Объемная роторная машина



Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина
Объемная роторная машина

 


Владельцы патента RU 2569398:

Казача Евгений Олегович (RU)

Изобретение относится к области машиностроения. Объемная роторная машина состоит из ротора 1, закрепленного на валу, установленном в корпусе, состоящем из корпусных пластин, сжимающих ротор и сегменты корпуса 3 с торцов, качающихся заслонок 4, закрепленных между корпусных пластин и прижимаемых под действием пружинного кольца к поверхности ротора 1. Рабочие камеры образуются ограниченными качающимися заслонками 4, поверхность которых при вращении ротора 1 вкупе с поверхностями корпусных пластин, сегментов корпуса 3 образует рабочие полости, уменьшающие свой объем по мере вращения ротора 1, что обеспечивает возрастание давления рабочего тела, под действием которого сдвигаются вмонтированные в пазах сегментов корпуса 3 золотники 7, прижимаемые пружинным кольцом, разграничивающие рабочий объем и зону нагнетания и установленные с возможностью запирания рабочих камер и открытия выпускных отверстий. Изобретение направлено на обеспечение высокой производительности и давления нагнетания рабочего тела. 7 ил., 1 табл.

 

1. Область техники

Устройство представляет собою объемную машину роторного типа, преобразующую механическую энергию вращения вала в энергию потока рабочего тела. Устройство относится к области машиностроения.

2. Уровень техники

На сегодняшний день по типу рабочих органов объемные машины разделяются на роторно-вращательные, шиберные и поршневые:

- роторно-вращательные

Рабочие органы осуществляют только вращательное движение, а рабочие камеры образуются рабочими поверхностями корпуса и рабочих органов.

- шиберные

Рабочие камеры образуются поверхностями ротора, статора и двух смежных шиберов, совершающих возвратно-поступательное или возвратно-поворотное движение.

- поршневые

Рабочие камеры образованы поверхностями цилиндров и поршней, двигающихся возвратно-поступательно

Среди существующих аналогов можно отметить:

- Пластинчатый компрессор (патент Великобритании: N 2019941, F01C 1/34);

- Винтовой компрессор (патент Швеции: N 451394, F04C 29/08);

- Насос высокого давления US 4284386 A, F04D 29/54.

Пластинчатый компрессор обладает высокой подачей, надежностью, минимальной пульсацией рабочего тела в зоне нагнетания, и машины такого типа широко применяются, но каждая из его рабочих камер, ограниченная поверхностями ротора, корпуса и двух пластин, изменяет свой объем от максимального до минимального всего один раз за оборот вала, что не позволяет добиться подачи, обеспечиваемой при применении предлагаемой схемы, предусматривающей изменение объема каждой из камер четыре раза. К тому же вредное пространство пластинчатой схемы не может быть меньше минимального объема рабочей камеры, что значительно превышает вредное пространство предлагаемой схемы, обусловленное только шириной золотника и его ходом до открытия экстракционного отверстия.

Винтовой компрессор обладает низким уровнем шума, вибрации и пульсации рабочего тела, хорошей управляемостью, большим ресурсом работы, но имеет сложную конструкцию с учетом широкой номенклатуры вспомогательного оборудования, применяемого для очистки рабочего тела, регулирования, системы маслоотделения, и в связи с этим эта схема сложна для применения в малых габаритах. Предлагаемая же схема значительно менее требовательна к кондиции рабочего тела, а также может быть выполнена в широкой размерной вариации.

Насосы высокого давления, выполненные по схеме, описанной в патенте US 4284386 А, просты в эксплуатации и способны создавать высокое давление нагнетания, но предлагаемая схема позволяет добиться более высокой производительности за счет большей в четыре раза кратности образования и сокращения рабочих камер на один оборот ротора.

3. Раскрытие изобретения

3.1 Описание

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является воплощение нового принципа действия объемной машины, заключающегося в способе образования и изменения объема рабочих камер.

