Роторно-лопастная машина (варианты)



Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)
Роторно-лопастная машина (варианты)

 


Владельцы патента RU 2626186:

Негруца Вячеслав Иванович (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, насосам, гидромоторам и двигателям. Роторно-лопастная машина содержит неподвижный корпус 1 с осью 4, соединенной с эксцентрично расположенной второй осью 6, канал подачи 10 и канал отвода 11 рабочей среды. Вокруг оси 6 подвижно расположены лопасти 5. Внутри лопастей 5 расположена рабочая камера 2, разделенная на две рабочие секции поршнем 9 с подвижным поршневым валом 8. Вал 8 прикреплен к ротору 3, вращаемому вокруг оси 4. Канал 10 проходит через вал 8. Канал 11 выполнен в корпусе 1 и проходит вдоль рабочей секции, обеспечивая увеличение скорости выброса рабочей среды. Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик с уменьшением пневмогидравлических и механических потерь и повышение КПД устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Группа изобретений, Роторно-Лопастная Машина (РЛМ), относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, насосам, гидромоторам и двигателям, может найти применение в гидравлических приводах вращательного движения, используемых в станкостроении, прессостроении (термопластавтоматы), сельхозмашиностроении, на строительно-дорожных машинах и в других отраслях, например компрессоростроении.

Из "Уровня техники" известна Роторно-Лопастная Машина, патент RU 2578383, опубликован 27.03.2016, Бюл. №9, содержащий неподвижный корпус с осью, соединенной эксцентрично с второй осью, вокруг которой подвижно расположены лопасти, внутри которых расположена рабочая камера, разделенная на две рабочие секции (внешняя секция и внутренняя секция) поршнем с подвижным поршневым валом, имеющим канал подачи и канал отвода рабочей среды, и прикрепленным к ротору, вращаемому вокруг оси, при этом лопасти соединены между собой пружинистыми деталями, формирующими стабилизатор вращения.

Предлагаемая Группа изобретений направлено на расширение парка Роторно-Лопастных Машин и улучшение эксплуатационных характеристик с уменьшением пневмогидравлических и механических потерь и повышение КПД устройства.

Раскрытие группы изобретений.

Представленное конструктивное решение группы изобретений РЛМ отличается тем, что (фиг. 1, 2, 3):

1. поршневой вал 8 имеет только один канал, канал подачи 10 (нет канала отвода, как в аналоге), что упрощает изготовление и позволяет увеличить объем прохождения рабочей смеси для увеличения эффективности РЛМ - КПД;

2. вдоль рабочих секций (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17) проходит канал отвода 11, расположенный в корпусе 1, что позволяет увеличить объем прохождения рабочей смеси для увеличения эффективности РЛМ - КПД;

3. так как канал отвода 11 проходит по длине (вдоль) рабочей секции, то обеспечивается сброс примесей мелких частиц центробежной силой, что способствует уменьшению износу рабочих деталей и увеличению их срока эксплуатации;

4. к поршню 9 закреплена направляющая каретка 7, которая позиционирует поршень 9 в рабочей камере 2 предотвращая трения и обеспечивает ему колебательные повороты относительно поршневого вала 8;

5. обеспечивается взаимодействие ротора 3 РЛМ с внешним устройство 19;

6. с целью увеличения КПД в РЛМ, каналы напорной магистрали 13 расположенные в разных секторах окружности имеют разную пропускную способность, обусловлено тем, что:

- переменное ускорение вращения лопасти 5 дает неравномерное увеличение объема рабочей секции, а соответственно и разное потребление рабочей смеси в разных секторах окружности. В секторе минимальной угловой скорости потребление меньше, так как объем рабочей секции увеличивается медленнее чем в секторе максимального ускоренного вращения лопасти 5, где объем увеличивается быстрее;

- поршень 9 (через каретку 7) взаимодействует с рабочей камерой 2 с переменным радиусом и углом приложения, то есть, взаимодействуют между собой, с переменным крутящим моментом, поэтому внутри рабочей камеры 2, поршень 9 взаимодействует с рабочей средой с переменным давлением,

7. канал отвода 11 обеспечивает средой пространство между лопастями, с изменяющимся объемом, от минимального до максимального, предотвращая их влияние торможением на вращение.

Особенности конструктивного решения РЛМ по первому варианту:

1. рабочая камера 2 расположена внутри лопасти 5.

Особенности конструктивного решения РЛМ по второму варианту:

1. рабочая камера 2 расположена внутри ротора 3;

2. поршневой вал 8 закреплен на лопасти 5, при этом расположен со смещением в направление вращения (поршневой вал 8 расположен на лопасти 5 со смещением, от середины лопасти 5 в поперечном разрезе, по направлению вращения (фиг. 14)), что обеспечивает для внутренней секции 17:

- герметизацию в секторе рабочего такта,

- в последующем секторе, межлопастным пространством для выброса отработанной смеси.

Сущность группы изобретений.

Технический результат по первому варианту обеспечивается в роторно-лопастной машине, содержащей неподвижный корпус с осью, соединенной с эксцентрично расположенной второй осью, вокруг которой подвижно расположены лопасти, внутри которых расположена рабочая камера, разделенная на две рабочие секции поршнем с подвижным поршневым валом, прикрепленным к ротору, вращаемому вокруг оси, канал подачи, проходящий через поршневой вал, и канал отвода, выполненный в корпусе и проходящий вдоль рабочей секции, обеспечивая увеличение скорости выброса рабочей среды.

Кроме того, поршень закреплен к каретке.

Кроме того, вторая ось выполнена с возможностью вращения.

Технический результат по второму варианту обеспечивается в роторно-лопастной машине, содержащей неподвижный корпус с осью, соединенной с эксцентрично расположенной второй осью, вокруг которой подвижно расположены лопасти, рабочую камеру, разделенную на две рабочие секции поршнем с подвижным поршневым валом, ротор, вращаемый вокруг оси, канал подачи и канал отвода рабочей среды, при этом рабочая камера расположена в роторе, к лопасти прикреплен поршневой вал, канал подачи проходит через поршневой вал, а канал отвода выполнен в корпусе и проходит вдоль рабочей секции, обеспечивая увеличение скорости выброса рабочей среды.

Кроме того, поршень закреплен к каретке.

Кроме того, поршневой вал расположен на лопасти со смещением.

Кроме того, вторая ось выполнена с возможностью вращения.

Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и, не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения.

Общие уловные обозначения:

- количество лопастей на фигурах не следует рассматривать как предлагаемое количество Группой изобретений, а следует рассматривать как пример расположения элементов в определенном секторе окружности вращения относительно друг друга;

- крайнее нижнее положение лопасти 5, а также элементы расположенные на ней и на роторе 3 - в описание принято как положение 0°, начало рабочего такта;

- вращение на всех фигурах принято - по часовой стрелке;

- обозначенные элементы пунктирной линией в том числе и стрелка вращения показаны условно для определения положения вращающихся элемента относительно статичного элемента (в частности корпуса 1, канала отвода 11 - на фигурах 4, 12, 13);

Фиг. 1. РЛМ по первому варианту, принципиальная схема основных деталей в объеме;

фиг. 2. РЛМ по первому варианту, продольный разрез; указаны: сечения А-А, Б-Б, узел В;

фиг. 3. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез сечения А-А; указаны: узлы Г, Д, Е, Ж;

фиг. 4. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез сечения Б-Б;

фиг. 5. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез узел В;

фиг. 6. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез узел Г;

фиг. 7. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез узел Д;

фиг. 8. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез узел Е;

фиг. 9. РЛМ по первому варианту, поперечный разрез узел Ж;

фиг. 10. РЛМ по второму варианту, принципиальная схема основных деталей в объеме;

фиг. 11. РЛМ по второму варианту, продольный разрез; указаны: сечения З-З, И-И, К-К, узел Л;

фиг. 12. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез сечения З-З; указаны: узлы М, Н, О, П;

фиг. 13. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез сечения И-И;

фиг. 14. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез сечения К-К;

фиг. 15. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез узел Л;

фиг. 16. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез узел М;

фиг. 17. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез узел Н;

фиг. 18. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез узел О;

фиг. 19. РЛМ по второму варианту, поперечный разрез узел П.

На иллюстрациях отображены следующие конструктивные элементы:

1. корпус;

2. рабочая камера;

3. ротор;

4. ось;

5. лопасть;

6. вторая ось;

7. каретка;

8. поршневой вал;

9. поршень;

10. канал подачи;

11. канал отвода;

12. поршневой канал;

13. напорная магистраль;

14. упорный подшипник;

15. подшипник;

16. внешняя секция;

17. внутренняя секция;

18. стабилизатор вращения;

19. внешнее устройство.

Осуществление группы изобретений.

Описание Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по первому варианту (фиг. 1, 2, 3, 4, 5).

РЛМ содержит неподвижный корпус 1 с осью 4, на которой эксцентрично на подшипниках 15 расположена вторая ось 6, вращающаяся под воздействием вращения лопастей 5, расположенных на ней на подшипниках 15. На оси 4 вращается ротор 3 и с ним вращение осуществляет закрепленный к нему поршневой вал 8, который проходит (внутри поршня 9) через рабочую камеру 2 расположенную внутри лопасти 5 и делит ее на две секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17) изменяющие свой объем, от максимума до минимума, вращаясь по окружности. Поршневой вал 8 (см. фиг. 5, узел В) имеет канал подачи 10, кроме этого взаимодействует через упорный подшипник 14 с кареткой 7 расположенной на подшипниках 15 в рабочей камере 2 (внутри лопасти 5) и делит ее (вместе с соединенным поршнем 9) на внешнею секцию 16 и внутреннею секцию 17. Каретка 7, закрепленная с поршнем 9, позиционируя его в рабочей камере 2, предотвращая трения во время рабочего такта, а также обеспечивает колебательные повороты поршня 9, синхронизируя их с поворотом лопасти 5. Внутри рабочей камеры 2, проходящий поршень 9 имеет поршневые каналы 12 для внешней секцией 16 и для внутренней секцией 17. Поршневые каналы 12 сообщают рабочие секции с каналом подачи 10 при пересечении. В корпусе 1 расположены: напорная магистраль 13 сообщающиеся с поршневым валом 8, а также канал отвода 11 для внутренней секции 17 и для внешней секции 16. Лопасти 5 соединены пружинистыми деталями которые формируют стабилизатор вращения 18. Ротор 3 взаимодействует с внешним устройством 19.

Динамика Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по первому варианту (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) в виде двигателя.

От внешнего источника рабочее давление поступает через напорную магистраль 13 в поршневой вал 8 имеющий канал подачи 10. На фигурах: 3, 6 узел Г, 7 узел Д, 8 узел Е и 9 узел Ж - показаны в поперечном разрезе примеры динамики изменения положение (с шагом поворота ротора 3 на 90° (0°, 90°, 180° и 270°)) между:

а) равномерными поворотами поршневого вала 8 с каналом подачи 10,

б) и колебательными поворотами: лопасти 5, поршня 9, поршневого канала 12, внешней секции 16 внутренней секции 17.

- В положение ротора 3 - 0° (фигуры 3, 4 и 6 узел Г). В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внутренняя секция 17 имеет максимальный объем, а внешняя секция 16 имеет минимальный объем. В поршневом валу 8 - рабочее давление из напорной магистрали 13. Внутренняя секция 17 перед прохождением канала отвода 11, в корпусе 1, (см. фиг. 4).

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 7 узел Д, при вращении ротора 3 на 90° также поворачивается и поршневой вал 8 с каналом подачи 10, но лопасть 5 с рабочими секциями (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), и поршнем 9 с поршневым каналом 12 - угол поворота меньше, из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внешнюю секцию 16, куда поступает рабочее давление. Рабочее давление расширяя объем внешней секции 16 сдвигает поршневой вал 8 и поршень 9 с соединенной кареткой 7 (имеющий упорный подшипник 14 для взаимодействия с поршневым валом 8) (см. фигуру 5, узел В) и воздействуя на лопасть 5, принуждает ее вращаться вокруг второй оси 6, а поршневой вал 8 смещаясь и будучи прикрепленным к ротору 3 вращает его вокруг оси 4 - создается вращательный момент. С ротора 3 снимается рабочий вращательный момент внешним устройством 19. Идет рабочий ход до максимального объема внешней секции 16. Во время изложенного рабочего такта поршневой канал 12 к внутренней секции 17 был перекрыт, но (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б) внутренняя секция 17 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и уменьшаясь до минимального объема происходит выброс среды из внутренней секции 17. Канал отвода 11 проходит по бокам рабочей камеры 2, в секторе сжатия объема рабочей секции, что позволяет существенно увеличить скорость выброса отработанного давления, при этом использую центробежную силу вращения и снижая затраты полезной работы поршня на выталкивание;

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 8 узел Е, положение ротора 3, поворот 180°, - в поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внутренняя секция 17 имеет минимальный объем закончен выброс среды, окончание прохождения канала отвода 11, а внешняя секция 16 выполняла рабочий ход и имеет максимальный объем наполненный отработанной средой. В поршневом валу 8 - рабочее давление. Внешняя секция 16 перед прохождением канала отвода 11, в корпусе 1 (см. фиг. 4).

