Роторно-поршневой насос

Авторы патента:

F04C3/06 - с осями, расположенными под углом, отличным от 90 градусов

Владельцы патента RU 2264559:

КЕЙКОВ Юрий (EE)
КЕЙКОВ Илья (EE)

Изобретение относится к области машиностроения. Роторно-поршневой насос состоит из дискообразного корпуса со сквозным отверстием, в котором расположена роторно-поршневая группа, шарообразный ротор которой имеет два круговых углубления, пересекающихся в диаметрально противоположных местах, и два дугообразных поршня расположены в круговых углублениях ротора и установлены на приводном и вспомогательном валах, оси которых пересекаются в центре ротора. Приводной вал состоит из внутреннего вала и внешнего вала, которые соединены шарниром Гука. Ось дуги дугообразного поршня и ось втулок вилки шарнира Гука, расположенной на внутреннем валу, параллельны. В области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления. Корпус разделен на два полукорпуса плоскостью, которая перпендикулярна оси одного из валов роторно-поршневой группы и делит сквозное отверстие корпуса на равные части. Снижаются силовое взаимодействие между элементами роторно-поршневой группы и местные гидравлические сопротивления, повышается технологичность корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в насосах и других машинах, конструкция которых является воплощением изобретения «Роторно-поршневой насос» (Европатент № ЕР 0885358 В1 и Патент США №6135743 с приоритетами от 13.12.96, авторы Юрий Кейков и Илья Кейков).

Кинематически роторно-поршневой насос представляет из себя шарнир Гука с измененной конструкцией. В двух, расположенных под углом круговых углублениях шарообразной крестовины находятся поршни, установленные на расположенных под углом валах, оси которых пересекаются в центре ротора. Дискообразный корпус имеет сквозное отверстие, внутренняя поверхность которого является сферической. Ротор и поршни имеют тех же размеров общую наружную сферическую поверхность и расположены в сквозном отверстии корпуса. Элементы роторно-поршневой группы формируют четыре камеры, объем которых при вращении роторно-поршневой группы с одной стороны корпуса увеличивается, а с другой - уменьшается.

Роторно-поршневой насос имеет следующие недостатки:

1. Переменная скорость вращения вспомогательного вала при постоянной скорости вращения приводного вала приводит к дополнительным силовым взаимодействиям в роторно-поршневой группе.

2. Наличие местного гидродинамического сопротивления в области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней.

3. Неудовлетворительная технологичность дискообразного корпуса по причине того, что корпус делится на две части плоскостью, в которой находятся оси обоих валов.

Целями изобретения являются следующие:

1. Снижение силового взаимодействия между элементами роторно-поршневой группы.

2. Снижение местных гидродинамических сопротивлений роторно-поршневой группы.

3. Повышение технологичности корпуса.

Цели изобретения достигаются привлечением следующих технических решений.

1. Приводной вал состоит из двух частей - внутреннего вала и внешнего вала, которые соединены шарниром Гука. Изменением угла взаимного расположения частей вала неравномерность вращения вспомогательного вала распределяется между валами роторно-поршневой группы вплоть до постоянной скорости вращения вспомогательного вала.

2. В области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления, представляющие собой продолжение объемов объемопеременных камер.

3. Для повышения технологичности дискообразный корпус разделен на две части плоскостью, которая перпендикулярна оси одного из валов. Внешняя форма корпуса может отличаться от дискообразной по причинам технологических, эксплуатационных или других требований.

На чертеже представлен роторно-поршневой насос в разъединенном расположении деталей.

Приводной вал состоит из внутреннего вала 1, на одном конце которого расположен дугообразный поршень и другой конец выступает из корпуса и из внешнего вала 2, один конец которого посредством шарнира Гука 3 соединен с внутренним валом 1 и другой конец - с двигателем. Внутренний вал 1 приводного вала и наружный вал 2 установлены под углом α и расположены в той же плоскости, в которой расположен вспомогательный вал 4 роторно-поршневого механизма. При расположении валов 1 и 4 роторно-поршневого механизма под углом β значение угла α может быть в пределах значения угла β. Наружный вал 2 может быть расположен под углом α по обе стороны от оси 5 внутреннего вала 1. Ось 6 дугообразного поршня и ось 7 втулок вилки 8 параллельны.

В наружных поверхностях торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления 9.

Дискообразный корпус выполнен сборным из двух полукорпусов 10 и 11, при этом плоскость 12 разделения корпуса на две части расположена так, что на ней находится центр внутренней сферической поверхности сквозного отверстия корпуса и ей перпендикулярна ось одного из валов роторно-поршневого механизма.

В случае равенства углов α и β и при постоянной скорости вращения приводного вала двигателя внешний вал 2 вращается с постоянной скоростью, внутренний вал 1 вращается с переменной скоростью и вспомогательный вал 4 с постоянной скоростью. При этом силовые взаимодействия между элементами роторно-поршневой группы как реакция на фазовые моменты инерции вспомогательного вала 4 устранены, так как угловых ускорений при вращении вспомогательного вала 4 не возникает.