Указанная задача решена в объемной роторной машине, которая состоит из ротора, закрепленного на валу, установленном в корпусе, состоящем из корпусных пластин, сжимающих ротор и сегменты корпуса с торцов, качающихся заслонок, закрепленных между корпусных пластин и прижимаемых под действием пружинного кольца к поверхности ротора, согласно изобретению рабочие камеры образуются ограниченными качающимися заслонками, поверхность которых при вращении ротора вкупе с поверхностями корпусных пластин, сегментов корпуса образует рабочие полости, уменьшающие свой объем по мере вращения ротора, что обеспечивает возрастание давления рабочего тела, под действием которого сдвигаются вмонтированные в пазах сегментов корпуса золотники, прижимаемые пружинным кольцом, разграничивающие рабочий объем и зону нагнетания и установленные с возможностью запирания рабочих камер и открытия выпускных отверстий.

Описываемое изобретение использует новый принцип работы ротационных объемных машин, при котором одновременно четыре рабочие камеры уменьшают свой объем, совершая рабочий ход, с одновременным образованием новых рабочих камер, и этот процесс повторяется каждые 90° поворота ротора, что позволяет добиться большой производительности при меньших габаритных размерах. Отличие от ближайшего аналога - схемы, описанной в патенте за номером US 4284386 А, заключается в конструкции корпуса, включающей в себя сегменты, в пазах которых вмонтированы золотники, прижимаемые пружинным кольцом, разграничивающие рабочий объем и зону нагнетания и установленные с возможностью запирания рабочих камер и открытия выпускных отверстий. А также, как следствие, отличаются кратностью изменения объема рабочих камер на каждый оборот ротора и способом заполнения вновь образующихся камер, происходящего одновременно с уменьшением рабочих камер по противоположную сторону каждой из качающихся заслонок.

Техническим результатом является существенно более высокая подача в сравнении с ближайшим аналогом при сохранении высокого давления рабочего тела.

Конструктивная схема, предусматривающая образование рабочих камер, ограничиваемых поверхностями ротора (1), элементов корпуса (2, 3) и качающихся заслонок (4), позволяет добиться значительно большей по сравнению с аналогами удельной производительности на единицу массы и объема агрегата, достигаемой за счет многократности образования рабочих камер на один поворот ротора (1), и вследствие этого позволяет добиться большей энергетической эффективности процесса.

Конструкция включает в себя ротор (1), установленный на валу (15), вращающийся в полости корпуса в тесном контакте с корпусными пластинами (2), служащими для ограничения рабочего объема и для крепления валов, и сегментами корпуса (3) вокруг одной оси. Кожух полости низкого давления (9), имеющий входное отверстие (11), заполнен рабочим телом и обеспечивает его доступ ко вновь образующимся рабочим камерам. Качающиеся заслонки (4) прижимаются к внешнему контуру ротора, приводимые в движение пружинами (5). От возрастающего давления рабочего тела золотники (7) меньшего сечения, предназначенные для разграничения рабочего объема и полости высокого давления (10), находящиеся в пазах сегментов корпуса (3), приводимые пружинным кольцом (8) в крайнее положение и запирающие рабочие камеры, приходят в движение и открывают выпускные отверстия (6), через которые рабочее тело поступает в полость, ограниченную кожухом высокого давления (10), имеющую выходное отверстие (12), с сопутствующим повороту вала и установленного на нем ротора (1) началом образования новых рабочих камер и заполнением их рабочим телом. Конструкция корпуса сжимается болтами (13), кожух полости низкого давления (9) и кожух полости высокого давления (10) закрепляются на корпусе осями качающихся заслонок (14). Таким образом рабочий объем представляет собой сумму максимальных образующихся в процессе вращения ротора объемов полостей, ограничиваемых ротором (1), элементами корпуса (2, 3) и качающимися заслонками (4), за вычетом вредных объемов выпускных золотников.

3.2 Принцип действия

В процессе работы образуются рабочие камеры, ограничиваемые поверхностями рабочих органов и элементов корпуса, объем которых изменяется по мере вращения вала. Золотники (7), сдвигаемые под действием возрастающего давления рабочего тела в дальнее от оси вращения ротора положение, отпирают выпускные отверстия (6), обеспечивая рабочему телу свободный проход в зону нагнетания.

1-я фаза (0°)

Ротор (1) находится в положении, при котором прижимаемые к его внешней поверхности под действием пружин (5) качающиеся заслонки (4) находятся в положении максимального отклонения от оси вращения ротора. Доступ рабочего тела в камеру со стороны зоны всасывания на данном этапе ее формирования открыт (Фиг. 2).

