Сферична роторна машина об’ємного витискування текучого середовища

Сферична роторна машина об'ємного витискування текучого середовища, яка містить корпус, що має внутрішню сферичну поверхню, у якому встановлені з можливістю обертання корпусний роторний елемент і два поршневі елементи, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах, оснащені вихідним і опорним валами і шарнірно з'єднані з корпусним роторним елементом, чотири робочі камери перемінних об'ємів утворені між плоскими бічними поверхнями поршневих і корпусного роторного елементів та внутрішньою сферичною поверхнею корпусу і сполучені з патрубками підведення і відведення текучого середовища, осі поршневих елементів розміщені під кутом, яка відрізняється тим, що розмір кута між осями поршневих елементів складає 10-65 градусів, корпу сний роторний елемент виконано у вигляді диска з торцевою сферичною і плоскими бічними поверхнями, розмір кута нахилу плоских бічних поверхонь до осьової площини корпусного роторного елемента складає 3-30 градусів, поршневі елементи виконані у вигляді кульового сектора з плоскими бічними поверхнями і містять вали ковзання та порожнини валів ковзання для шарнірного з'єднання з корпусним роторним елементом, плоскі бічні поверхні поршневого елемента розташовані під кутом до його осьової площини, розмір кута між бічною поверхнею поршневого елемента і його осьовою площиною складає 10-45 градусів, поршневі елементи розташовані у взаємно перпендикулярних площинах і шарнірно з'єднані з корпусним роторним елементом за допомогою валів ковзання та порожнин валів ковзання і розміщені у внутрішній сферичній поверхні корпусу, чотири робочі камери перемінних об'ємів утворені між плоскими бічними поверхнями поршневих і корпусного роторного елементів та внутрішньою сферичною поверхнею корпусу з можливістю циклічного з'єднання з патрубками підведення і відведення текучого середовища со ю Винахід стосується роторних машин або двигунів, а також гідравлічних машин об'ємного витискування текучого середовища і може використовуватися як насос, гідравлічний двигун, компресор, детандер, дозатор За найближчий аналог прийнята машина об'ємного витискування текучого середовища, яка описана в РЖ ИСМ 64-10-95 заявка PCT(WO) №94/18434, WO 94/18434 від 15 02 93р Машина об'ємного витискування текучого середовища містить корпус, що має внутрішню сферичну поверхню, у якому установлений корпусний роторний елемент, що має дві виїмки, розташовані на його ЗОВНІШНІЙ поверхні Два поршневі елементи, що мають вихідний і опорний вали, встановлені в корпусі з можливістю обертання і шарнірно з'єднані з корпусним роторним елементом Кожен поршневий елемент має поршень, який взаємодіє з ковзанням з ВІДПОВІДНИМИ виїмками корпусного рото рного елемента, утворюючи при обертанні чотири робочі камери перемінних об'ємів Два канали циклічно з'єднують робочі камери з підведенням і відведенням текучого середовища Ознаками найближчого аналога, що співпадають з суттєвими ознаками винаходу, є наявність у сферичній роторній машині об'ємного витискування текучого середовища корпуса, що має внутрішню сферичну поверхню, у якому встановлені з можливістю обертання корпусний роторний елемент і два поршневих елементи, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах, постачені вихідним і опорним валами і шарнірно з'єднані з корпусним роторним елементом, між поверхнями поршневих і корпусного роторного елементів та внутрішньою сферичною поверхнею корпуса утворені чотири робочі камери перемінних об'ємів, які сполучені з патрубками підведення і відведення текучого середовища, ВІСІ поршневих елементів (О ю ю 55653 розміщені під кутом пусним роторним елементом за допомогою валів Технічним результатом винаходу є зниження ковзання та порожнин валів ковзання і розміщені у матеріалоємності обертових деталей сферичної внутрішній сферичній поверхні корпуса, чотири роторної машини об'ємного витискування текучого робочі камери перемінних об'ємів утворені між середовища, суттєве збільшення об'ємів робочих плоскими бічними поверхнями поршневих і корпукамер, підвищення герметичності робочих камер, сного роторного елементів та внутрішньою сфериспрощення технології виготовлення корпусного чною поверхнею корпуса з можливістю циклічного роторного елемента і поршневих елементів, підз'єднання з патрубками підведення і відведення вищення надійності й ефективності її роботи текучого середовища Причинами, що перешкоджають одержанню Між сукупністю суттєвих ознак винаходу і техтехнічного результату при використанні