Об’ємна машина

1. Об'ємна машина, що включає корпус із вхідними і вихідними каналами, усередині якого виконана розточка, у розточці ексцентрично розміщений порожнистий циліндричний ротор з рівномірно розташованими радіальними наскрізними пазами, що має привідний вал, встановлений шарнірно у корпусі, у радіальних пазах ротора розміщені роздільні пластини, що контактують з опорним елементом, розташованим у порожнині ротора, і утворюють в розточці корпусу робочі камери, яка відрізняє ться тим, що ротор та корпус з циліндричною розточкою мають не менше одної секції з відокремленим робочим об'ємом, у секції ротора виконано три радіальних рівномірно розташованих пази, внутрішні кромки роздільних пластин контактують з розташованою у внутрішній порожнині ротора тригранною рівнобічною призмою. 2. Об'ємна машина за п. 1, яка відрізняється тим, що секції корпусу розділені прокладками, перпендикулярними осі циліндричних розточок у корпусі та осі секцій ротора, прокладки мають проточку, співвісну осі секцій ротора, а вхідні та вихідні раді C2 2 (11) 1 3 68108 4 ділянку, у межах якої розміщена робоча частина недоліки: технологічно складно виконати розточку пластини, і розташовані з обох його сторін перикорпусу, яка уявляє собою фігур у складену з циліферійні ділянки. Одна з периферійних ділянок кондричних поверхонь різного радіусу з плавними жного вкладиша виконана як єдине ціле з ним у переходами між ними; знижений ресурс роботи вигляді циліндричного елементу, а інша - у вигляді машини, так як при великих оборотах ротора опоплосковипуклого дворівневого елементу, що має рна поверхня не по колу приводе до додаткових різні радіуси кривизни по своїй довжині. динамічних зусиль на пластини, до того ж пластиСпільними суттєвими ознаками є те, що мани з опорним елементом контактують по лінії, що шина має циліндричний корпус з циліндричним додатково підвищує знос контактуючої поверхні. розточенням. Порожній циліндричний ротор ексВ основу винаходу поставлено задачу, виготоцентрично розміщений у розточенні корпуса, має вити об'ємну машину технологічну у виготовленні, поздовжні радіальні профільовані пази та розділонадійну та довговічн у в експлуатації, із зниженими ві пластини. втратами на тертя, та зниженими втратами робоВідоме технічне рішення має недоліки: техночого тіла і зменшенням пульсацій робочого тіла, логічно складно забезпечити необхідний контакт для чого, машина включає корпус із вхідними і пластин з поверхнею циліндричної розточки корвихідними каналами, усередині якого виконане пусу, підвищена складність виготовлення за рахуциліндричне розточення, у розточенні ексцентричнок необхідності виготовлення вкладишем та поно розміщений порожнистий циліндричний ротор з садочних місць для їх установки, також знижений рівномірно розташованими наскрізними радіальресурс роботи машини, так як розділові пластини ними пазами. Ротор має приводний вал встановшарнірно закріплені на центральній осі і при монлений шарнірно у корпусі, у радіальних пазах ротажі це потребує додаткових операцій підгонки, а в тора розміщені розділові пластини, що роботі зношена пластина перестає контактува ти з контактують з опорним елементом розташованим поверхнею циліндричної розточки корпусу, що у порожнині ротора, ротор та корпус з циліндричпризводе до підвищених витрат робочого тіла та ним розточенням мають не менше одної секції з підвищеної вібрації. відокремленим робочим об'ємом, у кожній секції Найбільш близьким до заявленого винаходу є ротору виконано три рівномірно розташованих описана у [патенті Російської федерації №2023887 паза, в яких встановлені з можливістю радіального з датою пріоритету 06.04.1990р., опублікованому руху розділові пластини внутрішні кромки, яких 30.11.1994р.], основний індекс МПК 5 F01 С1/344 контактують з розташованою у вн утрішній порожпластинчаста машина, яка містить корпус із