2-я фаза (0°-27,7°)

Ротор поворачивается в положение, при котором самые дальние точки его контура приближаются вплотную к поверхностям сегментов корпуса (3), обеспечивая минимальный зазор и запирая рабочие камеры (Фиг. 3).

3-я фаза (27,7°-90°)

Ротор продолжает свое вращение и по его мере объем рабочих камер уменьшается. Давление рабочего тела возрастает и под его действием золотники (7) смещаются в крайнее дальнее от оси вращения ротора положение, открывая путь рабочему телу через выпускные отверстия (6) в зону нагнетания (Фиг. 4).

По прохождению дальними точками ротора зон окон золотников (1-я фаза) система завершает цикл сжатия и продолжает цикл заполнения новых рабочих камер до момента касания вершин ротора (1) поверхностей сегментов корпуса (3). Цикл повторяется каждые 90° градусов поворота ротора на четырех секциях одновременно.

Смазка.

Смазка трущихся деталей происходит посредством самого рабочего тела или масленой взвеси в нем.

Герметизация.

Герметизация обеспечивается минимальными допусками на сопряжения составных деталей.

3.3 Расчет основных параметров

(в составе установки с применением мотора АИР 56 А2)

3.3.1 Исходные данные:

Объемная машина:

Dr=50 mm - диаметр ротора;

Sr=10 mm - ширина ротора;

Ds=84 mm - диаметр статора;

Ssm=20.3 mm - ширина статора;

mm=0.485 кг - масса объемной машины;

Vk=844.4 мм3 - объем одной камеры;

Рн=0.98×106 Па - давление нагнетания.

Мотор:

Ре=180 Bт - номинальная мощность электромотора;

mе=4.7 кг - масса электромотора;

nе=3000 об/мин - частота вращения вала электромотора;

Установка:

Мп=2.2 Н/м - прикладываемый момент

3.3.2 Рабочий объем машины:

Рабочий объем компрессора:

Vc=Vk×Nr

Vk - рабочий объем одной камеры

Nr - количество рабочих полостей ротора

Vc=8.444×10-7×4=3.38×10-6 м3

Площадь сечения камеры при расчетном давлении в камерах (Фиг. 5, 6):

S=a×b

а=10×10-3 м3 - ширина сечения камеры

b=1.9×10-3 м3 - высота сечения камеры

S=a×b=10×10-3×1.9×10-3=1.9×10-5 м3

3.3.3 Расчет требуемых усилий:

Сила, требуемая для преодоления силы давления:

Fтр=S×Pн

где Рн=0.98×106 Па - максимальное давление в рабочей камере

Fк=1.9×10-5×0.98×106=18.62 Н

Требуемый момент (Фиг. 6):

,

где r=24.04×10-3 м - расстояние от оси вращения ротора до результирующей точки приложения силы.

Fтс=µ×Nн=1.2 Н - сила трения скольжения

µ=0.15 - коэффициент трения скольжения

Nн=8 Н - сила нормальной реакции

3.3.4 Расчет производительности:

Объемный КПД объемной машины:

ηоб=(Nп-Nоб)/Nп

где

Nп=QнРн=0.03×0.98×106=2.96×104 Вт - полезная мощность объемной машины;

N=(Qут+Qнепн=0.74×104 Вт - потери мощности на внутренние утечки

Qут=7×10-3 м3/мин - внутренние утечки

Qнеп=5.5×10-4 м3/мин - неполное заполнение

ηоб=(2.96×104-0.74×104)/2.96×104=0.75

Подача:

Q=Vc×nв×k×ηоб

k=4 - кратность работы объемной машины

Q=3.38×10-6×3000×4×0.75=0.03 м3/мин

3.3.5 Расчет массогабаритных параметров установки:

Габариты:

hм=119 мм - высота объемной машины;

wм=90 мм - ширина объемной машины;

lм=29.5 мм - длина объемной машины;

hэ=148 мм - высота электромотора;

wэ=120 мм - ширина электромотора;

lэ=218 мм - длина электромотора;

Ну=hэ=148 мм - высота установки;

Wy=wэ=120 мм - ширина установки;

Ly=lм+lэ=29.5+218=247.5 мм - длина установки.

Габаритная схема установки - Фиг. 7

Масса:

Мм=0.493 кг - масса объемной машины;

Мэ=4.7 кг - масса электродвигателя;

Мумэ=5.193 кг - масса установки.

3.3.6 Сравнительный анализ и обоснование применения.

Сравнительные характеристики компрессов разных типов приведены в таблице 1.1

Проведя анализ данных, представленных в таблице, можно сделать вывод о более выгодном по сравнению с существующими образцами объемных машин аналогичного назначения наборе характеристик. В частности:

- более высокая удельная производительность

Схема ротационного компрессора позволяет затратить 1 Вт энергии для обеспечения подачи 13×103 см3/мин÷180 Вт=72.2 Втсм3/мин.

Схема, по которой построен пластинчатый компрессор Hydrovane HV01, позволяет, затрачивая 1 Вт энергии, обеспечить подачи 12×104 см3/мин÷1100 Вт=109.1 Втсм3/мин.

Схема винтового компрессора SX 3 позволяет при затрачивании 1 Вт энергии обеспечить подачу 26×104 см3/мин÷2200 Вт=118.2 Втсм3/мин.

Предлагаемая схема компрессора позволяет добиться производительности в 3×104 см3/мин÷180 Вт=166.7 Втсм3/мин на каждый затраченный ватт энергии, что на 41% больше, чем у установки с применением винтовой, на 52,8%, чем с применением роторно-пластинчатой, и в 2,3 раза больше, чем с применением ротационной схем.

- малые удельные габариты

Установка с применением схемы винтового компрессора на 1 см3 своего габаритного объема позволяет добиваться производительности 26×104 см3/мин÷36.57×104 см3=0.71 см3/мин.

Установка с применением схемы пластинчатого роторного компрессора на 1 см3 своего габаритного объема позволяет добиваться производительности 12×104 см3/мин÷88.83×103 см3=1.35 см3/мин.

Ротационный компрессор на 1 см3 габаритного объема обеспечивает производительность 13×103 см3/мин÷7.74×103 см3=1.68 см3/мин.

По предлагаемой схеме на 1 см3 габаритного объема установки приходится производительность 3×104 см3/мин÷4.38×103 см3=6.8 см3/мин, что выше относительной производительности установки с применением пластинчатого роторного компрессора более чем в четыре, пластинчато-роторного в пять, а винтового в девять с половиной раз.

- малая удельная масса

Установка с применением схемы винтового компрессора на 1 кг своего веса позволяет добиваться производительности 26×104 см3/мин÷140 кг=1.86 л/мин.

Установка с применением схемы пластинчатого роторного компрессора на 1 кг своего габаритного объема позволяет добиваться производительности 12×104 см3/мин÷41 кг=2.9 л/мин.

Удельная производительность ротационного компрессора 13×103 см3/мин÷14 кг=928.6 л/мин.

Удельная производительность объемной машины предлагаемой схемы 3×104 см3/мин÷5.19 кг=5780 л/мин.

- простота эксплуатации и ремонта

Для своей полной разборки и сборки устройство не требует специальных инструментов, не требует калибровки и дополнительной настройки.

- низкий уровень колебаний

Поскольку поступательные движения всех подвижных частей максимально сбалансированы и полностью уравновешиваются друг другом, уровень колебаний практически обусловлен в основном неточностями изготовления.

- низкая пульсация

Пульсация ниже, пульсации ротационных поршневых аналогов за счет кратности системы и совершению рабочих ходов всеми четырьмя образующимися камерами каждые 90° поворота ротора.

- простота эксплуатации и ремонта машины

Для своей полной разборки устройство не требует специальных инструментов, не требует калибровки и какой-либо настройки.

Объемная роторная машина может быть использована в мобильной технике и стационарно в технике и наибольшую применимость может найти в конструкциях, требующих габаритной и весовой экономии и способных предоставить мощный привод, в таких областях, как двигателестроение, конструкции приводов, автономные автоматические системы, аэрокосмический транспорт. Предлагаемая конструкция имеет наилучшее соотношение габаритов и массы с производительностью из существующих технических решений.

