RU2253755C1

RU2253755C1 - Rotary pump-compressor

Info

Publication number: RU2253755C1
Application number: RU2003132303/06A
Authority: RU
Inventors: Т.Х. Гарипов (RU); Т.Х. Гарипов
Original assignee: Гарипов Талгат Хайдарович
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-06-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: proposed pump-compressor contains rotor coaxial with stator and made in form of two disks resting on two supports and secured by pressure wing in form of larger part of ring whose axis of solid of revolution is displaced relative to axis of rotation of rotor through eccentricity. Round cylindrical stator is installed inside wing along axis of rotation of rotor. Generating line of its cylindrical part at place of meeting passes at minimum distance from generating line of inner surface of pressure wing. Slots are made in body of stator in which two plate partitions are installed, being fastened by spring-loaded rods. Partitions thrust against inner surface of wing and supporting strips. Drive shaft is installed on one end of axle of rotation of rotor. Second end of rotor is installed on outlet branch pipe. Pump-compressor is secured on support by said branch pipe. With rotor rotating, wind rotates around cylindrical part of stator and encloses medium by pressure plane. Then pressure plane of wing comes in contact with partitions forcing it into slot, compresses medium and delivers compressed medium under values.

EFFECT: effective filling up of compression chambers, high compression ratio.

2 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и к насосостроению, а именно к ротационным насосам-компрессорам.The invention relates to compressor engineering and to pump engineering, and in particular to rotary pump-compressors.

Известны ротационные компрессоры, содержащие корпус с патрубками входа и выхода. В объеме корпуса установлен с эксцентриситетом цилиндрический ротор с подпружиненными пластинами в пазах его тела, которые образуют камеры сжатия. Ротор приводится во вращение приводным валом (см. авт. свид. СССР №750132, МКИ F 04 С 18/00 от 07.1980 г.).Rotary compressors are known which comprise a housing with inlet and outlet nozzles. A cylindrical rotor with spring-loaded plates in the grooves of its body, which form the compression chambers, is installed in the body volume with eccentricity. The rotor is driven into rotation by a drive shaft (see ed. Certificate of the USSR No. 750132, MKI F 04 C 18/00 of 07/1980).

Известно, что такие ротационные компрессоры относятся к классу машин объемного действия. Поэтому эти ротационные компрессоры имеют присущий машинам объемного действия недостаток, заключающийся в том, что наполнение рабочего объема камеры сжатия в них не может быть полным, так как для этого используется принцип всасывания. К тому же в этих ротационных компрессорах нельзя получить большую степень сжатия, так как камера сжатия в области нагнетания имеет большой "мертвый" - конструктивно бесполезный объем. Все это снижает их эффективность.It is known that such rotary compressors belong to the class of volumetric action machines. Therefore, these rotary compressors have the inherent drawback of volumetric machines, namely, that the filling of the working volume of the compression chamber in them cannot be complete, since the suction principle is used for this. Moreover, in these rotary compressors it is impossible to obtain a large degree of compression, since the compression chamber in the discharge area has a large "dead" - structurally useless volume. All this reduces their effectiveness.

Заявляемое изобретение направлено на создание ротационного насоса-компрессора, в котором наполнение камер сжатия осуществляется методом охвата, характерным классу машин поточного действия, и который устраняет перечисленные недостатки известных ротационных компрессоров путем изменения конструкции, установки клапанов нагнетания и уменьшения конструктивно бесполезного ("мертвого") объема в области нагнетания.The claimed invention is directed to the creation of a rotary pump-compressor, in which the compression chambers are filled by the coverage method characteristic of the class of continuous-flow machines, and which eliminates the aforementioned disadvantages of the known rotary compressors by changing the design, installing discharge valves and reducing structurally useless ("dead") volume in the discharge area.

Техническим результатом использования ротационного насоса-компрессора является то, что наполнение объема камер сжатия ротационного насоса-компрессора сжимаемым веществом будет эффективным за счет принудительного заполнения их объема методом охвата.The technical result of using a rotary pump-compressor is that filling the volume of the compression chambers of a rotary pump-compressor with a compressible substance will be effective due to the forced filling of their volume by the coverage method.

Техническим результатом использования ротационного насоса-компрессора является то, что в ротационном насосе-компрессоре достигается более высокая степень сжатия в результате уменьшения конструктивно бесполезного ("мертвого") объема, а при установке клапанов нагнетания в нагнетательной линии насоса-компрессора удерживается более высокое давление.The technical result of using a rotary pump-compressor is that a higher compression ratio is achieved in the rotary pump-compressor as a result of a decrease in structurally useless ("dead") volume, and when pressure valves are installed, a higher pressure is maintained in the discharge line of the pump-compressor.