вхіднині ротора тригранною рівнобічною призмою. ним і вихідним каналами, профільованим розтоСекції корпусу розділені прокладкою перпенченням, утвореним трьома сполученими між содикулярною осі циліндричних розточок у корпусі та бою дугами окружності. У розточенні ексцентрично осі секцій ротору. Прокладка має проточку співвісрозміщений порожнистий циліндричний ротор з ну осі секцій ротора для з'єднання між собою секпазами і розміщеними в них, з утворенням робочих цій ротора, а вхідні та ви хідні радіальні канали у камер, пластинами, при цьому одна з дуг розтокорпусі для різних секцій розвернуті відносно сусічення виконана по радіусу, рівному радіусу ротодніх на кут, який дорівнює 120° поділене на кільра. Радіус другої дуги дорівнює сумі величин радікість секцій. уса ротора і максимальної висоті робочої камери, Можливо, що корпус розділений на кілька сека третя дуга виконана радіусом, рівним середньої цій прокладками перпендикулярними осі приводарифметичної величини радіусів першої і другої ного вала, які мають проточку співвісну осі секцій дуг, що мають загальний центр, що збігається з ротора для з'єднання між собою секцій ротора, та віссю обертання ротора, причому центральний кут розташовані у місці сумісних для пари секцій вхідпершої і другої дуг вибирається зі співвідношення ного та вихідного каналу у корпусі. Секції ротору 360 / n, де n - число пластин. з'єднані між собою проставкою, з якою контактуПериферійна кромка пластин виконана радіують торцеві частини тригранних призм у кожній сом, рівним радіусу ротора. Внутрішня кромка секції. Прокладки мають наскрізні проточки-вікна пластин спирається на циліндричний опорний кут між ближніми краями яких вибирається в діаелемент. пазоні від 110° до 130°. Вікна розташовані симетВідношення максимальної висоти робочої карично напрямку меншого розміру від осі ротора до мери до радіуса другої дуги вибирається зі співповерхні розточки в корпусі, розділяючи пластини відношення h / R2 = 0,2, де h - максимальна висоу різних секціях ротору розвернуті відносно сусідта робочої камери, a R2 - радіус другої дуги. ніх на кут який дорівнює 120° поділене на кількість Спільними суттєвими ознаками є те, що машина секцій. містить корпус із вхідними і вихідними каналами в На призмі встановлена пружна розрізна втулякому виконане розточення, у розточенні ексцентка, що має зазор з гранями призми, за рахунок рично розміщений порожнистий циліндричний ровипуклого радіусного вигину на гранях, та спиратор з рівномірно розташованими радіальними нається на ребра, розріз виконаний під кутом до рескрізними пазами. Ротор має приводний вал, бер призми. встановлений шарнірно у корпусі, у радіальних Зовнішні кінці розділових пластин, що контакпазах ротора розміщені розділові пластини, що тують з циліндричною поверхнею розточення корутворюють у розточенні корпусу робочі камери. пусу мають двійні скоси, що дорівнюють або переВнутрішніми кромками розділові пластини конвищують максимальний нахил поверхні тактують з опорним елементом розташованим у розточення корпусу відносно перпендикуляру до порожнині ротора. Відоме технічне рішення має площини розділових пластин. 5 68108 6 На відміну від прототипу, ротор та корпус з точки у корпусі. Секції ротору з'єднані між собою циліндричним розточенням мають не менше одної проставкою, з якою контактують торцеві частини секції з відокремленим робочим об'ємом, у секції тригранних призм. ротору виконано три радіальних рівномірно розНа призмі встановлена пружна втулка, що має ташованих паза, внутрішні кромки розділових плавипуклий вигин на гранях та спирається своїми стин контактують з розташованою у внутрішній ребрами на ребра призми. порожнині ротора тригранною рівнобічною приЗовнішні кромки розділових пластин , що конзмою. Секції корпусу розділені прокладками пертактують з циліндричною поверхнею розточення пендикулярними осі