Конструкция машины не предусматривает использование сложных в обработке, запрещенных или особо ценных материалов. Производственный процесс не требует использования сверхточных технологий.

Машина может быть создана существующими техническими средствами.

4. Описание чертежей.

Фиг. 1 - изометрия объемной машины с местным вырезом в кожухах высокого и низкого давления.

Фиг. 2 - сечение корпуса объемной машины, отражающее начало образования одной из камер в одной из четырех секций.

Фиг. 3 - сечение корпуса объемной машины, отражающее запирание одной из камер.

Фиг. 4 - сечение корпуса объемной машины, фазу рабочего хода одной из камер и вытеснения, смещения запирающего золотника и вытеснение рабочего тела через открывшееся отверстие.

Фиг. 5 - сечение корпуса объемной машины, отражающее фазу, при которой силы давления на золотник с обеих сторон уравновешены и давление в рабочей камере максимальное из предусмотренного. Указана также плоскость сечения, отраженного на следующей фигуре.

Фиг. 6 - сечение корпуса объемной машины и камеры в момент достижения в ней давлением максимального значения с указанием ширины и высоты сечения максимальной ширины камеры в этот момент.

Фиг. 7 - изображение установки.

5. Осуществление изобретения.

Изобретение может быть применено в областях техники, требующих максимальной компактности с сохранением высокой производительности и давления нагнетания рабочего тела.

Насосы, созданные по предлагаемой схеме, могут заменить масленые шестеренчатые насосы, применяемые в авиации, подобные Г11-23, и обеспечить при схожих показателях подачи (0,03 и 0,036 м3/мин) вдвое меньшие габариты (119×120×29,5 и 101×100×86 мм) и в четыре раза меньшую массу (2,3 и 8,7 кг).

Компрессоры, созданные по предлагаемой схеме, могут монтироваться на переносных и стационарных компрессорных станциях, заменив применяемые там компрессоры пластинчатого типа, обеспечив лучшую энергоэффективность и массогабаритные показатели.

Объемные машины, изготовленные по предлагаемой схеме, благодаря своим массогабаритным преимуществам могут найти применение в бытовой технике. Так компрессор домашнего холодильника, использующий описанный принцип, может иметь втрое лучшую энергоэффективность и габариты, позволяющие при установке разместить его таким образом, что это поможет значительно увеличить вместимость при сохранении производительности.

Объемная роторная машина, состоящая из ротора, закрепленного на валу, установленном в корпусе, состоящем из корпусных пластин, сжимающих ротор и сегменты корпуса с торцов, качающихся заслонок, закрепленных между корпусных пластин и прижимаемых под действием пружинного кольца к поверхности ротора, отличающаяся тем, что рабочие камеры образуются ограниченными качающимися заслонками, поверхность которых при вращении ротора вкупе с поверхностями корпусных пластин, сегментов корпуса образует рабочие полости, уменьшающие свой объем по мере вращения ротора, что обеспечивает возрастание давления рабочего тела, под действием которого сдвигаются вмонтированные в пазах сегментов корпуса золотники, прижимаемые пружинным кольцом, разграничивающие рабочий объем и зону нагнетания и установленные с возможностью запирания рабочих камер и открытия выпускных отверстий.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы в транспортных средствах, а именно в системах смазки гибридных силовых установок (ГСУ). Система смазки содержит картер (2), маслозаборник (3) с каналом, канал (12), первый и второй нагнетатели в полости картера (2).

Изобретение относится к области роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для перекачивания высоковязкой жидкости с высоким содержание механических примесей и газа.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к регулирующему клапану для винтового компрессора с впрыском масла. Находящееся в корпусе винтового компрессора масло можно подводить управляемо через регулирующий клапан к теплообменнику и/или к байпасу в таком виде, что холодное масло направляется через обходящий теплообменник байпас, а теплое масло - через теплообменник.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам разделения потока жидкости. В способе разделения потока жидкость к зубчатому зацеплению подводят через общий входной канал, образованный сквозными каналами 13 и 14, выполненными в каждой рабочей и разделительной секции одной части делителя соответственно 1, 2 и 3.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи масла.