Указанные технические результаты достигаются тем, что ротационный насос-компрессор содержит соосный со статором ротор, выполненный в форме двух расположенных на одной оси дисков, имеющих на внешней стороне расположенные в центральных сквозных отверстиях корпусы подшипников, к свободному торцу одного из которых прикреплен вал привода, а сторонами, обращенными друг к другу, соединенных выполненным в виде части кольца нагнетаемым крылом, через тыльную кромку которого, через его ось вращения, находящуюся на расстоянии эксцентриситета от параллельной ей оси вращения ротора, и через ось вращения ротора проходит условная секущая плоскость, при этом от атакующей кромки крыла к его тыльной кромке прикреплены две полосы в виде оставшейся части кольца, и в это цилиндрическое пространство, по плоскости, проходящей через ось вращения ротора, вписываются две одинаковые, равные длине нагнетаемого крыла пластинчатые перегородки, соединенные с зазором через пружины со штангами толкателей, установленные в соединенные отверстиями для штанг толкателей прорези на статоре глубиной, равной ширине перегородок, а длиной - длине перегородок и статора, выполненного в форме круглого цилиндра с образующей, проходящей от образующей линии внутренней поверхности нагнетаемого крыла в месте сближения на минимальном расстоянии, и на торце которого, обращенном к корпусу подшипников с приводным валом, выполнена ось, на которую с помощью подшипников крепится ротор, а на другом торце находится соосный с осью статора патрубок выхода, на который с помощью подшипников опирается ротор, при этом в цилиндрической части статора перед пластинчатыми перегородками, встречающимися с атакующей кромкой нагнетаемого крыла, вращающегося в ее направлении, установлены клапаны нагнетания, каналы нагнетания которых соединены с патрубком.The indicated technical results are achieved in that the rotary pump-compressor contains a rotor coaxial with the stator, made in the form of two disks located on the same axis and having bearing housings located on the outer side of the central through holes, to the free end of one of which the drive shaft is attached, and sides facing each other, connected as a part of the ring by an injection wing, through the rear edge of which, through its axis of rotation, located at a distance of the eccentricity from parallel to it, the axis of rotation of the rotor, and the conditional secant plane passes through the axis of rotation of the rotor, while two strips are attached to the rear edge of the wing edge of the wing in the form of the remaining part of the ring, and into this cylindrical space along the plane passing through the axis of rotation of the rotor, two identical plate partitions equal to the length of the injection wing fit into the gap, connected to the gap through springs with pusher rods installed in slots connected to the pusher bar holes on the stator, equal in depth the width of the baffles, and the length - the length of the baffles and the stator, made in the form of a round cylinder with a generatrix passing from the generatrix of the inner surface of the injection wing at the convergence point at a minimum distance, and at the end of which, facing the bearing housing with the drive shaft, there is an axis on which the rotor is mounted with bearings, and at the other end there is an outlet pipe, coaxial with the axis of the stator, on which the rotor is supported by bearings, while in the cylindrical part of the stator in front of the plate tymi baffles encountered with the attacking edge of the discharge wings, rotating in its direction of injection valves are installed, which discharge channels are connected with the branch pipe.

Полученным техническим результатом является то, что в ротационном насосе-компрессоре в нагнетательной линии создается более высокое давление, поэтому этот ротационный насос-компрессор можно перевести в другую область применения.The technical result obtained is that a higher pressure is generated in the rotary pump-compressor in the discharge line, therefore this rotary pump-compressor can be transferred to another field of application.

Полученным техническим результатом является то, что этот ротационный насос-компрессор можно использовать для сжатия и нагнетать как жидких веществ (жидкости), так газообразных веществ (газов).The technical result obtained is that this rotary pump-compressor can be used to compress and pump both liquid substances (liquids) and gaseous substances (gases).

На фиг.1 изображен продольный разрез (Б -Б) ротационного насоса-компрессора с местными разрезами. На фиг.2 изображен поперечный разрез (А-А) ротационного насоса-компрессора.Figure 1 shows a longitudinal section (B-B) of a rotary pump-compressor with local sections. Figure 2 shows a cross section (aa) of a rotary pump-compressor.

