RU2331796C1 - Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами - Google Patents
Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331796C1 RU2331796C1 RU2007103875/06A RU2007103875A RU2331796C1 RU 2331796 C1 RU2331796 C1 RU 2331796C1 RU 2007103875/06 A RU2007103875/06 A RU 2007103875/06A RU 2007103875 A RU2007103875 A RU 2007103875A RU 2331796 C1 RU2331796 C1 RU 2331796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- rotor
- stator
- stators
- working
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в насосах, компрессорах или двигателях. Машина содержит размещенный в корпусе пакет ступеней, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом. Каждая ступень содержит закрепленный на валу ротор (Р) и закрепленный в корпусе статор (С). Между С и Р каждой ступени образована рабочая полость, в которой расположены рабочие лопатки, связанные со С, и разделитель, связанный с Р. С каждой ступени выполнен в виде диска. В С крайних ступеней выполнены соответственно каналы для подвода и отвода рабочей среды. В каждом С промежуточной ступени выполнен канал для перехода рабочей среды из одной ступени в другую. Каждая ступень снабжена дистанционной втулкой, обеспечивающей зазор между С смежных ступеней, в котором расположен Р. Между Р и дистанционной втулкой выполнен кольцевой канал. В каждом Р выполнены каналы, сообщающие рабочую полость с входным и кольцевым каналами. В результате достигается повышение КПД машины и уменьшение трудоемкости обработки статоров. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в насосах, компрессорах или двигателях.
Известна многоступенчатая роторно-вихревая машина, в которой входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, а между статором и ротором каждой ступени образована рабочая полость, в которой расположены рабочие лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором (Патент США №5344281, кл. F04D 5/00, 06.09.1994).
Недостатком указанной машины является неоптимальная геометрия канала для перетока рабочей среды из одной ступени в другую, а также сложность обработки статоров.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является многоступенчатая роторно-вихревая машина, содержащая размещенный в корпусе пакет ступеней, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, причем каждая ступень содержит закрепленный на валу ротор и закрепленный в корпусе статор, между статором и ротором каждой ступени образована рабочая полость, в которой расположены рабочие лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором, при этом статор каждой ступени выполнен в виде диска (см. патент на полезную модель RU №9267, кл. F04D 5/00, 16.02.1999).
Недостатком указанной машины являются большие гидравлические потери между ступенями, а также сложность обработки статоров.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение гидравлических потерь в проточной части роторно-вихревой машины и упрощение технологии изготовления статоров.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение КПД машины и уменьшение трудоемкости обработки статоров.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что многоступенчатая роторно-вихревая машина, содержащая размещенный в корпусе пакет ступеней, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, причем каждая ступень содержит закрепленный на валу ротор и закрепленный в корпусе статор, между статором и ротором каждой ступени образована рабочая полость, в которой расположены рабочие лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором, при этом статор каждой ступени выполнен в виде диска, в статорах крайних ступеней выполнены соответственно каналы для подвода и отвода рабочей среды, в каждом статоре промежуточной ступени выполнен канал для перехода рабочей среды из одной ступени в другую, каждая ступень снабжена дистанционной втулкой, обеспечивающей зазор между статорами смежных ступеней, в котором расположен ротор, между ротором и дистанционной втулкой выполнен кольцевой канал, а в каждом роторе выполнены каналы, сообщающие рабочую полость с входным и кольцевым каналами.
Машина снабжена основанием, в котором выполнен канал для подвода рабочей среды, и головкой, в которой выполнен канал для отвода среды, при этом статор последней ступени зажат между головкой и дистанционной втулкой последней ступени, статор первой ступени зажат между основанием и дистанционной втулкой первой ступени, статоры остальных ступеней зажаты между дистанционными втулками смежных ступеней.
В одной или нескольких рабочих полостях установлено, по крайней мере, по одному дополнительному разделителю, связанному с ротором, при этом в роторах выполнены пары дополнительных каналов, сообщающих рабочую полость с входным и кольцевым каналами.
На внешней поверхности статоров смежных ступеней выполнены сопрягаемые проточки, в которые насажены втулки для центрирования статоров относительно корпуса.
На фиг.1 представлен продольный разрез общего вида многоступенчатой роторно-вихревой машины, в которой головка и основание соединены цилиндрическим корпусом.
На фиг.2 - вид на статор по стрелке А на фиг.1
На фиг.3 - вид на статор по стрелке Г на фиг.1.
На фиг.4 - вид на ротор по стрелке Б на фиг.1.
На фиг.5 - вид на ротор по стрелке В на фиг.1
На фиг.6 - вариант выполнения ротора с двумя (основным и дополнительным) разделителями.
На фиг.7 - продольный разрез машины (в увеличенном масштабе), где ротор условно показан в сечении по Д-Д фиг.4, а статор - в сечении по Е-Е фиг.2.
На фиг.8 - вариант выполнения машины, в котором головка и основание соединены шпильками.
Каждая ступень роторно-вихревой машины содержит статор 1, выполненный в виде диска, внутри которого расположен спрофилированный канал для перехода рабочей среды из одной ступени в другую, ротор 2, втулку дистанционную 3, втулку центрирующую 4. Втулка центрирующая 4 садится на проточки статоров 1 смежных ступеней. Ротор 2 каждой ступени расположен между статорами 1. Втулка дистанционная 3 зажата между статорами смежных ступеней и определяет зазор, в котором вращается ротор 2. Пакет ступеней начинается со статора нижнего 5 и заканчивается статором верхним 6, которые представляют соответствующие половины статора 1. Между статорами смежных ступеней и ротором каждой ступени образованы две горообразные (имеющие в меридиональном сечении овальный или круглый профиль) рабочие полости 7, и в них расположены рабочие лопатки 8, связанные со статорами, и разделитель 9, связанный с ротором. Между ротором 2 и втулкой дистанционной 3 выполнен кольцевой канал 10, а машина снабжена основанием 11, в котором выполнен канал 12 для подвода рабочей среды, и головкой 13, в которой выполнен канал 14 для отвода рабочей среды. Статор нижний 5 зажат между основанием 11 и втулкой дистанционной 3 первой ступени. Статор верхний 6 зажат между головкой 13 и втулкой дистанционной 3 последней ступени. Статоры остальных ступеней зажаты между втулками дистанционными 3 смежных ступеней. Входной канал 15 и выходной канал 16 (в виде пазов) каждой ступени выполнен в статоре 1. Выходной канал 16 сообщен с кольцевым каналом 10, а в каждом роторе выполнены каналы 17 и 18, сообщающие рабочую полость с входным 15 и кольцевым 10 каналами. Входной канал 15 первой ступени сообщен с каналом 12 для подвода рабочей среды, выходной канал 16 последней ступени - с каналом 14 для отвода рабочей среды. Переход между входным и выходным каналами 15 и 16 смежных ступеней спрофилирован для минимизации гидравлических потерь и расположен в корпусе с объединенными статорами 1.
Для увеличения производительности машины в рабочих полостях может быть установлено, по крайней мере, по одному дополнительному разделителю 19, связанному с ротором, а в роторах выполнены пары дополнительных каналов 20 и 21, сообщающих рабочую полость с входным и кольцевым каналами 15 и 10 соответственно.
Для осевого поджатия друг к другу элементы машины располагаются в едином корпусе 22, соединяющем основание с головкой, например, по резьбе, как показано на фиг 1, или основание и головка могут быть соединены между собой шпильками 23, а втулка центрирующая 4 центрирует положение статоров 1 относительно корпуса 22. На роторе 2, статоре 1, статоре нижнем 5 и статоре верхнем 6 могут быть установлены пары антифрикционных износостойких колец 24 и 25. Машина может быть снабжена радиальными 26 и 27 и осевой 28 опорами для рабочего вала машины.
Роторно-вихревая машина работает следующим образом.
При работе роторно-вихревой машины в режиме двигателя поток рабочей среды через каналы 12, 15, 17 подается в рабочую полость 7, где под действием торообразных участков поверхностей статора 1 и ротора 2 и лопаток 8 приобретает вихреобразный характер, исключающий возможность ее свободного перетекания по рабочей полости 7 в канал 18 и далее в кольцевой и выходной каналы 10 и 16 первой ступени. В результате разделитель 9 оказывается под действием перепада давлений рабочей среды, и ротор совершает вращательное движение, которое передается на связанный с ним вал машины. Из выходного канала первой ступени рабочая среда по спрофилированному переходу, расположенному в объединенном статоре, поступает во входной канал второй ступени, где, так же как и в первой ступени, давление рабочей среды преобразуется во вращательный момент, передаваемый на вал машины. После последовательного прохождения всех ступеней рабочая среда из выходного канала поступает в канал для отвода рабочей среды.
При работе машины в режиме насоса или компрессора при вращении ротора рабочая среда под воздействием на нее разделителя 9, лопаток 8 и торообразных участков поверхностей статора 1 и ротора 2 приобретает вихреобразное движение. Такое движение рабочей среды препятствует ее свободному перетеканию по рабочей полости 7 в направлении вращения ротора. Под воздействием перемещающегося разделителя 9 давление рабочей среды повышается и рабочая среда вытеснятся в канал 18 и далее через кольцевой канал 10 в выходной канал 16 первой ступени, а через канал 17 в рабочую полость 7 засасывается новое количество рабочей среды. Из выходного канала первой ступени рабочая среда по спрофилированному переходу, расположенному в объединенном статоре, через входной канал второй ступени поступает в рабочую полость второй ступени, где аналогичным образом происходит дальнейшее повышение ее давления. Из выходного канала последней ступени рабочая среда поступает в канал для отвода среды в головке.
Размещение в рабочей полости дополнительного разделителя приводит при некотором снижении сопротивления перетечкам по рабочей полости (и соответственно незначительному снижении КПД) к увеличению крутящего момента при работе в режиме двигателя за счет увеличения площади, воспринимающей давление рабочей среды, а при работе в режиме насоса или компрессора наличие дополнительного разделителя приводит к нагнетанию в кольцевой канал удвоенного (не считая потерь) объема рабочей среды.
Настоящее изобретение может быть использовано в машиностроении при создании роторно-вихревых насосов и компрессоров, а также при создании гидравлических двигателей роторного типа.
Claims (4)
1. Многоступенчатая роторно-вихревая машина, содержащая размещенный в корпусе пакет ступеней, в котором входные и выходные каналы смежных ступеней сообщены друг с другом, причем каждая ступень содержит закрепленный на валу ротор и закрепленный в корпусе статор, между статором и ротором каждой ступени образована рабочая полость, в которой расположены рабочие лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором, при этом статор каждой ступени выполнен в виде диска, отличающаяся тем, что в статорах крайних ступеней выполнены соответственно каналы для подвода и отвода рабочей среды, в каждом статоре промежуточной ступени выполнен канал для перехода рабочей среды из одной ступени в другую, каждая ступень снабжена дистанционной втулкой, обеспечивающей зазор между статорами смежных ступеней, в котором расположен ротор, между ротором и дистанционной втулкой выполнен кольцевой канал, а в каждом роторе выполнены каналы, сообщающие рабочую полость с входным и кольцевым каналами.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена основанием, в котором выполнен канал для подвода рабочей среды, и головкой, в которой выполнен канал для отвода среды, при этом статор последней ступени зажат между головкой и дистанционной втулкой последней ступени, статор первой ступени зажат между основанием и дистанционной втулкой первой ступени, статоры остальных ступеней зажаты между дистанционными втулками смежных ступеней.
3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что в одной или нескольких рабочих полостях установлено, по крайней мере, по одному дополнительному разделителю, связанному с ротором, при этом в роторах выполнены пары дополнительных каналов, сообщающих рабочую полость с входным и кольцевым каналами.
4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности статоров смежных ступеней выполнены сопрягаемые проточки, в которые насажены втулки для центрирования статоров относительно корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103875/06A RU2331796C1 (ru) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103875/06A RU2331796C1 (ru) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2331796C1 true RU2331796C1 (ru) | 2008-08-20 |
Family
ID=39748073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007103875/06A RU2331796C1 (ru) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2331796C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659692C2 (ru) * | 2014-05-05 | 2018-07-03 | Игра Индустриаль Лтда. | Вихревой насос непрерывного действия |
RU181050U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-04 | Иван Соломонович Пятов | Рабочая ступень вихревого насоса |
RU181055U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-04 | Иван Соломонович Пятов | Рабочая ступень вихревого насоса |
RU189445U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-05-22 | Николай Владимирович Шенгур | Ступень роторно-вихревой машины |
-
2007
- 2007-02-01 RU RU2007103875/06A patent/RU2331796C1/ru active IP Right Revival
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2659692C2 (ru) * | 2014-05-05 | 2018-07-03 | Игра Индустриаль Лтда. | Вихревой насос непрерывного действия |
RU181050U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-04 | Иван Соломонович Пятов | Рабочая ступень вихревого насоса |
RU181055U1 (ru) * | 2017-04-28 | 2018-07-04 | Иван Соломонович Пятов | Рабочая ступень вихревого насоса |
RU189445U1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-05-22 | Николай Владимирович Шенгур | Ступень роторно-вихревой машины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7390163B2 (en) | Radial flow turbine | |
RU2331796C1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами | |
EP2464872A2 (en) | Balanced pressure, variable displacement, dual lobe, single ring, vane pump | |
CN102953989A (zh) | 一种浮动涡旋式压缩机 | |
US5344281A (en) | Rotary vortex machine | |
RU64697U1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина с объединенными статорами | |
CN112434388B (zh) | 一种高压比多级轴流式液力涡轮设计方法 | |
CN201794792U (zh) | 新型多级离心泵 | |
CN205533187U (zh) | 一种宽转速范围的三作用叶片泵 | |
RU9267U1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина | |
RU7152U1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина | |
CN212296856U (zh) | 混合动力变速箱双作用叶片泵 | |
RU2001121797A (ru) | Забойный двигатель | |
RU2332586C1 (ru) | Роторно-вихревая машина | |
CN101270748A (zh) | 平衡式凸轮转子泵 | |
RU69157U1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина | |
CN111706524A (zh) | 一种盘涡式潜水泵 | |
RU2449174C1 (ru) | Вихревая машина с динамическим вихрем | |
RU187257U1 (ru) | Многоступенчатый вихревой насос с объединенными статорами | |
US4172694A (en) | Long liquid ring pumps and compressors | |
RU69920U1 (ru) | Многоступенчатая роторно-вихревая машина | |
RU11847U1 (ru) | Роторно-вихревая машина | |
RU221391U1 (ru) | Насос многоступенчатый | |
RU189445U1 (ru) | Ступень роторно-вихревой машины | |
CN217682310U (zh) | 一种用于小流量高扬程的悬臂式离心泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080918 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110810 |