найближнічним результатом, який досягається, існує такий чого аналога, є складність виготовлення і високі причинно-наслідковий зв'язок виконання, згідно вимоги до якості матеріалу, точності і класу чистовинаходу, поршневих елементів з плоскими бічнити обробки поверхні пари поршневий елемент ми поверхнями та корпусного роторного елемента корпусний роторний елемент, щоб уникнути переу вигляді диска з плоскими бічними поверхнями, тікання середовища, що перекачується і зменшити розташованими під кутом до його осьової площивитрати на тертя ковзання пари Конструктивне ни, між якими утворюються чотири робочі камери виконання поршневого елемента і корпусного роперемінних об'ємів, приводить до зменшення маторного елемента приводить до їх високої матерітеріалоємності обертових деталей сферичної роалоємності і малих об'ємів робочих камер Торцеторної машини об'ємного витискування текучого ва поверхня корпусного роторного елемента не середовища, суттєвого збільшення об'єму робочих дозволяє встановлювати ущільнення для усунення камер перемінних об'ємів та забезпечення повноти перетікання середовища між робочими камерами витискування текучого середовища Для прийнятоПри експлуатації, унаслідок зносу робочих поверго конструктивного рішення сферичної роторної хонь пари поршневий елемент - виїмка корпусного машини об'ємного витискування текучого середоелемента, збільшення перетікання текучого серевища об'єм середовища, що витискується за один довища між робочими камерами приводить до оберт вихідного вала складає приблизно 90% об'зниження ККД і об'єму середовища, що перекачуєму внутрішньої сферичної поверхні корпуса Крім ється, для насоса і потужності, що розвивається, того, істотно спрощується технологія виготовлення для пдродвигуна плоских поверхонь поршневих і корпусного роторТехнічною задачею винаходу є розробка маного елементів, що утворюють камери перемінних шини об'ємного витискування текучого середовиоб'ємів, вимоги до точності і чистоти їх обробки ща підвищеної надійності, малої матеріалоємності, мінімальні Торцева сферична поверхня корпуснотехнологічної у виготовленні, з суттєвим збільшенго роторного елемента і сферична поверхня поням об'ємів робочих камер і їх герметичності ршневих елементів дозволяє встановити ущільТехнічна задача вирішується тим, що сферичнення, що суттєво зменшить перетікання текучого на роторна машина об'ємного витискування текусередовища між робочими камерами, підвищить чого середовища містить корпус, що має внутрінадійність і ефективність роботи машини Розмір шню сферичну поверхню, у якому встановлені з кута між осями поршневих елементів а визначаможливістю обертання корпусний роторний елеється такими параметрами найбільший розмір мент і два поршневі елементи, розташовані у взакута а визначається припустимими умовами робоємно перпендикулярних площинах, постачені вихіти одинарного шарніра Гука (коефіцієнт нерівномідним і опорним валами і шарнірно з'єднані з рності обертання опорного вала 5 40 градусів зростає нерівноміроторного елемента складає 3-30 градусів, поршрність обертання поршневого елемента з опорним неві елементи виконані у вигляді кульового сектовалом, оптимальний розмір кута а між осями пора з плоскими бічними поверхнями і містять вали ршневих елементів дорівнює 40 градусам ковзання та порожнини валів ковзання для шарніРозмір кута нахилу плоских бічних поверхонь рного з'єднанняз корпусним роторним елементом, до осьової площини корпусного роторного елемеплоскі бічні поверхні поршневого елемента розтанта р вибирається виходячи з умов виготовлення шовані під кутом до його осьової площини, розмір валів ковзання і порожнин валів ковзання, розтакута між бічною поверхнею поршневого елемента і шованих на його бічних поверхнях у взаємно перйого осьовою площиною складає 10-45 градусів, пендикулярних діаметральних площинах, швидкопоршневі елементи, розташовані у взаємно персті обертання вихідного вала, забезпечення пендикулярних площинах, шарнірно з'єднані з корМІЦНОСТІ і мінімальної маси корпусного роторного 55653 елемента і складає 3-30 градусів Розмір кута р ЗОрадусів неприйнятний через значне збільшипниках 19 Для насосів, компресорів високого шення маси корпусного роторного елемента і сил тиску і гідромоторів можливе встановлювання інерції Оптимальне значення розміру кута р - 20 ущільнень (на фігурах не зображені) на основі градусів Розмір кута між бічною поверхнею поршграфітних композицій Для підведення і відведення невого елемента та його осьовою площиною у текучого середовища використовуються патрубки складає 