На фиг.1 и 2) в ротационном насосе-компрессоре центральная ось статора 1 находится на одной линии (соосно) с осью вращения ротора 2. Ротор 2 состоит из двух круглых, равных, расположенных на одной оси и на определенном расстоянии, соединенных между собой дисков 3. На внешних сторонах дисков 3, в их центральных сквозных отверстиях установлены выполненные как единое целое выступающие наружу корпусы подшипников. К свободному торцу, например, левого (см. фиг.1) корпуса подшипников диска 3 с помощью глухого фланца крепится соосно с ротором приводной вал 4. Диски ротора 2 соединены между собой в единое целое нагнетаемым крылом 5, выполненным в виде части кольца, составленного из половины кольца и его четверти. Ось тела вращения нагнетаемого крыла 5 находится от оси вращения ротора 2 на расстоянии эксцентриситета. При этом нагнетаемое крыло 5 установлено так, что ось тела вращения нагнетаемого крыла 5, ось вращения ротора 2 и тыльная кромка нагнетаемого крыла 5 расположены на общей для них условной секущей плоскости. Кромка крыла, удаленная от оси вращения ротора, представляется атакующей кромкой. Вторая кромка крыла 5 является тыльной кромкой. Длина нагнетаемого крыла 5 - это расстояние между дисками 3. А ширина нагнетаемого крыла 5, согнутого с определенным радиусом, - это длина его развертки. От атакующей кромки к тыльной кромке нагнетаемого крыла 5, заподлицо с внутренней поверхностью крыла прикреплены две узкие поддерживающие полосы 6 в виде оставшейся части кольца радиусом гибки как у нагнетаемого крыла. Поддерживающие полосы 6 расположены равномерно по длине кромок крыла 5. Для балансировки ротора 2 на дисках 3 устанавливаются противовесы. В образовавшееся нагнетаемым крылом 5 и поддерживающими полосами 6 цилиндрическое пространство, по оси вращения ротора 2 устанавливается круглая цилиндрическая часть статора 1, имеющая меньший диаметр. Длина цилиндрической части статора 1 равна длине нагнетаемого крыла 5. Чтобы не было касания наружной и внутренней поверхностей статора 1 и нагнетаемого крыла 5, так как их параллельно расположенные оси находятся на расстоянии эксцентриситета, диаметр статора подбирается таким, чтобы образующая линия его цилиндрической части в месте сближения проходила от образующей линии внутренней поверхности нагнетаемого крыла 5 на минимальном расстоянии. В результате внутренняя поверхность сопряжения полукольца нагнетаемого крыла 5 с его упреждающей частью находится от поверхности цилиндрической части статора 1 на максимально удаленном расстоянии. А тыльная кромка нагнетаемого крыла 5 находятся на минимальном расстоянии от поверхности цилиндрической части статора 1. При этом внутренняя поверхность нагнетаемого крыла 5 с началом от тыльной кромки до полукольца является нагнетаемой плоскостью крыла, а дальнейшее продолжение его является упреждающей плоскостью крыла 5. По секущей плоскости, проходящей через ось статора 1, которая находится на одной линии с осью вращения ротора, вписываются во внутреннюю поверхность нагнетаемого крыла 5 (пара) две одинаковые, прямоугольные пластинчатые перегородки 7, соединенные с определенным зазором через пружины с двумя штангами толкателей 8. Перегородки 7 устанавливаются в противоположно расположенные, выполненные в теле статора 1 прорези, проходящие через ось статора 1 по условной плоскости.1 and 2) in the rotary pump-compressor, the central axis of the stator 1 is in line (coaxial) with the axis of rotation of the rotor 2. Rotor 2 consists of two circular, equal, located on the same axis and at a certain distance, interconnected disks 3. On the outer sides of the disks 3, in their central through holes are mounted made as a single unit protruding outward bearing housings. To the free end face, for example, of the left (see Fig. 1) case of the disk 3 bearings, a drive shaft 4 is mounted coaxially with the rotor with the help of a blind flange. The rotor disks 2 are connected together as a whole by an inflated wing 5 made in the form of a part of a ring made up from half a ring and its quarter. The axis of the body of rotation of the injection wing 5 is located from the axis of rotation of the rotor 2 at an eccentric distance. In this case, the injection wing 5 is set so that the axis of the body of rotation of the injection wing 5, the axis of rotation of the rotor 2 and the rear edge of the injection wing 5 are located on a common conditional secant plane. The wing edge, remote from the axis of rotation of the rotor, is represented by the attacking edge. The second edge of the wing 5 is the rear edge. The length of the injection wing 5 is the distance between the disks 3. And the width of the injection wing 5, bent with a certain radius, is the length of its sweep. From the attacking edge to the rear edge of the injection wing 5, flush with the inner surface of the wing are attached two narrow supporting strips 6 in the form of the remaining part of the ring with a bending radius like that of the injection wing. The supporting strips 6 are evenly spaced along the length of the wing edges 5. To balance the rotor 2, counterweights are mounted on the disks 3. In the cylindrical space formed by the injection wing 5 and the supporting strips 6, a circular cylindrical part of the stator 1 having a smaller diameter is installed along the axis of rotation of the rotor 2. The length of the cylindrical part of the stator 1 is equal to the length of the injection wing 5. In order not to touch the outer and inner surfaces of the stator 1 and the injection wing 5, since their parallel axes are located at an eccentric distance, the diameter of the stator is selected so that the generatrix line of its cylindrical part is in place rapprochement passed from the generatrix of the line of the inner surface of the injection wing 5 at a minimum distance. As a result, the inner mating surface of the semicircle of the injection wing 5 with its anticipatory part is located at the most remote distance from the surface of the cylindrical part of the stator 1. And the back edge of the injection wing 5 is at a minimum distance from the surface of the cylindrical part of the stator 1. In this case, the inner surface of the injection wing 5 with the beginning from the rear edge to the half ring is the injection plane of the wing, and its further extension is the anticipatory plane of the wing 5. On the secant plane, passing through the axis of the stator 1, which is in line with the axis of rotation of the rotor, fit into the inner surface of the injection wing 5 (pair) two identical, rectangular plate e partitions 7, connected with a certain gap through springs with two rods of pushers 8. Partitions 7 are installed in oppositely arranged slots made in the body of stator 1, passing through the axis of stator 1 along a conditional plane.

