб ротор розташований між робочою й опорною криперебувати в ковзному ізолюючому контакті із зашками корпуса, з'єднаними корпусним сполучним значеним обмежником прямого переносу (21) опоелементом (33), причому опорні порожнини (25) рної кришки корпуса. виконані в опорній частині ротора (4), а засоби 21. Машина за п. 20, яка відрізняється тим, що зрівноважування локальних тисків містять канали засоби ізоляції опорних порожнин містять ділянки (27) в опорній частині ротора (4), які з'єднують дна кільцевого паза між шиберами, які перебуваопорні порожнини (25) із силовими камерами змінють у ковзному ізолюючому контакті із зазначеним ної довжини (6), з'єднаними із шиберними камераобмежником зворотного переносу (21) опорної ми (7), при цьому опорна кришка корпуса (5) має кришки корпуса. щонайменше одну розподільну порожнину усмок22. Машина за п. 20, яка відрізняється тим, що тування (28-1), гідравлічно зв'язану із вхідним позасоби ізоляції опорних порожнин містять шибери ртом (49) і розташовану напроти порожнини усмо(8), розташовані в шиберних камерах (7) опорної ктування (28) робочої камери, завдяки чому вона частини ротора й кінематично зв'язані з механізсполучується з опорними порожнинами (25) опормом привода шиберів (54) таким чином, щоб заної частини ротора (4). значені шибери перебували в ковзному ізолюючо19. Машина за п. 18, яка відрізняється тим, що му контакті із зазначеним обмежником зворотного опорна кришка корпуса (5) містить щонайменше переносу (21) опорної кришки корпуса. одну розподільну порожнину нагнітання (51-1), 23. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що гідравлічно зв'язану з вихідним портом (50) і розроторні засоби ізоляції зворотного переносу місташовану напроти порожнини нагнітання робочої тять ділянки поверхні дна кільцевого паза (20) між камери (51), завдяки чому вона з'єднується з опошиберами (8). рними порожнинами (25) опорної частини ротора 24. Машина за п. 21 або 23, яка відрізняється (4). тим, що зазначені ділянки поверхні дна кільцевого 20. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що паза (20) містять донні розвантажувальні порожповерхня опорної кришки корпуса, яка перебуває в нини (22), відділені щонайменше від однієї із двох ковзному контакті з опорною частиною ротора насусідніх шиберних камер (7) донними ущільнююпроти обмежників прямого (15) і зворотного (21) чими виступами (23), які перебувають у ковзному переносу робочої кришки корпуса, містить обмежізолюючому контакті із зазначеним обмежником ники прямого (15) і зворотного (21) переносу опорзворотного переносу (21). Винахід відноситься до машинобудування й може бути використаний як роторна шиберна машина високого тиску з рівномірною подачею, що може функціонувати як у режимі насоса, так і в режимі гідравлічного двигуна з високою продуктивністю й надійністю. Для досягнення рівномірної подачі й високої продуктивності шиберний насос повинен характеризуватися постійною площею поперечного переріза робочої камери в області переносу, низькими втратами на витоки й тертя й відсутністю кавітації. Зазначені характеристики повинні зберігатися у всім робочому діапазоні зміни об'ємної продуктивності, тиску нагнітання й швидкості обертання ротора й мало залежати від забруднення робочої рідини й зношування елементів насоса. Розташування робочої камери з торця ротора, як, наприклад, у насосі відповідно до US 570584, забезпечує шукану постійну площу поперечного переріза робочої камери, що добре поєднується з регулюванням об'ємної продуктивності насоса відповідно до US 2581160, RU 2123602 і US 6547546. Розташування робочої камери в кільцевому пазу в торці ротора насосів відповідно до US 1096804, US 3348494, US 894391 і US 2341710 забезпечує радіальне розвантаження ротора й тверде фіксування шиберів у робочій камері. Основні ущільнення між взаємно обертовими частинами в такому насосі переносяться на торцеві поверхні тієї частини ротора, у якій виконаний кільцевий паз і яка далі йменується робочою частиною ротора, і на відповідні торцеві поверхні кришки корпуса, яка прилягає до зазначеного кільцевого паза і яка далі йменується робочою кришкою корпуса. Зазначені ущільнюючі торцеві поверхні ротора й корпуса можуть бути виконані плоскими. Таким чином, технологічні, теплові й інші зазори між плоскими ущільнюючими поверхнями можуть бути легко вибрані шляхом забезпечення поступального зустрічного переміщення однієї ущільнюючої поверхні в напрямку до інший завдяки притиску робочої частини ротора до робочої кришки корпуса. Для забезпечення зазначеного ущільнення необхідно подолати більші сили тиску робочої рідини, що міститься в робочій камері між торцем 7 87384 8 ротора й робочою кришкою корпуса в областях ної швидкості самоусмоктування є значними недонагнітання й переносу, що прагнуть деформувати ліками зазначеного гідростатичного компонента. робочу частину ротора й робочу кришку корпуса й У патенті ЕР 0265333 описаний варіант виковіджати їх друг від друга. нання гідростатичної диференціальної передачі з Застосування механічних засобів для забезгідростатичною поворотною упорною подушкою, печення притиску без гідростатичного зрівноважуустановленою між задньою торцевою поверхнею вання в насосах, призначених для створення витримача шиберів і опорним фланцем, які обертасокого тиску в нагнітальному тракті, не ефективно ються з різними швидкостями. Зазначена гідростачерез величезні втрати на тертя. тична поворотна упорна подушка являє собою У патенті ЕР 0269474 описаний гідростатичний просте тонке кільце, яке під час обертання жорсткомпонент (без конкретизації варіантів його устако прикріплено до тримача шиберів і яке має кановки в насосі), який характеризується більш низьмери, розташовані напроти опорного фланця. Коким впливом аксіальних деформацій ротора на жна із зазначених камер гідравлічно сполучається якість ущільнень і використанням тиску робочої з розташованою напроти неї силовою камерою рідини для взаємного притиску ущільнюючих почерез калібрований отвір за принципом гідроставерхонь ротора й корпуса. Ротор гідростатичного тичного підшипника, який автори називають "маскомпонента складається із двох частин, які названі ляною упорною подушкою". Завдяки такому викоавторами "тримачем шиберів" і "опорним фланнанню сили тиску передаються опорному фланцю, цем". На задньому торці тримача шиберів, протипри цьому його деформація впливає на витоки лежному торцю з кільцевим пазом, у силових каменше, ніж аналогічна деформація тримача шибемерах, які сполучаються з робочою камерою, рів. Автори зазначають, що деформації зазначеної установлені поршневі елементи, які виконані руповоротної упорної подушки повторюють дефорхомими в осьовому напрямку і які впираються в мації опорного фланця. Це означає, що сили тиску опорний фланець. Таким чином, зазори між корпурідини, які діють на поворотну упорну подушку з сом, який автори називають "носієм напрямної", і боку тримача шиберів, перевищують суму сил тистримачем шиберів вибираються осьовим висуванку рідини з боку фланця й сил пружності поворотням зазначених поршневих елементів із силових ної упорної подушки й викликають збільшення декамер тримача шиберів. Сили тиску робочої рідиформації поворотної упорної подушки доти, поки ни, які діють на тримач шиберів з боку робочої деформація поворотної упорної подушки не стане камери, передаються через зазначені силові кадостатньої для того, щоб забезпечити прилягання мери й поршневі елементи на зазначений опорний до опорного фланця. Фактично принцип роботи фланець. Однак описаний гідростатичний компомасляної упорної подушки як гідростатичного піднент не передбачає наявності яких-небудь засобів шипника припускає, що тиск у камерах поворотної гідростатичного зрівноважування із протилежної упорної подушки залежить від взаємозв'язку пасторони опорного фланця. Автори вказують, що діння тиску в каліброваному отворі й падіння тиску відповідно до сутності винаходу зазначені сили в зазорах між опорним фланцем і поворотною тиску рідини компенсуються пружною деформаціупорною подушкою. Таким чином, поки зазначені єю зазначеного фланця, що звільняє тримач шизазори залишаються великими, тиск у камерах берів від осьових деформацій, але ротор у цілому поворотної упорної подушки значно менше тиску в залишається гідравлічно неврівноваженим. силових камерах, і завдяки цій різниці в тиску поВідповідно до сутності винаходу, описаного воротна упорна подушка присувається до опорноавторами в ЕР 0269474, який забезпечує розванго фланця. В міру того, як величина зазорів зментаження ущільнюючої пари тертя тримача шиберів шуються, тиск у камерах поворотної упорної з носієм напрямної й передачу зусиль на статичподушки збільшується й стає рівним тиску в силоний контакт поршневого елемента з опорним флавій камері, з якої камера поворотної упорної подунцем, що деформується, зазначений статичний шки сполучується через калібрований отвір, тільки контакт герметизує силову камеру й з'єднану з нею при повній відсутності витоків з масляних упорних шиберну камеру. При осьовому висуванні шибера подушок, тобто коли поворотна упорна подушка з ротора рідина надходить у шиберну камеру чеповністю прилягає до опорного фланця. Для досярез канали, які виконані в самому шибері. Збільгнення зазначеного вище прилягання необхідно шення швидкості обертання ротора й осьової деформувати поворотну упорну подушку відповідшвидкості висування шиберів приводить до збільно до деформації фланця. Для цього потрібно зашення падіння тиску в зазначених шиберних канабезпечити значну гідростатичну неврівноваженість лах. Якщо насос працює в режимі самоусмоктуповоротної упорної подушки. вання, тобто вхідний тиск дорівнює атмосферному Зазначена пружна деформація поворотної тиску, то при певній швидкості обертання ротора, упорної подушки, що необхідна для її щільного що надалі йменується максимальною швидкістю прилягання до опорного фланця, приводить до самоусмоктування, у шиберних камерах виникає збільшення втрат на тертя. Коли фланець стає кавітація. Крім росту шуму й пульсацій кавітація деформованим силами тиску рідини, при притиску приводить до значних втрат корисної потужності й упорної подушки до фланця спочатку виникає часпродуктивності насоса. Таким чином, ефекти кавітковий взаємний контакт деформованого фланця тації розглядаються тут в одному ряді із втратами й недеформованої упорної подушки, після чого на тертя в торцевих ущільненнях ротора й шибевиникає деформація упорної подушки. У цьому рів як фактори дисипативних втрат, які знижують випадку сили пружності упорної подушки, подолані продуктивність насоса. Висока схильність до кавідля її деформації, викликають пропорційні втрати тації й, таким чином, низька величина максимальна тертя між поворотною упорною подушкою й 9 87384 10 опорним фланцем на ділянках часткового контакмогою порожнього циліндричного тіла, утворюючи ту. Зазначена упорна подушка віджимається від єдиний твердий елемент, який автори патенту ЕР фланця силами тиску рідини, які безперервно роз0265333 називають "герметичний картер". поділяються в ізолюючих зазорах, і притискається В обох варіантах виконання подвійної машини до фланця з боку камер силами тиску, розподілевузол, що утворений двома носіями напрямної, ними дискретно, тобто падаючими до нуля в проіменується далі статорним вузлом або корпусом, міжках між силовими камерами. Для забезпечення оскільки розташування портів усмоктування й нахорошої ізоляції при використанні такого способу гнітання відносно нього не змінюється при оберпритиску з боку силових камер зазначена поворотанні ротора. Перший з описаних варіантів подвійтна упорна подушка має бути досить жорстокою. ної симетричної машини йменується далі Таким чином, при значних тисках зазначені сили машиною із внутрішнім ротором або із силовим пружності упорної подушки, що деформується, замиканням на корпус, а друге варіант іменується великі, а відповідні втрати на тертя значні. машиною із внутрішнім статором або із силовим Для забезпечення малих витоків при нульових замиканням на ротор. або при малих зазорах, порядку мікрометрів, гідВ обох зазначених варіантах сили тиску роборавлічний опір зазначених каліброваних отворів чої рідини, які діють між ротором і корпусом в обмає бути сумірним з опором таких мікроскопічних ласті нагнітання в одній робочій камері, урівновазазорів. Це не дозволяє використати задній торець жені в другій робочій камері дзеркально ротора для усмоктування рідини в шиберні камери симетричними силами за умови, що обидві робочі через порожнини в гідростатичному упорі й порокамери виконані дзеркально симетричними відножнини в корпусі. Це, у свою чергу, не дозволяє сно площини, яка перпендикулярна осі обертання позбутися від зазначеного вище недоліку машин ротора. такого типу, а саме підвищеної схильності до кавіВ областях переносу аксіальне зрівноважутації. вання сил тиску рідини, які діють на ротор, залеКрім того, таке використання гідростатичного жить не тільки від симетрії робочих камер і вимапідшипника з каліброваними отворами для зменгає спеціального розгляду. шення сил тертя приводить до зниження надійносВ області прямого переносу при обертанні роті машин. По-перше, коли в рідину попадають зватора виникають і переміщаються замкнуті переножені частки, зазначені мікроскопічні калібровані сні об'єми, відділені від областей усмоктування й отвори можуть засмічуватися, що приводить до нагнітання ковзним ізолюючим контактом шиберів різкого зростання сил притиску упорної подушки й з обмежником прямого переносу, шиберів із шибевтратам на тертя й зношування. По-друге, у випарними камерами, що ізолюють поверхні ротора з дку виникнення локальних дефектів на ущільнюювідповідними поверхнями корпуса й інших зазорів чих поверхнях, витоки із зазначених камер повоміж ротором, шиберами й корпусом. Локальний ротної упорної подушки ростуть, а тиск у камерах тиск у кожному зі переносних об'ємів при інших поворотної упорної подушки падає. Більше щільпевних обставинах залежить від різниці витоків, які ний притиск за рахунок різниці тисків, що збільшувтікають у цей переносний об'єм і витікають із ньоється, у цьому випадку не приводить до зменшенго і які, у свою чергу, визначаються характером ня витоків і зрівноважуванню, а скоріше викликає прилягання поверхонь всіх ковзних контактів, які більші втрати на тертя й приводить до більше ізолюють зазначений переносний об'єм для різних швидкого зношування ущільнюючих поверхонь. кутів повороту ротора при його обертанні. ХаракОб'ємна продуктивність завдяки такому додаткотер прилягання поверхонь ковзного ізолюючого вому витоку з камери масляної упорної подушки контакту означає тут і далі форми й гідравлічний може змінитися лише незначно, у той час як втраопір зазорів між такими поверхнями як функції ти на тертя можуть значно зрости. двох параметрів: кута повороту ротора й кутової Для гідравлічного зрівноважування ротора гідкоординати контактної точки відносно вибраної ростатичної диференціальної передачі, описаної в точки корпуса. Індивідуальний характер приляганпатентах ЕР 0269474 і ЕР 0265333, авторами пеня кожної пари поверхонь у кожній машині обуморедбачена можливість використання пари гідровлений технологічною неточністю в процесі вигостатичних компонентів зазначеного типу у двох товлення й локальними дефектами, які варіантах виконання. з'являються на зазначених поверхнях у результаті Перший варіант передбачає наявність двох зношування s приводять до розкиду в опорі ізоносіїв напрямної, установлених по обидва боки люючих зазорів на різних ділянках корпуса й для одного центрального тримача шиберів. Зазначені різних кутів повороту ротора. Розкид опору зазорів силові камери виконані в задній частині носія наможе привести до значного розкиду локальних прямної, котрий виконує функцію ковзного ущільтисків, що виникають у різних переносних об'ємах. нення, прикріпленого до корпуса. У цьому випадку Аналогічні твердження справедливі й для області утвориться один