Роторная машина объемного типа

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для привода потребителей механической энергии. Роторная машина объемного типа содержит корпус 1 с профильным элементом 2, выполненным в виде выступа, пустотелое колесо-разделитель 6 с отверстием под элемент 2 и пустотелое центральное тело 4 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо 6. Колесо 6 установлено в пазу тела 4 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. Корпус 1 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в одной плоскости с осью вращения колеса 6 и кинематически связан с ним. Машина снабжена трубчатым профильным элементом 5 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и регулирующими клапанами 12, 13, установленными на каналах отвода рабочего тела из элемента 5 и тела 4. Боковая поверхность элемента 5 выполнена в виде двух сопряженных геометрических тел вращения. Элемент 5 жестко связан с телом 4 и установлен в колесо 6 с возможностью его обкатывания по внутренней поверхности одного тела вращения. Поверхность другого тела вращения равноудалена от оси тела 4 и технологически сопряжена с элементом 2. Использование направлено на повышение кпд, снижение расхода топлива. 2 ил.

 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для привода потребителей механической энергии, а также в качестве составной части двигателя внутреннего сгорания с обеспечением термодинамического цикла подвода тепла к рабочему телу при постоянном объеме.

Устройство относится к классу роторных машин объемного типа, рабочим телом которого может быть как жидкое, так и газообразное вещество с повышенным давлением, например сжатый воздух, топливовоздушная смесь и др.

Известна роторная машина, содержащая трехсекционный корпус с размещенными в нем ротором и двумя колесами-разделителями, кинематически связанными друг с другом. Ротор размещен в средней секции корпуса, оснащен двумя лопастями, перекрывающими рабочий канал, и снабжен ограничивающими рабочий канал боковыми стенками. По крайней мере, в одной из боковых стенок на участках, прилегающих к напорным поверхностям лопастей, выполнены окна, при этом в торцевых стенках рабочей камеры выполнены ответные проемы, к которым подключены патрубки высокого давления. Колеса-разделители установлены в крайних секциях корпуса с перекрытием рабочего канала по линии соприкосновения их цилиндрических поверхностей с ротором. (Патент РФ №2135778, F01C 1/08, опубл. 27.08.1999 г. [1].)

Недостатком известного устройства является то, что подвод/отвод рабочего тела высокого давления осуществляется через окна, выполненные в боковых стенках ротора, и ответные проемы в торцевых стенках рабочей камеры, имеющие очень ограниченный размер, что приводит к более высоким гидравлическим потерям и увеличению времени при заполнении (выталкивании) газообразного рабочего тела при прочих равных условиях. К тому же наличие на роторе ограничивающих боковых стенок значительно увеличивает площади подвижных и неподвижных элементов конструкции, что, в свою очередь, приводит к увеличению перетекания рабочего тела из объемов с более высоким давлением в объемы с более низким давлением и увеличению потерь на трение указанных поверхностей, снижая тем самым эффективность устройства и технологичность его конструкции. В известном устройстве в передаче механической энергии от рабочего тела при расширении участвует только один ротор, что потребует увеличения габаритно-массовых характеристик устройства.

Также известен газороторный привод, включающий корпус, в расточках которого, образованных пересекающимися цилиндрическими поверхностями, размещены два ротора, установленные относительно цилиндрических стенок корпуса с образованием кольцевых каналов, связанных между собой. Устройство также содержит каналы подвода и канал отвода рабочего тела, выполненные в виде патрубков. Каждый ротор оснащен выемкой и профилированной лопастью, выполненной ответной выемке другого ротора и с возможностью перекрытия соответствующего кольцевого канала для разделения его на зону расширения и зону выхлопа рабочего тела. (Патент США №3.472.445 А, 14.10.1969, F01C 1/12 [2].)

Недостатком известной конструкции является то, что подвод/отвод рабочего тела высокого давления, так же как и в предыдущем решении, осуществляется через окна ограниченных размеров, что приводит к гидравлическим потерям и увеличивает время при заполнении (выталкивании) газообразного рабочего тела. А также в устройстве не предусмотрено использование внутренних объемов роторов для размещения рабочего тела, что ухудшает габаритно-массовые, мощностные и расходные характеристики устройства в целом.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является роторная машина объемного типа, содержащая корпус с технологическим отверстием и профильным элементом, выполненным в виде выступа на внутренней стенке корпуса, установленные внутри полости корпуса пустотелое колесо-разделитель с отверстием под профильный элемент и пустотелое центральное тело с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо-разделитель, колесо-разделитель установлено в продольном радиальном пазу центрального тела с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, машина содержит средство регулирования подвода и отвода рабочего тела, а корпус установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в одной плоскости с осью вращения колеса-разделителя и кинематически связан с ним. (Патент РФ №2391514 C1, F01C 1/00, опубл. 10.06.2010 г. [3].)

Недостатками данной конструкции являются:

- наличие сопряженных поверхностей сложного профиля колеса-разделителя, что требует применения специального технологического оборудования для обеспечения их высокоточного изготовления и дополнительных затрат для поддержания необходимой герметичности в процессе их эксплуатации;

- существенная зависимость используемого полезного объема кольцевого рабочего канала устройства от площади продольного проема (щели) на поверхности колеса-разделителя и размеров перегородки корпуса;

- образование отрицательного крутящего момента, создаваемого колесом-разделителем из-за разности давления рабочего тела, действующего на части поверхности сложного профиля слева и справа перегородки (зоны расширения и выхлопа) при их сопряжении.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности использования роторной машины, а также улучшение технологичности и универсальности устройства при изготовлении и применении.

Ожидаемый технический результат устройства заключается в повышении герметичности соединений элементов, повышении кпд и снижении затрат при изготовлении и применении.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известной роторной машине объемного типа, содержащей корпус с технологическим отверстием и профильным элементом, выполненным в виде выступа на внутренней стенке корпуса, установленные внутри полости корпуса пустотелое колесо-разделитель с отверстием под профильный элемент и пустотелое центральное тело с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо-разделитель, колесо-разделитель установлено в продольном радиальном пазу центрального тела с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, машина содержит средство регулирования подвода и отвода рабочего тела, а ее корпус установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в одной плоскости с осью вращения колеса-разделителя и кинематически связан с ним, согласно изобретению машина снабжена трубчатым профильным элементом с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела, боковая поверхность трубчатого элемента выполнена в виде двух сопряженных геометрических тел вращения, одно из которых равно диаметру внутренней поверхности колеса-разделителя, а другое равно диаметру наружной поверхности центрального тела, трубчатый профильный элемент жестко связан с центральным телом и установлен в колесо-разделитель с возможностью обкатывания колеса по внутренней поверхности одного тела вращения, а поверхность другого тела вращения в элементе равноудалена от оси центрального тела и технологически сопряжена с профильным элементом корпуса, при этом средство регулирования подвода и отвода рабочего тела выполнено в виде регулирующих клапанов, установленных на каналах отвода рабочего тела из трубчатого профильного элемента и из центрального тела.

Повышенная эффективность работы, улучшенная технологичность и универсальность роторной машины по сравнению с прототипом достигаются за счет:

- увеличения эффективного объема кольцевого рабочего канала в результате продолженного такта расширения рабочего тела во внутренней полости колеса-разделителя (благодаря возможности размещения части центрального тела и перегородки корпуса при сопряжении их поверхностей во внутренней полости колеса-разделителя);

- снижения потерь энергии рабочего тела в результате обеспечение повышения герметичности рабочих объемов устройства путем исключения площадей сопрягаемых поверхностей технологически сложного профиля и дополнительных технологий уплотнения;

- снижения потерь энергии рабочего тела в результате повышения герметичности объемов устройства путем исключения площадей сопрягаемых поверхностей технологически сложного профиля и отрицательного крутящего момента, создаваемого колесом-разделителем;

- возможности применения освоенных технологий активных средств уплотнения сопрягаемых поверхностей, что позволит использовать устройство в качестве нагнетателей как для сжатия (нагнетания), так и для расширения рабочего тела с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

При этом конструктивное исполнение колеса-разделителя устройства позволяет:

- исключить контакт поверхностей колеса-разделителя и перегородки, а также локализовать технологическое место сопряжения поверхностей, требующих уплотнения рабочего объема на торцевой части перегородки с центральным телом;

- разместить внутри колеса-разделителя части центрального тела с перегородкой, чем обеспечивается повышение эффективного объема кольцевого рабочего канала и удлинение рабочего такта и совершение большей полезной работы устройством (т.е. увеличивается радиальный угол перемещения перегородки для продолжения такта расширения или сжатия);

- уменьшить отрицательный крутящий момент, создаваемый колесом-разделителем вследствие отсутствия поверхности сложного профиля, сопряженной с перегородкой.

Внутренняя поверхность корпуса, внутренние и внешние поверхности частей центрального тела и колеса-разделителя в поперечном сечении имеют правильные формы тел вращения.

Колесо-разделитель может быть выполнено с диаметром, большим высоты кольцевого рабочего канала, при этом некоторая часть поверхностей частей центрального тела будет иметь форму, ответную сопряженным поверхностям колеса-разделителя. Размещение одной из частей центрального тела внутри колеса-разделителя обеспечивает ее сопряжение с радиальной перегородкой после захода последней в разрыв колеса-разделителя при взаимном перемещении конструктивных элементов устройства в процессе работы (вращения).

Уплотнение соединений сопрягаемых поверхностей конструктивных элементов устройства с геометрически правильными формами обеспечивается возможностью применения пассивных способов герметичности и относительного вращения поверхностей с одинаковой линейной скоростью качения по месту их контакта.

Сопрягаемыми в заявленном изобретении являются следующие поверхности конструктивных элементов устройства в месте их контакта:

- внутренняя поверхность корпуса с наружной частью колеса-разделителя;

- торцевая часть радиальной перегородки с наружными частями центрального тела;

- наружная и внутренняя поверхности колеса-разделителя с соответствующими внутренними и наружными поверхностями частей центрального тела.

Между сопрягаемыми поверхностями в процессе работы заявленного устройства обеспечиваются минимальные зазоры для исключения перетекания рабочего тела из объемов с более высоким давлением в объемы с более низким давлением, с приемлемыми потерями на трение указанных поверхностей. Минимизация зазоров достигается за счет изготовления сопрягаемых поверхностей конструктивных элементов устройства с высокими требованиями к их герметичности в месте контакта и обеспечивается точностью их параметров по углу, форме и шероховатости поверхности. При этом используются традиционные методы обработки с использованием прецизионного и специального контрольного оборудования, обслуживаемого высококвалифицированными специалистами, что позволяет минимизировать утечки рабочего тела в зоне контакта сопряженных поверхностей конструктивных элементов устройства.

Заявленное изобретение относится к роторным машинам объемного типа, которые обладают свойствами обратимости и могут применяться как в качестве нагнетателей, так и в качестве расширителей для изменения давления и перемещения рабочего тела (газообразного, жидкого или газожидкого и др.).

В случае подвода тепла к сжатому рабочему телу при постоянном объеме и обеспечении последующего расширения рабочих газов заявленное устройство может представлять собой привод потребителей механической энергии, в том числе элементов двигателя внутреннего сгорания.

Корпус как составная часть ротора приводимых машин и механизмов в продольном сечении с его внутренней стенкой, поверхности частей центрального тела и колеса-разделителя могут иметь форму (профили) различных тел вращения (цилиндрическую, конусообразную или другого более сложного профиля). В поперечном сечении поверхности указанных конструктивных элементов устройства имеют форму окружностей.

При использовании устройства в качестве роторного двигателя внутреннего сгорания его кольцевой рабочий канал и внутренние объемы центрального тела могут быть поделены (колесом-разделителем, радиальной перегородкой корпуса и другими элементами) на зоны наполнения, сжатия, подвода тепла, расширения и зону выхлопа рабочего тела.

Выполнение частей центрального тела и колеса-разделителя полыми позволяет использовать их внутренние полости в качестве дополнительных рабочих каналов, что, в свою очередь, позволяет увеличить общий объем подвода тепла и расширения устройства, что соответственно обеспечивает повышение эффективности работы роторной машины.

Радиальная перегородка (радиальный выступ, профилированный элемент) может быть выполнена профилированной за одно целое с корпусом посредством литья или соединения с внутренней поверхностью стенки корпуса, например, при помощи сварки, при этом устанавливают ее с обеспечением минимального зазора между торцевой частью радиальной перегородки и наружной поверхностью частей центрального тела.

Подвод рабочего тела в роторную машину и его отвод осуществляют через каналы для входа и канал для выхода рабочего тела, выполненные, например, в виде входного и выходного патрубков соответственно.

Изобретение поясняется схематичными чертежами (представлены с учетом вращения ротора по часовой стрелке).

На фиг. 1 - поперечный разрез роторной машины в исходном положении конструктивных частей устройства - в момент завершения такта расширения и начала выхлопа рабочего тела и начала заполнения рабочего объема внутри колеса-разделителя новой порцией рабочего тела (момент максимального объема зоны расширения).

На фиг. 2 - поперечный разрез роторной машины в промежуточном положении конструктивных элементов устройства, при котором завершен этап заполнения объемов зоны расширения рабочим телом.

Роторная машина содержит корпус 1 с профильным элементом 2, выполненным в виде выступа на внутренней стенке 3 корпуса 1. Во внутренней полости корпуса 1 размещены пустотелое центральное тело 4 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо-разделитель 6 с отверстием 9 под профильный элемент. Машина содержит трубчатый профильный элемент 5 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела, боковая поверхность трубчатого элемента 5 выполнена в виде двух сопряженных геометрических тел вращения, одно из которых равно диаметру внутренней поверхности колеса-разделителя 6, а другое равно диаметру наружной поверхности центрального тела 4. Трубчатый профильный элемент 5 жестко связан с центральным телом 4 и установлен в колесо-разделитель 6 с возможностью обкатывания колеса по внутренней поверхности одного тела вращения, а поверхность другого тела вращения в элементе равноудалена от оси центрального тела и технологически сопряжена с профильным элементом 2 корпуса 1. Средство регулирования подвода и отвода рабочего тела выполнено в виде регулирующих клапанов 12, 13, установленных на каналах отвода рабочего тела из камеры 10 трубчатого профильного элемента 5 и из камеры 11 центрального тела 4.

Центральное тело 4, колесо-разделитель 6 и корпус 1 образуют зону 7 выхлопа рабочего тела и зону 8 расширения рабочего тела, разделяемых профильным элементом 2. Зона 7 выхлопа (фиг. 2) расположена справа относительно профильного элемента 2 корпуса 1, а зона 8 расширения - слева (при вращении ротора по часовой стрелке). Взаимное размещение во внутренней полости колеса-разделителя 6 трубчатого профильного элемента 5 центрального тела 4 и профильного элемента 2 (см. фиг. 1) обеспечивает пересечение их траекторий и продолжение объема кольцевого рабочего канала устройства при вращении ротора до достижения последним вертикального положения.

Колесо-разделитель 6 выполнено с возможностью вращения и обеспечения ввода-вывода профильного элемента 2 и соединения кольцевого рабочего канала устройства с внутренней полостью колеса-разделителя 6, разделяемого профильным элементом 2 на объем «а» слева от профильного элемента 2 (см. фиг. 1) и объем «в» справа от профильного элемента 2.

Зона 8 является рабочей камерой устройства и сформирована из части объема внутренней полости корпуса 1 и объема «а» колеса-разделителя 6, соединенных через разрыв (щель) 9 колеса-разделителя 6.

Профильный элемент 2 установлен с обеспечением минимального зазора между его торцевой частью и поверхностями наружных стенок частей центрального тела 4 и трубчатого профильного элемента 5. Для обеспечения синхронизации вращения корпус 1 кинематически соединен с колесом-разделителем 6.

Рабочие объемы элементов ограничены торцевыми стенками устройства.

Устройство имеет канал 15 отвода рабочего тела, сообщенный с зоной выхлопа 8 кольцевого рабочего канала.

Для повышения эффективности устройства, уравновешения действия центробежных и газовых сил, действующих на элементы конструкции, и увеличения крутящего момента роторная машина может быть оснащена несколькими профильными элементами 2 и/или колесами-разделителями 6, а также может конструктивно включать несколько секций, установленных относительно друг друга под равными углами и включающих все вышеуказанные конструктивные элементы (в каждой из секций).

Входной и выходной патрубки, система топливоподачи и зажигания на чертежах условно не показаны.

Роторная машина объемного типа работает следующим образом.

Первый этап такта расширения (исходное положение показано на фиг. 1). Первоначальное формирование зоны 8 расширения начинается с заполнения внутреннего объема «а» колеса-разделителя 6 (слева от профильного элемента 2) новой порцией рабочего тела и его соединением с внутренней полостью 10 трубчатого профильного элемента 5 центрального тела через открытое положение клапана 12.

После прохода радиальной перегородкой 2 корпуса 1 верхнего вертикального положения происходит выпуск отработанных газов предыдущего цикла из внутреннего объема «в» колеса-разделителя 6 (справа от профильного элемента 2) через разрыв 9 и канал 15.

В этом положении элементов устройства объем зоны 7 выхлопа, заключенный в кольцевом рабочем канале справа от профильного элемента 2 и слева от колеса-разделителя 6, достигает максимального значения, а объем зоны 8 расширения, заключенный внутри колеса-разделителя 6 слева от профильного элемента 2, имеет свое минимальное значение.

Процесс совершения полезной работы устройством начинается с заполнения внутреннего объема колеса-разделителя 6 новой порцией рабочего тела. При этом давление рабочего тела слева от профильного элемента 2 больше по сравнению с давлением рабочего тела 6 справа от профильного элемента 2.

Начинается соединение кольцевого рабочего канала (справа от колеса-разделителя 6 и профильного элемента 2) с каналом 15 для выпуска из его объема расширенного рабочего тела.

Практически с этого момента начинается:

- первый этап заполнения объема колеса-разделителя 6 (слева от профильного элемента 2) новой порцией рабочего тела путем соединения указанного объема с каналом подвода через внутреннюю полость 10 части 5 центрального тела и клапан 12 регулирования подачи рабочего тела;

- выпуск расширенного рабочего тела из объемов колеса-разделителя 6 и кольцевого рабочего канала справа от профильного элемента 2 через канал 15.

Дальнейший поворот ротора осуществляется за счет энергии новой порции рабочего тела с повышенным давлением, заполняющего объемы расширения.

Начинается первый этап такта расширения устройства без подвода тепла к рабочему телу.

На расчетном угле после пересечения канала 14 торцевой частью профильного элемента 2 корпуса 1 происходит второй этап заполнения объема зоны 8 расширения новой порцией рабочего тела через открытый клапан 13 и канал 14 из внутренней полости 11 центрального тела 4. В этом положении элементов устройства зона 8 расширения состоит из внутреннего объема колеса-разделителя 6 и объема части кольцевого рабочего канала слева от профильного элемента 2. Объемы зоны 8 расширения соединены через разрыв 9 колеса-разделителя 6.

На расчетном угле ротора закрываются клапаны 12 и 13, завершая этап заполнения объемов зоны 8 расширения новой порцией рабочего тела.

Второй этап такта расширения. При использовании в качестве рабочего тела топливовоздушной смеси, после наполнения ею соединенных объемов зоны 8 расширения (соответствующих максимальному изолированному объему впуска или объему объединенной камеры сгорания), осуществляют воспламенение топливовоздушной смеси. После воспламенения топливовоздушной смеси в объединенной камере сгорания происходит подвод тепла к рабочему телу, повышается ее рабочее давление и температура (цикл подвода тепла при V=const).

Происходит второй этап такта расширения устройства. Процесс расширения рабочих газов в изолированном объеме зоны 8 расширения обеспечивает превращение энергии рабочего тела с высоким рабочим давлением и температурой во вращательное перемещение корпуса 1 и колеса-разделителя 6 относительно трубчатого профильного элемента 5 и центрального тела 4.

Процесс (такт) расширения рабочего тела в рабочих объемах объединенной камеры сгорания завершается после прохода профильным элементом 2 корпуса 1 верхнего вертикального положения, при котором происходит выпуск отработанных газов из внутреннего объема колеса-разделителя 6 справа от профильного элемента 2 через разрыв 9 и канал 15.

Использование предложенной машины позволяет по сравнению с известной повысить кпд, снизить расход топлива, уменьшить потери и затраты на обслуживание и упростить технологию и затраты изготовления.

Роторная машина объемного типа, содержащая корпус с технологическим отверстием и профильным элементом, выполненным в виде выступа на внутренней стенке корпуса, установленные внутри полости корпуса пустотелое колесо-разделитель с отверстием под профильный элемент и пустотелое центральное тело с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо-разделитель, колесо-разделитель установлено в продольном радиальном пазу центрального тела с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, содержит средство регулирования подвода и отвода рабочего тела, а корпус установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в одной плоскости с осью вращения колеса-разделителя и кинематически связан с ним, отличающаяся тем, что она снабжена трубчатым профильным элементом с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела, боковая поверхность трубчатого элемента выполнена в виде двух сопряженных геометрических тел вращения, одно из которых равно диаметру внутренней поверхности колеса-разделителя, а другое равно диаметру наружной поверхности центрального тела, трубчатый профильный элемент жестко связан с центральным телом и установлен в колесо-разделитель с возможностью обкатывания колеса по внутренней поверхности одного тела вращения, а поверхность другого тела вращения равноудалена от оси центрального тела и технологически сопряжена с профильным элементом корпуса, при этом средство регулирования подвода и отвода рабочего тела выполнено в виде регулирующих клапанов, установленных на каналах отвода рабочего тела из трубчатого профильного элемента и из центрального тела.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к винтовым героторным гидромашинам, применяемым в качестве винтовых двигателей, вращение ротора с долотом в которых осуществляется насосной подачей текучей среды, для бурения нефтяных и газовых скважин, а также в качестве винтовых насосов для добычи нефти, мультифазных насосов для перекачки газожидкостных смесей и может быть использовано для винтовых двигателей или насосов общего назначения.

Изобретение относится к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания. Рабочая поверхность корпуса в первом варианте двигателя состоит из четырех равных по величине угла участков поверхности.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания с шатунными поршнями содержит ротор, имеющий возможность совершать вращательное движение на вале с установленными по одному между его шлицами четырьмя шатунными поршнями.

Изобретение относится к винтовым героторным гидромашинам. Винтовая гидромашина содержит статор, представляющий собой трубчатый корпус 10 с закрепленной в нем обкладкой 6 из упругоэластичного материала с внутренними винтовыми зубьями 5.

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.

Группа изобретений относится к области винтовых забойных двигателей и насосов. Компоновка гидравлического забойного двигателя содержит объемный или винтовой забойный двигатель, имеющий впускной конец и выпускной конец.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, и может быть использовано при роторном бурении боковых горизонтальных стволов нефтяных скважин.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, крышки 2 и 3, вал 4, ротор 6, камеру сгорания 8, заслонку 9, компрессор, системы подачи топлива и зажигания.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, насосам, гидромоторам и двигателям, может найти применение в гидравлических приводах вращательного движения.

Изобретение относится к роторному двигателю внутреннего сгорания, включающему секцию мотора, секцию компрессора и секцию связующих шестерен. В секциях мотора и компрессора заключены роторы, размещенные с зазором между собой и корпусом.

Изобретение относится к роторным двигателям с внешним подводом теплоты. Роторный двигатель содержит цилиндрический корпус, холодильный аппарат и внешний теплообменный нагреватель. Корпус выполнен неподвижным, разделенным на две камеры с впускными и выпускными окнами, с двумя валами, посаженными на подшипники. В каждой камере размещены два ротора. В корпусе компрессора и двигателя расположены по два ротора, параллельные друг другу и синхронизированные при помощи шестеренчатой передачи. Двигатель выполнен с отдельными камерами сжатия и расширения. Роторы расположены на двух валах, ведущем и ведомом, которые синхронизированы зубчатым зацеплением в отдельной герметичной камере. Подшипниковые узлы установлены на валах с натягом. Узлы межкамерных и торцевых уплотнений выполнены в лабиринтном исполнении. Горение топливно-воздушной смеси происходит при атмосферном давлении. Техническим результатом является повышение эффективности и экологичности двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания включает полый корпус, цилиндрический ротор с поршнем, затвор с приводом управления затвором, камеру сгорания, рабочую камеру, выхлопную камеру, выхлопное отверстие. Камера сгорания снабжена устройством для подачи и сжигания топлива. Рабочая камера образована стенками затвора, поршня и корпуса. Выхлопная камера образована другими стенками затвора, поршня и корпуса. Рабочая камера выполнена сообщающейся с выхлопной камерой посредством выемки, выполненной в роторе перед поршнем со стороны направления его вращения таким образом, чтобы обеспечить выравнивание давления в упомянутых камерах для открытия затвора в момент прохождения поршнем выхлопного отверстия. Техническим результатом является упрощение конструкции двигателя. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит статор, вал с эксцентриком и ротор. Статор состоит из корпуса с внутренней цилиндрической расточкой, двух боковых крышек с подшипниковыми опорами и с всасывающими и выпускными окнами, и установленными в нем свечами зажигания или форсунками. Вал установлен в подшипниках. Ротор вращается на эксцентрике вала и выполнен в виде диска. Торцевые поверхности диска ротора представляют собой плоскость. Рабочая поверхность ротора выполнена по эпициклоиде. Боковые крышки имеют участки плоской поверхности, сопряженной с торцевыми поверхностями ротора. Внутренняя цилиндрическая поверхность расточки статора выполнена также по эпициклоиде. На поверхности впадин расточки статора и/или на поверхности выступов ротора выполнены дополнительные впадины для образования камер сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя при упрощении его конструкции и уменьшении габаритов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Компоновка гидравлического забойного двигателя содержит винтовой двигатель, имеющий ближний конец и дальний конец и содержащий статор и ротор. Статор содержит металлический корпус, первый эластомерный материал, расположенный в металлическом корпусе, и первый жесткий материал, расположенный радиально и направленный внутрь от и по меньшей мере частично покрывающий первый эластомерный материал. Ротор содержит металлический сердечник, второй эластомерный материал, расположенный вокруг металлического сердечника, и второй жесткий материал, расположенный вокруг второго эластомерного материала. Первый жесткий материал статора контактирует со вторым жестким материалом ротора. Обеспечивается ограничение траектории перемещения геометрического центра ротора. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к двигателестроению. Механизм для преобразования неравномерного вращательного движения лопастей роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания в равномерное вращение вала состоит из корпуса, общего вала, лопастей, двух установленных на валу зубчатых колес с внешними зубчатыми венцами, эксцентриков, двух шатунов в виде колец, двух зубчатых колес с внутренним зубчатым венцом, радиальных направляющих на шатунах, двух блоков скольжения, взаимодействующих с радиальными направляющими. Лопасти установлены на валу с возможностью свободного вращения. Эксцентрики выполнены на лопастях. Шатуны установлены в эксцентриках с возможностью свободного вращения. Зубчатые колеса с внутренним зубчатым венцом жестко установлены в шатунах, взаимодействуют с установленными на валу зубчатыми колесами и образуют зубчатые механизмы. Зубчатые механизмы снабжены водилами, установленными на общем валу с возможностью свободного вращения. На водилах установлены блоки скольжения для передачи шатунам дополнительного вращательного движения от вала. Техническим результатом является обеспечение стабильного положения рабочих процессов относительно корпуса механизма. 10 ил.

Изобретение относится к ротору роторного двигателя. Ротор 10 роторного двигателя содержит корпус 12, вставку 14 и фиксирующий элемент 16. Корпус 12 имеет наружную поверхность 18 и внутреннюю поверхность 22. Наружная поверхность 18 содержит три стороны 20, расположенные в форме равностороннего треугольника. Внутренняя поверхность 22 включает посадочные участки 24, расположенные каждый по центру стороны 20 ротора. Посадочные участки 24 образуют посадочное отверсие 26. Первое фиксирующее гнездо 28 посадочного участка 24 продолжается наружу изнутри от поверхности 22 к поверхности 18 частично так, что предотвращается разрушение поверхности 18. Охлаждающий канал 30 проходит в осевом направлении через корпус 12 в области каждой вершины 31. Вставка 14 расположена в посадочном отверстии 26. Опорная часть 38 вставки 14 имеет второе фиксирующее гнездо 40, направленное радиально и выровненное с гнездом 28. Фиксирующий элемент 16 проходит через гнездо 40 и расположен в гнезде 28. Техническим результатом является повышение универсальности конструкции ротора и снижение риска утечки газа между наружной и внутренней поверхностями корпуса ротора. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к двигателям, в частности к роторным двигателям. Роторный двигатель имеет циклоидный ротор 202 и уплотнительную решетку, включающую торцевой уплотнительный элемент, который вращается с ротором 202, и другие уплотнительные элементы, которые не вращаются с ротором 202. При вращении ротора 202 в корпусе 201 ротор 202, корпус 201 и уплотнительная решетка формируют по меньшей мере одну рабочую камеру между ними. Камера испытывает изменение от начального объема V1 до V2, который меньше, чем V1, вследствие чего сжимается рабочее вещество, и далее расширяется до объема V3, который может быть больше, чем V1, так что объем камеры является однородной и непрерывной функцией угла поворота ротора 202. Группа изобретений направлена на обеспечение работоспособности двигателя. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 72 ил.

Группа изобретений относится к гидравлическим приводам. Устройство для использования в скважине содержит статор, имеющий внутреннюю поверхность с винтовыми зубьями; ротор, имеющий наружную поверхность с винтовыми зубьями и размещенный в статоре. По меньшей мере одна из внутренней поверхности с винтовыми зубьями статора и наружной поверхности с винтовыми зубьями ротора включает уплотнительный материал на первом участке контакта, по меньшей мере частично внедренный в металлический материал, соответственно, по меньшей мере одной из внутренней поверхности с винтовыми зубьями статора и наружной поверхности с винтовыми зубьями ротора, и металлическую поверхность на втором участке контакта, соответственно, по меньшей мере одной из внутренней поверхности с винтовыми зубьями статора и наружной поверхности с винтовыми зубьями ротора. Обеспечивается благоприятный объемный коэффициент полезного действия и высокая выходная мощность. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в паровых и пневматических приводах и компрессорах. Роторная машина включает корпус 4 с патрубками 6 и 5 высокого и низкого давления и размещенные в нем согласованно вращающиеся по меньшей мере один ротор 1 с лопатками 2 и оппозитно установленные замыкатели 3. Замыкатели 3 выполнены в виде плотно примыкающих к ротору цилиндров с продольной выемкой 11 для пропуска лопаток 2. Лопатки 2 совместно с корпусом 4 выделяют рабочие полости переменного объема. Лопатки 2 изогнуты в сторону замыкателей 3 с обеспечением их плотного подвижного контакта с замыкателями 3 по границе выемки 11. Число лопаток 2 и оборотов ротора 1 связаны с числом оборотов и количеством продольных выемок замыкателей 3 определенным соотношением. Изобретение направлено на повышение степени сжатия, снижение материалоемкости, увеличение производительности или мощности машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к области бурения. Способ изготовления статора для забойного двигателя, содержащего трубу статора, включающую в себя внутреннюю поверхность и имеющую совокупность шлицев, проходящих внутрь от внутренней поверхности; вставку статора, выполненную из отвержденного армирующего материала, имеющего высокую степень кристаллизации, которая расположена во внутренней поверхности и расположена вдоль совокупности шлицев, причем вставка статора имеет внутреннюю поверхность, образующую внутреннюю винтообразную полость, включающую в себя совокупность внутренних винтовых зубьев; и ротор, размещенный в статоре, при этом способ включает в себя: обеспечение трубы статора; нанесение разделительного состава на наружную поверхность шпинделя; размещение шпинделя в трубе статора, причем шпиндель имеет наружную геометрию, комплементарную с необходимой внутренней геометрией статора; ввод армирующего материала в трубу статора для заполнения пространства между шпинделем и внутренней поверхностью трубы статора; отверждение армирующего материала; и удаление по меньшей мере части шпинделя из трубы статора и отвержденного армирующего материала; таким образом, получая статор. Обеспечивается улучшение механических свойств статора. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для привода потребителей механической энергии. Роторная машина объемного типа содержит корпус 1 с профильным элементом 2, выполненным в виде выступа, пустотелое колесо-разделитель 6 с отверстием под элемент 2 и пустотелое центральное тело 4 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и с продольным радиальным пазом под колесо 6. Колесо 6 установлено в пазу тела 4 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. Корпус 1 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в одной плоскости с осью вращения колеса 6 и кинематически связан с ним. Машина снабжена трубчатым профильным элементом 5 с каналом подвода и каналом отвода рабочего тела и регулирующими клапанами 12, 13, установленными на каналах отвода рабочего тела из элемента 5 и тела 4. Боковая поверхность элемента 5 выполнена в виде двух сопряженных геометрических тел вращения. Элемент 5 жестко связан с телом 4 и установлен в колесо 6 с возможностью его обкатывания по внутренней поверхности одного тела вращения. Поверхность другого тела вращения равноудалена от оси тела 4 и технологически сопряжена с элементом 2. Использование направлено на повышение кпд, снижение расхода топлива. 2 ил.

Наверх