Количество установки равномерно распределенных по окружности статора 1 пар пластинчатых перегородок 7, соединенных подпружиненными штангами толкателей 8, может быть большим. В этом случае раз мер упреждающей части нагнетаемого крыла 5 для насоса-компрессора, используемого как насос, выполняют равным половине расстояния по дуге от одной перегородки до другой. Но для использования ротационного насоса-компрессора только как компрессор предпочтительна установка меньшего количества пар перегородок 7 (одна пара). Упреждающую часть крыла такого компрессора желательно делать короче.The number of installation evenly distributed around the circumference of the stator 1 pairs of plate walls 7, connected by spring-loaded rods of the pushers 8, can be large. In this case, the size of the anticipatory part of the injection wing 5 for the pump compressor used as a pump is equal to half the distance along the arc from one partition to another. But for using a rotary pump-compressor only as a compressor, it is preferable to install fewer pairs of baffles 7 (one pair). It is desirable to make the anticipatory part of the wing of such a compressor shorter.

Толщина выполненных в статоре 1 прорезей равна толщине перегородок, а глубина прорезей равна ширине пластинчатых перегородок 7.The thickness of the slots made in the stator 1 is equal to the thickness of the partitions, and the depth of the slots is equal to the width of the plate partitions 7.

Причем, обеспечивая контакт с боковыми поверхностями прорезей, перегородки 7 не должны выпадать из них. Прорези в статоре 1 соединяются равноудаленными от края статора двумя отверстиями. В эти отверстия устанавливаются штанги толкателей 8, распирающие с помощью пружин перегородки 7. В отверстиях установки штанг предусматриваются уплотнения для устранения перетечек через зазоры (не указываются). На торце цилиндрической части статора 1, обращенном к корпусу подшипников с приводным валом 4, соосно оси, образуя единое целое статора, выполнена ось. На эту ось с помощью подшипников крепится ротор 2. Подшипники располагаются в корпусе подшипников. На другом торце цилиндрической части статора 1, соосно, образуя единое целое статора, находится патрубок выхода 9. На патрубок выхода 9 устанавливается подшипник, который закрепляется в корпусе подшипников правого диска 3 (см. фиг.1) и закрывается фланцем с центральным сквозным отверстием. В результате вращающийся ротор опирается на две опоры. Если теперь осуществить вращение ротора 2, то пластинчатые перегородки 7 через половину оборота попеременно будут входить в контакт с внутренней поверхностью нагнетаемого крыла 5 и поддерживающих полос 6. То есть соединенные штангами толкателей 8 перегородки 7 будут перемещаться в прорезях возвратно-поступательно. При этом в непрерывной последовательности будут образовываться охватывающие объемы - камеры сжатия. Охватывающий объем ограничивается внутренней поверхностью нагнетаемого крыла 5, боковыми поверхностями дисков 3 ротора, наружной поверхностью цилиндрической части статора 1, поверхностью той или иной перегородки 7 и тыльной кромкой нагнетаемого крыла, наиболее близко расположенной к поверхности цилиндрической части статора 1. По ходу вращения ротора, а вращение ротора осуществляется в направлении атакующей кромки крыла 5 (на фиг.2 по часовой стрелке), на статоре 1 перед пластинчатыми перегородками 7 установлены клапаны нагнетания 10. Клапаны нагнетания 10 представляют закрытые подпружиненными клапанными шариками отверстия, выполненные в теле статора 1 и расположенные как можно ближе к перегородкам 7. Клапаны нагнетания 10 у каждой перегородки 7 соединены находящимися в корпусе статора 1 каналами нагнетания, которые затем объединены в один канал, выходящий наружу через патрубок выхода 9. На фиг.1 стрелкой указан выход из каналов нагнетания. За патрубок выхода 9 с помощью опорного устройства 11 ротационный насос-компрессор крепится к фундаменту (опоре).Moreover, providing contact with the side surfaces of the slots, the partitions 7 should not fall out of them. The slots in the stator 1 are connected by two holes equidistant from the edge of the stator. In these holes, pusher rods 8 are installed, bursting with the help of the springs of the partition 7. Seals are provided in the holes for installing the rods to eliminate leakages through the gaps (not indicated). At the end of the cylindrical part of the stator 1, facing the bearing housing with the drive shaft 4, an axis is made coaxially to the axis, forming a single unit of the stator. The rotor 2 is mounted on this axis using bearings. The bearings are located in the bearing housing. At the other end of the cylindrical part of the stator 1, coaxially forming a single unit of the stator, there is an outlet pipe 9. A bearing is installed on the outlet pipe 9, which is fixed in the bearing housing of the right disk 3 (see Fig. 1) and is closed by a flange with a central through hole. As a result, the rotating rotor rests on two supports. If now the rotation of the rotor 2 is carried out, then the plate partitions 7 through half a revolution will alternately come into contact with the inner surface of the injection wing 5 and the supporting strips 6. That is, the partitions 7 connected by the rods of the pushers 8 will move reciprocally. In this case, enclosing volumes — compression chambers — will be formed in a continuous sequence. The enveloping volume is limited by the inner surface of the injection wing 5, the lateral surfaces of the rotor disks 3, the outer surface of the cylindrical part of the stator 1, the surface of a partition 7 and the rear edge of the injection wing closest to the surface of the cylindrical part of the stator 1. In the direction of rotation of the rotor, and the rotor rotates in the direction of the attacking edge of the wing 5 (clockwise in FIG. 2), discharge valves 10 are installed on the stator 1 in front of the plate walls 7 The discharge valves 10 represent openings closed by spring-loaded valve balls made in the body of the stator 1 and located as close as possible to the partitions 7. The discharge valves 10 at each partition 7 are connected to the discharge channels located in the stator housing 1, which are then combined into one channel that exits through outlet pipe 9. In Fig. 1, the arrow indicates the outlet from the discharge channels. For the outlet pipe 9 using the supporting device 11, the rotary pump-compressor is attached to the foundation (support).

Работа ротационного насоса-компрессора как насоса осуществляется следующим образом. См. фиг.1, 2. Ротационный насос погружается в среду откачиваемого продукта, например в жидкую среду (жидкость несжимаема). Вал привода 4, соединенный соосно с ротором 2, приводится, например, электродвигателем во вращение в направлении атакующей кромки нагнетаемого крыла 5.The work of a rotary pump-compressor as a pump is as follows. See figure 1, 2. The rotary pump is immersed in the medium of the pumped product, for example in a liquid medium (liquid incompressible). The drive shaft 4, connected coaxially with the rotor 2, is driven, for example, by an electric motor in rotation in the direction of the attacking edge of the injection wing 5.

Из описания следует, что нагнетаемое крыло 5 представляет большую часть кольца, составленного из его полукольца и упреждающей части крыла. Размер упреждающей части нагнетаемого крыла 5 для насоса - это половина размера по дуге от одной перегородки до другой (четверть кольца). Внутренняя поверхность полукольца нагнетаемого крыла 5 с началом от тыльной кромки является нагнетаемой плоскостью крыла, а дальнейшее продолжение его является упреждающей плоскостью крыла 5.From the description it follows that the injection wing 5 represents most of the ring composed of its half ring and the anticipatory part of the wing. The size of the anticipatory part of the injection wing 5 for the pump is half the size in an arc from one partition to another (a quarter of the ring). The inner surface of the semicircle of the injection wing 5 with the beginning from the rear edge is the discharge plane of the wing, and its further extension is the anticipatory plane of the wing 5.

Пусть в начальный момент вращения ротора 2 начало нагнетаемой плоскости нагнетаемого крыла 5 контактирует с верхней выдвинутой из прорези перегородкой 7. Тогда тыльная кромка нагнетаемого крыла 5 находится в контакте с нижней утопленной в прорези пластинчатой перегородкой 7, которая соединена подпружиненными штангами толкателей 8 с противоположной перегородкой. А выдвинутая вперед упреждающая плоскость нагнетаемого крыла 5 находится ближе к нижней перегородке 7 (см. фиг.2). Во время вращения ротора 2 атакующая кромка крыла 5 захватывает соответствующий своему радиусу слой откачиваемой жидкой среды. Одновременно нагнетаемая плоскость нагнетаемого крыла 5 давит на перегородку 7 и постепенно утапливает ее в прорезь статора. Соответственно расстояние между плоскостью крыла 5 и плоскостью цилиндрической части статора 1 уменьшается. В результате жидкость от верхней перегородки 7 выдавливается в направлении уходящего начала нагнетаемой плоскости и упреждающей плоскости крыла 5, в объем, где внутренняя поверхность крыла 5 максимально удалена от поверхности цилиндрической части статора 1. При этом в объем за упреждающей плоскостью крыла продолжает поступать некоторое количество жидкой среды. Если верхняя перегородка 7 утапливается в прорезь, то нижняя перегородка 7 с помощью штанг толкателей 8 выдвигается из прорези. Поэтому атакующая кромка нагнетаемого крыла 5, двигаясь по соответствующей своему радиусу окружности, встречается с выдвигаемой из прорези нижней перегородкой 7 и замыкает объем справа. До времени замыкания поступление жидкости в охватывающий объем постепенно уменьшалось, а в момент замыкания объема прекращается. С дальнейшим вращением ротора 1 жидкость в замкнутом объеме перемещается к клапанам нагнетания 10. Когда упреждающая плоскость крыла 5 при вращении ротора перейдет нижнюю перегородку 7, тогда нагнетаемая плоскость нагнетаемого крыла 5 начнет утапливать эту пластинчатую перегородку 7. Соответственно замкнутый объем начнет уменьшаться, и давление в нем будет повышаться. В результате клапаны нагнетания 10 откроются, и жидкость из первого замкнутого объема начнет поступать в канал нагнетания, а из него в патрубок выхода 9. По другую сторону нижней перегородки 7 в результате уменьшения расстояния между плоскостью крыла 5 и плоскостью цилиндрической части статора 1 жидкость, как описано выше, выдавливается в направлении уходящего начала атакующей плоскости и упреждающей плоскости крыла 5, в объем, где внутренняя поверхность крыла 5 максимально удалена от наружной цилиндрической части статора 1. Дальнейшее движение атакующей кромки нагнетаемого крыла 5 при вращении ротора 1 позволяет осуществить наполнение второго охватывающего объема уже слева. Следует отметить, что начальное наполнение охватывающего объема, ограниченного упреждающей плоскостью и остальными поверхностями, при прохождении упреждающей плоскости нагнетаемого крыла 5 через перегородку 7 происходит интенсивно. Сжатая в первом замкнутом объеме жидкость постоянно испытывает давление сжатия в результате того, что нагнетаемая плоскость нагнетаемого крыла 5 давит на нижнюю перегородку 7 и утапливает ее в прорезь статора 1. А связанная с ней штангами 8 верхняя пластинчатая перегородка 7 при этом постепенно выходит из прорези. Одновременно тыльная кромка нагнетаемого крыла 5 перемещается в направлении нижней перегородки 7 и охватывающий объем дополнительно уменьшается. В результате вся жидкость задавливается нагнетаемой плоскостью нагнетаемого крыла 5 под клапаны нагнетания 10. Когда тыльная кромка нагнетаемого крыла 5 проходит через нагнетаемые клапаны 10, они закрываются. При этом атакующая кромка нагнетаемого крыла, двигаясь по соответствующей своему радиусу окружности, встречается уже с выдвигаемой верхней перегородкой 7 и замыкает второй объем слева. Жидкость в замкнутом объеме также перемещается к клапанам 10, и затем при уменьшении объема она нагнетается под клапаны нагнетания 10. Процесс нагнетания жидкости во втором объеме ничем не отличается от описанного выше процесса нагнетания жидкости в первом объеме. Из каналов нагнетания сжатая жидкость поступает на патрубок выхода 9, а из него поступает потребителю. Осуществляя работу насоса-компрессора как насоса, следует ограничить вращение ротора 2.Suppose that at the initial moment of rotation of the rotor 2, the beginning of the injection plane of the injection wing 5 is in contact with the upper partition 7 extended from the slot 7. Then the back edge of the injection wing 5 is in contact with the lower plate partition 7 recessed in the slot, which is connected by the spring-loaded rods of the pushers 8 with the opposite partition. And the forward-looking forward plane of the injection wing 5 is closer to the lower partition 7 (see figure 2). During rotation of the rotor 2, the attacking edge of the wing 5 captures a layer of pumped liquid medium corresponding to its radius. At the same time, the injection plane of the injection wing 5 presses on the partition 7 and gradually recesses it into the slot of the stator. Accordingly, the distance between the plane of the wing 5 and the plane of the cylindrical part of the stator 1 is reduced. As a result, the liquid from the upper baffle 7 is squeezed in the direction of the outgoing start of the injection plane and the wing preemptive plane 5, into the volume where the inner surface of the wing 5 is maximally distant from the surface of the cylindrical part of the stator 1. At the same time, a certain amount of liquid Wednesday. If the upper partition 7 is recessed into the slot, then the lower partition 7 using the rods of the pushers 8 is advanced from the slot. Therefore, the attacking edge of the injection wing 5, moving along the circle corresponding to its radius, meets the lower partition 7 that is pulled out of the slot and closes the volume to the right. Until the time of closure, the flow of fluid into the enclosing volume gradually decreased, and at the time of closure of the volume ceases. With further rotation of the rotor 1, the liquid moves in a closed volume to the discharge valves 10. When the anticipatory plane of the wing 5 moves the lower partition 7 when the rotor rotates, then the injection plane of the injection wing 5 starts to sink this plate partition 7. Accordingly, the closed volume begins to decrease, and the pressure in it will rise. As a result, the discharge valves 10 will open, and the liquid from the first closed volume will begin to flow into the discharge channel, and from it to the outlet pipe 9. On the other side of the lower partition 7, as a result of reducing the distance between the wing plane 5 and the plane of the cylindrical part of the stator 1, the liquid described above, extruded in the direction of the outgoing start of the attacking plane and the anticipatory plane of the wing 5, in the volume where the inner surface of the wing 5 is as far as possible from the outer cylindrical part of the stator 1. Further movement attacking edges of the discharge of the wing 5 during rotation of the rotor 1 enables the filling volume of the second covering has left. It should be noted that the initial filling of the enclosing volume, limited by the anticipatory plane and the remaining surfaces, with the passage of the anticipatory plane of the injection wing 5 through the partition 7 occurs intensively. The fluid compressed in the first closed volume constantly experiences compression pressure as a result of the fact that the injection plane of the injection wing 5 presses on the lower baffle 7 and recesses it into the slot of the stator 1. And the upper plate baffle 7 connected to it by the rods 8 gradually leaves the slot. At the same time, the rear edge of the injection wing 5 moves in the direction of the lower partition 7 and the enclosing volume is further reduced. As a result, all the liquid is squeezed by the injection plane of the injection wing 5 under the discharge valves 10. When the back edge of the injection wing 5 passes through the injection valves 10, they close. At the same time, the attacking edge of the injection wing, moving along the circle corresponding to its radius, meets already with the upper partition 7 being put forward and closes the second volume on the left. The liquid in the closed volume also moves to the valves 10, and then, when the volume decreases, it is pumped under the pressure valves 10. The process of pumping liquid in the second volume is no different from the process described above for pumping liquid in the first volume. From the injection channels, the compressed liquid enters the outlet pipe 9, and from it enters the consumer. When operating the pump-compressor as a pump, the rotation of the rotor 2 should be limited.

Работа ротационного насоса-компрессора как компрессора аналогична работе насоса. Особенностью работы компрессора является то, что атакующая кромка крыла 5 при вращении ротора 2 охватывает соответствующий своему радиусу слой газа, встречается с перегородкой 7 и замыкает охватывающий объем позже, так как упреждающая плоскость нагнетаемого крыла 5 у ротационного компрессора меньше. Поэтому при наполнении сжимаемый газ стремиться выйти из незамкнутого охватывающего объема. Но так как газ сжимаем, то скорость распространения области сжатия газа (скоростной напор) не может достичь критического значения, чтобы помешать наполнению охватывающего объема. То есть с помощью метода схватывания наполнение камеры сжатия газом увеличивается. Осуществляя работу насоса-компрессора как компрессора, вращение ротора 2 не ограничивается.The operation of a rotary pump-compressor as a compressor is similar to that of a pump. A feature of the compressor is that the attacking edge of the wing 5 during rotation of the rotor 2 covers a gas layer corresponding to its radius, meets the partition 7 and closes the enclosing volume later, since the anticipatory plane of the injection wing 5 of the rotary compressor is less. Therefore, when filling, the compressible gas tends to leave the open enclosing volume. But since the gas is compressible, the propagation velocity of the gas compression region (velocity head) cannot reach a critical value in order to prevent the filling of the enclosing volume. That is, using the setting method, the filling of the compression chamber with gas is increased. Carrying out the operation of the pump compressor as a compressor, the rotation of the rotor 2 is not limited.

Claims

Ротационный насос-компрессор, содержащий соосный со статором ротор, выполненный в форме двух расположенных на одной оси дисков, имеющих на внешней стороне расположенные в центральных сквозных отверстиях корпусы подшипников, к свободному торцу одного из которых прикреплен вал привода, а сторонами, обращенными друг к другу, соединенных выполненным в виде части кольца нагнетаемым крылом, через тыльную кромку которого через его ось вращения, находящуюся на расстоянии эксцентриситета от параллельной ей оси вращения ротора, и через ось вращения ротора проходит условная секущая плоскость, при этом от атакующей кромки крыла к его тыльной кромке прикреплены две поддерживающие полосы в виде оставшейся части кольца, в это цилиндрическое пространство по плоскости, проходящей через ось вращения ротора, вписываются две одинаковые, равные длине нагнетаемого крыла пластинчатые перегородки, соединенные с зазором через пружины со штангами толкателей, установленные в соединенные отверстиями для штанг толкателей прорези на статоре глубиной, равной ширине перегородок, а длиной - длине перегородок и статора, выполненного в форме круглого цилиндра с образующей, проходящей от образующей линии внутренней поверхности нагнетаемого крыла в месте сближения на минимальном расстоянии, на торце которого, обращенном к корпусу подшипников с приводным валом, выполнена ось, на которую с помощью подшипников крепится ротор, а на другом торце находится соосный с осью статора патрубок выхода, на который с помощью подшипников опирается ротор, при этом в цилиндрической части статора перед пластинчатыми перегородками, встречающимися с атакующей кромкой нагнетаемого крыла, вращающегося в ее направлении, установлены клапаны нагнетания, каналы нагнетания которых соединены с патрубком.A rotary pump-compressor, containing a rotor coaxial with the stator, made in the form of two disks located on the same axis and having bearing housings located on the outer side of the central through holes, to the free end of one of which the drive shaft is attached, and the sides facing each other connected by an injection wing made in the form of a part of the ring, through the rear edge of which through its axis of rotation, located at a distance of the eccentricity from the axis of rotation of the rotor parallel to it, and through the axis of the rotor the rotor passes a conditional secant plane, while two supporting strips are attached to the rear edge of the wing edge of the wing in the form of the remaining part of the ring, two identical plate partitions equal to the length of the wing being injected fit into this cylindrical space along the axis of rotation of the rotor connected with a gap through springs with pusher rods installed in slots connected by pusher rod holes on the stator with a depth equal to the width of the partitions and a length of the length partitions and stator, made in the form of a round cylinder with a generatrix passing from the generatrix of the inner surface of the injection wing in the place of approach at a minimum distance, at the end of which, facing the bearing housing with the drive shaft, an axis is made on which the rotor is mounted using bearings, and at the other end there is an outlet pipe, coaxial with the axis of the stator, on which the rotor is supported by bearings, while in the cylindrical part of the stator in front of the plate partitions meeting with at forging the discharge edge of the wing, rotating in its direction of injection valves are installed, the discharge channels are connected to the branch pipe.