циліндричних розточок у коркорпусу мають двійні скоси, що дорівнюють або пусі та осі секцій ротору, прокладки мають перевищують максимальний нахил поверхні розпроточку співвісну осі секцій ротора, а вхідні та точення секцій корпусу відносно перпендикуляру вихідні радіальні канали у корпусі для різних секцій до площини розділових пластини. розвернуті відносно сусідніх на кут, який дорівнює У винаході досягнута мета, виготовлення об'120° поділене на кількість секцій. ємної машини технологічної у виготовленні, надійМожливо, що корпус розділений на секції проної та довговічної в експлуатації, із зниженими кладками перпендикулярними осі приводного вавтратами на тертя, та зниженими втратами робола, та розташованими у місці сумісних для пари чого тіла і зменшенням пульсацій подачі робочого секцій вхідного та вихідного каналу у корпусі і матіла, завдяки тому, що розділяючи пластини спиють наскрізну проточку співвісну осі секцій ротора, раються внутрішньою кромкою на призму всією а також наскрізні проточки-вікна, розділяючи пласплощею кромки і в стояночному режимі або на тини у різних секціях ротору розвернуті відносно малих оборотах забезпечується ущільнення касусідніх на кут, який дорівнює 120° поділене на мер, а при високих оборотах відцентрова сила кількість секцій. Кут між ближніми краями протозабезпечує контакт з циліндричною розточкою чок-вікон вибирається в діапазоні від 110° до 130°, корпусу навіть коли пластина зношена, але сила вікна розташовані симетрично напрямку мінімальдії зменшується завдяки підйомній силі на клиноного розміру від осі секцій ротора до поверхні розвому сполучанні пластини з поверхнею розточки точки у корпусі. Секції ротору з'єднані між собою корпусу. Пульсація зменшена завдяки тому, що в проставкою, з якою контактують торцеві частини різних секціях розділові пластини розвернуті під тригранних призм. кутом до сусідніх секцій, а також тому що на проНа призмі встановлена пружна втулка, що має кладках є проточки-вікна які забезпечують остатовипуклий вигин на гранях та спирається своїми чне витіснення робочого тіла, що не стискається, з ребрами на ребра призми. камери, що має в цю мить мінімальний об'єм. Зовнішні кромки розділових пластин, що конНа Фіг.1 зображений вигляд збоку на поршнетактують з циліндричною поверхнею розточення ву машину корпусу мають двійні скоси, що дорівнюють або На Фіг.2 зображений розріз А-А, по перший сеперевищують максимальний нахил поверхні розкції; точення секцій корпусу відносно перпендикуляру На Фіг.3 зображений розріз Б-Б, по другій секдо площини розділових пластини. ції; Відмінними ознаками достатніми у всіх випадНа Фіг.4 зображена поршнева машина у розріках є те, що ротор та корпус з циліндричним роззі по осі валу. точенням мають не менше одної секції з відокремНа Фіг.5 зображений розріз по секції 2 корпусу леним робочим об'ємом, у секції ротору виконано при повороті ротору у напрямку руху. три радіальних рівномірно розташованих паза, Поршнева машина включає секцію 1, та секцію внутрішні кромки розділових пластин контактують 2 корпусу 3 із вхідним 4 та вихідним 5 каналами. з розташованою у внутрішній порожнині ротора При реверсі канали підключаються навпаки. Усетригранною рівнобічною призмою. редині секцій 1 та 2 виконане циліндричне розтоВідмінними ознаками достатніми в окремих чення, у розточенні ексцентрично розміщені секції випадках є те, що секції корпусу розділені прокла6 та 7 ротору з проставкою 8, що з'єднує їх. У секдками перпендикулярними осі циліндричних розціях 6, 7 та з'єднувальній проставці рівномірно точок у корпусі та осі секцій ротору, прокладки розташовані радіальні наскрізні пази. Секція 6 має мають проточку співвісну осі секцій ротора, а вхідприводний вал 9 встановлений на підшипниках 10 ні та вихідні радіальні канали у корпусі для різних у секції 1 корпусу 3. У радіальних пазах секції 6 секцій розвернуті відносно сусідніх на кут, який ротора розміщені розділові пластини 11, що контадорівнює 120° поділене на кількість секцій. ктують з тригранною рівнобічною призмою 12 розТакож те, що корпус розділений на секції проташованою у порожнині секції 6 ротора і утворюкладками перпендикулярними осі приводного вають три робочі камери у порожнині розточки в ла, та розташованими у місці сумісних для пари секції 1 корпусу. У пазах секції 7 ротора, розвернусекцій вхідного та вихідного каналу у корпусі і матих на кут 60° відносно пазів секції 6 ротора, встають наскрізну проточку співвісну осі секцій ротора, новлені розділові пластини 13 внутрішні кромки, а також наскрізні проточки-вікна, розділяючи пласяких контактують з розташованою у вн утрішній тини у різних секціях ротору розвернуті відносно порожнині ротора тригранною рівнобічною присусідніх на кут, який дорівнює 120° поділене на змою 14 і утворюють три робочі камери у секції 2 кількість секцій. Кут між ближніми краями протокорпусу. чок-вікон вибирається з діапазону від 110° до 130°, Секції 1 та 2 корпусу 3 розділені прокладкою вікна розташовані симетрично напрямку мінімаль15 перпендикулярною осі вала ротору, прокладка ного розміру від осі секцій ротора до поверхні розпроходить через середину вхідного 4 та вихідного 7 68108 8 5 каналів. Прокладка має проточку 16 для з'єднанпройшла вікно 18 - через вікно 17 робоче тіло наня між собою секцій ротора, та проточки-вікна 17, повнює камеру, так як розділова пластина, що 18 розташовані напроти вхідного та вихідного казнаходиться у напрямку руху камери вже досягла налів. Кут між ближніми краями проточок-вікон вікна 17 своєю кромкою і вже ця камера вступає в роботу, ще до підходу пластини цієї камери до дорівнює a =115°. Секції корпусу скріплені між совхідного каналу, таким чином відсутня пульсація бою шпильками 19 з гайками 20. Секція 7 ротору та гідравлічні удари, особливо якщо робоче тіла закріплена у секції2 корпусу на підшипнику 21. Зовнішні кінці пластин 11 та 13 які контактують з рідина. Так як пластини 12 секцій 6 та пластини 13 секції 7 розвернуті відносно друг друга на кут 60°, циліндричною поверхнею розточення корпусу мато момент руху ротору не має різких спадів та підють двійні скоси під кутом 16 °. йомів. Протягом усього циклу розділяючи пластиПрацює об'ємна машина так: ни контактують внутрішній кромкою з призмою, а - у режимі мотора - на вхідний канал 4 подається робоче тіло (газ, пара, рідина) під тиском, зовнішньою - з поверхнею циліндричної розточки. Для забезпечення реверсу необхідно подати роробоче тіло через вхідний канал 4 та проточкубоче тіло під тиском на вихідний канал 5. - у реживікно 17 заповнює камери створені розділовими мі насосу - за вал 9 приводиться у рух збірний ропластинами, стінками розточки в секціях корпусу тор з секцій 6, 7 та проставки 8, робоче тіло та поверхнею секцій ротора Ротор, в який входять секції 6, 7 та проставка 8, повертається під дією заповнює камери які знаходяться напроти вхідного каналу, наприклад, канал 4 (при обертанні в іншотиску у напрямку більш висун ути х з ротора пласму напрямку буде забезпечуватись подача роботин, у даному випадку проти часової стрілки (як це чого тіла у протилежному напрямку). При досягбачимо на Фіг.3 та Фіг.5). Коли пластина, камери ненні камерою, що була заповнена робочим тілом якої-небудь секції підходить до вихідного каналу 5, то робоче тіло уходить з камери. Залишок робочовихідного каналу - робоче тіло витісняється, після проходу задньою пластиною перерізу вихідного го тіла яке знаходиться у камері, коли кромка плаканалу 5 робоче тіло витісняється через вікно 18. стини пройшла вихідний канал 5, уходить через вікно 18. В мить коли кромка розділової пластини 9 68108 10 11 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 68108 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601