RU2338884C1 - Rotary-vortex machine with ceramic working members - Google Patents
Rotary-vortex machine with ceramic working members Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338884C1 RU2338884C1 RU2007101669/06A RU2007101669A RU2338884C1 RU 2338884 C1 RU2338884 C1 RU 2338884C1 RU 2007101669/06 A RU2007101669/06 A RU 2007101669/06A RU 2007101669 A RU2007101669 A RU 2007101669A RU 2338884 C1 RU2338884 C1 RU 2338884C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- separator
- working
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к роторно-вихревым устройствам и может быть использовано в качестве насоса, компрессора или двигателя в различных областях машиностроения, в частности при работе в режиме насоса или компрессора с агрессивными и особо чистыми рабочими средами в широком интервале температур.The invention relates to rotary vortex devices and can be used as a pump, compressor or engine in various fields of engineering, in particular when operating in the pump or compressor mode with aggressive and especially clean working media in a wide temperature range.
Одной из основных задач при конструировании роторно-вихревых машин, работающих как в режиме двигателя, так и в режиме насоса или компрессора является уменьшение в них гидравлических и аэродинамических потерь, что напрямую связано с повышением их КПД.One of the main tasks in the design of rotary vortex machines operating both in engine mode and in pump or compressor mode is to reduce hydraulic and aerodynamic losses in them, which is directly related to an increase in their efficiency.
Известна вихревая машина [АС СССР №378657, кл. F04D 17/06, 1973], в устройстве которой рабочие элементы ротор и статор образуют тороидальную рабочую камеру, при этом рабочие лопатки размещены в пазах ротора с возможностью радиального перемещения и сопряжены с кольцом, эксцентрично установленного относительно оси ротора, подшипника. Это позволяет уменьшить зазоры между рабочими лопатками и отсекателем (разделителем) и соответственно уменьшить перетекание рабочей среды со стороны отводного канала на сторону подводного канала.Known vortex machine [USSR AS No. 378657, class. F04D 17/06, 1973], in the device of which the working elements of the rotor and stator form a toroidal working chamber, while the working blades are placed in the grooves of the rotor with the possibility of radial movement and are coupled to a ring eccentrically mounted relative to the axis of the rotor, the bearing. This allows you to reduce the gaps between the blades and the cutter (separator) and, accordingly, to reduce the flow of the working medium from the side of the outlet channel to the side of the underwater channel.
В вихревой машине [АС СССР №1770608 А1, кл. F04D 5/00, 1992] для уменьшения гидравлических потерь выполнены кольцевые проточки и установлены торцовые уплотнения между вращающимися рабочими элементами. Однако как в первом, так и во втором случае такие меры недостаточно эффективны и несущественно влияют на повышение КПД вихревой машины. К тому же радиальное перемещение рабочих лопаток в роторе, эксцентричное вращение подшипника и использование подвижных торцовых уплотнений приводит к их быстрому износу, что значительно сокращает срок эксплуатации таких вихревых машин.In a vortex machine [USSR AS No. 1770608 A1, cl. F04D 5/00, 1992] to reduce hydraulic losses, annular grooves were made and mechanical seals were installed between the rotating working elements. However, both in the first and in the second case, such measures are not effective enough and insignificantly affect the increase in the efficiency of the vortex machine. In addition, the radial movement of the blades in the rotor, the eccentric rotation of the bearing and the use of movable mechanical seals leads to their rapid wear, which significantly reduces the life of such vortex machines.
Известен вихревой вакуумный насос [RU 2070993, кл. F04D 23/00, 1996], в котором рабочее колесо (ротор) вращается между двумя статорами, в одном из которых расположены окна для всасывания и нагнетания рабочей среды и разделитель, а в другом имеется щель для продувки и козырек для изменения направления потока газа. Недостатками такой конструкции является низкий КПД, большие утечки через зазоры, ограниченная область применения.Known vortex vacuum pump [RU 2070993, cl. F04D 23/00, 1996], in which the impeller (rotor) rotates between two stators, in one of which there are windows for suction and discharge of the working medium and a separator, and in the other there is a slot for purging and a visor for changing the direction of gas flow. The disadvantages of this design are low efficiency, large leaks through gaps, limited scope.
Наиболее близким к изобретению является роторно-вихревая машина, работающая в режиме двигателя, насоса или компрессора [RU 2121608, кл. F04D 5/00, 1998], принятая в качестве прототипа. В этом устройстве статор с размещенными в нем рабочими лопатками и ротор с размещенным в нем разделителем с ограничивающими участок поверхности разделителя отсечными кромками образуют тороидальную рабочую камеру. В рабочую камеру осуществляется подвод и отвод из нее рабочей среды через соответствующие каналы в роторе, расположенные по обе стороны разделителя. При вращении ротора (работа роторно-вихревой машины в режиме насоса) в подводном канале происходит разрежение и всасывание рабочей среды, и вследствие разности давлений по обе стороны разделителя происходит ее нагнетание в отводной канал.Closest to the invention is a rotary vortex machine operating in the engine, pump or compressor mode [RU 2121608, cl. F04D 5/00, 1998], adopted as a prototype. In this device, a stator with rotor blades placed in it and a rotor with a separator placed in it with shutoff edges bounding a portion of the separator surface form a toroidal working chamber. The working medium is supplied and removed from it through the corresponding channels in the rotor located on both sides of the separator. When the rotor rotates (operation of the rotary vortex machine in pump mode), the rarefaction and absorption of the working medium occur in the underwater channel, and due to the pressure difference on both sides of the separator, it is pumped into the outlet channel.
Хотя КПД такой роторно-вихревой машины (далее РВМ) достаточно высок по сравнению с вышеприведенными аналогами и другими устройствами такого типа, в его конструкции присутствуют недостатки упомянутые выше. Несмотря на оптимизацию размеров конструктивных элементов и конструкции РВМ в целом в нем также присутствуют существенные гидравлические потери в рабочей камере из-за утечек рабочей среды в местах контакта поверхностей ротора и статора, а также между рабочими лопатками и поверхностью разделителя происходят аэродинамические потери из-за спонтанного вихреобразования потока рабочей среды в рабочей камере.Although the efficiency of such a rotary vortex machine (hereinafter RVM) is quite high compared to the above analogs and other devices of this type, its design has the drawbacks mentioned above. Despite the optimization of the dimensions of the structural elements and the design of the RVM as a whole, it also contains significant hydraulic losses in the working chamber due to leaks of the working medium at the contact points of the rotor and stator surfaces, and aerodynamic losses occur between the blades and the separator surface due to spontaneous vortex formation of the working medium flow in the working chamber.
Изобретение направлено на достижение технических результатов, которые позволяют улучшить характеристики прототипа, используя для изготовления деталей роторно-вихревой машины керамические материалы с их конструктивными и технологическими особенностями. Известно, что такие керамические материалы, как материалы на основе окиси алюминия, нитрида или карбида кремния, обладают повышенной эрозионной стойкостью, они не подвержены коррозионным воздействиям, что позволяет использовать их в устройствах с дисперсионными потоками рабочей среды, а также при работе с особо чистыми рабочими средами, например в пищевой и фармацевтической отраслях, при этом увеличивается срок эксплуатации таких устройств и расширяется область их применения.The invention is aimed at achieving technical results that can improve the characteristics of the prototype, using ceramic materials with their structural and technological features for the manufacture of parts of a rotary vortex machine. It is known that ceramic materials such as materials based on aluminum oxide, nitride or silicon carbide have increased erosion resistance, they are not susceptible to corrosion, which allows them to be used in devices with dispersive flows of the working environment, as well as when working with extremely clean workers environments, for example in the food and pharmaceutical industries, while extending the life of such devices and expanding their scope.
Кроме того, известна стойкость керамических материалов к агрессивным жидкостям, таким как кислоты и щелочи. Известна также высокая термостойкость этих материалов и возможность их использования при температурах вплоть до 1000° Цельсия, что значительно расширяет технические возможности и области применения РВМ с керамическими рабочими элементами.In addition, the resistance of ceramic materials to aggressive liquids, such as acids and alkalis, is known. Also known is the high heat resistance of these materials and the possibility of their use at temperatures up to 1000 ° Celsius, which greatly expands the technical capabilities and applications of RVM with ceramic working elements.
Задачей изобретения является повышение КПД, увеличение срока эксплуатации, расширение технических возможностей и областей применения роторно-вихревых машин.The objective of the invention is to increase efficiency, increase the useful life, expand the technical capabilities and applications of rotary vortex machines.
Технический результат достигается тем, что в роторно-вихревой машине, содержащей статор и ротор, между которыми образована тороидальная рабочая камера, сообщенная с каналами для подвода и отвода рабочей среды, в которой расположены лопатки и разделитель, выполненный с отсечными кромками, ограничивающими участок поверхности разделителя, обращенный к передним кромкам лопаток, согласно изобретению ротор и статор выполнены цельнолитыми из износостойкого высокотемпературного керамического материала и имеют плоскопараллельные полированные поверхности контакта. Разделитель, подводной и отводной каналы выполнены в статоре, а рабочие лопатки расположены в роторе, причем торцовые кромки рабочих лопаток, обращенные к статору, и поверхность разделителя также полируют заподлицо с контактирующими поверхностями ротора и статора, а в полукамере статора выполнены направляющие с полукруглым профилем канавки под углом к стенкам рабочей камеры, при этом полукамера ротора шире полукамеры статора на глубину канавки с каждой стороны полукамеры, а ротор и статор установлены в корпусе насоса с использованием уплотнений, смазки на поверхностях контакта и возможностью регулирования прижимающего их усилия, при этом роторно-вихревая машина снабжена керамическим диском, поверхность которого со стороны контакта также полируют, а ротор установлен между статором и керамическим диском.The technical result is achieved in that in a rotary vortex machine containing a stator and a rotor, between which a toroidal working chamber is formed, connected with channels for supplying and discharging a working medium, in which blades and a separator are located, made with cut-off edges that limit a portion of the surface of the separator facing the leading edges of the blades, according to the invention, the rotor and stator are solid cast from a wear-resistant high-temperature ceramic material and have plane-parallel polished s contact surface. The separator, the underwater and outlet channels are made in the stator, and the working blades are located in the rotor, and the end edges of the working blades facing the stator and the surface of the separator are also polished flush with the contacting surfaces of the rotor and stator, and guides with a semicircular groove profile are made in the stator half-chamber at an angle to the walls of the working chamber, with the half-chamber of the rotor wider than the half-chamber of the stator to the depth of the groove on each side of the half-chamber, and the rotor and stator are installed in the pump housing using seals, greases on the contact surfaces and the ability to control their pressing force, while the rotary vortex machine is equipped with a ceramic disk, the surface of which is also polished on the contact side, and the rotor is installed between the stator and the ceramic disk.
Ширина тороидальной рабочей полукамеры статора b=Rmax-Rmin, а отношение Rmax/Rmin=k, где Rmax и Rmin расстояния от оси статора до соответственно дальней и ближней кромки тороидальной рабочей полукамеры статора РВМ; значения k изменяются в интервале от 1.3 до 2.0 в зависимости от габаритов РВМ.The width of the toroidal working half-chamber of the stator b = Rmax-Rmin, and the ratio Rmax / Rmin = k, where Rmax and Rmin are the distances from the stator axis to the far and near edges of the toroidal working half-chamber of the stator RVM; k values vary in the range from 1.3 to 2.0, depending on the dimensions of the RVM.
Использование керамических материалов с их конструктивными и технологическими особенностями для изготовления рабочих деталей РВМ позволяет изготовить статор, по меньшей мере, с двумя разделителями даже для РВМ небольшого диаметра, что повышает ее производительность, а конструкция РВМ, включающая два статора и ротор между ними с двумя рядами рабочих лопаток, дает возможность увеличить не только производительность, но и давление на выходе РВМ при сохранении остальных параметров РВМ неизменными.The use of ceramic materials with their structural and technological features for the manufacture of RVM working parts makes it possible to manufacture a stator with at least two spacers even for RVM of small diameter, which increases its productivity, and the RVM design, which includes two stators and a rotor between them with two rows working blades, makes it possible to increase not only productivity, but also the pressure at the outlet of the RVM while maintaining the remaining parameters of the RVM unchanged.
Изготовление рабочих деталей цельнолитыми, шлифовка и последующая полировка с образованием плоскопараллельных поверхностей контакта ротора и статора, а также шлифовка и полировка торцовых кромок рабочих лопаток и поверхности разделителя заподлицо с контактирующими поверхностями приводит к устранению практически всех зазоров между поверхностями контакта, исключает возможные перекосы при вращении ротора и сводит к минимуму гидравлические потери в рабочей камере, а выполнение направляющих канавок в рабочей камере способствует уменьшению аэродинамических потерь в условиях спонтанного вихреобразования потока рабочей среды и направлению потока рабочей среды в сторону нагнетания.The manufacture of working parts is seamless, grinding and subsequent polishing with the formation of plane-parallel contact surfaces of the rotor and stator, as well as grinding and polishing the end edges of the working blades and the separator surface flush with the contacting surfaces, eliminates almost all the gaps between the contact surfaces, eliminates possible distortions during rotation of the rotor and minimizes hydraulic losses in the working chamber, and the implementation of the guide grooves in the working chamber helps to reduce aerodynamic losses in the conditions of spontaneous vortex formation of the working fluid flow and the direction of the working fluid flow in the direction of discharge.
В целом это приводит к повышению КПД РВМ. Кроме того, соблюдение плоскопараллельности на поверхностях контакта предотвращает от образования локальных участков износа на этих поверхностях, что способствует увеличению срока эксплуатации РВМ.In general, this leads to an increase in the efficiency of RVM. In addition, compliance with plane parallelism on the contact surfaces prevents the formation of local areas of wear on these surfaces, which contributes to an increase in the life of the RVM.
Наличие углублений заполненных вакуумной смазкой на поверхностях контакта ротора и статора и возможность регулирования усилий прижатия рабочих деталей в корпусе насоса позволяет выбрать оптимальные условия для снижения трения между поверхностями контакта и уменьшения износа рабочих деталей, что также способствует увеличению срока эксплуатации РВМ с керамическими рабочими элементами.The presence of recesses filled with vacuum grease on the contact surfaces of the rotor and stator and the ability to control the pressing forces of the working parts in the pump housing allows you to choose the optimal conditions to reduce friction between the contact surfaces and reduce wear of the working parts, which also helps to increase the life of the PBM with ceramic working elements.
Устройство отличается от известных тем, что рабочие элементы РВМ выполнены цельнолитыми из эрозионностойких высокотемпературных керамических материалов с плоскопараллельными полированными поверхностями контакта, в рабочей камере выполнены направляющие канавки с полукруглым профилем сечения, а на поверхностях контакта выполнены углубления для вакуумной смазки, что позволяет судить о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна»The device differs from the known ones in that the RVM working elements are made entirely of erosion-resistant high-temperature ceramic materials with plane-parallel polished contact surfaces, guide grooves with a semicircular section profile are made in the working chamber, and recesses for vacuum lubrication are made on the contact surfaces, which makes it possible to judge the conformity of the claimed technical solutions to the criterion of "novelty"
Устройство РВМ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен продольный разрез РВМ с одной тороидальной рабочей камерой, на фиг.2 представлен продольный разрез двухступенчатого РВМ с двумя тороидальными рабочими камерами, на фиг.3 представлено сечение статора с двумя разделителями, на фиг.4 представлен разрез статора, на фиг.5 представлен вид на статор сверху (стрелка А), на фиг.6 показан разрез статора по В-В, на фиг.7 представлен разрез ротора, на фиг.8 показан вид на ротор сверху (стрелка Г), на фиг.9 показан разрез ротора по Д-Д.The RVM device is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a RVM with one toroidal working chamber, Fig. 2 shows a longitudinal section of a two-stage RVM with two toroidal working chambers, Fig. 3 shows a section of a stator with two separators, Fig. 4 a section of the stator is shown, FIG. 5 is a top view of the stator (arrow A), FIG. 6 is a section of the stator along BB, FIG. 7 is a section of the rotor, FIG. 8 is a top view of the rotor (arrow G) ), Fig.9 shows a section of the rotor according to DD.
РВМ (фиг.1) содержит корпус 1, неподвижные уплотнения 2, 7, статор 3 и ротор 5 с образуемой ими тороидальной рабочей камерой 4, неподвижную керамическую шайбу 6, прижимную шайбу 8, пружину 9, крышку 10 корпуса 1 и приводной вал 11. Подводной 12 и отводной 14 каналы (фиг.3, 5) расположены по обе стороны разделителя 13, а направляющие канавки 16 (фиг.5) выполнены в рабочей полукамере статора 3. В основании корпуса 1 выполнены два отверстия напротив подводного 12 и отводного 14 каналов (на чертеже не показаны).The PBM (Fig. 1) comprises a housing 1, fixed seals 2, 7, a
Значения угла наклона направляющих канавок 16 (фиг.5), в направлении вращения ротора 5 (фиг.1), относительно линии, перпендикулярной стенкам рабочей камеры, составляют не менее 45 градусов (угол на чертежах не показан). Наружные контуры (наружная конфигурация в виде квадрата с закругленными углами на примере (фиг.5, 6) статора 3 и неподвижной керамической шайбы 6 (фиг.1)) выполнены так, чтобы их грани, имеющие небольшой зазор относительно граней посадочного места в корпусе 1 РВМ, предотвращали их от вращения. Так неподвижные керамические рабочие элементы РВМ фиксируют от вращения относительно корпуса 1 за счет геометрии их внешнего контура и ответного посадочного места в корпусе 1 РВМ.The values of the angle of inclination of the guide grooves 16 (figure 5), in the direction of rotation of the rotor 5 (figure 1), relative to the line perpendicular to the walls of the working chamber, are at least 45 degrees (the angle is not shown in the drawings). The outer contours (the outer configuration in the form of a square with rounded corners on the example of (Figs. 5, 6) of the
В устройстве двухступенчатого РВМ (фиг.2) ротор 5 и два отдельных одинаковых статора 3 образуют две тороидальные рабочие камеры 4, при этом ротор 5 изготавливают цельнолитым с двумя полукамерами и одним рядом рабочих лопаток в каждой полукамере, при этом один ряд рабочих лопаток является зеркальным отображением другого относительно их общего основания, а отводной канал 14 первого статора соединяют с подводным каналом 12 второго статора. Таким образом можно формировать от двух и более ступеней РВМ. Количество ступеней находится в зависимости от заданного давления и расхода. При необходимости в отдельных ступенях в подводных и отводных каналах устанавливают обратные клапаны. Как и в одноступенчатой конструкции РВМ (фиг.1), все контактирующие поверхности рабочих элементов двухступенчатого РВМ (фиг.2) полируют.In the device of the two-stage RVM (figure 2), the rotor 5 and two separate
Оптимальную ширину b тороидальной рабочей полукамеры статора (результаты получены на опытных образцах РВМ с керамическими рабочими элементами) определяют разностью между Rmax и Rmin, а отношение Rmax/Rmin=k, гдеThe optimal width b of the toroidal working half-chamber of the stator (the results were obtained on experimental samples of RVM with ceramic working elements) is determined by the difference between Rmax and Rmin, and the ratio Rmax / Rmin = k, where
Rmax и Rmin расстояния от оси статора до соответственно дальней и ближней кромки тороидальной рабочей полукамеры статора РВМ (фиг.4);Rmax and Rmin are the distances from the stator axis to the far and near edges of the toroidal working half-chamber of the stator PBM (Fig. 4);
- значения k изменяются в интервале от 1.3 до 2.0 в зависимости от габаритов РВМ.- the values of k vary in the range from 1.3 to 2.0, depending on the dimensions of the PBM.
Количество рабочих лопаток n в тороидальной рабочей камере определяют в первом приближении из соотношения n=2πRmax/l, где π=3.14, а l - расстояние между центрами торцовых кромок рабочих лопаток 18, определяют по формуле 
На торцовых поверхностях разделителя 13 со стороны подводного 12 и отводного 14 каналов (фиг.5) выполнены острые кромки, параллельные торцовым кромкам рабочих лопаток. При этом расстояние между острыми кромками разделителя рассчитано так, чтобы с поверхностью разделителя контактировало одновременно не более двух торцовых кромок рабочих лопаток. Рабочие лопатки 18 (фиг.9) выполняют прямыми в радиальном направлении или с небольшой выпуклостью. Торцовые кромки рабочих лопаток 18 (фиг.9) изготавливают с небольшим припуском и полируют заподлицо с поверхностью контакта ротор-статор. Угол наклона рабочих лопаток в направлении нагнетания рабочей среды не превышает 20 градусов.Sharp edges parallel to the end edges of the working blades are made on the end surfaces of the
Цельнолитые детали ротора и статора изготавливают по технологии шликерного литья или порошкового прессования с последующим обжигом и мехобработкой. Рабочие детали РВМ могут быть выполнены как из керамических материалов на основе окиси алюминия, нитрида или карбида кремния, так и из других материалов, например из металлокерамики или ситала. РВМ может быть также изготовлен из армированных полимерных материалов, например из полипропилена со стеклонаполнителем.Solid parts of the rotor and stator are made using slip casting technology or powder pressing, followed by firing and machining. Working parts of the PBM can be made of ceramic materials based on alumina, nitride or silicon carbide, as well as other materials, such as cermets or ceramic. The PBM can also be made of reinforced polymeric materials, for example, polypropylene with glass filler.
Для уменьшения шумов, возникающих при работе РВМ, в середине разделителя 13 выполняют, по меньшей мере, один канал, куда вставляют кассету 17 (фиг.6) с шумопоглощающим материалом, например с мелкоячеистой сеткой из углеродных или кевларовых нитей. Кассету устанавливают с таким расчетом, чтобы ее поверхность была ниже полированной поверхности разделителя 13 на 0.5-1.0 мм.To reduce the noise arising during the operation of the PBM, at least one channel is made in the middle of the
РВМ может работать в режиме вакуумного насоса, при этом углубления 15 (фиг.5, 8) на поверхностях контакта также заполняют вакуумной смазкой. Диаметр углублений 15, выполненных на поверхности контакта ротора или статора, выбирают с таким расчетом, чтобы не уменьшить прочность рабочих деталей. При этом углубления на поверхности контакта смещены по окружности относительно друг друга на угол от 120 до 180 градусов, а углубления на разделителе выполнены с таким расчетом, чтобы они находились в плоскости контакта с торцовыми кромками рабочих лопаток. Углубления для смазки на неподвижной керамической шайбе 6 могут быть выполнены в форме сквозных отверстий.The PBM can operate in a vacuum pump mode, while the recesses 15 (FIGS. 5, 8) on the contact surfaces are also filled with vacuum grease. The diameter of the
При эксплуатации РВМ в условиях работы с высокотемпературными рабочими средами в качестве уплотнений 2, 7 (фиг.1) керамических рабочих элементов относительно корпуса 1 применяют материалы с высокой температурой плавления, например из свинца, олова, отожженой меди и т.п.When operating a RVM in working with high-temperature working fluids, materials with a high melting point, for example, lead, tin, annealed copper, etc., are used as seals 2, 7 (Fig. 1) of ceramic working elements relative to the housing 1.
Сборка РВМ (фиг.1) производится следующим образом. На основание корпуса 1 в сборе с уплотнением 2 со стороны подводного и отводного каналов устанавливают статор 3. Затем устанавливают ротор 5 и неподвижную керамическую шайбу 6, предварительно смазав поверхности контакта соответствующей смазкой. После этого устанавливают уплотнение 7 и прижимную шайбу 8, далее устанавливают приводной вал 11, пружину 9 и закрепляют крышку корпуса 10. Усилие прижатия узла керамических элементов РВМ регулируют с помощью специальных винтов в крышке 10 корпуса 1 РВМ (на чертеже не показаны). В отдельных случаях крышку 10 закрепляют на корпусе 1 РВМ с помощью резьбового соединения. Упрощение сборки достигается за счет технологии изготовления керамических деталей РВМ с определенной геометрической формой. Керамические детали 3 и 6 изготавливают с внешним контуром в форме квадрата, чтобы сразу зафиксировать их в корпусе, имеющем такое же по геометрии ответное посадочное место, от их вращения относительно корпуса 1 РВМ. Соединение ротора 5 и приводного вала 11, которые имеют соответственно отверстие 19 в форме квадрата и ответное посадочное место на валу, не требует специального крепления между ними.The assembly of the PBM (figure 1) is as follows. A
РВМ в режиме насоса или компрессора работает следующим образом. Цельнолитые из износостойкого керамического материала с полированными контактирующими поверхностями ротор 5 и статор 3 образуют тороидальную рабочую камеру 4 (фиг.1), при этом ротор 5 вращается между статором 3 и керамическим диском 6 или между двумя статорами 3 (фиг.2), поверхности которых со стороны контакта полированы. Поток рабочей среды после разделителя 13 из подводного канала 12 всасывается за счет разрежения в тороидальную рабочую камеру 4 (фиг.1) и, подойдя к отводному каналу 14 перед разделителем 13 (фиг.6), нагнетается в отводной канал 14 под давлением. Двухступенчатый РВМ работает аналогичным образом, при этом отводной канал 14 первого статора соединяют с подводным каналом 12 второго статора. При работе с вязкими жидкостями рабочие лопатки 18 (фиг.9) имеют наклон в сторону, противоположную вращению ротора.RVM in pump or compressor mode operates as follows. Solid rotor 5 and
В режиме двигателя РВМ работает следующим образом. Поток рабочей среды под давлением подается в подводной канал рабочей камеры 4 РВМ, где приобретает вихреобразный характер. При этом каналы 12 и 14 меняют свои функции, канал 14 используется как подводной, канал 12 как отводной. По обе стороны разделителя 13 между подводным и отводным каналами создается перепад давлений за счет невозможности перетекания рабочей среды через разделитель 13. Вихреобразный поток в рабочей камере 4 перемещается в сторону уменьшения давления (в сторону отводного канала) и воздействует на лопатки ротора 18, заставляя ротор 5 вращаться вместе с закрепленным на нем приводным валом 11.In engine mode, the RVM operates as follows. The flow of the working medium under pressure is fed into the underwater channel of the working chamber 4 of the PBM, where it acquires a vortex-like character. In this case,
РВМ (фиг.1, 2) с учетом незначительных гидродинамических и аэродинамических потерь в рабочей камере может работать при достаточно низких оборотах привода, сохраняя при этом высокие значения КПД. Для увеличения срока службы РВМ в местах посадки приводного вала относительно корпуса могут применяться втулки из того же материала. При высоких оборотах двигателя приводной вал устанавливают на подшипниках.RVM (figure 1, 2), taking into account minor hydrodynamic and aerodynamic losses in the working chamber, can operate at sufficiently low drive speeds, while maintaining high values of efficiency. To increase the life of the PBM in the seats of the drive shaft relative to the housing, bushings of the same material can be used. At high engine speeds, the drive shaft is mounted on bearings.
Таким образом, данное техническое решение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями обладает преимуществами, которые заключаются в повышении КПД, увеличении срока эксплуатации, расширении технических возможностей и областей применения роторно-вихревых машин.Thus, this technical solution in comparison with the prototype and other technical solutions has the advantages of increasing efficiency, increasing the life of the device, expanding the technical capabilities and applications of rotary vortex machines.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101669/06A RU2338884C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Rotary-vortex machine with ceramic working members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101669/06A RU2338884C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Rotary-vortex machine with ceramic working members |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007101669A RU2007101669A (en) | 2008-07-27 |
| RU2338884C1 true RU2338884C1 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=39810418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007101669/06A RU2338884C1 (en) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | Rotary-vortex machine with ceramic working members |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338884C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727107C1 (en) * | 2019-10-01 | 2020-07-20 | Публичное акционерное общество "Протон - Пермские моторы" (ПАО "Протон-ПМ") | Micro gas turbine power unit |
-
2007
- 2007-01-18 RU RU2007101669/06A patent/RU2338884C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2727107C1 (en) * | 2019-10-01 | 2020-07-20 | Публичное акционерное общество "Протон - Пермские моторы" (ПАО "Протон-ПМ") | Micro gas turbine power unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007101669A (en) | 2008-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2470184C2 (en) | Rotary compressor | |
| US9435338B2 (en) | Variable displacement pump having rotating cam ring | |
| US9556870B2 (en) | Sliding vane pump | |
| EA013630B1 (en) | Vane machine with stationary and rotating cylinder parts | |
| EP1956245A2 (en) | Screw pump rotor and method of reducing slip flow | |
| CN113446219B (en) | Rotary compressor | |
| RU165039U1 (en) | SCREW MACHINE | |
| US7488166B2 (en) | Rotary volumetric machine | |
| RU124931U1 (en) | SCREW MACHINE | |
| KR20240032022A (en) | Hypotrochoid positive displacement machine | |
| KR880002419B1 (en) | Vane type compressor with fluid pressure blased vanes | |
| RU2338884C1 (en) | Rotary-vortex machine with ceramic working members | |
| EP1531270B1 (en) | Vane pump with safety mechanism against wear | |
| US3894812A (en) | Liquid ring vacuum pump-compressor | |
| EP3828415B1 (en) | Internal gear pump | |
| RU116188U1 (en) | SCREW MACHINE | |
| US11982272B2 (en) | Variable displacement lubricant pump having a radial inlet or outlet opening axially between at least two bushing rings | |
| RU2429379C2 (en) | Plate pump | |
| RU226027U1 (en) | ROTARY VANE PUMP | |
| US20150275670A1 (en) | Vane machine having stationary and rotating cylinders with reduced clearance | |
| CN106014972A (en) | Vane pump | |
| RU83813U1 (en) | Vane Pump | |
| US7563087B2 (en) | Pump rotor seal apparatus and method | |
| EP3309397A1 (en) | Vane pump | |
| RU2449174C1 (en) | Vortex machine with dynamic vortex |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110119 |