Группа изобретений относится к способу регулировки насоса системы селективной каталитической реакции (SCR) и к системе, позволяющей применять такой способ. В способе регулирования приводимого в действие электродвигателем насоса системы SCR на насос, создающий давление, действует гидравлический момент, связанный с этим давлением, и момент сопротивления.

Группа изобретений относится к одновинтовому эксцентриковому насосу, в котором статор может быть легко разделен на внешний цилиндрический и внутренний элементы. Статор (20) содержит целиковую цилиндрическую внутреннюю часть (22), имеющую охватывающую винтовую нарезку на своей внутренней периферийной поверхности, и внешнюю цилиндрическую часть (24).

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым объемным насосам, и может быть использовано для подъема жидкости из нефтяных скважин. Насос состоит из ступеней, каждая из которых содержит цилиндрический корпус 3 с профилированной внутренней поверхностью, ограниченный верхним и нижним основаниями 5 и 4 с впускными и выпускными окнами 12 и 11, и установленный на валу соосно корпусу 3 ротор 1 с прорезями 2 для перемещения рабочих пластин 7, снабженных ножками 8.

Шестеренная машина относится к области гидравлических и пневматических машин объемного вытеснения с вращающимся рабочим органом, в которых движение нагнетаемой среды происходит в направлении, перпендикулярном осям вращения шестерен, и может быть использовано в насосах для перекачки многофазных сред, в частности нефтепродуктов с высоким содержанием газовой фракции, и сред с большим количеством загрязнений, а также в пневмо- и гидродвигателях.

Изобретение относится к способу для оптимизированной по мощности эксплуатации насоса, приводимого в действие электродвигателем, в гидравлической системе при очень малых объемных расходах (Q), причем заданный напор (H) насоса регулируется в зависимости от объемного расхода (Q) в соответствии с предварительно установленной характеристической кривой (К).

Изобретение относится к устройствам для перемещения или преобразования энергии жидкостей, газов, мультифазных сред. Гидравлическая машина содержит корпус-статор 1, ротор 2, выполненный, по меньшей мере, с двумя пазами, в каждом из которых бесшарнирно установлен поршень-вытеснитель 3 с возможностью скольжения относительно поверхностей паза ротора 2 и без возможности касания стенки рабочей камеры. Два ребра на каждом поршне-вытеснителе 3 постоянно прижаты к стенке рабочей камеры корпуса-статора 1. Внутренняя цилиндрическая поверхность поршней-вытеснителей 3 выполнена с возможностью соприкосновения с кромками пазов ротора 2, образованными пересечением продольных цилиндрических пазов и цилиндрическим телом ротора 2, в том числе посредством упругих элементов 4. Элементами уплотнения рабочих камер являются рабочие ребра поршней-вытеснителей 3. Система впуска и выпуска рабочего тела выполнена бесклапанной в виде полостей 7 и 8 в теле корпуса-статора 3, соединенных с впускными и выпускными патрубками 5 и 6. Изобретение направлено на повышение технологичности изготовления, повышение ресурса эксплуатации, снижение неравномерности подачи, обеспечение высокого КПД. 1 ил.

Изобретение относится к гидропередачам. Гидропередача содержит корпус, закрытый передней и задней крышками, лопастной насос, вал которого пропущен в отверстие передней крышки, лопастной гидромотор, вал которого пропущен в отверстие задней крышки, масляный бак, кран переключения переднего и заднего хода, кран отключения гидропередачи, трубопроводы, соединяющие все узлы между собой, механизмы управления, кинематически связанные с гидравлическими кранами. В каждой лопасти гидромотора выполнены две вертикальные полости, одинаковые по конструкции, развернутые одна относительно другой в горизонтальной плоскости на 180 градусов, не сообщающиеся между собой, образованные горизонтальными, вертикальными и наклонными поверхностями. Полости закрыты боковыми крышками с впускными окнами для прохода жидкости, имеющими на внутренней поверхности поперечные зубья в форме равнобедренных треугольников, обращенных основаниями к внутренним поверхностям крышек. Силы давления жидкости на внутренние поверхности полостей уравновешены. Дополнительные поверхности, на которые жидкость производит давление, - задние стенки полостей. Достигается повышение мощности гидропередачи и уменьшение расхода энергии. 15 ил.

Изобретение относится к устройству стопорения крутящего момента для привода скважинных погружных насосов и направлено на предохранение от поломки элементов соединения при достижении крутящего момента предельного значения. Устройство для предохранения узла привода скважинного насоса от перегрузки по крутящему моменту содержит по меньшей мере один предохранительный элемент, выполненный в виде шпонки, обеспечивающей передачу крутящего момента между скважинным насосом и узлом его привода и срезающейся при достижении крутящим моментом предельного значения, причем предохранительный элемент состоит по меньшей мере из двух материалов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в гидравлических машинах, насосах, компрессорах, водометах и двигателях для нагнетания жидкости или газов. Способ нагнетания жидкости или газов заключается в последовательном всасывании, сжатии и выталкивании рабочей среды внутри корпуса 1, обеспечиваемых за счет возвратно-поступательного движения рабочих элементов, которое осуществляется посредством вращения цилиндров вокруг центра окружности и собственной оси. Движение рабочей среды осуществляют через отверстия за счет поочередного взаимодействия каждого отверстия с каждым из рабочих элементов. Устройство нагнетания жидкости или газов включает размещенные в корпусе 1 неподвижную планшайбу 3 с радиально расположенными полостями. Концевые части полостей образуют окружность и, по крайней мере, два рабочих элемента, размещенных внутри полостей. На планшайбе 3 расположены цилиндры, которые снабжены равноудаленными от их центров рабочими элементами, а с торцов размещены две крышки с отверстиями. Каждое из отверстий выполнено с возможностью поочередного взаимодействия с каждым из рабочих элементов. Группа изобретений направлена на повышение КПД перекачки жидкости или газа при высоких давлениях за счет увеличения объема нагнетания. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам передачи гидравлической энергии, которые работают на принципе смещения текучей среды посредством закрепляющейся трохоидной зубчатой передачи, и более конкретно к уменьшению сил трения в таких системах. Устройство передачи гидравлической энергии с трохоидной зубчатой передачей использует соосную ступицу с наружным и/или внутренним ротором 40 и соответствующим узлом подшипника с элементом качения, который использует предварительно нагруженные подшипники 44, 46 для точного задавания оси вращения и/или осевого положения ротора 40, с которым он связан. Это позволяет постоянному зазору между поверхностями ротора 40 и поверхностями кожуха или другого ротора быть заданным на расстоянии, которое сводит к минимуму сдвигающие силы рабочей текучей среды и/или обходную утечку и исключает износ зубьев зубчатой передачи, таким образом, сохраняя эффективную герметизацию между камерами. 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, насосам, гидромоторам и двигателям, может найти применение в гидравлических приводах вращательного движения. Роторно-лопастная машина содержит неподвижный корпус 1 с валом 4, соединенным с эксцентрично расположенным вторым валом 6, вокруг которого подвижно расположены лопасти 5. Внутри лопастей 5 расположена внутрилопастная камера 2 двигателя, разделенная на две рабочие секции подвижным поршневым валом 8. Вал 8 имеет канал подачи и канал отвода рабочей среды и прикреплен к ротору 3. Ротор 3 вращается вокруг вала 4. Машина содержит также межлопастную камеру 18 насоса, занимающую пространство между двумя соседними лопастями 5 и имеющую канал всасывания 16 и канал нагнетания 17. Лопасти 5 соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения 19. Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик с уменьшением пневмогидравлических и механических потерь и повышение КПД устройства. 3 н.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным дозирующим насосам с внешним зацеплением, и может быть использовано для нагнетания и дозирования химически агрессивных растворов полимеров арамидных и других видов волокон и других жидких сред. Дозирующий шестеренный насос состоит из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводного вала с уплотнением из антифрикционного материала, верхней и нижней пластин шестеренного механизма, статора шестеренного механизма, ведущей и ведомой шестерен, оси ведомой шестерни, стяжных болтов и накидной гайки. Конструкция насоса дополнительно содержит уплотнительную втулку приводного вала, изготовленную из антифрикционного материала, и направляющую втулку с резьбой и накидной гайкой. Уплотнительная втулка закреплена в направляющей втулке. Шестеренный механизм со статором, верхней и нижней пластинами, ведущей шестерней, установленной на приводном валу, ведомой шестерней, установленной на оси, изготавливается из сталей марок 10Х17Н13М2, 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т, AISI316T. Изобретение направлено на уменьшение скорости изнашивания сопряженных подверженных трению деталей насоса и на стабилизацию дозирующих характеристик насоса. 4 ил.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, и может быть использовано при роторном бурении боковых горизонтальных стволов нефтяных скважин. Забойный двигатель содержит трубчатый корпус, размещенный внутри него многозаходный винтовой героторный механизм, включающий статор с обкладкой из эластомера и установленный в статоре ротор, и шпиндельную секцию, включающую вал, установленный на осевой опоре, выполненной в виде упорно-радиального многорядного подшипника, а также на верхней и нижней радиальных опорах скольжения, состоящих из наружной и внутренней втулок, размещенных в корпусе шпиндельной секции, и, соответственно, на валу шпиндельной секции. Вал шпиндельной секции скреплен на входе приводным валом с ротором, а на выходе скреплен с долотом. Двигатель снабжен верхним ловильным устройством, состоящим из вала, упора и гайки, и нижним ловильным устройством, выполненным в виде ловильной втулки с наружным буртом, упорного кольца и резьбового переводника. Верхнее ловильное устройство скреплено с верхней частью ротора героторного винтового механизма, а нижнее ловильное устройство установлено на валу шпиндельной секции между внутренней втулкой нижней радиальной опоры скольжения и осевой опорой, выполненной в виде упорно-радиального многорядного подшипника. Вал шпиндельной секции и ловильная втулка нижнего ловильного устройства с ловильным буртом жестко скреплены между собой с помощью общей резьбы. Упорное кольцо выполнено разъемным и установлено внутри корпуса шпиндельной секции между направленными друг к другу торцами резьбового переводника и наружного кольца упорно-радиального многорядного подшипника. Ловильный бурт в ловильной втулке расположен между внутренним кольцом упорно-радиального многорядного подшипника и указанным упорным кольцом. Диаметр ловильного бурта ловильной втулки превышает диаметр отверстия упорного кольца. Диаметр отверстия нижней радиальной опоры скольжения превышает диаметр ловильной втулки. Обеспечивается снижение аварийности, повышение ресурса и надежности двигателя, точности проходки скважины, темпа набора параметров кривизны скважины и проходимости. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Способ работы роторно-лопастной машины заключается в преобразовании энергии рабочего тела в энергию механического вращения вала и/или придания дополнительной энергии потоку рабочего тела. Используют более чем один контур движения потока, по крайней мере, один из которых образован полостью, ограниченной внутренней поверхностью корпуса 1, ротором 2 и лопастями 3, а другой - внутренней поверхностью ротора 2 и лопастями 3, с возможностью вывода потока из каждого контура для промежуточного преобразования потока и возврата потока для дальнейшего преобразования. Изобретение направлено на повышение эффективности использования единицы энергии потока. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к системам подачи и дозирования рабочего тела с электроприводными насосами, в частности к системам топливоподачи и управления газотурбинных двигателей. Насос-дозатор содержит насос подачи рабочего тела с регулируемым электроприводом, включающим электродвигатель (ЭД), блок управления частотой вращения ЭД, датчики частоты вращения ЭД и тока в силовых обмотках ЭД. Также насос-дозатор содержит модуль определения текущего расхода рабочего тела, систему управления высшего уровня и модуль определения требуемой частоты вращения насоса с двумя входами и одним выходом. В процессе работы из системы высшего уровня на один вход этого модуля поступает заданное значение массового расхода рабочего тела, а на другой - его текущее значение от модуля определения текущего расхода. Выход модуля соединен с входом блока управления частотой вращения ЭД. Рассчитывается величина рассогласования между заданным и текущим значениями расходов и формируется новое значение требуемой частоты вращения ЭД насоса, которое реализуется системами регулирования электропривода. Процесс продолжается до тех пор, пока величины заданного и текущего расходов не совпадут с заданной погрешностью. Изобретение направлено на обеспечение подачи насосом рабочего тела и его дозирование без использования гидромеханических устройств и датчика расхода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх