RU2283441C1 - Trochold rotary machine (versions) - Google Patents
Trochold rotary machine (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283441C1 RU2283441C1 RU2005130338/06A RU2005130338A RU2283441C1 RU 2283441 C1 RU2283441 C1 RU 2283441C1 RU 2005130338/06 A RU2005130338/06 A RU 2005130338/06A RU 2005130338 A RU2005130338 A RU 2005130338A RU 2283441 C1 RU2283441 C1 RU 2283441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- rotors
- external
- teeth
- outer rotor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
- F04C2/086—Carter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2230/00—Manufacture
- F04C2230/90—Improving properties of machine parts
- F04C2230/91—Coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидромашинам объемного вытеснения, а именно к гидравлическим двигателям и насосам с внутренним зацеплением роторов, и в частности к мультифазному их использованию.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to volume displacement hydraulic machines, in particular to hydraulic motors and pumps with internal gearing of rotors, and in particular to their multiphase use.
Из патентной литературы известна трохоидная роторная машина, содержащая внешний ротор с внутренними зубьями и установленный внутри нее с эксцентриситетом внутренний ротор с внешними зубьями, жестко связанный с валом, с образованием рабочих полостей всасывания и нагнетания между зубьями и впадинами обоих роторов (см. JP 2003322088, 14.11.2003, F 04 С 2/10).A trochoidal rotor machine is known from the patent literature, comprising an external rotor with internal teeth and an internal rotor with external teeth mounted inside it with an eccentricity, rigidly connected to the shaft, with the formation of working suction and discharge cavities between the teeth and depressions of both rotors (see JP 2003322088, 11/14/2003, F 04
Данная машина недостаточно надежна и долговечна при эксплуатации с рабочей средой, содержащей абразивные включения.This machine is not reliable and durable when used with a working medium containing abrasive inclusions.
Из патентной литературы известна, принятая в качестве прототипа, трохоидная роторная машина, содержащая внешний ротор с внутренними зубьями и установленным внутри нее с эксцентриситетом внутренний ротор с внешними зубьями, жестко связанный с валом, с образованием рабочих полостей всасывания и нагнетания между зубьями и впадинами обоих роторов, также кольцевые торцевые диски, соосные с внешним ротором, примыкающие плоской кольцевой поверхностью к обоим торцам внешнего и внутреннего роторов по всей толщине этой кольцевой поверхности (SU 1714164 А2, 22.09.1987, F 01 С 1/14).From the patent literature, a trochoid rotor machine is known, adopted as a prototype, containing an external rotor with internal teeth and an internal rotor with external teeth mounted inside it with an eccentricity, rigidly connected to the shaft, with the formation of working suction and discharge cavities between the teeth and cavities of both rotors , also annular end disks coaxial with the external rotor adjacent a flat annular surface to both ends of the external and internal rotors throughout the entire thickness of this annular surface (SU 1714164 A2, 09/22/1987, F 01
В известном техническом решении оптимизированы поверхности внутреннего зацепления обоих роторов, что приводит к повышению коэффициента полезного действия машины. Однако не оптимизированы относительные скорости скольжения торцевых поверхностей этих роторов, что значительно снижает надежность и долговечность машины, особенно при мультифазном ее исполнении и при эксплуатации с рабочей средой, содержащей абразивные включения.In the known technical solution, the surfaces of the internal engagement of both rotors are optimized, which leads to an increase in the efficiency of the machine. However, the relative sliding speeds of the end surfaces of these rotors are not optimized, which significantly reduces the reliability and durability of the machine, especially when it is multiphase and when used with a working medium containing abrasive inclusions.
Задачей изобретения является повышение надежности и долговечности роторной машины путем снижения относительной скорости скольжения торцевых поверхностей внутреннего и внешнего роторов при эксплуатации на жидкостной, газожидкостной и газовой рабочих средах, в том числе на рабочей среде с абразивными включениями.The objective of the invention is to increase the reliability and durability of a rotary machine by reducing the relative sliding speed of the end surfaces of the internal and external rotors when operating on liquid, gas-liquid and gas fluids, including on a fluid with abrasive inclusions.
Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата трохоидная роторная машина по первому варианту, содержащая внешний ротор с внутренними зубьями и установленный внутри него с эксцентриситетом внутренний ротор с внешними зубьями, жестко связанный с валом с образованием рабочих полостей всасывания и нагнетания между зубьями и впадинами обоих роторов, а также кольцевые торцевые диски, соосные с внешним ротором, примыкающие плоской кольцевой поверхностью к обоим торцам внешнего и внутреннего роторов по всей толщине этой кольцевой поверхности, согласно изобретению снабжена эластичным упругим полимерным покрытием, кольцевые торцевые диски жестко связаны с торцами внешнего ротора с образованием единой детали вращения посредством резьбовых элементов, размещенных на осях симметрии каждого зуба внешнего ротора на уровне середины высоты этого зуба, толщина (с) плоской кольцевой поверхности каждого торцевого диска выполнена в соответствии с соотношением:To solve the problem with the achievement of the claimed technical result, the trochoidal rotor machine according to the first embodiment, comprising an external rotor with internal teeth and an internal rotor with external teeth mounted inside it with eccentricity, is rigidly connected to the shaft with the formation of working cavities of suction and discharge between the teeth and cavities of both rotors, as well as ring end disks, coaxial with the external rotor, adjacent a flat annular surface to both ends of the external and internal rotors along the thickness of this annular surface, according to the invention is provided with an elastic elastic polymer coating, the annular end disks are rigidly connected to the ends of the external rotor with the formation of a single rotation part by means of threaded elements placed on the symmetry axes of each tooth of the external rotor at the mid-height of this tooth, thickness (s ) the flat annular surface of each end disk is made in accordance with the ratio:
где D - наружный диаметр внешнего ротора, мм,where D is the outer diameter of the outer rotor, mm,
d - диаметр впадин внутреннего ротора, мм,d is the diameter of the hollows of the inner rotor, mm,
е - эксцентриситет между осями вращения внешнего и внутреннего роторов, мм.e - the eccentricity between the axes of rotation of the external and internal rotors, mm
Внешний ротор может быть снабжен сквозными окнами, размещенными во впадинах его зубьев.The external rotor may be provided with through windows located in the cavities of its teeth.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность обоих роторов.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of both rotors can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность внешнего ротора.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of the outer rotor can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность внутреннего ротора.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of the inner rotor can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнен внешний ротор по периметру его поперечного сечения.With an elastic elastic polymer coating, an external rotor can be made along the perimeter of its cross section.
Оба ротора могут быть выполнены из полимерных материалов.Both rotors can be made of polymeric materials.
Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата трохоидная роторная машина по второму варианту, содержащая внешний ротор с внутренними зубьями и установленный внутри него с эксцентриситетом внутренний ротор с внешними зубьями, жестко связанный с валом с образованием рабочих полостей всасывания и нагнетания между зубьями и впадинами обоих роторов, а также кольцевые торцевые диски, соосные с внешним ротором, примыкающие плоской кольцевой поверхностью к обоим торцам внешнего и внутреннего роторов по всей толщине этой кольцевой поверхности, согласно изобретению снабжена эластичным упругим полимерным покрытием, кольцевые торцевые диски жестко связаны с торцами внешнего ротора с образованием единой детали вращения посредством установочных резьбовых колец, соосных с внешним ротором, толщина (с) плоской кольцевой поверхности каждого торцевого диска выполнена в соответствии с соотношением:To solve the problem with the achievement of the claimed technical result, the trochoidal rotor machine according to the second embodiment, comprising an external rotor with internal teeth and an internal rotor with external teeth mounted inside it with an eccentricity, is rigidly connected to the shaft to form working suction and discharge cavities between the teeth and cavities of both rotors, as well as ring end disks, coaxial with the external rotor, adjacent a flat annular surface to both ends of the external and internal rotors along the thickness of this annular surface, according to the invention is provided with an elastic elastic polymer coating, the annular end disks are rigidly connected to the ends of the external rotor with the formation of a single rotation part by means of threaded mounting rings coaxial with the external rotor, the thickness (c) of the flat annular surface of each end disk is made in according to the ratio:
где D - наружный диаметр внешнего ротора, мм,where D is the outer diameter of the outer rotor, mm,
d - диаметр впадин внутреннего ротора, мм,d is the diameter of the hollows of the inner rotor, mm,
е - эксцентриситет между осями вращения внешнего и внутреннего роторов, мм.e - the eccentricity between the axes of rotation of the external and internal rotors, mm
Внешний ротор может быть снабжен сквозными окнами, размещенными во впадинах его зубьев.The external rotor may be provided with through windows located in the cavities of its teeth.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность обоих роторов.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of both rotors can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность внешнего ротора.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of the outer rotor can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнена рабочая контактная поверхность внутреннего ротора.With an elastic elastic polymer coating, a working contact surface of the inner rotor can be made.
С эластичным упругим полимерным покрытием может быть выполнен внешний ротор по периметру его поперечного сечения.With an elastic elastic polymer coating, an external rotor can be made along the perimeter of its cross section.
Оба ротора могут быть выполнены из полимерных материалов.Both rotors can be made of polymeric materials.
Соотношение полученоRatio received
экспериментальным путем.experimentally.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 схематично показан продольный разрез трохоидной роторной машины.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a trochoid rotary machine.
На фиг.2 - поперечный разрез трохоидной роторной машины со сквозными окнами, размещенными во впадинах зубьев внешнего ротора.Figure 2 is a cross-sectional view of a trochoid rotary machine with through-holes located in the troughs of the teeth of the outer rotor.
На фиг.3 - поперечный разрез трохоидной роторной машины без сквозных окон во впадинах зубьев внешнего ротора.Figure 3 is a transverse section of a trochoid rotary machine without through windows in the cavities of the teeth of the outer rotor.
На фиг.4 - продольный разрез трохоидной роторной машины (первый вариант).Figure 4 is a longitudinal section of a trochoid rotary machine (first option).
На фиг.5 - продольный разрез трохоидной роторной машины (второй вариант).Figure 5 is a longitudinal section of a trochoid rotary machine (second option).
Трохоидная роторная машина размещена внутри корпуса 1 с цилиндрической полостью 2 и каналами 3 всасывания и 4 нагнетания рабочей среды, закрытого с боков торцевыми крышками 5. Машина состоит из внешнего ротора 6 с внутренними зубьями 7, коаксиально размещенного внутри полости 2, и из внутреннего ротора 8 с внешними зубьями 9, установленного внутри внешнего ротора 6 с эксцентриситетом "е" между осями 10 и 11 вращения внешнего ротора 6 и внутреннего ротора 8 соответственно. Внутренний ротор 8 жестко связан с валом 12 посредством шпонки 13. Внешний ротор 6 может быть выполнен со сквозными окнами 14, размещенными во впадинах его зубьев 7. Зубья 9 внутреннего ротора 8 выполнены входящими во впадины зубьев 7 внешнего ротора 6 с одной стороны и плотно контактирующими с головками зубьев 7 внешнего ротора 6 в месте, диаметрально противоположном месту зацепления с впадинами зубьев 7 с другой стороны, с образованием полости 15 всасывания и полости 16 нагнетания. При этом число зубьев 7 внешнего ротора 6 превышает число зубьев 9 внутреннего ротора 8 на единицу. К обоим торцам 17 и 18 внешнего ротора 6 и к обоим торцам 19 и 20 внутреннего ротора 8 примыкают (зазор около 0,05 мм) кольцевые торцевые диски 21 и 22, каждый из которых жестко соединен с соответствующим торцом внешнего ротора 6 с образованием единой детали вращения. В зоне сопряжения каждого торцевого диска 21 или 22 с торцевыми поверхностями 17, 19 или 18, 20 соответственно внешнего ротора 6 и внутреннего ротора 8, т.е. с обеих сторон этих роторов установлены по два кольцевых уплотнения 23, 24 и 25, 26, первое из которых размещено в проточке торцевой поверхности внутреннего ротора 8, а второе - в проточке диска 21 или 22 между его наружной кольцевой поверхностью и поверхностью цилиндрической полости 2 корпуса 1. Жесткая связь диска с внешним ротором 6 может быть выполнена как посредством отдельных резьбовых элементов, например шпилек 27, размещенных на осях 28 симметрии каждого зуба 7 внешнего ротора 6 на уровне середины высоты этого зуба (вариант 1, фиг.4), так и посредством установочного резьбового кольца 29, соосного с внешним ротором 6 (вариант 2, фиг.5). Рабочая контактная поверхность обоих роторов вращательного узла или каждого из них может быть выполнена с эластичным упругим полимерным покрытием. Оба ротора 6 и 8 могут быть выполнены полностью из полимерных материалов.A trochoidal rotor machine is placed inside the
Трохоидная роторная машина может работать как в режиме насоса, так и режиме двигателя.A trochoid rotary machine can operate both in pump mode and in engine mode.
При работе в режиме гидродвигателя рабочая жидкость подается под давлением в расширяющиеся рабочие полости 15 и приводит во вращение вращательный узел с его роторами, сначала приводя в движение вокруг своей оси внешний ротор 6, а затем посредством внутреннего зацепления зубьев роторов, приводя во вращательное движение вал 12. При этом объем рабочих полостей 16 уменьшается и рабочая жидкость вытесняется через них.When operating in the hydraulic motor mode, the working fluid is supplied under pressure into the expanding
Выполнение кольцевых торцевых дисков 21 и 22, всей своей плоской кольцевой поверхностью 26 примыкающих к обоим торцам 17 и 18 внешнего ротора 6 и внутреннего ротора 8 по всей толщине (с) этой кольцевой поверхности обеспечивает уменьшение утечек за счет устранения зазоров и герметизации рабочих полостей 15 и 16, повышая коэффициент полезного действия машины.The implementation of the
При работе машины в режиме насоса вал 12, который в данном случае является приводным валом, приводит во вращение внутренний ротор 6, который посредством внутреннего зацепления своих зубьев 9 с зубьями 7 внешнего ротора 6 приводят во вращательное движение последний. При вращении роторов вращательного узла рабочая жидкость поступает во всасывающую полость 15, рабочий объем которой расширяется, а затем из полости 16 нагнетания, объем которой уменьшается, вытесняется к потребителю. Благодаря оптимизации размера толщины (с) плоской кольцевой поверхности торцевого диска и сопряжению поверхностей примыкания дисков с торцами обоих роторов вращательного узла, а также благодаря наличию эластичного упругого покрытия рабочих контактных поверхностей зацепления зубьев роторов достигается уплотнение рабочих поверхностей и герметизация камер - рабочих полостей всасывания и нагнетания, а следовательно, повышается КПД машины. Достижение повышенной надежности и долговечности машины обеспечивается путем снижения относительных скоростей движения рабочих поверхностей роторов и торцевых поверхностей обоих роторов относительно плоских кольцевых поверхностей дисков.When the machine is in pump mode, the
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130338/06A RU2283441C1 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Trochold rotary machine (versions) |
PCT/RU2006/000368 WO2007037718A1 (en) | 2005-09-30 | 2006-07-12 | Trochoid rotary machine (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130338/06A RU2283441C1 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Trochold rotary machine (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2283441C1 true RU2283441C1 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=37112947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005130338/06A RU2283441C1 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Trochold rotary machine (versions) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2283441C1 (en) |
WO (1) | WO2007037718A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010068144A2 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary engine |
WO2010068145A2 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary piston machine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1563598A (en) * | 1925-04-13 | 1925-12-01 | Delbert G Wakeman | Building construction |
DE1525066A1 (en) * | 1965-01-15 | 1969-07-03 | Otto Eckerle | Process for the production of a rotor, in particular for internal rotor gear pumps |
CH667491A5 (en) * | 1985-08-31 | 1988-10-14 | Wankel Felix | INNER AXIS ROTARY PISTON. |
DE3633329A1 (en) * | 1986-10-01 | 1988-04-07 | Pierburg Gmbh | Rotary engine |
SU1714164A2 (en) * | 1987-09-22 | 1992-02-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Rotary machine |
-
2005
- 2005-09-30 RU RU2005130338/06A patent/RU2283441C1/en active
-
2006
- 2006-07-12 WO PCT/RU2006/000368 patent/WO2007037718A1/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010068144A2 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary engine |
WO2010068145A2 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary piston machine |
WO2010068145A3 (en) * | 2008-12-12 | 2010-08-05 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary piston machine |
WO2010068144A3 (en) * | 2008-12-12 | 2010-08-05 | Brodovsky Andrey Victorovich | Positive-displacement rotary engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007037718A1 (en) | 2007-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2284424C1 (en) | Internal gearing rotary machine | |
US11713757B2 (en) | Pump integrated with two independently driven prime movers | |
US11988208B2 (en) | Sealing in helical trochoidal rotary machines | |
RU2184874C2 (en) | Two-cylinder vane pump | |
EP2035708B1 (en) | Moineau pump | |
US11815094B2 (en) | Fixed-eccentricity helical trochoidal rotary machines | |
RU2283441C1 (en) | Trochold rotary machine (versions) | |
KR102365386B1 (en) | Rotary fluid pressure device with drive-in-drive valve arrangement | |
CN115405518A (en) | Internal meshing cycloid gear pump and design method thereof | |
RU53372U1 (en) | ROTARY INTERNAL CLUTCHING MACHINE (OPTIONS) | |
RU2303134C1 (en) | Internal engagement rotary machine (versions) | |
RU2319014C1 (en) | Rotary positive displacement machine (versions) | |
RU2197641C1 (en) | Rotary pump | |
RU2197642C1 (en) | Rotary positive displacement machine | |
RU52929U1 (en) | ROTARY INTERNAL CLUTCHING MACHINE (OPTIONS) | |
RU2374457C2 (en) | Volumetric nutation machine | |
JP2003214368A (en) | Rotary pump | |
CN112483386A (en) | Large-traffic low noise type fuel pump | |
RU2079719C1 (en) | Rotary machine | |
KR200334542Y1 (en) | A vane pump | |
BG2377U1 (en) | A hydraulic pin pump | |
JPH09137787A (en) | Mechanical pump |