цільний ротор із двома робочими зворотного переносу. камерами у двох кільцевих пазах на протилежних Подвійна симетрична машина із внутрішнім торцях ротора, аналогічний тому, який докладно статором, описана вище, не має яких-небудь заописаний у патенті US 3348494. собів зрівноважування локальних тисків в обласДругий варіант передбачає наявність двох тях переносу, а переносні об'єми в областях перетримачів шиберів, установлених по обидва боки носу обох симетричних робочих камер не одного центрального носія напрямної. Тримач шисполучаються один з одним. Подвійна симетрична берів через силові камери опирається на опорні машина із внутрішнім ротором відповідно до US фланці, які жорстко зв'язані один з одним за допо3348494 має виконані в роторі канали, що з'єдну 11 87384 12 ють симетричні шиберні камери. Однак симетричні камери, а напроти регулюючого елемента першої порожнини, які утворені в обох кільцевих пазах в робочої камери встановлена розділова перемичка областях переносу між шиберами, не сполучаютьдругої робочої камери. "Робочі порожнини", під ся одна з одною. Таким чином, завдяки індивідуаякими автори мають на увазі порожнини усмоктульному характеру прилягання поверхонь ізолюювання й нагнітання обох камер, розташовані в чих контактів у кожній робочій камері мають місце осьовому напрямку друг напроти друга, сполучарізні локальні тиски в областях переносу, і врівноються одна з одною каналами. Таким чином, поваженість ротора не досягається. Зазначена змінрожнина усмоктування першої робочої камери на різниця сил тиску, які діють на ротор у двох сисполучується з розташованою напроти неї порожметричних камерах, приводить до пропорційних ниною нагнітання другої робочої камери, а порожвтрат на тертя в торцевих ущільненнях. Виникненнина нагнітання першої робочої камери сполучуня локальних дефектів на ущільнюючих поверхнях ється відповідно з порожниною усмоктування шиберів, ротора або корпуса, наприклад, у резульдругої робочої камери. таті зношування, приводить до більшого розкиду При висуванні шибера з ротора в порожнину гідравлічного опору, що впливає на локальні тиски усмоктування однієї робочої камери рідина з розв переносних об'ємах. Навіть у випадку мізерно ташованої напроти порожнини нагнітання іншої малої, незначної для об'ємної продуктивності, зміробочої камери заповнює об'єм, що вивільняється, ни в сумарних витоках, це приводить до збільшену шиберній камері через шиберну камеру з велиня амплітуди зазначеної змінної різниці сил тиску, кою площею поперечного переріза. Отже, для тазбільшенню тертя з боку меншого локального тискої конструкції не характерна схильність до кавітаку, тобто з боку більшого зношування, і до прискоції в шиберних камерах. рення подальшого зношування. При роботі такої машини в одній зі сполучених У насосі відповідно до US 3348494 осьове пепар установлюється високий тиск, а в другій парі реміщення шиберів у роторі забезпечується спецівідповідно низький. Можливість гідростатичного альним механізмом привода шиберів, а не пружизрівноважування ротора в областях розташування нами. Він містить кулачкову канавку, установлену порожнин усмоктування й нагнітання в такій мана корпусі, по якій сковзають бічні виступи шибешині очевидна. рів, що проходять через спеціальні приводні вікна В областях переносу внаслідок антисиметричв роторі. Фахівець у даній області техніки зрозуміє, ності робочих камер засоби ізоляції й конфігурації що такий механізм привода шиберів повинен бути переносних об'ємів можна розрізнити для протигідравлічно ізольований від робочих камер. лежних торців ротора. Між ротором і регулюючим Такий варіант виконання механізму привода елементом утворяться замкнуті в кільцевому пазу шиберів за межами робочої камери знижує втрати переносні об'єми, ізольовані торцями шиберів, які на тертя шиберів об поверхні корпуса, однак збісковзають по регулюючому елементі. Між ротором льшує залежність локальних тисків від характеру і розділовою перемичкою, розташованої напроти прилягання поверхонь ковзного ізолюючого контазазначеного регулюючого елемента, формуються кту шиберів зі стінками шиберних камер, які забеззамкнуті в шиберних камерах переносні об'єми, печують гідравлічну ізоляцію механізму привода ізольовані ділянками дна кільцевого паза, які сковшиберів. Зміна зазначеного характеру прилягання зають по зазначеній розділовій перемичці. Розповнаслідок зношування приводить до росту витоків діл тисків переносних об'ємів і тисків у зазорах між порожнинами робочої камери й порожниною, у зазначених ковзних ізолюючих контактів залежить якій установлений зазначений механізм привода, від форми й розміру зазначених зазорів, тобто від що приводить до розкиду локальних тисків. характеру прилягання поверхонь зазначених ковзВ обох варіантах виконання подвійних симетних ізолюючих контактів ділянок дна кільцевого ричних машин заміщення рідиною шибера, що паза з розділовою перемичкою й шиберів з регувисувається із шиберної камери в осьовому налюючим елементом. Неоднаковість розподілу тиспрямку, має місце через канали безпосередньо в ку на протилежних торцях ротора породжує змінні самому шибері. Таким чином, кавітаційні втрати різницеві сили, що діють на ротор у кожній області залишаються значним недоліком такої конструкції. переносу, навіть якщо зазначена контактуюча поВаріант виконання насоса, у якому передбаверхня є ідеально плоскою. чена наявність гідравлічних засобів зрівноважуПоява, наприклад, у результаті зношування, вання ротора й у якому відсутня кавітація в шибелокальних відхилень від плоскої форми, подряпин рних камерах, описаний у патенті RU 2215903. У і інших локальних дефектів на ущільнюючих повеньому описана реверсивна роторна машина, що рхнях регулюючих елементів, розділових перемичмістить два кільцевих пази, які утворять робочі ках, дні кільцевого паза й торцях шиберів змінює камери на обох торцях ротора. Через обоє кільцехарактер прилягання поверхонь зазначених ковзвих пазів проходять наскрізні отвори. На кожній них ізолюючих контактів, змінюючи, таким чином, кришці корпуса встановлений аксіально-рухомий зазначений розподіл тисків і співвідношення локаобмежник прямого переносу, який автори називальних тисків. Це, у свою чергу, навіть у випадку ють "регулюючим елементом", і обмежник зворотнезначної зміни сумарних витоків, приводить до ного переносу, який автори називають "розділозначного збільшення амплітуди зазначених змінвою перемичкою". Особливістю реверсивної них різницевих тисків, збільшенню тертя й більш машини є взаємна антисиметричність двох зазнашвидкому зношуванню. чених робочих камер, а саме те, що напроти розЗабезпечення торцевих ущільнень між ротоділової перемички першої робочої камери встанором і кришками корпуса для обох торців ротора влений регулюючий елемент другої робочої тільки за рахунок точності виготовлення, як це 13 87384 14 описано, наприклад, в US 3348494, не є доцільЗазначений опорно-розподільний елемент місним, оскільки зміна зазорів внаслідок теплового тить опорні порожнини, які також виконують функрозширення, деформації й зношування, як правиції розподілу і які названі в патенті "опорноло, перевищує припустимі зазори в ущільненнях, розподільними порожнинами". Опорно-розподільні що працюють при високих тисках. Отже, конструкпорожнини розташовані напроти порожнин усмокція роторної машини повинна включати також ущітування й нагнітання робочої камери, а засоби льнювальні елементи, рухомі в осьовому напрямїхньої ізоляції (ізолюючі перемички) розташовані ку, наприклад, у вигляді носія напрямної із напроти областей переносу, що забезпечують силовими камерами із протилежної від напрямної ізоляцію цих опорних порожнин за рахунок ствосторони, як це описано в ЕР 0269474. Їхня невріврення ковзного контакту із суміжною задньою торноваженість також приводить до відповідних втрат цевою поверхнею ротора. Кожна опорнона тертя. Таке рухоме ущільнення більш докладно розподільна порожнина сполучується через канаописане нижче. ли, виконані або в корпусі, або в роторі, включаюЗасоби, які зменшують вплив характеру причи шибери, із протилежною їй областю усмоктулягання поверхонь ковзних ізолюючих контактів у вання або нагнітання відповідно. Розміри й форми робочій камері на врівноваженість ротора, рішення опорно-розподільних порожнин аналогічні порождля подолання описаної схильності таких насосів нинам нагнітання й усмоктування в робочій камері до кавітації в шиберних камерах і рухомі в осьововідповідно. Шиберні камери в роторі виконані у му напрямку ущільнювальні елементи описані в вигляді наскрізних каналів, які сполучаються в обRU 2175731, що узятий як найближчий аналог. ластях усмоктування й нагнітання із зазначеними У зазначеному патенті описаний насос із коропорно-розподільними порожнинами. пусом, що містить робочу й опорну кришки, іменоЗазначені наскрізні канали в шиберах або в вані в патенті "кришками корпуса". Торець ротора, роторі, що одночасно сполучаються з порожниною розташований напроти робочої кришки корпуса, усмоктування робочої камери, у цьому випадку має циліндричний кільцевий паз, що проходить паралельно з'єднані один з одним і з каналом у через шиберні камери, іменовані в патенті "отвокорпусі через зазначену опорно-розподільну порами в роторі", із шиберами, іменованими в патенрожнину. Це забезпечує значне зменшення схильті "витиснювачами". Поверхні торця ротора, що ності насоса до кавітації й значне зростання макмає циліндричний кільцевий паз, розташовані по симальної швидкості самоусмоктування. обидва боки від цього паза, контактують із можлиВведення опорно-розподільного елемента вістю ковзання з торцями ущільнювальних елемесприяє також певному гідравлічному зрівноважунтів, розташованих напроти них і встановлених у ванню ротора. Можливість зрівноважування в обпазах на робочій кришці корпуса. Насос містить ластях нагнітання й усмоктування очевидна. обмежник зворотного переносу, іменований у паВ областях переносу подібність розподілу тистенті "розділовою перегородкою", що відокремлює ків в обох торцях ротора, обумовлене наявністю порожнину усмоктування від порожнини нагнітанзазначених наскрізних каналів у роторі або в шиня. Порожнина усмоктування з'єднана із вхідним берах, дозволяє знизити вплив розкиду ізолюючих портом, іменованим у патенті "впускним отвором", зазорів у робочій камері й пов'язаних з ними локау той час як порожнина нагнітання з'єднана з вихільних тисків на різницю зустрічних сил тиску, що дним портом, іменованим у патенті "випускним діють на обидва торці ротора. Однак повне зрівноотвором". Поверхні обмежника зворотного переважування ротора не досягається через різну носу перебувають у ковзному контакті з роторними конфігурацію торців ротора. Неповне зрівноважузасобами ізоляції зворотного переносу, іменовавання ротора приводить до появи змінної різниці ними в патенті "внутрішніми поверхнями циліндрисил тиску, що діють на протилежні торці ротора й чного кільцевого паза". Обмежник зворотного певикликають пропорційні втрати на тертя в торцереносу прикріплений до робочої кришки корпуса й вих ущільненнях. може утворювати з нею єдине ціле, однак передРозподіл тиску зі зворотної сторони ротора в бачено, що в деяких варіантах виконання насоса областях переносу визначається характером приобмежник зворотного переносу може бути встанолягання поверхонь ковзного ізолюючого контакту влений з можливістю переміщення в осьовому між ізолюючими перемичками опорнонапрямку й взаємодії із засобами його притиску до розподільного елемента й ротором. Таким чином, ротора. Насос містить механізм привода шиберів, зміна зазначеного характеру прилягання внаслідок іменований у патенті "механізмом, що задає осьопояви яких-небудь відхилень від плоскої форми ве розташування витиснювачів відносно один одабо подряпин на ущільнюючих поверхнях, наприного". Обмежник прямого переносу утворений часклад, внаслідок зношування, приводить до значнотиною внутрішньої поверхні робочої кришки. Для го порушення зазначеної подібності розподілу тисрегульованого варіанта виконання машини обмеку. Це, у свою чергу, навіть у випадку незначної жник прямого переносу названий у патенті "рухозміни сумарних витоків, приводить до значного мим в осьовому напрямку ізолюючим елементом". збільшення амплітуди зазначеної змінної різниці Другий торець ротора контактує з опорною кришсил тиску, збільшення тертя й більш швидкого кою корпуса. Опорна кришка корпуса насоса зазношування. безпечує можливість установки опорноРозглянемо інші компоненти втрат на тертя в розподільного елемента, іменованого у винаході торцевих ущільненнях. "опорно-розподільним диском". ОпорноВнутрішня поверхня опорної кришки корпуса розподільний елемент може бути встановлений з має паз, щонайменше, з одним ущільнювальним можливістю переміщення уздовж осі ротора. елементом, який встановлений у ньому з можливі 15 87384 16 стю переміщення уздовж осі обертання ротора. нення, не досягається. Це приводить до змінної Автори вказують, що таким елементом може бути сили притиску поверхонь ковзних ізолюючих конопорно-розподільний елемент, іменований у патетактів ротора до зазначених ущільнювальних еленті опорно-розподільним диском. У пазах, виконаментів корпуса. них на внутрішній поверхні робочої кришки корпуЗміна характеру прилягання поверхонь ковзса, установлені два ущільнювальних елементи з ного ізолюючого контакту рухомого ущільнювальможливістю переміщення уздовж осі обертання ного елемента до ротора внаслідок появи локальротора. них дефектів на ущільнюючих поверхнях, Зазначені ущільнювальні елементи виконані у наприклад, внаслідок зношування, приводить до вигляді порожніх циліндрів, розташованих у кільзбільшення розкиду гідравлічних опорів, що вицевих пазах на внутрішніх поверхнях кришки корзначають локальні тиски в переносних об'ємах. пуса з можливістю переміщення уздовж осі оберЦе, у свою чергу, навіть у випадку незначних змін тання ротора. З метою забезпечення необхідного сумарних витоків приводить до збільшення ампліпритиску рухомих ущільнювальних елементів до туди зазначеної змінної сили притиску, збільшення поверхні ротора зазначені елементи опираються сили тертя й прискорення подальшого зношуванна спеціальні силові камери, виконані усередині ня. корпуса, у яких створюється підвищений тиск. В Амплітуда цієї змінної складової, що досягає описаній машині роль таких силових камер викозначних величин, визначає рівень втрат на тертя, нується зазначеними кільцевими пазами. Для які властиві описаним вище насосам з рухомим створення підвищеного тиску в зазначених кільцеущільненням, прикріпленим до корпуса. вих силових камерах у зазначених порожніх цилінТаким чином, всі розглянуті вище рішення, драх виконані наскрізні канали, що з'єднують кільспрямовані на гідростатичне зрівноважування роцеву силову камеру із зоною витоків у зазорі тора й рухомого ущільнення, не забезпечують доторцевого ущільнення. Величина підвищеного тиссягнення повного зрівноважування ротора й рухоку в кільцевій силовій камері визначається формого ущільнення. Якщо характер прилягання мою, розмірами й розташуванням зазначених каповерхонь ковзних ізолюючих контактів не ідеальналів. ний, наприклад, коли з'являються локальні дефекЗазначений рухомий ущільнювальний елети ущільнюючих поверхонь внаслідок зношування, мент, установлений на корпусі в одному циліндривиникають більші сили притиску в парах тертя між чному пазу з однаковим тиском у повному об'ємі, ущільнювальними елементами ротора й корпусом. перебуває під впливом значного надлишкового Необхідність створення таких більших сил притиспритиску до ротора в області усмоктування й частку визначає відносно більшу ширину ковзного ізоково в областях переносу, що приводить до надлюючого контакту ущільнюючих поясків торцевих лишкових втрат на тертя. У патенті ЕР 0269474 ущільнень і, у свою чергу, додатково збільшує вказується на можливість виконання в корпусі девплив локальних дефектів ущільнюючих поверкількох ізольованих друг від друга силових камер. хонь