Объемная роторная машина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сфюа Советских

Социалистических

Республик

<"1470190 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17.0572(21) 1784227/24-06 (Ы) М. Кл.

Р 01 С 3/02

F 03 С 3/00

Р 04 С 3/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам мзобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.664.2 (088.8) Опубликовано150479. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 1804.79 (72) Автор изобретения

A. В. Вагин (71) Заявитель (54 ) ОБЪЕМНАЯ POTOPHAH ИАШИНА ВАГИНА торцами образована полость высокого давления, а в одной или нескольких осях роторов выполнены сквозные осевые каналы.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 ротор; на фиг. 3-6 — сечения ротора; на фиг. 7-1.0 — сечения, устройства плоскостью, проходящей через оси роторов при их повороте на угол т, соответственно равный О, 45, 90, 135.

Предлагаемая объемная роторная машина содержит шесть одинаковых роторов 1-6, каждый из которых имеет форму усеченного конуса с двумя спиральными углублениями на его боковой поверхности.

Форма углублений такова, что их минимумы лежат на соосной с ротором конической поверхности с углом О, при вершине

6<=ctrccos / †=35 46, (g) 10

1á а ребра лежат на соосной с ротором конической поверхности с углом О при вершине

О = аГССо9,— =54 45, <2) г

Вершины обеих конических поверхностей совпадают с вершиной ротора.

Изобретение относится к объемным роторным машинам и может быть использовано в гидромашиностроении.

Известны роторные объемные машины, содержащие несколько взаимно зацепляющихся роторов, образующих рабочие камеры, сообщающиеся каналами с источником жидкости низкого или высокого давления.

Однако известные машины сложны, удельная производительность их низка, а инерционные нагрузки высоки.

Предлагаемая машина содержит шесть закрепленных в осевом направлении на неподвижных взаимно перпендикулярных осях роторов, каждый из которых имеет форму усеченного конуса с двумя симметричными разграниченными спиральными углублениями на его боковой поверхности, которой он взаимодействует с соседними роторами.

Каналы низкого давления машины образованы периодическим раскрытием рабочих камер со стороны больших торцов роторов, а каналы высокого давления — раскрытием рабочих камер со стороны малых торцов роторов; в центральной части машины этими, ; t 1ГГН 1 ум „,,д» е р с„

Взамен ранее М цАннопо

470190

Боковая поверхность ротора в сферической системе координат (г, О, % ) с центром в вершине ротора описывается уравнениями (t — параметр): . („ - () =с гссоз (< /Л)

< =aгсБ1n((+, +1-2 ) //2(3 t. )Ë+Ó (г), (3) где с() — произвольная монотонная функция, определяющая вид спиральных углублений и ребер на боковой поверхности ротора. В уравнениях (3) сущест- 0 венна зависимрсть Ч (О ) при постоянном г, а для функции ЧЮ при постоянном 1) важна лишь монотонность.

Другими словами, существенна форма сечения ротора сферической поверх- 15 ностью с центром в его вершине, а закручивание ротора в спираль вокруг его оси при переходе от одного сечения к другому, определяемое добавкой

Мо (r), должно быть лишь монотон- 20 ным.

Форма торцовых поверхностей ротора несущественна.

Плоскость ВВ является главной осевой плоскостью ротора. 25

Взаимно перпендикулярные оси 7 роторов пересекаются в одной точке..

Вершины всех шести роторов лежат в точке пересечения полуосей. Взаимная ориентация роторов такова, что главные осевые плоскости роторов 1 и 2 проходят через оси роторов 3 и 4, главные осевые плоскости роторов

3 и 4 проходят через оси роторов

5 и 6, а главное осевые плоскости роторов 5 и б проходят через оси 7 ро35 торов 1 и 2.

Спиральные ребра на боковых поверхностях роторов прилегают по всей своей длине к углублениям на боковых поверхностях соседних роторов 40 так, что периодическим раскрытием рабочих камер внутри устройства образована полость 8 высокого давления, а в одной или нескольких осях роторов выполнены каналы 9 высокого давления 45 для отвода рабочей среды.

Каналы 10 низкого давления образованы периодическим раскрытием рабочих камер со стороны больших торцов роторов. 50

Устройство обладает одной внутренней вращательной степенью свободы поворот одного иэ роторов вокруг своей оси на произвольный угол обязатель.но влечет за собой поворот остальных роторов вокруг своих осей на тот же самый угол.

При повороте роторов вокруг своих осей полость внутри устройства остается замкнутой, а объем ее периодически меняется.

В начальном положении М = 0 (см. фиг. 7) сечение роторов 1 и 2 совпадает с сечением А-Л ротора (фиг. 3), а роторов 5 и б — с сечением В-В (фиг.5) .Поскольку углы и дополняют друг друга до прямого, ребра роторов 1 и 2 лежат в этом сечении на минимумах углублений роторов 5 и б. В положении Ч = 45 (см. Фиг.8) сечение роторов 1 и 2 совпадает с сечением Г-Г (фиг.б), а роторов 5 и б — с сечением Б-Б (фиг. 4).

РебрИ роторов 1 и 2 лежат в этом сечении на минимумах углублений роторов

5 и б, а ребра роторов 5 и б лежат на минимумах углублений роторов 1 и 2.

Положения У = 90 (см. фиг. 9) и

Ч = 135 о (см. Фиг. 10) совпадают с положениями 9 = 0 и f 45, если на чертеж смотреть, повернув его ча о

90 . Период повторения картины 180

Каждую четверть оборота роторов о в положениях 9 =45, 135, 225, 315 происходит скачкообразное изменение объема рабочей камеры от Чд„н до Чмс „с °

3а один оборот роторов в камеру нагнетается или отсасывается из нее объем: (. мс(кс мин

Отношение ЬМ к-общему объему струкции равно ьч ч

=0,5 (57 конФормула изобретения

Объемная роторная машина, содержащая несколько взаимно зацепляющихся роторов, образующих рабочие камеры, сообщающиеся с источником низкого или высокого давления рабочей среды через каналы соответственно низкого или высокого давления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения удельной производительности, упрощения устройства, например, в случае использования машины в качестве погружного насоса. и уменьшения инерционных нагрузок, машина содержит шесть закрепленных в осевом направлении на неподвижных взаимно перпендикулярных осях роторов, каждый из которых имеет форму усеченного конуса с двумя симметричными разграниченными спиральными углублениями на его боковой поверхности, которой он взаимодействует с соседними роторами, причем каналы низкого давления образованы периодическим раскрытием рабочих камер со стороны больших торцов роторов, каналы высокого давления — раскрытием рабочих камер со стороны малых торцов роторов, в центральной части машины этими торцами образована полость высокого давления, в одной или нескольких осях роторов выполнены сквозные каналы, сообщающиеся с этой полостью.