10-45 градусів і вибирається в залежності підведення 20 і 21 та відведення 22 і 23 текучого від розмірів кута між осями поршневих елементів середовища Між ПЛОСКИМИ бічними поверхнями а та кута нахилу бічних поверхонь корпусного ропоршневих елементів 8 і корпусного роторного торного елемента до його осьової площини р, заелемента 13, 14, 15, 16 та внутрішньою сферичбезпечення максимального об'єму робочих камер ною поверхнею 2 корпуса 1 утворюються чотири у момент підведення текучого середовища і повробочі камери перемінних об'ємів 24, 25, 26, 27, які ноти його витискування Остаточний розмір кутів циклічно з'єднуються з патрубками підведення 20 і а, р, у визначається співвідношенням а + р + у = 90 21 та відведення 22 і 23 текучого середовища градусів При розмірі кутів а = 40 градусів, р = 20 Сферична роторна машина об'ємного витисградусів для забезпечення вищезазначених умов кування текучого середовища діє таким чином розмір кута у дорівнює ЗО градусам При обертанні шарнірно з'єднаних корпусного роВинахід ілюструється графічним матеріалом, торного елемента 11 і поршневих елементів 3 і 4 де на фігурі 1 зображена аксонометрична проекція між їхніми плоскими бічними поверхнями 8 і 13, 8 і деталей сферичної машини об'ємного витискуван14, 8 і 15, 8 і 16 та внутрішньою сферичною поверня текучого середовища, на фігурі 2 - вигляд збоку хнею 2 корпуса 1 утворюються чотири робочі каз розрізом, на фігурі 3 - вигляд зверху з розрізом, мери перемінних об'ємів 24, 25, 26, 27, які циклічно на фігурі 4 - корпусний роторний елемент, загальз'єднуються з патрубками підведення 20 і 21 та ний вигляд, на фігурі 5 - корпусний роторний елевідведення 22 і 23 текучого середовища Цикл вимент, розріз по А-А, на фігурі 6 - корпусний ротортискування (заповнення) текучого середовища по ний елемент, розріз по Б-Б робочих камерах перемінних об'ємів при зазначеСферична роторна машина об'ємного витисному напрямку обертання вихідного вала має викування текучого середовища містить корпус 1, що гляд 24, 26, 25, 27 має внутрішню сферичну поверхню 2, у якому Кожна пара робочих камер перемінних об'ємів установлені з можливістю обертання поршневі 24 і 25 та 26 і 27 з'єднується ВІДПОВІДНО З патрубелементи 3 і 4, виконані у вигляді кульового сектоками підведення 20 і відведення 22 та патрубками ра з торцевою кульовою поверхнею 5, вихідним підведення 21 і відведення 23 текучого середовивалом 6 і опорним валом 7 та плоскими бічними ща, у зв'язку з чим сферична роторна машина об'поверхнями 8, які розташовані під кутом у = (10 ємного витискування текучого середовища може 45) градусів, наприклад ЗО градусів, до осьової використовуватись як двосекційний насос, компреплощини поршневого елемента Поршневі елемесор з подачею середовища різним споживачам, як нти 3 і 4 мають вали ковзання 9 і порожнини валів гідромотор з насосом, дозатор з дозуванням текуковзання 10, для шарнірного з'єднання з корпусчого середовища на дві лінії одночасно і т п ним роторним елементом 11 Корпусний роторний При з'єднанні, ВІДПОВІДНО, патрубків підведенелемент 11 виконаний у вигляді диска з торцевою ня 20 і 21 та патрубків відведення 22 і 23 у загальсферичною поверхнею 12 і плоскими бічними поні колектори сферична роторна машина об'ємного верхнями 13, 14, 15, 16, які розташовані під кутом витискування текучого середовища діє як насос, Р = (3 - ЗО) градусів, наприклад 20 градусів, до йокомпресор, гідромотор з подвійною продуктивнісго осьової площини На стиках бічних поверхонь тю 13 і 14 та 15 і 16 корпусного роторного елемента Сферична роторна машина об'ємного витисвиконані порожнини валів ковзання 17 і вали ковкування текучого середовища оборотна, тобто зання 18, з розташуванням їхніх осей у взаємно може діяти як насос, компресор, так і як гідромоперпендикулярних діаметральних площинах Потор, детандер При цьому машина є реверсивною ршневі елементи 3 і 4 з'єднані з корпусним роторпри ЗМІНІ напрямку обертання вихідного вала 6 ним елементом 11 за допомогою шарнірного з'єддля насоса, компресора змінюється напрямок пенання валів ковзання 9 і 18, які входять, рекачування текучого середовища, для гідромотоВІДПОВІДНО, у порожнини валів ковзання 17 і 10 ра, детандера при ЗМІНІ напрямку подачі середовища під тиском змінюється напрямок обертання Шарнірно з'єднані з корпусним роторним елеменвихідного вала 6 машини том, поршневі елементи конструктивно розташовані у взаємно перпендикулярних площинах, а їх 55653 Л? 9 ФІГ.1 6 24 < Фіг.2 3 3? Фіг.З 4 У ю 8 JF-J? Фіг.6 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24