Объёмная роторная регулируемая машина с шиберами и шиберными уплотнениями

 

Машина может быть использована в качестве насоса, компрессора, гидромотора в трансмиссиях, в пневмопередачах и гидровариаторах. Машина содержит статор, перемещаемый в статоре корпус, ротор с установленными в его пазах попарно внахлест шиберами с выступами и отверстиями. Одна пара шиберов имеет Т-образную форму, а остальные П-образную для пропуска выступов соседних шиберов. Шиберы выполнены ступенчатыми, на верхней части шиберов выполнены выемки, в которых размещены противовесы, жестко закрепленные на концах выступов. Парные шиберы установлены навстречу друг другу хвостовыми выступами, в шибере выполнено отверстие с продольным пазом, в которое вставляется стержень с закрепленным на нем уплотнительным элементом, имеющим в поперечном сечении, например, Т-образную форму, или на шибере закрепляется стержень, а на него надевается уплотнительный элемент, имеющий в поперечном сечении, например, прямоугольную форму с выступающими закраинами. Улучшаются герметичность с одновременным снижением трения путем увеличения площади контакта уплотнительных элементов с поверхностью рабочей камеры и технологичность. 5 ил.

Машина может быть использована в качестве насоса, компрессора, гидромотора в трансмиссиях, в пневмопередачах и гидровариаторах.

Из патентной литературы известна объемная роторная регулируемая машина с шиберами и шиберными уплотнениями, содержащая статор, перемещаемый в статоре корпус, ротор с установленными в его пазах попарно внахлест шиберами с выступами и отверстиями, причем одна пара шиберов имеет Т-образную форму, а остальные П-образную для пропуска выступов соседних шиберов (GB 2075121 А, F 01 С 1/344, 11.11.1981).

Недостатком данной машины является нетехнологичность конструкции, т.к. требует изготовление ротора только секционным, т.е. со вставными секторами между шиберами. Края шиберов закруглены, и машина непригодна для работы с повышенными давлениями рабочей среды. Уплотнительные элементы не работают достаточно эффективно из-за отсутствия сил, прижимающих уплотнения к рабочей поверхности.

Задачей изобретения является улучшение герметичности с одновременным снижением трения путем увеличения площади контакта уплотнительных элементов с поверхностью рабочей камеры и улучшение технологичности.

Технический результат достигается в объемной роторной регулируемой машине с шиберами и шиберными уплотнениями, содержащей статор, перемещаемый в статоре корпус, ротор с установленными в его пазах попарно внахлест шиберами с выступами и отверстиями, причем одна пара шиберов имеет Т-образную форму, а остальные П-образную для пропуска выступов соседних шиберов, согласно изобретению шиберы выполнены ступенчатыми, на верхней части шиберов выполнены выемки, в которых размещены противовесы, жестко закрепленные на концах выступов, парные шиберы установлены навстречу друг другу хвостовыми выступами, в шибере выполнено отверстие с продольным пазом, в которое вставляется стержень с закрепленным на нем уплотнительным элементом, имеющим в поперечном сечении, например, Т-образную форму, или на шибере закрепляется стержень, а на него надевается уплотнительный элемент, имеющий в поперечном сечении, например, прямоугольную форму с выступающими закраинами.

Объемная роторная регулируемая машина с шиберами и шиберными уплотнениями схематически изображена на чертежах, где: - на фиг.1 показан поперечный разрез, - на фиг.2 - продольный разрез, - на фиг.3 изображены два встречных шибера в сборе, - на фиг.4 показан один шибер в сборе с противовесом, - на фиг.5 - детальный рисунок шибера.

Машина содержит статор 1 и ротор 2. В статоре установлен корпус 3, который может перемещаться в статоре с помощью винтового или кулачкового устройства 4. В пазы ротора вставляются шиберы 5 попарно навстречу друг другу хвостовыми выступами 6, причем одна пара имеет Т-образную форму, а остальные П-образную для пропуска выступов соседних шиберов. Шиберы могут быть выполнены ступенчатыми и устанавливаются в паз внахлестку.

На верхней части шиберов для облегчения выполнены выемки 7, в которых частично размещаются противовесы 8, жестко закрепляемые на концах выступов 6. В тех случаях, когда передаваемые усилия позволяют выполнять шиберы тоньше, то выемки 7 можно не выполнять, а противовесы закреплять заподлицо с выступами 6, как это показано на фиг.4.

На чертежах изображены 2 варианта уплотнения шиберов. По первому варианту в шибере выполнено отверстие, затем прорезается паз и снимаются фаски под углом, обеспечивающим поворот уплотнения в процессе работы. В отверстие вставляется стержень 9 с закрепленным на нем уплотнительным элементом 10, имеющим в поперечном сечении, например, Т-образную форму, при этом наружная сторона уплотнения может быть выполнена по радиусу, равному радиусу рабочего цилиндра.

По второму варианту на шибере закрепляется стержень 11, а на него надевается уплотнительный элемент 12, имеющий в поперечном сечении, например, прямоугольную форму. Для увеличения площади соприкосновения уплотнения с рабочей поверхностью камеры уплотнительный элемент 12 может быть выполнен с выступающими закраинами, для чего в роторе выполняются канавки.

Машина может работать в качестве пневматического или гидравлического насоса или мотора. Возможно и реверсивное вращение.

Следует обратить внимание на очень важную особенность конструкции машины: хотя эксцентриситет конструктивно можно задавать в широких пределах, т. е. шиберы могут выдвигаться на большие расстояния, но возвратно-поступательно перемещающихся деталей, которые вызывали бы вибрацию, здесь фактически нет. Взаимная раздвижка встречных шиберов очень незначительна. При необходимости шиберы могут быть уравновешены полностью, а между ними можно установить пружины, чтобы обеспечить необходимый прижим уплотнений.

У несимметрично выполненных, т.е. неуравновешенных шиберов, центр масс все равно находится вблизи центра вращения ротора, поэтому оставшаяся вибрация в большинстве случаев будет незначительной.

Формула изобретения

Объёмная роторная регулируемая машина с шиберами и шиберными уплотнениями, содержащая статор, перемещаемый в статоре корпус, ротор с установленными в его пазах попарно внахлест шиберами с выступами и отверстиями, причем одна пара шиберов имеет Т-образную форму, а остальные - П-образную для пропуска выступов соседних шиберов, отличающаяся тем, что шиберы выполнены ступенчатыми, на верхней части шиберов выполнены выемки, в которых размещены противовесы, жестко закрепленные на концах выступов, парные шиберы установлены навстречу друг другу хвостовыми выступами, в шибере выполнено отверстие с продольным пазом, в которое вставляется стержень с закреплённым на нём уплотнительным элементом, имеющим в поперечном сечении, например, Т-образную форму, или на шибере закрепляется стержень, а на него надевается уплотнительный элемент, имеющий в поперечном сечении, например, прямоугольную форму с выступающими закраинами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5