При работе роторно-поршневого механизма в режиме насоса расположенные в области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней углубления 9 увеличивают ширину зоны свободного протекания жидкости, что приводит к снижению гидродинамического сопротивления.

Благодаря расположению разделительной поверхности 12 корпуса упрощена технология и увеличена точность изготовления корпуса.

Роторно-поршневой насос, состоящий из разделенного на две части дискообразного корпуса со сквозным отверстием, в котором расположена роторно-поршневая группа, шарообразный ротор которой имеет два круговых углубления, пересекающихся в диаметрально противоположных местах, и два дугообразных поршня расположены в круговых углублениях ротора и установлены на приводном и вспомогательном валах, оси которых пересекаются в центре ротора, отличающийся тем, что приводной вал состоит из внутреннего вала (1) и внешнего вала (2), которые соединены шарниром Гука (3), причем ось (6) дуги дугообразного поршня и ось (7) втулок вилки (8) шарнира Гука, расположенной на внутреннем валу (1), параллельны, в области наружных поверхностей торцевых частей дугообразных поршней выполнены углубления (9) и корпус разделен на два полукорпуса (10) и (11) плоскостью (12), которая перпендикулярна оси одного из валов роторно-поршневой группы и делит сквозное отверстие корпуса на равные части.

Похожие патенты:

Объемная роторная машина // 2202695

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к объемным роторным машинам с вращающимися рабочими органами и может быть использовано в насосах, турбинах, в измерительной технике, например расходомерах, дозиметрах.

Объемная роторная машина // 2342537

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к роторным машинам с непараллельными осями вращения ротора и поршней

Объемная роторная машина с отдельными проходами между сферообразными рабочими полостями // 2375584

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к роторным объемным машинам, которые могут быть использованы в качестве насосов, компрессоров, гидроприводов, расходомерах, в частности в многоступенчатых погружных установках

Роторная объемная машина // 2376478

Объемная роторная машина с бисферной камерой (варианты) // 2382204

Изобретение относится к области машиностроения, именно к роторным объемным машинам, которые могут быть использованы в качестве насосов, гидроприводов и т.д., в частности в многоступенчатых погружных установках

Сферическая объемная роторная машина и способ работы сферической объемной роторной машины // 2382884

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к объемным роторным машинам

Камера объемной роторной машины (варианты) и ступень объемной роторной машины // 2383745

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к объемным роторным машинам

Способ редукции оборотов вала секций гидравлической машины относительно их корпусов и гидравлические машины // 2431045

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим машинам, которые могут быть использованы в качестве насосов, компрессоров, гидроприводов, в гидравлических редукторах и т.д

Роторная объемная машина // 2469212

Механизм преобразования и объемная машина, использующая такой механизм // 2494260

Изобретение относится к объемным машинам, у которых используется силовой механизм, преобразующий возвратно-вращательные перемещения рабочего органа в непрерывное вращение вала. Механизм преобразования содержит корпус, кулису, шарнирно установленную в корпусе и выполненную с возможностью возвратно-вращательного перемещения относительно оси своего шарнира. Кулиса имеет в направлении оси своего шарнира паз с двумя параллельными гранями, вал, установленный в корпусе и выполненный с возможностью вращения или возвратно-вращательного перемещения вокруг своей оси. Вал имеет, по меньшей мере, одну кривошипную шейку, выполненную с возможностью взаимодействия с вышеуказанным пазом кулисы. Ось шарнира кулисы и ось вращения вала не параллельны между собой. Кривошипная шейка выполнена сферической формы с возможностью взаимодействия с пазом кулисы посредством ползуна. Ползун имеет со своей внешней стороны две параллельные грани, которые выполнены с возможностью взаимодействия с двумя параллельными гранями паза кулисы. Ползун имеет внутреннюю сферическую поверхность, которая выполнена с возможностью взаимодействия со сферической шейкой кривошипа. Изобретение направлено на повышение работоспособности и ресурса. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 16 ил.

Роторно-пластинчатая машина с объемным регулированием (варианты) // 2643886

Группа изобретений относится к гидромашиностроению. Роторно-пластинчатая машина с объемным регулированием по первому варианту содержит корпус, установленный внутри него корпус ротора в виде скрепленных между собой двух полых полусфер, который удерживает внутри две обращенные друг к другу чаши, опирающиеся на шаровую поверхность муфты. Муфта удерживает чаши с возможностью синхронного вращения вокруг оси распределителя, установленного в её сквозном отверстии. Окна распределителя сообщены с каналами подвода и отвода трубопровода и расположены напротив распределительных окон муфты. Трубопровод удерживается в отверстии поворотного поршня и проходит через осевое отверстие одной из чаш. Приводной вал проходит через шлицевое отверстие второй чаши, удерживая чаши под равными углами к оси корпуса, с образованием между коническими поверхностями чаш рабочих камер, объемы которых разделены пластинами. Поворотный поршень механизма объемного регулирования установлен в корпусе с возможностью поворота вокруг его оси и содержит гидравлический привод. Группа изобретений направлена на увеличение рабочих давлений, снижение пульсации, расширение диапазона регулируемой подачи или расхода машины. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 23 ил.