на дисбаланс сил тиску. У цих камерах створюється різний тиск, у резульВсі описані вище конструкції характеризуються таті чого рухомий ущільнювальний елемент, предпідвищеними дисипативними втратами, які знижуставлений носієм напрямної, який опирається на ють їхню продуктивність. Описані засоби зменці камери, може бути добре гідравлічно врівновашення тертя шляхом гідравлічного зрівноважуванжений в областях нагнітання й усмоктування. В ня ротора й рухомого ущільнення не забезпечують областях прямого й зворотного переносу з боку повну рівновагу й нестійкі до зміни характеру приротора на рухомий ущільнювальний елемент ділягання ущільнюючих поверхонь ковзних ізолююють змінні сили, обумовлені двома причинами. Почих контактів внаслідок появи локальних дефектів перше, площа областей переносу на тих ділянках і забруднення робочої рідини. Навіть зміни витоків, областей переносу, які сполучаються з областями незначні з погляду впливу на об'ємну продуктивнагнітання або усмоктування, циклічно змінюється. ність, можуть привести до значного зменшення По-друге, тиск у переносних об'ємах робочої рідимеханічної й загальної ефективності. ни в процесі їх прямого або зворотного переносу Метою даного винаходу є створення засобів між областями усмоктування й нагнітання безпегідростатичного зрівноважування ротора й рухоморервно змінюється, а також безперервно змінюго ущільнення, стійких до зношування елементів ється їхнє положення відносно корпуса. У резульмашини й забруднення робочої рідини й сумісних таті в областях переносу утвориться складний, із засобами подолання кавітації в шиберних камебезперервно змінюваний розподіл тиску, що діє з рах, а також підвищення продуктивності й надійнобоку ротора на рухомий ущільнювальний елемент. сті роторних машин із шиберами в пазу. З метою створення симетричного, безперервно Для рішення сформульованого завдання розмінюваного, розподілу тиску між рухомим ущільтор виконаний адаптивним, тобто містить дві оснювальним елементом і корпусом потрібна була б новні частини: робочу і опорну, яка виконує функнаявність нескінченного числа ізольованих друг цію ущільнення. Робоча частина ротора містить від друга нескінченно малих силових камер, кожна шиберні камери, а на її робочій торцевій поверхні з яких сполучалася би з відповідною точкою в обвиконаний кільцевий паз, з'єднаний із шиберними ласті переносу й була б ізольована від сусідньої камерами із шиберами, які кінематично зв'язані з силової камери. Оскільки практично реалізована механізмом привода шиберів, установленим на кількість силових камер у корпусі в області перекорпусі. Корпус із вхідним і вихідним портами, що носу обмежена до досить малих чисел, повна коммістить опорну кришку й робочу кришку з обмежпенсація змінних сил, що діють на рухоме ущільником прямого переносу й обмежником зворотного 17 87384 18 переносу, з'єднаний з ротором з можливістю взаєФіг.2а - роторна шиберна машина з адаптивмного обертання. Робоча кришка корпуса перебуним ротором і силовим замиканням на корпус, ває в ковзному ізолюючому контакті з робочою кришки якого з'єднані сполучним елементом, розторцевою поверхнею робочої частини ротора й ташованим зовні ротора (виконання корпуса у виутворює робочу камеру в кільцевому пазу, яка гляді порожнього циліндра) - осьовий переріз розділена обмежником зворотного переносу, що площиною, що проходить через обмежники прямоперебуває в ковзному ізолюючому контакті з ротого й зворотного переносу; рними засобами ізоляції зворотного переносу, і Фіг.2b - роторна шиберна машина з адаптивобмежником прямого переносу, що перебуває в ним ротором і силовим замиканням на корпус, ковзному ізолюючому контакті із шиберами, на кришки якого з'єднані сполучним елементом, розпорожнину усмоктування робочої камери, гідравліташованим зовні ротора (виконання корпуса у вично зв'язану із вхідним портом, і порожнина нагнігляді "котушки") - осьовий переріз площиною, що тання робочої камери, гідравлічно зв'язану з вихіпроходить через вхідний і вихідний порти; дним портом. Обмежник прямого переносу й Фіг.2с - роторна шиберна машина з адаптивмеханізм привода шиберів виконані з можливістю ним ротором і силовим замиканням на корпус, відділення шиберами, щонайменше, однієї міжшикришки якого з'єднані сполучним елементом, розберної порожнини робочої камери від порожнин ташованим усередині ротора (виконання корпус у нагнітання й усмоктування. вигляді "котушки") - осьовий переріз площиною, Опорна кришка корпуса перебуває в ковзному що проходить через вхідний і вихідний порти; ізолюючому контакті з опорною поверхнею опорної Фіг.2d - роторна шиберна машина з адаптивчастини ротора, розташованої напроти робочої ним ротором, силовим замиканням на ротор і опоповерхні робочої частини ротора. Опорна частина рною частиною ротора, об'єднаною зі сполучним ротора кінематично зв'язана з робочою частиною роторним елементом, виконаним у вигляді "котушротора сукупністю роторних елементів, яка вклюки" - осьовий переріз площиною, що проходить чає силові камери змінної довжини, таким чином, через вхідний і вихідний порти; щоб забезпечувати своє обертання синхронно з Фіг.2е - роторна шиберна машина з адаптивробочою частиною ротора з можливістю робити ним ротором, силовим замиканням на ротор, роосьові переміщення й нахили, щонайменше, добочою частиною ротора, об'єднаною зі сполучним статні для забезпечення ковзного ізолюючого конроторним елементом, виконаним у вигляді "котуштакту обох зазначених частин ротора з відповідки", двома робочими камерами в обох частинах ними кришками корпуса. Між опорною кришкою ротора й двома комплектами шиберів - осьовий корпуса й опорною частиною ротора виконані опопереріз площиною, що проходить через обмежнирні порожнини, які містять засоби ізоляції. Кожна з ки прямого й зворотного переносу; утворених міжшиберних порожнин, а також порожФіг.2f - роторна шиберна машина з адаптивнина нагнітання й порожнина усмоктування гідраним ротором, силовим замиканням на ротор і сповлічно з'єднані, щонайменше, з однією силовою лучним роторним елементом, виконаним у вигляді камерою змінної довжини й, щонайменше, з одні"котушки" - осьові перерізи: площиною, що прохоєю опорною порожниною за допомогою засобів дить через обмежники прямого й зворотного перезрівноважування локальних тисків. Форми, розміри носу (вид 1), і площиною, що проходить через вхій розташування опорних порожнин і засобів ізолядний і вихідний порти (вид 2); ції вибрані таким чином, щоб сили тиску робочої Фіг.2g - роторна шиберна машина з адаптиврідини, які віджимають робочу частину ротора від ним ротором, силовим замиканням на ротор, поробочої кришки корпуса, були по суті рівні й проворотним характером переміщення шиберів і ротилежні за напрямком силам тиску робочої рідини, бочою частиною ротора, об'єднаною зі сполучним що віджимає опорну частину ротора від опорної роторним елементом, виконаним у вигляді "котушкришки корпуса. Силові камери змінної довжини ки" - осьовий переріз площиною, що проходить виконані таким чином, щоб при будь-якому куті через обмежники прямого й зворотного переносу й повороту ротора сили тиску робочої рідини, що перетин площиною, яка перпендикулярна осі обеміститься в силових камерах змінної довжини, по ртання ротора й проходить через кільцевий паз; суті врівноважували зазначені сили тиску робочої Фіг.2h - роторна шиберна машина з адаптиврідини, які віджимають зазначені частини ротора ним ротором, силовим замиканням на ротор і ровід відповідних кришок корпуса, забезпечуючи либочою частиною ротора, об'єднаною зі сполучним ше незначний притиск, необхідний для ізоляції. роторним елементом, виконаним у вигляді порожСутність даного винаходу пояснюється креснього циліндра - осьовий переріз площиною, що леннями, на яких представлені: проходить через вхідний і вихідний порти; Фіг.1а - роторна шиберна машина з адаптивФіг.2і - роторна шиберна машина з адаптивним ротором і силовим замиканням на корпус ним ротором, силовим замиканням на ротор без виріз чверті ротора - вид з боку робочої частини сполучного елемента й з'єднанням робочої й опоротора, робоча кришка корпуса, механізм привода рної частин ротора силовими камерами змінної шиберів і сполучний елемент корпуса не показані; довжини, які працюють на притягання частин роФіг.1b - роторна шиберна машина з адаптивтора друг до друга - осьовий переріз площиною, ним ротором і силовим замиканням на корпус що проходить через вхідний і вихідний порти; виріз чверті ротора - вид з боку опорної частини Фіг.2j - роторна шиберна машина з адаптивротора, робоча кришка корпуса, механізм привода ним ротором, силовим замиканням на корпус, рашиберів і сполучний елемент корпуса не показані; діальним характером переміщення шиберів і силовими камерами змінної довжини, які 19 87384 20 сполучаються безпосередньо з кільцевим пазом і довжини - кільцевий паз - канал в операційному безпосередньо з опорними порожнинами; вузлі корпуса - опорна порожнина в операційному Фіг.3а - варіант виконання силової камери вузлі корпуса; змінної довжини: одна силова порожнина й один Фіг.6 - варіант виконання гідравлічного притисвкладений елемент у вигляді поршня зі сферичку шиберів: шиберна камера, що сполучується з ним торцем; обома сусідніми міжшиберними порожнинами чеФіг.3d - варіант виконання силової камери рез канали із клапанами; змінної довжини: один силовий виступ і один вміФіг.7 - варіант виконання донних розвантажущуючий елемент у вигляді циліндра зі сферичним вальних порожнин і донних ущільнюючих виступів: торцем і наскрізним каналом, що опирається на донна порожнина, відділена двома донними виопорну частину ротора, яка містить опорну порожступами від обох сусідніх шиберних камер і сполунину й наскрізний канал; чена через канал із силовою камерою змінної довФіг.3с - варіант виконання силової камери жини - фрагмент кругового розгорнення кільцевого змінної довжини: дві силові порожнини й один трупаза; бчастий з'єднувач; Фіг.8а - варіант виконання опорних порожнин: Фіг.3d - варіант виконання силової камери опорні порожнини в роторі сполучаються з каназмінної довжини: два силових виступи й один трулами в роторі - фрагмент кругового розгорнення бчастий з'єднувач; кільцевого паза; Фіг.3е - варіант виконання силової камери Фіг.8b - варіант виконання опорних порожнин: змінної довжини: вміщуючий елемент в опорній опорні порожнини в роторі сполучаються з каначастині ротора, силовий виступ у робочій частині лами в корпусі - фрагмент кругового розгорнення ротора й з'єднувач, що містить вміщуючий елекільцевого паза; мент і вкладений елемент; Фіг.9 - роторна шиберна машина з адаптивним Фіг.3f - варіант виконання силової камери ротором і силовим замиканням на корпус - перезмінної довжини, що працює на притягання частин носний об'єм в областях усмоктування, прямого ротора друг до друга; переносу, нагнітання й зворотного переносу - круФіг.3g - варіант виконання силової камери гове розгорнення кільцевого паза; змінної довжини: один вміщуючий елемент, викоФіг.10 - кришки корпуса, що містять антинаний у робочій частині ротора, другий вміщуючий деформаційні камери, виконані між функціональелемент, який містить опорну порожнину й наними елементами й силовими елементами крискрізний канал, пласко сковзає по опорній частині шок. ротора, з'єднувач у вигляді циліндра зі сферичним Основна ідея даного винаходу передбачає торцем і наскрізним каналом опирається на другий безліч варіантів виконання роторної шиберної мавміщуючий елемент; шини, придатної для використання як насоса або Фіг.4а - область прямого переносу - фрагмент гідравлічного двигуна, як оборотного, так і з покругового розгорнення кільцевого паза; стійним напрямком обертання ротора, а також як Фіг.4b - область зворотного переносу - фрагнасосно-моторного вузла гідромеханічної передамент кругового розгорнення кільцевого паза; чі. У деяких варіантах здійснення винаходу корпус Фіг.5а - варіант виконання засобів зрівноважузакріплений на шасі агрегату, а ротор обертається вання локальних тисків: кільцевий паз - канал у відносно корпуса й шасі агрегату. В інших варіанробочій частині ротора - шиберна камера - канал у тах здійснення винаходу ротор може бути закріпсиловій камері - канал в опорній частині ротора лений на шасі агрегату, а корпус обертатися відопорна порожнина; носно нього. Можливий також такий варіант Фіг.5b - варіант виконання засобів зрівноважувиконання, у якому ротор і корпус обертаються вання локальних тисків: кільцевий паз - канал у відносно шасі агрегату, наприклад, якщо роторна шибері - шиберна камера - канал у силовій камері машина являє собою вузол гідромеханічної пере- канал в опорній частині ротора - опорна порождачі. Нижче розглядається відносне обертання нина; ротора й корпуса незалежно від способу установки Фіг.5с - варіант виконання засобів зрівноважуроторної машини в агрегаті. У кожному разі ротор вання локальних тисків: силова камера - шиберна означає вузол, у торцевому елементі якого викокамера - канал у шибері - кільцевий паз - канал в наний кільцевий паз, у якому розташовані шибери, операційному вузлі корпуса - опорна порожнина в що роблять циклічні переміщення відносно ротора операційному вузлі корпуса; при кожному оберті ротора, змінюючи ступінь своФіг.5d - варіант виконання засобів зрівноважуго висування в кільцевий паз. Корпус являє собою вання локальних тисків: шиберна камера - канал у вузол, відносно якого розташування вхідного й шибері - кільцевий паз - канал в операційному вувихідного портів не змінюється при взаємному злі корпуса - опорна порожнина в опорній частині обертанні ротора й корпуса. ротора - канал в опорній частині ротора - силова Нижче наведений опис переважних варіантів камера змінної довжини; виконання всіх значимих елементів роторної маФіг.5е - фрагмент засобів зрівноважування лошини. Докладно описані також конструкція й робокальних тисків: опорні порожнини у вигляді радіта переважного варіанта виконання машини як альних прорізів у корпусі, які сполучаються з кананасоса багатоцільового застосування. лами у вигляді поздовжніх дугових прорізів в Адаптивний ротор, показаний на Фіг.1а, 1b, опорній частині ротора; розділений на дві частини, робочу частину 1, у Фіг.5f - варіант виконання засобів зрівноважуробочому торці якої виконаний торцевий кільцевий вання локальних тисків: силова камера змінної паз 2, що утворює робочу камеру й перебуває в 21 87384 22 ковзному контакті з ізолюючими поверхнями роборотора. У першому варіанті виконання вміщуючий чої кришки 3 корпуси (Фіг.2а, 2b) і опорну частину елемент може бути виконаний у вигляді силової 4, опорний торець якої перебуває в ковзному конпорожнини 14 (Фіг.3а), на зразок циліндра, у роботакті з ізолюючими поверхнями опорної кришки 5 чій або опорній частині ротора, а якщо ротор міскорпуса. Ці дві частини ротора з'єднані одна з одтить сполучний елемент, як, наприклад, описано ною сукупністю роторних елементів таким чином, нижче для машин із силовим замиканням на рощо вони можуть обертатися синхронно, але мають тор, зазначені силові порожнини можуть бути випри цьому можливість робити відносно один одноконані в сполучному роторному елементі. У другого незначні осьові переміщення й нахили для збему варіанті виконання вкладений елемент 10 реження ковзного ізолюючого контакту з обома (Фіг.3d) може бути виконаний у вигляді силового кришками корпуса при обертанні ротора. Зазначевиступу, на зразок поршня, на робочій або опорній на сукупність роторних елементів включає відомі з частині ротора, а також на сполучному роторному попереднього рівня техніки засоби синхронізації елементі. обертання, виконані, наприклад, у вигляді шарніра Якщо амплітуди зазначених взаємних перемірівних кутових швидкостей, а також включає ротощень робочої й опорної частин ротора незначні, рні силові камери змінної довжини 6 (Фіг.3а, 3d, 3с, силова камера може бути виконана у вигляді одні3d, 3е, 3f), виконані таким чином, щоб сили тиску єї пари вміщуючого й вкладеного елементів, нана робочу частину 1 ротора з боку робочої камери приклад, у вигляді гідравлічного циліндра (Фіг.3а, в кільцевому пазу 2 і з боку силових камер 6 син3d). хронно змінювалися в областях переносу. Для Якщо очікуються більші амплітуди зазначених здійснення цього кількість таких силових камер 6 взаємних переміщень частин ротора, особливо має дорівнювати або бути кратною кількості шибевзаємних нахилів, даний винахід забезпечує варірних камер 7, а кожна силова камера змінної довант виконання силової камери змінної довжини у жини 6 має гідравлічно сполучатися з кільцевим вигляді двох пар вміщуючих і вкладених елеменпазом 2 робочі частини ротора 1 таким чином, щоб тів, наприклад, коли силова камера змінної довжикожна порожнина, що утворюється при обертання ни утворена двома вміщуючими елементами 11 ротора в кільцевому пазу 2 робочі частини 1 рото(Фіг.3с), установленими з можливістю зворотнопора в області прямого переносу між двома сусідніступального переміщення, і одним вкладеним ми шиберами 8 і характеризується своїм індивідуелементом у вигляді з'єднувача 12, зовнішні стінки альним характером зміни локального тиску, якого перебувають у ковзному ізолюючому контакгідравлічно сполучалася зі своєю силовою каметі із внутрішніми стінками обох вміщуючих елеменрою змінної довжини 6 таким чином, щоб локальні тів. тиски в зазначеній порожнині й у сполученій з нею Як показано на Фіг.3g, один вміщуючий елесиловій камері 6були по суті рівні. В переважному мент виконаний у вигляді циліндричної порожнини варіанті здійснення винаходу кожна силова камера в робочій частині ротора 1, а другий вміщуючий змінної довжини сполучується з найближчою поелемент 11 із внутрішньою сферичною поверхнею рожниною в кільцевому пазу. й зовнішньою плоскою ізолюючою поверхнею Силові камери змінної довжини виконані таким встановлений таким чином, що його плоска поверчином, що зміна їхньої довжини приводить до захня перебуває в ковзному контакті із плоскою позначеним, необхідним для ізоляції, взаємним певерхнею опорної частини ротора 4. Вкладений реміщенням робочої й опорної частин ротора. Віделемент у вигляді з'єднувача 12 має зовнішні циповідно до сутності винаходу сили тиску робочої ліндричні й сферичну ізолюючі поверхні, що перерідини в зазначених силових камерах, прикладені бувають у ковзному ізолюючому контакті із внутрідо робочої й опорної частин ротора, не залежать шніми циліндричною й сферичною поверхнями при даному тиску від зміни довжини силової камевміщуючих елементів відповідно. ри. В інших варіантах виконання силова камера Зазначені силові камери змінної довжини моутворена двома вкладеними елементами 10 жуть бути виконані різними способами, наприклад, (Фіг.3d), установленими з можливістю зворотноз використанням сильфонів або еластичних бічних поступального переміщення, і одним вміщуючим стінок. У переважному варіанті здійснення винахоелементом у вигляді з'єднувача 12, внутрішні стінду силова камера змінної довжини утворена вміки якого перебувають у ковзному ізолюючому конщуючими і вкладеними елементами, установлетакті із зовнішніми стінками обох вкладених еленими з можливістю зворотно-поступального ментів, або силова камера утворена першим переміщення, причому зовнішні стінки вкладених вміщуючим елементом 11 (Фіг.3е) і першим вклаелементів, перебувають у ковзному ізолюючому деним елементом, установленими з можливістю контакті із внутрішніми стінками вміщуючих елезворотно-поступального переміщення, і другим ментів таким чином, що вони герметизують силову вміщуючим елементом об'єднаним з першим камеру при зазначених, необхідних для ізоляції, вкладеним елементом в один з'єднувач 12, зовнівзаємних переміщеннях робочої й опорної частин шні стінки якого перебувають у ковзному ізолююротора. чому контакті із внутрішніми стінками першого Вкладені й вміщуючі елементи можуть бути вміщуючого елемента, а внутрішні стінки перебувиконані у вигляді елементів, відділених від частин вають у ковзному ізолюючому контакті із зовнішніротора, але кінематично зв'язаних з ними. Переми стінками другого вкладеного елемента. важні варіанти здійснення винаходу передбачають Зазначена герметизація ковзного контакту при виконання зазначених вміщуючих елементів або осьових переміщеннях і нахилах може бути здійсвкладених елементів безпосередньо на частинах нена відповідно до існуючого рівня техніки, напри 23 87384 24 клад, з використанням ущільнювальних поясків по-різному, і для повного зрівноважування буде сферичної форми 13 (Фіг.3а, 3b, 3с, 3d, 3е) на зовпотрібно протиставити кожний такої порожнини нішній поверхні вкладених елементів. відповідну силову камеру змінної довжини 6. Їхня Переважний варіант здійснення винаходу пекількість буде кратною кількості шиберних камер. редбачає виконання силових камер змінної довОднак для забезпечення самоущільнення торцежини таким чином, що зворотно-поступального вих поверхонь шиберів 8, що сковзають по обмежпереміщення зазначених вміщуючих і вкладених нику прямого переносу 15 (Фіг.4а), доцільно з'єделементів силової камери при зміні її довжини нати порожнину, розташовану в шиберній камері 7 здійснюється в напрямку, що є по суті паралельз боку того торця шибера, що протилежний ущільним осі обертання ротора. Передбачений такий нюючому торцю, з тією порожниною в кільцевому варіант виконання зазначених силових камер, відпазу 2 між зазначеним шибером і сусіднім шибеповідно до якого сили тиску робочої рідини, що ром, рідина з якої витісняється зазначеним шибеміститься в силовій камері, прагнуть збільшити ром у порожнину нагнітання. У випадку викориссумарну довжину між кінцями її елементів, напритання гідравлічного двигуна рідина, навпаки, клад, шляхом витиснення вкладеного елемента із витісняє шибер. Таким чином, у загальному випадвміщуючого елемента або шляхом розсування ку для забезпечення гідростатичного притиску шипари елементів, зв'язаних ковзним контактом із бера 8 до поверхні обмежника прямого переносу з'єднувачем, і перемістити робочу й опорну части15 з'єднання зазначеної порожнини в шиберній ни ротора ближче до відповідних кришок корпуса. камері 7 має бути здійснене з тієї із двох порожнин Для описаних нижче варіантів виконання машини у кільцевому пазу між зазначеним шибером і сусііз силовим замиканням на ротор винахід передбадніми шиберами, яка має більший тиск. У цьому чає також такий варіант виконання силових камер випадку на протилежний торець шибера буде діязмінної довжини, у якому сили тиску робочої рідити сила більша, ніж ущільнюючий торець, і шибер ни, що міститься в силовій камері, прагнуть змен8 буде притискатися до обмежника прямого перешити сумарну довжину між кінцями її елементів, носу 15 із силою, пропорційної перепаду тиску між наприклад, шляхом вштовхування вкладеного входом і виходом. З метою запобігання надмірних елемента 10 у вміщуючий елемент 11 (Фіг.3f), і, втрат на тертя між поверхнею шибера 8 і обмежтаким чином, перемістити робочу й опорну частиником прямого переносу 15 на зазначеній поверхні ни ротора ближче одна до одної й до відповідних шибера виконана шиберна розвантажувальна покришок корпуса, об'єднаного в операційний вузол рожнина 16, що гідравлічно сполучується з порожкорпуса, розташований між робочою й опорною ниною в шиберній камері, зв'язаною із протилежчастинами ротора. ною поверхнею шибера, а також шиберний При необхідності силові камери можуть бути ущільнюючий виступ 17. Форма й площа шиберної виконані таким чином, щоб зазначене взаємне розвантажувальної порожнини й шиберного ущіпереміщення елементів, які утворюють ці камери, льнюючого виступу повинні визначатися шляхом здійснювалося в напрямку, по суті непаралельнооптимізації співвідношення між величиною витоків му осі обертання ротора. У цьому випадку переду зазорі ковзного ізолюючого контакту поверхні бачено, щоб зазначена сукупність роторних елешибера з обмежником переносу й величиною ментів, яка забезпечує кінематичний зв'язок втрат на тертя торця шибера відносно обмежника робочої й опорної частин ротора, включала засоби прямого переносу. перетворення напрямку сил для передачі руху В одному із переважних варіантів здійснення елементів силових камер на робочу й опорну часвинаходу аксіально-рухомий шибер 8 містить натини ротора. Зазначені засоби перетворення наскрізний канал 18, який з'єднує зазначену порожпрямку сил можуть містити важільні, кулачкові або нину в шиберній камері із шиберною розвантажуінші елементи, відомі з попереднього рівня техніки, вальною порожниною 16 на поверхні шибера, що які використовуються в аналогічних цілях. сковзає на обмежнику прямого переносу, а шибеНа Фіг.1а, 1b, 3с представлені силові камери 6, рний ущільнюючий виступ 17, виконаний таким що включають у себе силові порожнини 14 в опорчином, що зазначена шиберна розвантажувальна ній і робочій частинах ротора, які сполучаються із порожнина 16 сполучується з описаною вище шиберними камерами 7, й трубчасті з'єднувачі 12 з міжшиберною порожниною. В іншому варіанті ущільнювальними поясками 13, установлені своїздійснення винаходу в робочій частині ротора вими кінцями в зазначених силових порожнинах таконані канали 19 (Фіг.5а), що з'єднують зазначені ким чином, щоб забезпечити герметизацію силопорожнини в шиберних камерах з відповідними вих камер при взаємних осьових переміщеннях і міжшиберними порожнинами в кільцевому пазу 2. нахилах робочої й опорної частин ротора. При такім з'єднанні порожнин кількість ізольоВідповідно до винаходу силові камери змінної ваних переносних об'ємів дорівнює кількості шидовжини містять пружні елементи, наприклад, берних камер робочої частини ротора. Відповідно, пружини, для забезпечення ущільнюючого притискількість силових камер може бути тим же. ку частин ротора до кришок корпуса при нульовоЯкщо машина виконана оборотною, тобто му або низькому тиску нагнітання. призначеною для використання як насос або як У загальному випадку міжшиберні порожнини двигун, а також якщо машина виконана реверсивробочої камери, які утворені в області переносу в ною, тобто здатною змінювати напрямок подачі кільцевому пазу 2, можуть не сполучатися з пороробочої рідини без зміни напрямку обертання рожнинами, утвореними в області переносу в шибетора, розташування порожнин підвищеного тиску рних камерах 7 і усередині шиберів 8. У цьому відносно вибраної шиберної камери в області випадку тиск у цих порожнинах буде змінюватися прямого переносу змінюється при зміні режиму 25 87384 26 роботи машини. У цьому випадку для забезпеченУ другому варіанті виконання конструкцій ізоня описаного вище гідравлічного притиску шиберів ляція в робочій камері в області переднього переканали зазначеного гідравлічного з'єднання шибеносу В (Фіг.4а) забезпечується ковзним контактом рних камер з кільцевим пазом містять клапанні шибера 8 з поверхнею обмежника прямого переелементи 69, завдяки чому шиберна камера споносу 15, а ізоляція в робочій камері в області зволучується з тією порожниною в кільцевому пазу ротного переносу D (Фіг.4b) забезпечується ковзміж зазначеним і сусіднім шиберами, у якій тиск ним контактом ділянки дна кільцевого паза в торці більше (Фіг.6). ротора з поверхнею обмежника зворотного переУ такому варіанті виконання одні силові каменосу 21. У цьому випадку конфігурації порожнин у ри змінної довжини доцільно виконати сполученикільцевому пазу, що сполучаються з відповідними ми через канали безпосередньо з порожнинами в силовими камерами, і відповідних ущільнень у кільцевому пазу між шиберами, а інші силові казагальному випадку не тотожні для областей прямери змінної довжини доцільно виконати сполучемого й зворотного переносу. У результаті сили ними із шиберними камерами. При такім з'єднанні тиску рідини, які діють на робочу частину ротора з кількість силових камер змінної довжини доцільно боку робочої кришки корпуса, можуть відрізнятися вибрати рівним подвоєній кількості шиберних капо величині при однаковому тиску в переносних мер робочої частини ротора. У цьому випадку шиоб'ємах в областях прямого й зворотного переноберні ущільнюючі виступи 17, що сковзають по су. Крім того, центри прикладення цих сил до рообмежнику прямого переносу 15, відокремлюють бочої частини ротора зміщені, якщо накласти їх на шиберні розвантажувальні порожнини 16 від обох той самий фрагмент ротора. Величина зсуву сусідніх міжшиберних порожнин у кільцевому пазу центра прикладення сил тиску рідини до робочої 2. Передбачений також такий варіант виконання частини ротора залежить від розмірів і розташунаскрізних каналів у шибері, у якому шиберні розвання ущільнюючих поверхонь торця шибера й вантажувальні порожнини обмежені стінками заділянки дна кільцевого паза відносно один одного. значених каналів. Для того щоб силова камера постійної конфіТиск у зазначених силових камерах змінної гурації могла забезпечувати зрівноважування довжини завжди дорівнює тиску у відповідних повпливів на робочу частину ротора з боку робочої рожнинах у кільцевому пазу. Для зрівноважування камери в обох цих областях, запропонований спосил тиску рідини, які діють на робочу частину росіб зведення до мінімуму змін геометричних характора з боку робочої кришки корпуса, із силами тистеристик порожнин у кільцевому пазу шляхом звеку рідини з боку силових камер розміри, форма й дення до мінімуму площ ущільнюючих ділянок на розташування силових камер повинні вибиратися поверхні дна паза в роторі й максимального наз урахуванням конфігурації розподілу сил тиску ближення цих ділянок до ущільнюючих ділянок між робочою частиною ротора й робочою кришкою торцевих поверхонь шиберів. Із цією метою на корпуса. Зазначені сили тиску створюються як ріповерхні дна кільцевого паза між шиберами викодиною, розташованою в порожнинах робочої канані донні розвантажувальні порожнини 22 і ущімери, так і рідиною, яка перетікає між сусідніми льнюючі виступи 23 (Фіг.4b). Зазначені донні ущіпорожнинами робочих камер з різними тисками, а льнюючі виступи перебувають у ковзному також рідиною, яка випливає з порожнин робочої ізолюючому контакті з обмежником зворотного камери через зазори торцевих ущільнень. переносу й розділяють сусідні переносні об'єми в Винахід передбачає два варіанти виконання області зворотного переносу D. роторних засобів ізоляції зворотного переносу. Для реверсивних або оборотних машин переУ першому варіанті виконання в області звоважний варіант здійснення винаходу Фіг.7 передротного переносу, а також в області прямого перебачає таке виконання донних розвантажувальних носу, ізоляція забезпечується за допомогою ковзпорожнин і ущільнюючих виступів, при якому кожного контакту ділянок торцевих поверхонь шиберів на ділянка дна кільцевого паза між двома сусідніз поверхнею відповідного обмежника переносу. У ми шиберними камерами 7 має між ними, щонайцьому випадку конфігурація порожнин і відповідменше, два ущільнюючі виступи 23 і одну них ущільнень між робочою частиною ротора й розвантажувальну порожнину 22, завдяки чому в робочою кришкою корпуса,що визначають геомеобласті зворотного переносу зазначена донна тричний розподіл сил тиску робочої рідини, які розвантажувальна порожнина відділена ковзним віджимають робочу частину ротора від робочої ізолюючим контактом двох зазначених донних кришки корпуса, однакові в обох областях переноущільнюючих виступів з обмежником зворотного су й дозволяють легко визначити необхідні харакпереносу 21 від обох найближчих шиберних камер теристики силових камер. Однак варто узяти до 7. У цьому випадку засоби зрівноважування локауваги той факт, що в цьому випадку розташування льних тисків містять у собі канали 24 у робочій найближчої міжшиберної порожнини з підвищеним частині ротора, через які кожна донна розвантажутиском відносно вибраної шиберної камери буде вальна порожнина 22 сполучується зі своєю, найрізним для області прямого переносу й області ближчою по кутовій відстані, силовою камерою зворотного переносу, як це описано вище для обзмінної довжини 6. Передбачене також таке виколасті прямого переносу в реверсивних або оборонання зазначених каналів 24, при якому їхні попетних машинах. Таким чином, виконання гідравлічречні розміри близькі або навіть дорівнюють розного зв'язку шиберних камер з кільцевим пазом мірам донних розвантажувальних порожнин. В для гідравлічного притиску шиберів і виконання останньому випадку зазначені донні розвантажусилових камер повинні бути аналогічними описавальні порожнини обмежені стінками зазначених ним вище для машин такого типу. каналів. 27 87384 28 Для машин підвищеного тиску з фіксованим елементами силових камер і сили тертя між часрозташуванням порожнин відносно вхідного й витинами ротора і роторними елементами, які перехідного портів передбачений варіант виконання, у дають обертальний момент, наприклад, шарніраякому кожна ділянка дна кільцевого паза між двоми рівних кутових швидкостей. ма сусідніми шиберними камерами має одну розЗрівноважування опорної частини ротора: вантажувальну порожнину й один ущільнюючий опорні порожнини й засоби зрівноважування локавиступ, який прилягає до першої із двох зазначельних тисків. них шиберних камер, шибер у якій відокремлює Опорна частина 4 ротора (Фіг.1b) зазнає дію зазначену донну розвантажувальну порожнину в симетричних сил з боку силових камер змінної області прямого переносу від порожнини підвищедовжини 6 у напрямку до відповідної поверхні опоного тиску, а розвантажувальна порожнина сполурної кришки 5 корпуса. Таким чином, робоча й чується із другою зазначеною шиберною камерою. опорна частини ротора розсовуються, упираючись На Фіг.7 представлені шиберний ущільнюючий у відповідні ущільнюючі поверхні корпуса. виступ 17 і сусідній донний ущільнюючий виступ Кожна із силових камер змінної довжини 6, 23, які розташовані максимально близько один до включаючи камери, розташовані напроти обмежіншого, тобто на прилягаючих ділянках відповідних ника прямого 15 або зворотного переносу 21, гідповерхонь. равлічно з'єднана засобами зрівноважування лоВ описаних варіантах виконання донних розкальних тисків з найближчою порожниною робочої вантажувальних порожнин і ущільнюючих виступів камери 2 робочої частини ротора 1 і найближчою вибір розмірів силових камер дозволяє здійснити опорною порожниною 25, обмеженою поверхнями аксіальне зрівноважування робочої частини ротоопорного торця опорної частини ротора 4 і поверра в обох областях переносу. Зсув центрів прихнями опорної кришки корпуса 5. кладення сил тиску до робочої частини ротора з Засоби зрівноважування локальних тисків боку робочої кришки корпуса приводить до виникозначають далі сукупність каналів і порожнин, які нення змінних моментів сил, що прагнуть розгорсполучаються друг с другом, утворюючи сукупність нути робочу частину ротора навколо осі, перпенгідравлічних трактів, через які кожна із силових дикулярної осі обертання ротора. Таким чином, камер змінної довжини гідравлічно сполучується з силові камери розташовані з деяким зсувом так, порожниною зазначеного розташування в робочій щоб моменти сил, що виникають в областях прякамері й з опорною порожниною зазначеного розмого й зворотного переносу, компенсують друг ташування. Таким чином, з точки зору гідравлічнодруга. го зрівноважування робочої й опорної частин роЗ метою забезпечення ущільнення між торцетора тиск у силовій камері по суті дорівнює вими поверхнями робочої частини ротора й відповідповідному тиску в порожнинах, гідравлічно сповідними поверхнями робочої кришки корпуса доцілучених з нею, при будь-якому куті повороту ротольно вибирати форму й розміри силових камер ра й при будь-яких витоках з будь-якої порожнини усередині ротора таким чином, щоб забезпечувати або силової камери, які припустимі з точки зору незначний притиск робочої частини ротора до об'ємної продуктивності гідравлічної машини. Заущільнюючих елементів робочої кришки корпуса. значені канали й порожнини можуть бути виконані Для забезпечення зазначеного необхідного притияк у роторі, так і в корпусі. В останньому випадку ску сума площ поперечних перерізів всіх силових канали й порожнини корпуса сполучаються з канакамер змінної довжини повинна перевищувати лами й порожнинами ротора при обертанні ротоплощу проекції кільцевого паза на площину, перра. пендикулярну осі обертання робочої частини роДля різних описаних нижче варіантів виконантора, на величину, яка залежить від площі й хараня машини із силовим замиканням на корпус пектеру прилягання поверхонь ковзного ізолюючого реважний варіант здійснення винаходу передбаконтакту робочої частини ротора до робочої кришчає наявність засобів зрівноважування локальних ки корпуса. Наприклад, у випадку використання тисків, виконаних у вигляді каналів і порожнин у плоских зазорів між поверхнями зазначеного ковзроторі (Фіг.5b). У цьому випадку гідравлічний тракт ного ізолюючого контакту для розрахунку балансу засобів зрівноважування локальних тисків містить сил тиску необхідно додати, щонайменше, 50% канали в робочій частині ротора, які з'єднують кіплощі зазначеного ковзного ізолюючого контакту льцевий паз 2 робочі частини ротора 1 із силовими до зазначеної площі проекції кільцевого паза. У камерами змінної довжини 6, наприклад, канали випадку використання неплоских ізолюючих пове18 у шиберах 8, і шиберні камери 7, що безпосерхонь і зазорів між ними відповідний коефіцієнт, на редньо сполучаються із зазначеними силовими який повинна множитися площа ковзної ізолюючої камерами 6, містить наскрізні канали 26 у силових робочої частини ротора з робочою кришкою корпукамерах 6, а також містить канали в опорній часса при підсумовуванні із площею зазначеної проетині 27 ротора, що з'єднують силові камери 6 з кції кільцевого паза, може визначатися емпірично. опорними порожнинами 25. Мінімально необхідна величина зазначеного Для різних описаних нижче варіантів виконанперевищення площі визначається з урахуванням ня машини із силовим замиканням на ротор перепружності пружних елементів силових камер змінважний варіант здійснення винаходу передбачає ної довжини й сил тертя, які необхідно подолати наявність засобів зрівноважування локальних тисдля забезпечення необхідних взаємних переміків (Фіг.5с, 5d, 5e), виконаних у вигляді комбінації щень робочої й опорної частин ротора. Зазначені каналів і порожнин у роторі з каналами 27-1 і посили тертя включають сили тертя в ковзних ізорожнинами 25 у корпусі, які в цьому випадку з'єдлюючих контактах між вкладеними і вміщуючими нують кільцевий паз робочої частини ротора з 29 87384 30 опорними порожнинами між опорною кришкою Для варіантів виконання машини у вигляді гідкорпуса 5 і опорною частиною ротора 4. равлічного двигуна або насоса, який працює в діаУ переважному варіанті здійснення винаходу пазоні швидкостей обертання й тисків усмоктуванзазначені опорні порожнини 25 виконані в опорній ня, що не породжують кавітації в шиберних частині ротора 4. Як показано на Фіг.5b, 8а, 8b, камерах при вибраному характері переміщення опорні порожнини опорної частини ротора з'єднані шиберів, опорна кришка може не містити ніяких каналами 27 або 27-1 із силовими камерами 6 порожнин. Варіант виконання кришки корпуса з усередині ротора, які містять канали 26 у з'єднуварозподільними порожнинами для зменшення ймочах 12. Таким чином, тиск у кожній опорній порожвірності виникнення кавітації описаний нижче. нині завжди дорівнює тиску у відповідних силових Кількість опорних порожнин в опорній частині камерах змінної довжини й тиску у відповідній поротора дорівнює або є кратною кількості шиберних рожнині робочої камери робочої частини ротора камер у робочій частині ротора. незалежно від наявності дефектів ущільнюючих У переважному варіанті виконання кількість поверхонь, розміру зазорів у торцевих ущільненопорних порожнин дорівнює кількості силових канях і відповідних витоків з опорних порожнин і між мер змінної довжини й кількості шиберних камер у ними. Зазначені витоки залежать від характеру робочій частині ротора, а сума площі опорної поприлягання поверхонь ковзного ізолюючого контарожнини й половини площі ковзного ізолюючого кту опорної кришки корпуса до засобів ізоляції, контакту відповідних засобів ізоляції з опорною якими постачені опорні порожнини опорної частикришкою корпуса дорівнює сумі площі протилежної ни ротора. Ці засоби ізоляції опорних порожнин порожнини, утвореної в кільцевому пазу робочої включають ізолюючі перемички 57 між порожничастини ротора в області зворотного переносу, і нами, характер прилягання яких до опорної кришполовині площі ковзного ізолюючого контакту відки корпуса визначає витоки між опорними порожповідних засобів ізоляції з робочою кришкою корнинами, і периферійні торцеві ущільнення 58, пуса. характер прилягання яких до опорної кришки корУ конкретному випадку опорна частина ротора пуса визначає витоки з опорних порожнин у дремає кільцевий паз і шибери, розташовані в шибернаж (Фіг.1b). них камерах. Шибери, які перекривають кільцевий Розташування, форма й площа опорних поропаз, ділять його на окремі опорні порожнини, локажнин 25 на зовнішньому торці опорної частини льні тиски яких урівноважені у відповідних порожротора з урахуванням площі ковзного ізолюючого нинах робочої камери й силових камер змінної контакту засобів ізоляції опорних порожнин з оподовжини засобами зрівноважування локальних рною кришкою корпуса й розподілу тиску в ньому тисків. вибрані таким чином, що сили тиску, які діють на У цьому випадку поверхня опорної кришки моопорну частину ротора з боку силових камер змінже містити обмежники прямого й зворотного переної довжини, по суті врівноважені тиском з боку носу. При цьому між опорною частиною ротора й опорних порожнин, забезпечуючи лише незначопорною кришкою корпуса в кільцевому пазу утвоний, необхідний для ізоляції, притиск опорної часриться друга робоча камера. Зазначена друга ротини ротора до відповідних ущільнювальних елебоча камера може бути виконана як симетричною ментів корпуса. Таким чином, опорні порожнини першої, як це описано в US 3348494, так і несимевиконують фактично функцію розвантаження опотричною, як це описано в RU 2215903. В останрної частини ротора. Винахід передбачає також ньому випадку роторна машина має можливість варіант виконання, у якому опорні порожнини безроботи в реверсивному режимі, тобто вона може посередньо сполучаються із силовими камерами міняти напрямок потоку рідини без зміни напрямку змінної довжини. обертання вхідного вала. Поняття симетричності Для забезпечення необхідного для ізоляції варто розглядати як симетрію сил тиску при всіх притиску опорної частини ротора до опорної кришположеннях ротора. Другий кільцевий паз може ки корпуса загальна площа поперечного переріза відрізнятися по розмірах від першого за умови силових камер змінної довжини має перевищувати забезпечення описаного вище зрівноважування суму загальної площі проекції опорних порожнин опорної частини ротора. Засоби ізоляції опорних на площину, перпендикулярну осі обертання опопорожнин містять у собі шибери, поверхні яких рної частини ротора, із загальною площею засобів сковзають по обмежнику прямого переносу опорізоляції опорних порожнин, помноженою на відпоної кришки корпуса, і роторні засоби ізоляції звовідний ваговий коефіцієнт, який визначається усеротного переносу, які сковзають по обмежнику редненими по кутах повороту ротора площею й зворотного переносу опорної кришки корпуса. характером прилягання поверхонь ковзного ізоАналогічно описаним вище варіантам виконання люючого контакту опорної частини ротора до опоробочої частини ротора шибери опорної частини рної кришки корпуса і який дорівнює, наприклад, ротора можуть містити шиберні розвантажувальні 50% у випадку плоских поверхонь, аналогічно опипорожнини й шиберні ущільнюючі виступи, а ротосаному вище для робочої частини ротора. Мінімарні засоби ізоляції зворотного переносу можуть льно необхідна величина перевищення площі тавключати або шибери, або ділянки дна кільцевого кож залежить від пружності пружних елементів паза опорної частини ротора з аналогічними донсилових камер і описаних вище сил тертя, які неними розвантажувальними порожнинами й донниобхідно подолати для забезпечення необхідних ми ущільнюючими виступами. взаємних переміщень робочої й опорної частин Для машини з кільцевими пазами й шиберниротора. ми камерами в обох частинах ротора й з обмежниками переносу на обох кришках корпуса визначен 31 87384 32 ня "робоча" і "опорна" відносно частин ротора відплоща проекції кільцевого паза робочої частини носні й використовуються для збереження єдності ротора на цю же площину. Таким чином, як би не термінології. розподілялися зміни тиску в зазорах ковзних ущіВинахід передбачає також варіант виконання з льнюючих контактів частин ротора із кришками більш ніж однією парою обмежників прямого й корпуса у випадку появи локальних дефектів, зворотного переносу на робочій кришці корпуса. вплив цих змін на баланс сил тиску, які діють на Кожна пара обмежників утворює у кільцевому пазу кожну частину ротора, стає несуттєвим. додаткову пару порожнин усмоктування й нагніВиконання в опорній кришці розподільної потання, з'єднаних із вхідним і вихідним портами рожнини усмоктування напроти порожнини усмоквідповідно. Механізм привода шиберів у такий тування знижує схильність до кавітації, оскільки багатоцикловій машині виконаний таким чином, зазначена розподільна порожнина усмоктування що кожний шибер робить стільки циклів повторнозабезпечує гідравлічне з'єднання відповідної шиго переміщення відносно кільцевого паза за один берної камери з порожниною усмоктування робооберт ротора, скільки пар обмежників виконано на чої камери 28 через інші шиберні камери або черобочій кришці корпуса. рез канали в роторі або в корпусі. У порожнині Варіант багатоциклового виконання прийнятусмоктування кілька шиберів перебувають одноний до описаних вище машин із двома кільцевими часно на різних стадіях розгону або гальмування пазами (у робочій і опорній частинах ротора). У (Фіг.9). Шиберні камери 7 у порожнині усмоктувантаких машинах робоча й опорна кришки корпуса ня з'єднані із зазначеною розподільною порожнимають однакову кількість обмежників зворотного й ною усмоктування 28-1 через силові камери 6, які, прямого переносу. Винахід передбачає як симету свою чергу, з'єднані каналами 27 з опорними ричне, так і антисиметричне розташування порожпорожнинами 25 опорної частини ротора, утворюнин усмоктування й нагнітання, утворених у кільючи наскрізний гідравлічний тракт. Гідравлічний цевих пазах робочої й опорної частин ротора. опір каналів 27 і інших компонентів зазначеного Таким чином, при будь-якому характері прилягідравлічного тракту малий. Таким чином, за догання поверхонь зазначених ковзних ізолюючих помогою розподільної порожнини усмоктування контактів незалежно від витоків, які визначаються канали 18 у цих шиберах у цьому випадку з'єднані зазначеним характером прилягання ущільнюючих паралельно. Рідина перетікає в шиберну камеру поверхонь, змінні сили тиску робочої рідини, які такого шибера, аксіальна швидкість якого велика, діють на робочу й опорну частини ротора з боку не тільки безпосередньо через канали в цьому відповідних кришок корпуса, по суті врівноважушибері, але й через канали в шиберах з низькою ються такими ж змінними силами тиску робочої аксіальною швидкістю, що, таким чином, приворідини, які діють із боку силових камер. Незначний дить до падіння тиску в зазначеній шиберній камепритиск, необхідний для забезпечення торцевого рі. Ступінь збільшення максимальної швидкості ущільнення, може в розумних межах бути виконасамоусмоктування в цьому випадку залежить від ний досить малим. кількості шиберів, які перебувають у порожнині Засоби зрівноважування локальних тисків маусмоктування одночасно. Якщо канали виконані в ють на увазі виконання каналів 27 з великою плороторі між шиберами, а не в шиберах, ефект пещею переріза потоку й малим гідравлічним опорерозподілу рідини, що перетікає в шиберні камером, що робить їхнє засмічення зваженими ри для заміщення висунутих шиберів через парачастками практично неможливим і виключає вплив лельні канали й розподільну порожнину, зважених часток у робочій рідині на описаний бааналогічний. Підвищення максимальної швидкості ланс сил тиску. У конкретному варіанті здійснення самоусмоктування в кілька разів є важливою певинаходу розміри поперечного переріза каналів 27 ревагою насосів з розподільною порожниною. близькі до розмірів поперечного переріза опорних Приєднання розподільної порожнини до порту порожнин 25 або навіть збігаються з ними. усмоктування за допомогою каналу в корпусі доЗавдяки зазначеним властивостям засобів зрідатково підвищує граничну швидкість обертання вноважування локальних тисків, скільки б не був ротора без кавітації. У випадку, коли розподільна великий розкид локальних тисків у різних переноспорожнина нагнітання виконана напроти порожниних об'ємах, викликаних місцевими дефектами на ни нагнітання й з'єднана каналом у корпусі з поізолюючих поверхнях, наприклад, внаслідок знортом нагнітання, гідравлічні втрати насоса зменшування, зрівноважування частин ротора значно шуються. не порушується. Іншим способом подолання схильності до каФахівець у даній області техніки може встановітації й підвищення граничної швидкості самоусвити, що усунення причин значної неврівноважемоктування є зміна характеру переміщення шибеності приводить до значного зменшення площі рів. Якщо аксіальне переміщення шибера замінене ковзних ізолюючих контактів. У переважному варіповоротом шибера навколо деякої осі, наприклад, анті здійснення винаходу сумарна площа проекції осі, паралельній осі обертання ротора, це дозвоковзного ізолюючого контакту засобів ізоляції ополяє виключити будь-яку необхідність у шиберних рних порожнин опорної частини ротора з опорною каналах або паралельних каналах, оскільки для кришкою на площину, перпендикулярну осі оберзаміщення шибера, який повертається, рідина петання ротора, значно менше, ніж сума площ опорретікає навколо нього в шиберній камері великої них порожнин, а сумарна площа проекції ковзного площі переріза потоку без якого-небудь значного ізолюючого контакту робочої частини ротора з падіння тиску. Для здійснення такого способу доробочою кришкою корпуса на площину, перпендицільніше використовувати гідравлічні машини із кулярну осі обертання ротора, значно менше, ніж силовим замиканням на ротор, а не на корпус. 33 87384 34 Більш докладний опис розходжень між цими двоСилове замикання на ротор. ма типами архітектури й приклад здійснення такоПередбачений також інший варіант виконання го переміщення шиберів наведені нижче. гідростатичних засобів запобігання деформацій Силове замикання на корпус і антикорпусних поверхонь зазначених ковзних ізолююдеформаційні камери. чих контактів для роторних машин із силовим заНаведений вище опис відноситься до варіантів миканням на ротор. Оскільки ротор приймає на виконання роторної машини, відповідно до яких себе радіальні складові сил тиску робочої рідини в ротор виконаний між робочою й опорною торцекільцевому пазу, він виконаний з достатньою міцвими кришками корпуса, а робоча камера й опорні ністю й твердістю. порожнини виконані на зовнішніх торцевих поверМашини із силовим замиканням на ротор пехнях ротора. Аксіальні сили тиску робочої рідини, редбачають об'єднання робочої й опорної кришок які діють на ротор і на кожну частину ротора, рокорпуса в операційний вузол корпуса, розташовабочу і опорну, урівноважують одна одну й стисканий між робочою й опорною частинами ротора ють кожну частину ротора. Деформацією стиску таким чином, що робоча торцева поверхня робочої можна зневажити для сталевих конструкцій. Аксіачастини ротора перебуває в ковзному ізолюючому льна складова розтягуючих сил тиску рідини в таконтакті з поверхнею робочої кришки операційного ких машинах прикладена до корпуса. Надалі такі вузла корпуса, а поверхня опорного торця опорної конструкції називаються роторними машинами із частини ротора перебуває в ковзному ізолюючому силовим замиканням на корпус. контакті з поверхнею опорної кришки операційного Сили тиску, що діють на кожну кришку зсеревузла корпуса. дини роторної машини, не врівноважені зовні зуОпераційний вузол корпуса може бути виконастрічними силами. При більших тисках нагнітання ний у вигляді єдиної деталі. У такому варіанті видеформація кришок і елементів корпуса, що зв'яконання функцію робочої кришки виконує та торзують кришки, починають впливати на якість торцева поверхня операційного вузла, що перебуває цевих ущільнень. Для роботи з більшими тисками в ковзному ізолюючому контакті з робочою торцевинахід передбачає наявність гідростатичних завою поверхнею робочої частини ротора, а функцію собів запобігання деформації ізолюючих поверопорної кришки виконує протилежна торцева похонь кришок корпуса. верхня операційного вузла, що перебуває в ковзВ одному варіанті виконання зазначених гідроному ізолюючому контакті з поверхнею опорного статичних засобів (Фіг.10) торцеві кришки корпуса торця опорної частини ротора. Відповідні частини виконані із двох елементів: зовнішнього силового такого операційного вузла корпуса розглядаються елемента 29, що приймає на себе сили тиску родалі як робоча й опорна кришки корпуса. бочої рідини, і внутрішнього функціонального елеВинахід передбачає, що описана вище сукупмента 30, що перебуває в ковзному ізолюючому ність роторних елементів, яка забезпечує кінемаконтакті з відповідною частиною ротора. Антитичний зв'язок робочої й опорної частин ротора в деформаційна камера 31, яка з'єднана з порожнитакому варіанті виконання, включає сполучний ною нагнітання через канал 32, виконана між цими роторний елемент, на який передаються розтягуелементами напроти порожнини нагнітання. Форючі сили тиску робочої рідини, які прагнуть віджати ма, розміри й розташування анти-деформаційної робочу й опорну частини ротора від кришок опекамери вибрані таким чином, щоб компенсувати раційного вузла корпуса й друг від друга. Зазначесили тиску рідини на внутрішньому функціональний сполучний елемент може бути з'єднаний з ному елементі 29 кришки корпуса з боку ротора обома частинами ротора через силові камери силами тиску рідини з боку анти-деформаційної змінної довжини або він може бути з'єднаний чекамери 31. У результаті зовнішній силовий елерез зазначені силові камери з однієї із частин ромент 29 кришки приймає на себе сили тиску й витора й жорстко з'єднаний з іншою частиною ротокликані ними деформації. При цьому внутрішній ра. функціональний елемент, розвантажений від сил В одному з варіантів здійснення винаходу ротиску робочої рідини, не підпадає під вплив будьтор має форму, на зразок котушки, показаної на яких деформацій і зберігає форму ущільнюючих Фіг.2d, 2e, 2f, 2g, із двома розділеними частинами поверхонь і якість ущільнень. Анти-деформаційна більшого діаметра 36, які з'єднані середньою часкамера 31 ущільнена по периметрі таким чином, тиною меншого діаметра сполучного роторного що деформація силового елемента 29 кришки не елемента 37. Робоча камера розташована на внуприводить до витоків із цієї камери. трішній торцевій поверхні однієї або обох частин Елементи, які зв'язують між собою кришки кобільшого діаметра. рпуса в роторних машинах із силовим замиканням Нагнітання й усмоктування робочої рідини на корпус, можуть бути виконані у двох варіантах. здійснюється через канали в операційному вузлі Перший варіант передбачає виконання сполучного корпуса 38. Для варіантів виконання насосів зануелемента у вигляді порожнього тіла на зразок бочрювального типу канал усмоктування може не пеки із простором між кришками, у якому розташоваредбачатися. Зовнішні торцеві поверхні операційний ротор (Фіг.2а, 2b). Винахід передбачає також ного вузла виконують ті ж функції, що й внутрішні варіант виконання корпуса на зразок котушки функціональні елементи робочої й опорної кришок (Фіг.2с), коли сполучний елемент 33 корпуса прокорпуса в насосах із силовим замиканням на корходить усередині ротора, установленого на підшипус. Щонайменше, одна з них несе на собі обмежпниках 34 і розташованого між торцевими кришканик зворотного переносу й обмежник прямого пеми 3 і 5 корпуса, які з'єднані зі сполучним реносу. елементом 33 корпуса стяжними гайками 35. 35 87384 36 У такому варіанті здійснення винаходу ротор ном, що в області прямого переносу шибер переможе бути виконаний також у вигляді двох рухокриває кільцевий паз 2, а в області зворотного мих відносно одна одної частин: робочої частини переносу шибер виявляється переміщеним з кіль1, що містить шиберну камеру 7 із шиберами 8 і цевого паза в шиберну камеру 7. Потік рідини, кільцевий паз 2, і опорної частини 4, що містить який генерується поворотом шибера, не викликає або опорні порожнини 25, або також кільцевий паз якого-небудь значного падіння тиску, здатного і шибери, як для варіанта виконання із двома ровикликати кавітацію. Глибина робочої камери в бочими камерами. Перша із зазначених частин такій конструкції може бути збільшена, що дозворотора жорстко з'єднана зі сполучним роторним лить збільшити об'ємну продуктивність при тих же елементом, наприклад, виконана у вигляді твердої габаритах. Збільшення відношення глибини робокотушки, а друга виконана у вигляді кільцевого чої камери до діаметрів ущільнюючих поверхонь елемента, надягнутого на середню частину сполуротора й корпуса приводить, у свою чергу, до змечного роторного елемента, і з'єднана силовими ншення частки втрат на тертя в загальній потужкамерами змінної довжини з першою. На Фіг.2d ності й, отже, до більш високої продуктивності гідпредставлена машина з робочою частиною роторавлічної машини ра, виконаною у вигляді кільцевого елемента, а на Операційний вузол корпуса в машинах із сиФіг.2g - з опорною частиною ротора, виконаною у ловим замиканням на ротор зазнає вплив симетвигляді кільцевого елемента. ричних стискаючих сил тиску рідини й у цілому є На Фіг.2е представлений варіант виконання врівноваженим, що є ефективним засобом запобіротора із двома робочими камерами в обох частигання деформації поверхонь його ковзних ізолююнах ротора й двома комплектами шиберів, причочих контактів. Спосіб його установки на корпусі му одна із частин ротора виконана у вигляді кільповинен забезпечувати можливість вводу-виводу цевого елемента. Обидві кришки корпуса, які рідини з робочої камери насоса й запобігати оберявляють собою торцеві поверхні операційного вутання операційного вузла навколо осі обертання зла корпуса 38, містять обмежники прямого 15 і ротора відносно корпуса (сам корпус безпосередзворотного 21 переносу. У цьому випадку визнаньо може обертатися відносно шасі гідромеханіччення "робоча" і "опорна" відносно частин ротора ної системи в цілому). й кришок корпуса відносні й використовуються з Для зрівноважування тиску в порожнинах між метою збереження єдності термінології. операційним вузлом корпуса й частинами ротора На Фіг.2f представлений варіант виконання машина має містити канали, що з'єднують між соротора з окремим несучим елементом 39 ротора, бою опорні порожнини 25 опорної частини ротора виконаного у вигляді котушки. Робоча 1 і опорна 4 4, силові камери 6 усередині ротора, шиберні качастини ротора встановлені на середній сполучній мери 7 і порожнини в робочій камері. Ці канали частині такого несучого елемента. У цьому випадможуть бути виконані в роторі, проходячи через ку силові камери змінної довжини 6 можуть бути середню сполучну частину ротора. Переважний виконані між внутрішніми торцями цього третього варіант виконання машин із силовим замиканням несучого елемента й обома або однієї із частин на ротор передбачає виконання каналів 27-1 в ротора, робочої або опорної. операційному вузлі корпуса 38, включаючи обмеРозтягуючі складові сил тиску робочої рідини в жник прямого переносу й обмежник зворотного таких машинах приймаються на себе або тими переносу (Фіг.5с-5f). У цьому випадку наскрізні частинами ротора, які досить тверді, або тими чаканали 27-1 в операційному вузлі корпуса 38 в стинами ротора, деформація яких не впливає на областях переносу мають бути виконані таким витоки. чином, щоб запобігти перетіканню робочої рідини Для машин із силовим замиканням на ротор між сусідніми переносними об'ємами й порожнивикористання опорної частини ротора для обміну нами усмоктування й нагнітання. Це означає, що робочої рідини між робочою камерою й шиберною ущільнюючі виступи шиберів 17 або донні ущількамерою ускладнено внаслідок великої довжини й нюючі виступи 23, що перебувають у ковзному складної форми, наявність яких усередині роторізолюючому контакті з ізолюючою поверхнею відних каналів необхідно для цього. Таким чином, у повідного обмежника переносу, мають повністю таких машинах схильність до кавітації зручно доперекривати зазначені наскрізні канали 27-1 опелати шляхом зміни характеру переміщення шибераційного вузла 38, проходячи відповідну ділянку, рів і їхньої форми. причому канал в обмежнику прямого 15 або звороНа Фіг.2g представлений варіант виконання тного 21 переносу, що перекритий поверхнею шимашини з робочою частиною ротора, виконаною у бера 8 або дна кільцевого паза 2 з боку робочої вигляді котушки. Для розміщення механізму причастини ротора 1, у той же час перекривається вода шиберів у такій конструкції може бути викоковзним ізолюючим контактом поверхні опорної ристаний задній торець робочої частини ротора 1 і частини ротора 4 з опорною кришкою 5 операційчастина корпуса 40, яка примикає до нього. Шибеного вузла корпуса 38. ри 8 розташовані в шиберних камерах 7 робочої Винахід передбачає також такий варіант викочастини ротора 1 з можливістю повороту навколо нання машини із силовим замиканням на ротор, у осі 41, паралельної осі 9 обертання ротора. Кожякому опорні порожнини 25 виконані не в опорноний шибер має осьовий виступ 42, що проходить му торці опорної частини 4 ротори, а в опорній через задній торець робочої частини ротора 1. кришці операційного вузла корпуса 38 (Фіг.5с, 5е, Осьовий виступ 42 містить поворотний важіль 43, 5f). Засоби ізоляції опорних порожнин у такому що сковзає при обертанні ротора по кулачковій варіанті виконання містять розділові перемички напрямній канавці 44 і повертає шибер таким чиміж порожнинами в корпусі, характер прилягання 37 87384 38 яких до опорної частини ротора визначає витоки ня для такого ротора аналогічні рішенням для роміж опорними порожнинами, а також включає петора у вигляді котушки. риферійні ізолюючі поверхні, характер прилягання Можливий також варіант з'єднання опорної й яких до опорної частини ротора визначає витоки з робочої частин ротора безпосередньо сукупністю опорних порожнин у дренаж. силових камер змінної довжини 6 (Фіг.2і), виконаРозташування, форма й площа цих опорних них таким чином, щоб сили тиску робочої рідини, порожнин на опорній кришці операційного вузла яка міститься в них, прагнули зблизити робочу 1 і корпуса, з урахуванням площі ковзного ізолюючого опорну 4 частини ротора й зрівноважити сили тисконтакту засобів ізоляції опорних порожнин з опоку, які віджимають їх від операційного вузла 38 рною частиною ротора й розподілу тиску в ньому, корпуса й друг від друга. вибрані таким чином, що сили тиску робочої рідиЗавдяки описаній здатності силових камер ни, що міститься в силових камерах змінної довзмінної довжини зберігати герметичність при взаєжини, які прагнуть притиснути опорну частину ромних переміщеннях частин ротора, що включають тора до опорної кришки операційного вузла нахили, силові камери в роторі таких машин, коли корпуса, по суті врівноважуються силами тиску з вони встановлені на робочій або опорній частині з боку опорних порожнин, забезпечуючи лише небоку, протилежному операційному вузлу корпуса, значний, необхідний для ізоляції, притиск опорної крім своїх основних функцій виконують також фунчастини ротора до відповідних ущільнюючих елекцію запобігання деформації ізолюючих поверхонь ментів корпуса. відповідної частини ротора під дією аксіальних Радіальні розміри цих порожнин вибрані таким складових сил тиску робочої рідини, аналогічно чином, щоб забезпечувати описане значне зрівноанти-дeформаційним камерам у машинах із силоважування опорної частини ротора, а їхні дугові вим замиканням на корпус. Таким чином, сили розміри вибрані таким чином, щоб запобігати витиску деформують зовнішню частину сполучного току робочої рідини між сусідніми переносними роторного елемента, на яку опираються силові об'ємами й порожнинами усмоктування й нагнітанкамери й деформації якої несуттєві для ізоляції. ня. Це означає, що ізолюючі поверхні опорної часКонструкції із силовим замиканням на ротор тини ротора 4, включаючи розділові перемички між приводять до ускладнення ротора, але дозволяканалами 27 (Фіг.5е), що перебувають у ковзному ють значно спростити й полегшити конструкцію ізолюючому контакті з ізолюючою поверхнею опекорпуса. Це може бути важливо, якщо така консраційного вузла корпуса 38, мають повністю перетрукція використовуються, наприклад, як насоснокривати зазначені опорні порожнини 25 операціймоторний вузол у двох- або багатомоторній гідроного вузла 38, проходячи відповідну ділянку. У механічній передачі, у якій як ротор, так і корпус такому варіанті виконання, як це представлено на повинні обертатися відносно шасі агрегату. РозФіг.5с, 5f, поверхня опорного торця опорної частиташування механізму привода шиберів на зовнішни ротора 4 може не містити ніяких порожнин. Заніх торцях ротора й зміна характеру переміщення значені опорні порожнини 25 в опорній кришці шиберів дозволяють збільшити відносну глибину операційного вузла корпуса гідравлічно сполучаробочої камери й продуктивність машини й виклюються через зазначені канали 27-1 із сусідніми по чити причини виникнення кавітації в шиберних кутовій відстані порожнинами в робочій камері камерах. робочої частини ротора 1 таким чином, що кожний Засоби зрівноважування локальних тисків в канал 27-1, виконаний в обмежнику прямого 15 описаних варіантах здійснення винаходу включаабо зворотного 21 переносу й перекритий поверхють сукупність каналів у роторі, а в деяких варіаннею шибера 8 або дна кільцевого паза 2 з боку тах виконання вони також включають канали в робочої частини ротора 1, сполучується з опорною корпусі, зокрема, в операційному вузлі корпуса. порожниною 25, що у той же час перекрита ковзЗалежно від компонування відповідно до якогоним ізолюючим контактом поверхні опорної частинебудь конкретного варіанта здійснення винаходу ни ротора 4 з опорною кришкою 5 операційного зазначена сукупність каналів у роторі включає або вузла корпуса 38. канали, що з'єднують силові камери змінної довУ конкретному варіанті здійснення винаходу жини з кільцевим пазом робочої частини ротора, поперечні розміри каналів 27-1 близькі до попереабо канали, що з'єднують силові камери змінної чних розмірів опорних порожнин 25 або навіть збідовжини з опорними порожнинами, або канали, що гаються з ними (Фіг.5е). з'єднують опорні порожнини з кільцевим пазом Інший можливий варіант виконання машини із робочої частини ротора, або комбінацію перелічесиловим замиканням на ротор передбачає виконих каналів. Зазначені канали в роторі можуть нання ротора не у вигляді котушки, а у вигляді включати шиберні камери, канали в шиберах, а порожнього тіла (бочки) (Фіг.2h), у якому сполучтакож канали в силових камерах. ний роторний елемент 37 містить середню частиВинахід передбачає також варіанти виконання ну, виконану у вигляді порожнього циліндра 45, із силовими камерами змінної довжини, безпосеякий з'єднує розділені торцеві частини 46 ротора редньо з'єднаними з кільцевим пазом (Фіг.5f) або з таким чином, що усередині ротора утворений проопорними порожнинами (Фіг.2j). В останньому вистір, у якому встановлений операційний вузол 38 падку передбачений варіант виконання машини із корпуса. У цьому випадку операційний вузол корсиловими камерами змінної довжини 6, що містять пуса встановлений на корпусі за допомогою вала вміщуючі елементи у вигляді силових порожнин 14 47, який проходить по осі через одну з роздільних робочої частини ротора 1, які безпосередньо споторцевих частин 46 ротора. Запропоновані рішенлучаються з кільцевим пазом 2 робочі частини ротора 1, силові порожнини 14 опорної частини 39 87384 40 ротора 4, які безпосередньо сполучаються з опоркамери здійснюється через канали в опорній часними порожнинами 25 між опорною частиною ротині ротора й розподільну порожнину в опорній тора 4 і опорною кришкою 5, і вкладені елементи у кришці корпуса. вигляді з'єднувачів 12, розташованих у зазначених Зазначені канали мають великий прохідний силових порожнинах. У такому варіанті виконання переріз потоку, не створюють значимих перепадів засобу зрівноважування локальних тисків включатиску при перетіканні рідини й не піддаються ють отвори 48 (Фіг.2j) у роторі, утворені при зазнавпливу зважених часток. ченому безпосереднім з'єднанні силових камер 6 з Зовнішній торець ротора насоса із силовим кільцевим пазом 2, канали 26 у з'єднувачах 12 і замиканням на ротор може бути використаний для отвори 48-1, утворені при безпосереднім з'єднанні розміщення механізму привода шиберів з поворосилових камер 6 з опорними порожнинами 25. Затним переміщенням шиберів, що не створює знасоби зрівноважування локальних тисків у варіанті чимих перепадів тиску в шиберній камері. виконання такої машини із силовим замиканням на Для докладного опису конструкції й роботи одротор включають отвори 48 у роторі, утворені в ного з варіантів здійснення запропонованого виназазначеному безпосереднім з'єднанні силових каходу слід розглянути варіант виконання роторної мер 6 з кільцевим пазом 2, і канали 27-1 в операшиберної машини із силовим замиканням на корційному вузлі корпуса 38, що з'єднують кільцевий пус у вигляді порожнього циліндра ("бочки") і з паз 2 з опорними порожнинами 25. одним робочим кільцевим пазом. Таким чином, сутність описаних рішень, які Роторна шиберна машина в даному варіанті усувають причини дисипативних втрат енергії на здійснення винаходу (Фіг.1а, 1b, 2а, 2b, 9 і 10) містертя в торцевих ущільненнях і кавітацію, а також тить два головних вузли: корпус і ротор, установзабезпечують надійність насосів, полягає в настулений усередині корпуса з можливістю обертання. пному. Ротор містить робочу частину 1 із шиберними Ротор виконується із двох частин: робочої й камерами 7, на робочій торцевій поверхні якої виопорної, з'єднаних через силові камери змінної конаний кільцевий паз 2 з постійним прямокутним довжини таким чином, що зміна довжини силових поперечним перерізом, що з'єднується із шиберкамер приводить до незначних взаємних осьових ними камерами 7, у яких розташовані шибери 8 з переміщень і нахилів робочої й опорної частин наскрізними каналами 18. ротора, необхідних для забезпечення їх ковзного Корпус 40 виконаний із вхідним 49 і вихідним ізолюючого контакту з відповідними ущільнюючи50 портами й з торцевими робочою 3 і опорною 5 ми поверхнями робочої й опорної кришок корпуса. кришками, кожна з яких складається із силового Між опорною частиною ротора й опорною кришкою елемента 29 і внутрішнього функціонального елекорпуси виконані опорні порожнини. мента 30, причому між зазначеними силовими й Засоби зрівноважування локальних тисків зафункціональними елементами виконані антибезпечують рівність тисків у всіх силових камерах деформаційні камери 31, які сполучаються з вихітискам у відповідних опорних порожнинах і порождним портом 50, а на функціональному елементі нинах робочої камери незалежно від характеру опорної кришки виконані розподільні порожнини прилягання поверхонь всіх ковзних ізолюючих конусмоктування 28-1 і нагнітання 51-1, розділені ізотактів і пов'язаних з ними витоків. Завдяки вибору люючими перемичками 57. форм, розмірів і розташування силових камер і Робоча камера машини обмежена в радіальопорних порожнин утворюється близький до дзерному напрямку внутрішніми поверхнями кільцевого кально-симетричного розподіл сил тиску, які діють паза 2, а в осьовому напрямку - внутрішньою пона протилежні торці обох частин ротора й, таким верхнею робочої кришки 3 корпуса й дном кільцечином, врівноважують кожну із цих частин окремо. вого паза 20. У робочій камері установлені обмежПритиск частин ротора до кришок корпуса, необник прямого переносу 15, обмежник зворотного хідний для забезпечення ізоляції в торцевих ущіпереносу 21 і утворені порожнина усмоктування льненнях, і пропорційні цьому притиску втрати на 28, яка з'єднана із вхідним портом 49, і порожнина тертя можуть бути в розумних межах скільки занагнітання 51, яка з'єднана з вихідним портом 50. вгодно малими. Зазначена рівність тисків, що виПорожнини усмоктування й нагнітання з'єднані із значає цей притиск, не порушується зміною хараквхідним і вихідним портами відповідно через канатеру прилягання поверхонь ковзних ізолюючих ли 52, 53 у робочій кришці 3 корпуса. контактів, зокрема, появою локальних дефектів на Для розгляду процесів, що відбуваються в ущільнюючих поверхнях. машині при переносі робочої рідини, виділені чоУ цьому випадку один з вузлів, або роторний, тири області: область усмоктування А, область або статорний (тут він частіше називається корпупрямого переносу В, область нагнітання С і обсом) виконаний таким чином, щоб приймати на ласть зворотного переносу D. себе розтягуючі сили тиску робочої рідини, а інший Область усмоктування А відповідає розташувузол приймає на себе стискаючі сили тиску робованню порожнини усмоктування 28, а область начої рідини. Елементи, які деформуються під вплигнітання С відповідає розташуванню порожнини вом осьових сил тиску у вузлі, який приймає на нагнітання 51. Область прямого переносу В розсебе розтягуючі сили тиску робочої рідини, віддіташована між областями усмоктування А и нагнілені засобами передачі тиску від елементів, плоскі тання С. У цій області рідина, що перебуває в роповерхні яких забезпечують ковзний ізолюючий бочій камері між шиберами 8 і в порожнинах контакт. ротора, яка сполучаються з робочою камерою, У насосах із силовим замиканням на корпус переноситься з області усмоктування А в область усмоктування рідини в шиберні камери й силові нагнітання С. В області зворотного переносу D 41 87384 42 частина рідини з області нагнітання С переноситьповинен бути кінематично зв'язаний з аксіальнося назад в область усмоктування А. рухомим обмежником прямого переносу для того, Обмежник прямого переносу 15, установлений щоб забезпечувати зміну ступеня висування шина робочій кришці корпуса, розташований у робоберів із шиберних камер у кільцевий паз, яка відчій камері в області прямого переносу В і перебуповідає зміні площі поперечного переріза робочої ває в ковзному контакті з торцевими поверхнями камери в області прямого переносу. шиберів 8, висунутих у кільцевий паз 2, забезпеРотор містить також опорну частину 4 (Фіг.1b), чуючи, таким чином, можливість відділення шибена зовнішньому торці якої виконані опорні порожрами, щонайменше, однієї міжшиберної порожнинини 25. Зазначені опорні порожнини ізольовані ни 62 від порожнини усмоктування 28 і від плоскими поверхнями засобів ізоляції опорних порожнини нагнітання 51. порожнин, а саме, ізолюючими перемичками 57 і В інших варіантах здійснення даного винаходу периферійними торцевими ущільненнями 58, за зазначений обмежник може бути виконаний рухорахунок ковзного ізолюючого контакту зазначених мим в аксіальному напрямку. У випадку його аксіплоских поверхонь із плоскими ізолюючими поверального переміщення площа поперечного переріза хнями функціонального елемента 30 опорної криробочої камери в області прямого переносу змінюшки корпуса 5. ється, і, таким чином, змінюється об'ємна продукЗазначені робоча й опорна частини ротора тивність машини. Для управління його аксіальним встановлені на підшипниках 34 на робочої 3 і опопереміщенням машина повинна мати механізм рної 5 кришках корпуса відповідно й з'єднані із привода обмежника прямого переносу. У машині з вхідним валом 60 за допомогою шарнірів 61 таким фіксованою об'ємною продуктивністю зазначений чином, щоб обертатися синхронно, але мати при обмежник прямого переносу може бути виконаний цьому можливість робити відносно одна одної неу вигляді плоскої ізолюючої перемички на робочій значні осьові переміщення й нахили, щонайменше, кришці корпуса. достатні для забезпечення ковзного ізолюючого Обмежник зворотного переносу 21 установлеконтакту обох зазначених частин ротора з відповіний на робочій кришці 3 корпуса, розташований у дними кришками корпуса. робочій камері в області зворотного переносу D, Ротор містить також силові камери змінної доконтактує з можливістю ковзання з роторними завжини 6, розташовані між робочою частиною рособами ізоляції зворотного переносу, а саме, із тора 1 і опорною частиною ротора 4. Зазначені внутрішніми поверхнями кільцевого паза 2, і, тасилові камери в даному варіанті виконання машиким чином, розділяє порожнини усмоктування 28 і ни утворені силовими порожнинами 14, виконанипорожнини нагнітання 51 робочої камери. ми на звернених друг до друга поверхнях робочої Механізм привода шиберів 54 виконаний у ви1 і опорної 4 частин ротора, і трубчастими з'єднугляді кулачкового механізму, що містить установвачами 12, установленими з можливістю ковзання лений на корпусі 40 носій 55 кулачкової напрямної в зазначених силових порожнинах. Трубчасті з'єдканавки 44, у якій сковзають бічні виступи 56 шинувачі містять ущільнювальні пояски 13. Їхня форберів 8. Профіль кулачкової канавки визначає хама, розташування й розміри вибрані таким чином, рактер осьового переміщення шиберів при оберщоб забезпечувати ізоляцію силових камер у танні ротора. Механізм привода шиберів управляє всьому діапазоні осьових переміщень і нахилів циклічним переміщенням шиберів 8 відносно роопорної частини ротора відносно робочої частини бочої частини 1 ротора при його обертанні таким ротора. Є пружини 59, установлені в силових качином, що шибери 8 в області усмоктування А мерах змінної довжини для забезпечення ущільвисуваються із шиберних камер 7 в аксіальному нення при відсутності тиску. Однакова зміна довнапрямку у кільцевий паз 2 і перекривають попежини всіх силових камер 6 приводить до речний переріз робочої камери в області прямого поступального взаємного переміщення робочої 1 і переносу В, а в області нагнітання С убираються з опорної 4 частин ротора, у той час як різна зміна кільцевого паза 2 у шиберні камери 7 і відкривадовжини різних силових камер 6 приводить до ють поперечний переріз робочої камери в області взаємних нахилів робочої 1 і опорної 4 частин розворотного переносу D. тора. Обмежник прямого переносу 15 постачений Засоби зрівноважування локальних тисків у ділянкою розмикання з канавкою 63 (Фіг.1b). Розданому варіанті виконання машини містять шибеміри й розташування канавки вибрані таким чином, рні камери 7 і канали 18 у шиберах, за допомогою щоб забезпечити зрівноважування тиску на торцях яких кожна із зазначених порожнин робочої камери шибера до початку його осьового переміщення з 28, 51 і 62 сполучується із силовими порожнинами кільцевого паза в шиберну камеру. 14 робочої частини ротора, канали 27, за допомоІнші варіанти здійснення даного винаходу могою яких силові порожнини 14 опорної частини жуть передбачати інший характер переміщення ротора сполучаються з опорними порожнинами 25, шиберів. Припустимі будь-які види переміщення і канали 26 у з'єднувачах 12. Зазначені канали шиберів відносно ротора, які приводять до циклічмають малий гідравлічний опір, завдяки чому при ної зміни ступеня перекривання шибером попешвидкості потоку робочої рідини через кожної із речного переріза кільцевого паза. Наприклад, крім зазначених каналів, яка відповідає максимально конструкцій з осьовим переміщенням, можливі припустимому витоку з робочої камери, падіння конструкції з радіальним переміщенням шиберів, з тиску в цьому каналі значне, тобто в сотні разів, їхнім поворотним переміщенням, а також з комбіменше номінального тиску нагнітання. Таким чинацією таких переміщень. У насосах зі змінною ном, з точки зору балансу сил тиску, які діють на об'ємною продуктивністю зазначений механізм частини ротора при будь-якому куті повороту ро 43 87384 44 тора, локальні тиски в опорній порожнині й у споних зазорах, які примикають до нього. Даний насос лученій з нею силовій камері й порожнині в робопрацює наступним чином. чій камері по суті рівні при будь-якому припустиУ початковий момент циклу, рівному одному мому рівні витоків з будь-якої зазначеної оберту ротора, вибраний шибер перебуває на грапорожнини. ниці області зворотного переносу й області усмокТорці шиберів, висунутих у кільцевий паз, містування. тять шиберні ущільнюючі виступи 17, що замикаПри обертанні вхідного вала 60 (Фіг.2а) оберють при ковзному контакті міжшиберні порожнини тальний момент передається через шарніри 61 прямого переносу 62 з обмежником прямого переробочої 1 і опорної 4 частинам ротора, викликаючи носу. їхнє обертання відносно корпуса 40. Дно 20 кільцевого паза 2 містить донні ущільПри обертанні ротора (Фіг.1а, 2b, 9) бічний винюючі виступи 23, які замикають при ковзному конступ 56 шибера 8 сковзає по напрямній кулачковій такті з обмежником зворотного переносу донні канавці 44, якій додана така форма, щоб шибер в розвантажувальні порожнини 22, які через канали області усмоктування висувався із шиберної каме18 у шиберах і шиберних камерах 7 сполучаються ри 7 у кільцевий паз 2. При цьому через канал 52 і із силовими камерами 6. Площа поверхні ковзання розподільну порожнину усмоктування 28-1 в опордонного ущільнюючого виступу 23 у даному варіаній кришці 5, опорну порожнину 25 і канал 27 в нті виконання машини дорівнює площі поверхні опорній частині ротора й через трубчастий з'єднуковзання шиберного ущільнюючого виступу 17. вач 12 у силовій камері 6 робоча рідина заповнює Кількість опорних порожнин 25 дорівнює кільпростір у шиберній камері 7, що звільняється шикості шиберних камер 7. Опорні порожнини 25 мабером 8 під час його висування. Крім того, частина ють форму овалів, їхня радіальна ширина доріврідини проходить у звільнений об'єм у шиберній нює радіальній ширині кільцевого паза 2. Сума камері через канал 18 (Фіг.9) в самому шибері 8 і площ опорних порожнин 25 і розділових перемичерез канали в інших шиберах, які сполучаються з чок 57 дорівнює площі дна кільцевого паза 2. При розподільною порожниною усмоктування. Зазнацьому площі поверхонь ковзання розділових печена рідина, що заповнює простір у шиберній каремичок 57 дорівнюють площам ковзання повермері 7, який звільняється шибером 8, що висувахонь донних ущільнюючих виступів 23, а площі ється із шиберної камери, компенсує той об'єм, що ковзних ізолюючих контактів периферійних торцезаміщається частиною шибера 8 у кільцевому пазу вих ущільнень 58 з ізолюючими поверхнями опор2. Наявність розподільної порожнини 28-1 в опорної кришки корпуса 5 дорівнюють відповідним ній кришці 5 корпуса й каналів 52 і 27 зменшує площам ковзних ізолюючих контактів робочої часгідравлічний опір тракту, по якому рідина заповнює тини ротора 1 з робочою кришкою корпуса 3. Опошиберну камеру 7 при висуванні шибера 8, зменрні порожнини 25 розташовані напроти кільцевого шуючи, тим самим, схильність насоса до кавітації, паза 2, а розділові перемички 57 розташовані наі дозволяє збільшити максимальну швидкість проти донних ущільнюючих виступів 23. усмоктування. Кількість силових камер змінної довжини 6 доУ той час як робоча рідина в силовій камері рівнює кількості шиберних камер 7. Поперечний перебуває під низьким або нульовим тиском, сипереріз силових камер змінної довжини 6 має крулові порожнини силової камери розсовуються глу форму. Сума площ поперечних перерізів силопружинами 59 (Фіг.2а). Висунутий шибер в області вих камер 6 перевищує суму площі дна кільцевого прямого переносу В контактує з можливістю ковпаза 2 і половину площі ковзного ізолюючого конзання своїм ущільнюючим виступом 17 з обмежнитакту робочої частини ротора з робочою кришкою ком прямого переносу 15 і замикає позаду міжшикорпуса на величину, достатню для незначного, берну порожнину 62 (Фіг.9) прямого переносу, яка необхідного для ізоляції, притиску робочої 1 і опозамкнута ущільнюючим виступом попереднього рної 4 частин ротора до відповідних кришок корпушибера 8' спереду за напрямком обертання ротоса 3 і 5. ра. Ізолююча перемичка 57 опорної частини ротоРобота описаного варіанта виконання машини. ра в області прямого переносу контактує з можлиРозглянемо роботу описаної вище роторної вістю ковзання із плоскою ізолюючою перемичкою шиберної машини в режимі насоса й баланс сил 64 опорної кришки корпуса й замикає позаду опортиску робочої рідини, які діють на робочу й опорну ну порожнину 25, яка замкнута попередньою печастини ротора. Для гідравлічного двигуна з поремичкою 57' спереду за напрямком обертання правкою на описану вище різницю в гідравлічному ротора. Ізоляція силової камери змінної довжини 6 притиску шиберів справедливі такі ж твердження. забезпечується за допомогою ущільнювальних Для розгляду повного циклу, що складається з поясків 13 трубчастого з'єднувача 12. Таким чиусмоктування, прямого переносу, нагнітання й ном, об'єм 65, який переноситься у цей момент зворотного переносу, узятий одиночний переносчасу і який включає в себе об'єми міжшиберної ний об'єм, сформований порожнинами, які при порожнини 62, каналу 18 у шибері 8, шиберної переносі з'єднані із шиберною камерою одного камери 7, порожнин 14 і каналу 26 силової камери вибраного шибера. Початковому моменту розгля6, каналу 27 і опорної порожнини 25 в опорній часду відповідає положення вибраного шибера на тині ротора 4, виявляється замкнутим в області початку області усмоктування. Розгляд балансу прямого переносу. сил, які діють на частини ротора, здійснюється При обертанні ротора цей об'єм 65, який певиходячи з локальних тисків, що встановилися в реноситься у цей момент часу, в області прямого порожнинах переносного об'єму й в ущільнювальпереносу В переміщається від області усмоктування А к області нагнітання С. Завдяки переті 45 87384 46 канню робочої рідини між сусідніми переносними перемичка 57' опорної порожнини 25 вибраного об'ємами, в міру того, як зазначений переносний переносного об'єму зміщається з ізолюючої переоб'єм переміщується в напрямку до області нагнімички 64 в область розподільної порожнини нагнітання, тиск у ньому підвищується. Характер підтання 51-1 опорної кришки корпуса 5. При цьому вищення тиску залежить від швидкості обертання вибраний переносний об'єм з'єднується з областю ротора, вихідного тиску, характеру прилягання нагнітання. поверхонь ізолюючих контактів, тобто зазорів між При проходженні області нагнітання С всі повсіма ущільнюючими поверхнями в області пряморожнини вибраного переносного об'єму й ізолюючі го переносу й наявності локальних дефектів на перемички між опорними порожнинами 25 опорної них, і може розрізнятися для різних переносних частини ротора 4 перебувають під тиском нагніоб'ємів. Однак завдяки наявності засобів зрівнотання. Завдяки описаним вище властивостям сиважування локальних тисків у вигляді сукупності лових камер 6 і опорних порожнин 25, а також ущіканалу 18 у шибері 8, каналу 27 в опорній частині льнювальних поясків 67 і 66 (Фіг.1а, 1b) на опорній ротора й каналу 26 у трубчастому з'єднувачі 12 5 і робочій 3 кришках корпуса, сили тиску, які діють тиск у всіх зазначених порожнинах 62, 18, 7, 14, 27 на робочу частину ротора з боку міжшиберних і 25, що утворюють вибраний переносний об'єм, порожнин 62 і з боку силових камер 6, а також сиоднаковий. В міру того, як тиск рідини в силовій ли тиску, які діють на опорну частину ротора 4 з камері 6, яка входить у розглянутий переносний боку опорних порожнин 25 і з боку силових камер 6 об'єм, підвищується, сили гідростатичного тиску в області нагнітання С, також взаємно врівноварідини починають грати все більш важливу роль у жуються, за винятком мінімально необхідного прибалансі сил, які діють на робочу й опорну частини тиску частин ротора до відповідних кришок корпуротора, а роль пружин 59 (Фіг.2а) стає менш значса. ною. Розміри кільцевого паза 2, площа ковзного Завдяки такому взаємному зрівноважуванню ізолюючого контакту робочої частини ротора з робоча й опорна частини ротора не піддаються робочою кришкою корпуса, які визначається в осьовим деформаціям і зберігають плоску форму цьому випадку шириною ущільнювальних поясків ущільнюючих поверхонь. 66 (Фіг.1b) робочої кришки корпуса, і розміри силоСили тиску рідини передаються через антивих камер 6 вибрані таким чином, щоб сили тиску деформаційні камери 31 на зовнішні силові елерідини, які діють на робочі частині ротора з боку менти 29 робочої й опорної кришок корпуса, оскіміжшиберних порожнин 62, були на вибрану нельки їхня деформація менше впливає на витоки, значну величину менше, ніж сили тиску, які діють чим деформація відповідних функціональних елеіз боку силових камер 6, для того, щоб забезпечиментів 30. Такі функціональні елементи зазнають ти мінімально необхідний притиск робочої частини вплив дії лише незначної частини сил тиску, необротора 1 до робочої кришки корпуса 3. Зазначена хідної для забезпечення притиску до силового величина різниці сил тиску вибирається з урахуелемента. Їхні ущільнюючі поверхні залишаються ванням сил тертя в силових камерах і в шарнірних плоскими й забезпечують ізоляцію. з'єднаннях частин ротора з валом. Аналогічним В міру того, як вибраний шибер проходе обчином розміри й форма опорних порожнин 25 ополасть нагнітання, бічний виступ 56 шибера сковзає рної частини ротора 4 і розміри ущільнювальних по кулачковій напрямній канавці 44, якій додана поясків 67 (Фіг.1а) опорної кришки корпуса 5 вибитака форма, щоб шибер в області нагнітання 3 раються таким чином, щоб сили тиску рідини, які висувався з кільцевого паза 2 у шиберні камери 7. діють на опорну частину ротора з боку опорних При цьому робоча рідина через канали 18 у шибепорожнин 25, були на вибрану незначну величину рах 8 і через канали 26 у трубчастих з'єднувачах менше, ніж сили тиску, які діють із боку силових 12 витісняється у вихідний порт 50 із простору в камер 6, для того, щоб забезпечити мінімально шиберній камері 7, займаного шибером, який винеобхідний притиск опорної частини ротора 4 до сувається, 8, компенсуючи об'єм, що звільняється опорної кришки корпуса 5. Взаємне розташування шибером у кільцевому пазу. Таким чином, об'ємна міжшиберних порожнин 62, силових порожнин 14 і продуктивність насоса не залежить від розмірів опорних порожнин 25 вибирається таким чином, шибера. щоб звести до мінімуму моменти зустрічних сил При наближенні до області зворотного перетиску робочої рідини, які діють на робочу й опорну носу D вибраний шибер повністю висувається в частини ротора. Таким чином, сили тиску, що дішиберну камеру. Донні ущільнюючі виступи 23 у ють на робочу частину ротора з боку міжшиберних кільцевому пазу 2, які примикають до вибраного порожнин і з боку силових камер, по суті врівновашибера попереду й позаду за напрямком обертанжуються, тобто взаємно врівноважують одна одну ня ротора, переміщаються з області нагнітання в за, виключенням незначного притиску, необхідного область зворотного переносу й утворюють там для забезпечення належного торцевого ущільненковзний контакт із поверхнею обмежника зворотня, з боку силових камер до робочої кришки корпуного переносу, замикаючи, таким чином, донну са. Аналогічним чином по суті врівноважуються порожнину в кільцевому пазу. Ізолююча перемичка сили тиску, які діють на опорну частину ротора з 57 опорної частини ротора 4 перебуває в ковзному боку опорних порожнин і з боку силових камер. контакті із плоскою ізолюючою перемичкою 64 Наприкінці проходження вибраним переносопорної кришки корпуса в області зворотного пеним об'ємом області прямого переносу ущільнююреносу й замикає позаду опорну порожнину 25, яка чий виступ 17 попереднього шибера 8' переміщаспереду за напрямком обертання ротора замкнута ється на ділянку розмикання обмежника прямого попередньою ізолюючою перемичкою 57'. Ізоляція переносу 15. У той же час попередня розділова силової камери змінної довжини 6 забезпечується 47 87384 48 ущільнювальними поясками 13 трубчастого з'єдбоку донних розвантажувальних порожнин 22, бунувача 12. Таким чином, в області зворотного пели на вибрану незначну величину менше, ніж сили реносу виявляється замкнутим черговий об'єм тиску з боку силових камер 6, для того, щоб забеззворотного переносу 68, що включає в себе об'єми печити мінімально необхідний притиск робочої донної розвантажувальної порожнини 22, каналу частини ротора до робочої кришки корпуса 3. Вза18 у шибері 8, шиберної камери 7, порожнин 14 і ємне розташування донних розвантажувальних каналу 26 силової камери 6, каналу 27 і опорної порожнин 22 і силових порожнин 14 вибирається порожнини 25 в опорній частині ротора 4. таким чином, щоб звести до мінімуму моменти При обертанні ротора цей черговий об'єм звозазначених зустрічних сил тиску робочої рідини, ротного переносу 68 в області зворотного переноякі діють на робочу частину ротора. су D переміщається від області нагнітання С до Таким чином, у якій би області робочої камери області усмоктування А. За рахунок перетікання не перебував вибраний шибер, тиски в його шиберобочої рідини між сусідніми переносними об'ємарній камері й у сполученими з нею силовій камері ми в міру того, як зазначений переносний об'єм й опорній порожнині опорної частини ротора, доріпереміщується в напрямку до області усмоктуванвнюють тиску в тій порожнині робочої камери, з ня, тиск у ньому зменшується. якої вони сполучаються через канал у шибері. Характер падіння тиску залежить від швидкоФорми, розмір і розташування силових порожсті обертання ротора, різниці тисків нагнітання й нин силової камери й опорної порожнини, з урахуусмоктування, характеру прилягання поверхонь ванням наявності засобів ізоляції опорної порожізолюючих контактів, тобто зазорів між всіма ущінини, вибираються таким чином, щоб при льнюючими поверхнями в області зворотного пезазначеній рівності тисків сили, які діють на кожну реносу й наявності локальних дефектів на них, і частину ротора з боку силових камер, перевищуможе розрізнятися для різних переносних об'ємів. вали сили, які діють на неї з боку відповідної кришОднак завдяки наявності засобів зрівноважування ки корпуса, на величину, необхідну для притиску локальних тисків у вигляді сукупності каналу 18 у ущільнюючих поверхонь цієї частини ротора до шибері 8, каналу 27 в опорній частині ротора й ущільнюючих поверхонь функціонального елеменканалу 26 у трубчастому з'єднувачі 12 тиск у всіх та відповідної кришки корпуса. зазначених порожнинах 22, 18, 7, 14, 27 і 25, які Втрати потужності на тертя в торцевих ущільутворюють переносний об'єм, однаковий. Завдяки неннях визначаються зазначеною величиною сили зазначеним вище властивостям силових камер 6 і притиску частин ротора до функціональних елеопорних порожнин 25 в опорній частині ротора 4, а ментів відповідних кришок корпуса, яка може бути також ущільнювальних поясків 67 на опорній кривибрано малою. шці корпуса 5, сили тиску, які діють на опорну часПоява локальних дефектів на ущільнюючих тину ротора 4 з боку опорних порожнин 25 і з боку поверхнях, наприклад, внаслідок зношування, і силових камер 6 в області зворотного переносу D, забруднення робочої рідини зваженими частками також взаємно врівноважують одна одну, за виняне приводять до збільшення зазначеної сили притком мінімально необхідного притиску опорної тиску. Гідравлічний опір каналів, які визначають частини ротора до опорної кришки корпуса. падіння тиску в шиберній камері й максимальну Розміри донних ущільнюючих виступів 23, ущішвидкість усмоктування, може бути вибраний на льнювальних поясків 66 робочої кришки корпуса й підставі необхідної робочої швидкості обертання силових камер 6 вибрані таким чином, щоб сили ротора. тиску рідини, які діють на робочу частину ротора з 49 87384 50 51 87384 52 53 87384 54 55 87384 56 57 87384 58 59 87384 60