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 9 узел Ж, при вращении ротора 3 на 270°. Угловое вращение лопасти 5 опережает угловое вращение ротора 3 и поршневого вала 8 и из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внутреннею секцию 17 куда поступает рабочая давление. Рабочее давление расширяя объем внутренней секции 17 сдвигает поршневой вал 8 и поршень 9 с соединенной кареткой 7 (имеющий упорный подшипник 14 для взаимодействия с поршневым валом 8) (см. фигуру 5, узел В) и воздействуя на лопасть 5, принуждает ее вращаться вокруг второй оси 6, а поршневой вал 8 смещаясь и будучи прикрепленным к ротору 3 вращает его вокруг оси 4 - создается вращательный момент. С ротора 3 снимается рабочий вращательный момент внешним устройством 19. Идет рабочий ход до максимального объема внутренней секции 17. Во время изложенного рабочего такта поршневой канал 12 к внешней секции 16 был перекрыт, но внешняя секция 16 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б) и уменьшаясь в объеме происходит выброс среды из внешней секции 16. Канал отвода 11 проходит по бокам рабочей камеры 2, в секторе сжатия объема рабочей секции, что позволяет существенно увеличить скорость выброса отработанного давления, при этом использую центробежную силу вращения и снижая затраты полезной работы поршня на выталкивание;

Оборот закончился.

В каждой рабочей камере 2 обеспечивается рабочий такт по всей окружности вращения - пол-оборота рабочий такт выполняет внешняя секция 16, а следующие пол-оборота рабочий такт выполняет внутренняя секция 17. Это позволяет стартовать рабочий такт без дополнительных внешних устройств, так как при многочисленных рабочих камерах 2, всегда будут рабочие секции в положении когда канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12, что обеспечивает поступления в рабочие секции рабочего давления - является достаточным условием для выполнения рабочего такта.

Отработанная смесь удаляется через канал отвода 11.

Динамика Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по первому варианту (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) в виде насоса.

От внешнего устройства 19 на ротор 3 поступает вращательный момент. Ротор 3, через закрепленный поршневой вал 8, воздействуя на упорный подшипник 14, каретку 7 и поршень 9 - вращает лопасти 5 вокруг второй оси 6.

На фигурах: 3, 6 узел Г, 7 узел Д, 8 узел Е и 9 узел Ж - показаны в поперечном разрезе примеры динамики изменения положение (с шагом поворота ротора 3 на 90°, (0°, 90°, 180° и 270°)) между:

а) равномерными поворотами поршневого вала 8 с каналом подачи 10,

б) и колебательными поворотами: лопасти 5, поршня 9, поршневого канала 12, внешней секции 16 внутренней секции 17.

- В положение ротора 3 - 0° (фигуры 3, 4 и 6 узел Г). В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внутренняя секция 17 имеет максимальный объем, а внешняя секция 16 имеет минимальный объем. Внутренней секции 17 перед прохождением канала отвода 11, расположенной в корпусе 1 (см. фиг. 4).

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 7 узел Д, при вращении ротора 3 на 90° также поворачивается и поршневой вал 8 с каналом подачи 10, но лопасть 5 с рабочими секциями (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), и поршнем 9 с поршневым каналом 12 - угол поворота меньше, из-за этого канала подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внешнюю секцию 16. А также при повороте - объем внешней секции 16 увеличивается - и через поршневой канал 12, каналом подачи 10 и напорную магистраль 13 идет процесс всасывания рабочей среды. Идет рабочий процесс всасывания. Во время изложенного рабочего процесса всасывания, к внутренней секции 17 поршневой канал 12 был перекрыт, но (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б) внутренняя секция 17 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и от уменьшения объема осуществляется нагнетание среды из внутренней секции 17. Идет процесс нагнетания.

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 8 узел Е, положение ротора 3, поворот 180°, - в поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внутренняя секция 17 имеет минимальный объем закончен выброс среды, окончание прохождения канала отвода 11, а внешняя секция 16 закончила процесс всасывания и имеет максимальный объем наполненный средой. Внешняя секция 16 перед прохождением канала отвода 11, в корпусе 1, (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б).

- Далее, см. фигуры 3, 4 и 9 узел Ж, при вращении ротора 3 на 270°. Угловое вращение лопасти 5 опережает угловое вращение ротора 3 и поршневого вала 8, и из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внутреннею секцию 17. А также, при повороте увеличивается объем внутренняя секция 17 и - через поршневой канал 12, канал подачи 10 и напорную магистраль 13 - идет процесс всасывания рабочей среды. Идет рабочий процесс всасывания. Во время изложенного рабочего процесса всасывания, к внешней секции 16 поршневой канал 12 был перекрыт, но (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б) внешняя секция 16 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и, уменьшаясь в объеме, осуществляется нагнетание среды из внешней секции 16. Идет процесс нагнетания.

Оборот закончился.

В каждой рабочей камере 2 обеспечивается одновременный рабочий процесс всасывания и нагнетания по всей окружности вращения. При многочисленных рабочих камерах 2, обеспечивается постоянный ход процессов всасывания и нагнетания.

Стабилизатор вращения (фиг. 3, поз. 18) состоящий из пружинистых деталей соединенные с лопастями 5 аккумулируют, сжатием, ускоренное вращение лопастей и отдают сжатую энергию, путем растяжения, при увеличения ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизирует потери обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛМ, к примеру для разгона с места.

Описание Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по второму варианту (фиг. 10, 11, 12, 13, 14, 15).

РЛМ содержит неподвижный корпус 1 с осью 4, на которой эксцентрично на подшипниках 15 расположена вторая ось 6 с способностью вращаться, под воздействием вращения расположенных на ней на подшипниках 15, лопасти 5 с закрепленным к ней поршневым валом 8, который проходит (внутри поршня 9) через рабочую камеру 2 расположенную внутри ротор 3, который вращается на оси 4, и делит ее на две секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17) изменяющие свой объем, от максимума до минимума, вращаясь по окружности. Поршневой вал 8 (см. фиг. 15, узел Л) имеет канал подачи 10, кроме этого взаимодействует через упорный подшипник 14 с кареткой 7 расположенной на подшипниках 15 в рабочей камере 2 (внутри ротора 3) и делит ее (вместе с соединенным поршнем 9) на внешнею секцию 16 и внутреннею секцию 17. Каретка 7, закрепленная с поршнем 9, позиционируя его в рабочей камере 2, предотвращая трения во время рабочего такта, а также сдерживает поршень 9 от колебательных поворотов осуществляющие поршневым валом 8. Внутри рабочей камеры 2, проходящий поршень 9 имеет поршневые каналы 12 для внешней секцией 16 и для внутренней секцией 17. Поршневые каналы 12 сообщают рабочие секции с каналом подачи 10 при пересечении. В корпусе 1 расположены: напорная магистраль 13 сообщающиеся с поршневым валом 8, имеющего канал подачи 10, а также канал отвода 11 для внутренней секции 17 и для внешней секции 16. Лопасти 5 соединены пружинистыми деталями которые формируют стабилизатор вращения 18. Ротор 3 взаимодействует с внешним устройством 19.

Динамика Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по второму варианту (фиг. 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) в виде двигателя.

От внешнего источника рабочее давление поступает через напорную магистраль 13 в поршневой вала 8 имеющий канал подачи 10 и закрепленного в лопасти 5. На фигурах: 12, 16 узел М, 17 узел Н, 18 узел О и 19 узел П - показаны в поперечном разрезе примеры динамики изменения положение, (с шагом поворота ротора 3 на 90° (0°, 90°, 180° и 270°)), между:

а) равномерными поворотами: ротора 3, поршня 9, поршневого канала 12, внешней секции 16 внутренней секции 17:

б) и колебательными поворотами: поршневого вала 8 с каналом подачи 10, закрепленные на лопасти 5,

-В положение ротора 3 - 0°, (фигуры 12, и 16 узел М). В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внешняя секция 16 имеет максимальный объем, а внутренняя секция 17 имеет минимальный объем. В поршневом валу 8 имеющего канал подачи 10 рабочее давление. Внешняя секции 16 перед прохождением канала отвода 11 расположенного в корпусе 1 (фиг. 13).

- Далее, см. фигуры 12, 13 и 17 узел Н, при вращении ротора 3 на 90° также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12, но лопасть 5 с поршневым валом 8 и с каналом подачи 10, - угол поворота меньше, из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внутреннею секцию 17, куда поступает рабочая давление. Рабочее давление расширяя объем внутренней секции 17 сдвигает поршневой вал 8 и поршень 9 с соединенной кареткой 7 (имеющий упорный подшипник 14 для взаимодействия с поршневым валом 8) (см. фигуру 15, узел Л). Поршневой вал 8 смещаясь и будучи прикрепленным к лопасти 5 вращает ее вокруг второй оси 6. Поршень 9 с соединенной кареткой 7 взаимодействуя на ротор 3, принуждает его вращаться вокруг оси 4 - создается вращательный момент. С ротора 3 снимается рабочий вращательный момент внешним устройством 19. Идет рабочий ход до максимального объема внутренней секции 17. Во время изложенного рабочего такта поршневой канал 12 к внешней секции 16 был перекрыт, но (см. фиг. 11, 13 разрез И-И) внешняя секция 16 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и уменьшаясь до минимального объема происходит выброс среды из внешней секции 16. Канал отвода 11 проходит по бокам рабочей камеры 2, в секторе сжатия объема рабочей секции, что позволяет существенно увеличить скорость выброса отработанного давления, при этом использую центробежную силу вращения и снижая затраты полезной работы поршня на выталкивание;

- Далее, см. фигуры 12, 13 и 18 узел О, положение ротора 3, поворот 180°, также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12. В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внешняя секция 16 имеет минимальный объем закончен выброс среды, окончание прохождения канала отвода 11, а внутренняя секция 17 выполняла рабочий ход и имеет максимальный объем наполненный отработанной средой. В поршневом валу 8 - рабочее давление. Внутренняя секция 17 перед прохождением канала отвода 11, в корпусе 1 (см. фиг. 11, 13 разрез И-И).

- Далее, см. фигуры 12,13 и 19 узел П, при вращении ротора 3 на 270° также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12, но угловое вращение лопасти 5 и поршневого вала 8 опережает угловое вращение ротора 3 из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внешнею секцию 16 куда поступает рабочая давление. Рабочее давление расширяя объем внешней секции 16 сдвигает поршневой вал 8 и поршень 9 с соединенной кареткой 7 (имеющий упорный подшипник 14 для взаимодействия с поршневым валом 8) (см. фигуру 15, узел Л). Поршневой вал 8 смещаясь и будучи прикрепленным к лопасти 5 вращает ее вокруг второй оси 6. Поршень 9 с соединенной кареткой 7 взаимодействуя на ротор 3, принуждает его вращаться вокруг оси 4, - создается вращательный момент. С ротора 3 снимается рабочий вращательный момент внешним устройством 19. Идет рабочий ход до максимального объема внешней секции 16. Во время изложенного рабочего такта, поршневой канал 12 к внутренней секции 17 был перекрыт, но (см. фиг. 11, 13 разрез И-И) внутренняя секция 17 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и уменьшаясь до минимального объема происходил выброс среды из внутренней секции 17. Канал отвода 11 проходит по бокам рабочей камеры 2, в секторе сжатия объема рабочей секции, что позволяет существенно увеличить скорость выброса отработанного давления, при этом использую центробежную силу вращения и снижая затраты полезной работы поршня на выталкивание;

Оборот закончился.

В каждой рабочей камере 2 обеспечивается рабочий такт по всей окружности вращения - пол-оборота рабочий такт выполняет внутренняя секция 17, а следующие пол-оборота рабочий такт выполняет внешняя секция 16. Это позволяет стартовать рабочий такт без дополнительных внешних устройств, так как при многочисленных рабочих камер 2, всегда будут рабочие секции в положении когда канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12, что обеспечивает поступления в рабочие секции рабочего давления - является достаточным условием для выполнения рабочего такта.

Отработанная смесь удаляется через канал отвода 11.

Динамика Роторно-Лопастной Машины (РЛМ) по второму варианту (фиг. 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) в виде насоса.

От внешнего устройства 19 на ротор 3 поступает вращательный момент. Ротор 3, через упорный подшипник 14, каретку 7 и поршень 9 воздействуя на поршневой вал 8, закрепленный к лопасти 5 - вращает ее вокруг второй оси 6. На фигурах: 12, 16 узел М, 17 узел Н, 18 узел О и 19 узел П - показаны в поперечном разрезе примеры динамики изменения положение, (с шагом поворота ротора 3 на 90° (0°, 90°, 180° и 270°)), между:

а) равномерными поворотами: ротора 3, поршня 9, поршневого канала 12, внешней секции 16 внутренней секции 17:

б) и колебательными поворотами: поршневого вала 8 с каналом подачи 10, закрепленные на лопасти 5.

- В положение ротора 3 - 0°, (фигуры 12, и 16 узел М). В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внешняя секция 16 имеет максимальный объем, а внутренняя секция 17 имеет минимальный объем. Внешняя секции 16 (фиг. 11, 13 разрез И-И) перед прохождением канала отвода 11.

- Далее, см. фигуры 12, 13 и 17 узел Н, при вращении ротора 3 на 90° также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12, но лопасть 5 с поршневым валом 8 и с каналом подачи 10, - угол поворота меньше, из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внутреннею секцию 17, А так как при повороте увеличивается объем внутренней секции 17 то через поршневой канал 12, каналом подачи 10 и напорную магистраль 13 идет процесс всасывания рабочей среды. Идет рабочий процесс всасывания. Во время изложенного рабочего процесса всасывания, к внешней секции 16 поршневой канал 12 был перекрыт, но (см. фиг. 11, 13 разрез И-И) внешняя секция 16 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и от уменьшения объема осуществляется нагнетание среды из внешней секции 16. Идет процесс нагнетания.

- Далее, см. фигуры 12, 13 и 18 узел О, положение ротора 3, поворот 180°, также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12. В поршне 9 перекрыты поршневые каналы 12, при этом внешняя секция 16 имеет минимальный объем закончен процесс нагнетания, окончание прохождения канала отвода 11, а внутренняя секция 17 закончила процесс всасывания и имеет максимальный объем всасываемой средой. Внутренняя секция 17 перед прохождением канала отвода 11, в корпусе 1, (см. фиг. 11, 13 разрез И-И).

- Далее, см. фигуры 12, 13 и 19 узел П, при вращении ротора 3 на 270° также поворачивается и рабочие секции (внешняя секция 16 и внутренняя секция 17), поршень 9 с поршневым каналом 12, но угловое вращение лопасти 5 и поршневого вала 8 опережает угловое вращение ротора 3 из-за этого канал подачи 10 пересекается с поршневым каналом 12 во внешнею секцию 16. А так как, при повороте увеличивается объем внешней секция 16 то через поршневой канал 12, каналом подачи 10 и напорную магистраль 13 идет процесс всасывания рабочей среды. Идет рабочий процесс всасывания, до максимального объема внешней секции 16. Во время изложенного рабочего процесса всасывания, к внутренней секции 17 поршневой канал 12 был перекрыт, но (см. фиг. 2, 4 разрез Б-Б) внутренняя секция 17 пересекается с каналом отвода 11, расположенным в корпусе 1, и уменьшаясь до минимального объема осуществляется нагнетание среды из внутренней секции 17. Идет процесс нагнетания.

Оборот закончился.

В каждой рабочей камере 2 обеспечивается одновременный рабочий процесс всасывания и нагнетания по всей окружности вращения. При многочисленных рабочих камерах 2, обеспечивается постоянный ход процессов всасывания и нагнетания.

Стабилизатор вращения (фиг. 14, поз. 18) состоящий из пружинистых деталей соединенные с лопастями 5 аккумулируют, сжатием, ускоренное вращение лопастей и отдают сжатую энергию, путем растяжения, при увеличения ускорения вращения, таким образом распределяя переменное угловое ускорение, снижая вибрацию и минимизирует потери обусловленные неравномерностью углового вращения, что способствует эффективному использованию инерционного вращения элементов РЛМ, к примеру для разгона с места.

1. Роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус с осью, соединенной с эксцентрично расположенной второй осью, вокруг которой подвижно расположены лопасти, внутри которых расположена рабочая камера, разделенная на две рабочие секции поршнем с подвижным поршневым валом, прикрепленным к ротору, вращаемому вокруг оси, канал подачи, проходящий через поршневой вал, и канал отвода, выполненный в корпусе и проходящий вдоль рабочей секции, обеспечивая увеличение скорости выброса рабочей среды.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что поршень закреплен к каретке.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что вторая ось выполнена с возможностью вращения.

4. Роторно-лопастная машина, содержащая неподвижный корпус с осью, соединенной с эксцентрично расположенной второй осью, вокруг которой подвижно расположены лопасти, рабочую камеру, разделенную на две рабочие секции поршнем с подвижным поршневым валом, ротор, вращаемый вокруг оси, канал подачи и канал отвода рабочей среды, при этом рабочая камера расположена в роторе, к лопасти прикреплен поршневой вал, канал подачи проходит через поршневой вал, а канал отвода выполнен в корпусе и проходит вдоль рабочей секции, обеспечивая увеличение скорости выброса рабочей среды.

5. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что поршень закреплен к каретке.

6. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что поршневой вал расположен на лопасти со смещением.

7. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что вторая ось выполнена с возможностью вращения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к водокольцевым вакуумным насосам и системам управления водокольцевыми вакуум-насосными агрегатами, используемыми при механизированной дойке крупного рогатого скота.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для плавного пуска и останова привода насоса. В регуляторе плавного пуска, содержащем последовательную цепь из симистора и нагрузки, подключенную к выводам, формирователь сигнала плавного запуска и останова, состоящего из RC-цепочки, компаратора с усилителем, источника напряжения с формой однополярных импульсов, сформированных из сетевого напряжения синусоидальной формы выпрямительным мостом, и гальваническую развязку на оптосимисторе, согласно изобретению RC-цепочку выполняют с постоянной времени 3,2 с, а сигнал от сетевого напряжения формируют с задержкой включения на 7,2 мс от двухполупериодного выпрямителя обратной полярности с каждого последующего участка характеристики напряжения, совпадающего по абсолютной величине с напряжением заряда и разряда RC-цепочки.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторному устройству, используемому в качестве насоса. Устройство состоит из корпуса 1, внешнего цилиндра ротора 2 с шиберной перегородкой 3, эксцентриковой втулки с боковыми пластинами 5, диафрагм ротора с цилиндрическими контактными поверхностями 6, 7, камеры всасывания 8, в которую поступает через впускное отверстие 10 рабочее тело, камеры выпуска 9, из которой вытесняется рабочее тело через выпускное отверстие 11, вала 12, ось которого расположена на центральной части корпуса 1 устройства, ограничительных колец 13 для удержания диафрагм в радиальных пазах внешнего цилиндра ротора 2, подшипника 14, роликового уплотнения 15 для осуществления плотного контакта с плоской поверхностью передвигающейся под переменным углом шиберной перегородки 3.

Изобретение относится к насосной установке для смазки в вертолетах. Насосная установка (1) содержит приводной вал (3), проходящий по продольной оси, кожух (2), содержащий боковую стенку (8), ограничивающую входное окно (38) и нагнетательное окно, заднюю стенку (9) и переднюю стенку, противоположные друг другу, и поперечные оси, средство нагнетания, смонтированное в кожухе (2) и содержащее два роторных насоса (34), проходящих вдоль соответствующих осей параллельно продольной оси.

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.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности пластинчато-роторным устройствам, предназначенным для использования при комплектации вакуумных агрегатов, используемых при низком вакуумметрическом давлении.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система (10) подачи топлива для автомобиля, имеющая топливоподкачивающий насос (14) для подачи топлива из топливного бака (100), насос (12) высокого давления для подачи топлива в систему "common rail" и расположенный между топливоподкачивающим насосом (14) и насосом (12) высокого давления фильтр (16) для фильтрации топлива.

Изобретение относится к регулируемому лопастному насосу. Насос содержит вращающийся ротор, установленный между двумя боковыми пластинами кожуха и содержащий подвижные лопасти.

Группа изобретений относится к области бурения. Устройство для использования в скважине, содержащее статор, включающий винтовой зуб, имеющий профиль, сформированный вдоль внутренней поверхности статора; и ротор, размещенный в статоре и включающий винтовой зуб, имеющий профиль, сформированный на наружной поверхности ротора, причем профиль винтового зуба ротора выполнен асимметричным и винтовой зуб ротора включает первую сторону и вторую сторону так, что геометрия первой стороны образует поверхность нагружения, а геометрия второй стороны образует поверхность уплотнения.

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.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторным двигателям Стирлинга. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к производству двигателей малой мощности. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, ротор с выступами и кольцевые реборды.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. Двигатель содержит корпус 1, крышки 2 и 3, вал 4, ротор 6, поворотные заслонки 7, 8 и 9, постоянно поджатые к ротору 6 пружинами 10 и 11.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, состоящий из двух секций 1 и 2 с полостями сжатия и расширения, перегородку 3, крышки 4 и 5, вал 6, роторы 8 и 9 в виде дисков, поворотные заслонки 11, 12, 13 и 14, систему подачи топлива, систему зажигания.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к роторно-лопастному двигателю внутреннего сгорания. Двигатель содержит статор 1 с впускными и выпускными окнами 2 и 3, отверстиями для свечей зажигания 12 и рабочими камерами 4 забора и сжатия топливовоздушной смеси, чередующимися с рабочими камерами 5 расширения и удаления продуктов горения, жестко закрепленный на валу цилиндрический ротор 16 с продольными пазами, в которых размещены лопатки.

Изобретение относится к роторным расширительным машинам. Машина содержит корпус 1 с камерой 4, имеющей внутреннюю замкнутую цилиндрическую поверхность 5, образующие которой параллельны оси камеры 4, и две торцевые поверхности 6, 7.

Изобретение относится к двигателестроению. Способ преобразования возвратно-поворотного движения и вращения поршней во вращательное движение вала осуществляется в двигателе внутреннего сгорания с поршнями.

Изобретение относится к двигателестроению. В роторно-поршневом двигателе внутреннего сгорания в поперечном сечении ротор 2 выполнен в виде треугольника Рело и расположен эксцентрично в цилиндрической полости статора 1.

Изобретение относится к двигателестроению. Двигатель внутреннего сгорания выполнен для осуществления способа преобразования возвратно-поворотного движения поршней во вращательное движение вала.

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.

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к роторным машинам, а именно к насосам, гидромоторам и двигателям. Роторная машина по первому варианту содержит неподвижный корпус 1 с рабочей камерой, ротор 3 с выступом 8, установленный на оси 4 и имеющий лопасти 5 с выступами 7, установленные на дополнительной оси 6, расположенной эксцентрично относительно оси 4 ротора 3. Машина содержит вращающийся диск 9, обеспечивающий возможность подвижной фиксации лопасти 5 с ротором 3 посредством сопряженных с вращающимся диском 9 выступа 7 лопасти 5 и выступа 8 ротора 3, а также окно и канал рабочей среды, расположенные в корпусе 1. Группа изобретений направлена на улучшение эксплутационных характеристик. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх