RU64713U1 - ROTARY MACHINE - Google Patents

Abstract

Валы 6 и 7 соосно установлены на подшипниках 4 и 5 в торцевых крышках 2 и 3 корпуса 1. Лопастные роторы 8 и 9 размещены на валах 6 и 7 с образованием рабочих камер. Уплотнительные элементы размещены на поверхностях лопастей. Уплотнительные элементы выполнены в виде самопружинистых колец 14, имеющих форму равностороннего восемнадцатигранника. Торцевые поверхности роторов и крышек расположены в одной плоскости. Разрезные уплотнительные кольца 15 установлены на валу по торцам роторов 8 и 9 с образованием замкнутого уплотнительного контура с самопружинистыми кольцами 14. Кольца 15 соединены с подшипниками 4 и 5 штифтами 17. 2 ил.The shafts 6 and 7 are coaxially mounted on bearings 4 and 5 in the end caps 2 and 3 of the housing 1. The rotor blades 8 and 9 are placed on the shafts 6 and 7 with the formation of the working chambers. Sealing elements are placed on the surfaces of the blades. The sealing elements are made in the form of self-springing rings 14 having the shape of an equilateral eighteen-sided. The end surfaces of the rotors and covers are located in the same plane. Split sealing rings 15 are mounted on the shaft along the ends of the rotors 8 and 9 with the formation of a closed sealing circuit with self-springing rings 14. The rings 15 are connected to the bearings 4 and 5 by pins 17. 2 il.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть использована в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to volumetric rotary machines, and can be used in compressors, pumps or internal combustion engines.

Известен роторный двигатель, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы в форме восьмигранников, размещенные на валах с образованием рабочих камер, подпружиненные уплотнительные элементы, выполненные в виде осевых и радиальных пластин, размещенных на поверхности лопастей. (Патент США №6210135, F01c 1/00 от 21.01.1998)Known rotary engine, comprising a housing with channels for supplying and discharging the working medium and end caps, shafts coaxially mounted on bearings in the caps, vane rotors in the form of octahedrons placed on the shafts with the formation of working chambers, spring-loaded sealing elements made in the form of axial and radial plates placed on the surface of the blades. (US Patent No. 6210135, F01c 1/00 of 01/21/1998)

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, уплотнительные элементы, размещенные на поверхностях лопастей, торцевые поверхности роторов и крышек, расположенные в одной плоскости, разрезные уплотнительные кольца, установленные на валу по торцам роторов с образованием замкнутого уплотнительного контура с уплотнительными элементами и соединенные с подшипниками посредством штифтов, а наружный диаметр ротора равен внутреннему диаметру крышки (а.с. СССР №1788305, F01c 19/08, опубл. 15.01.93).The closest technical solution to the claimed object is a rotary machine containing a housing with channels for supplying and discharging the working medium and end caps, shafts coaxially mounted on bearings in the covers, rotor blades placed on the shafts with the formation of working chambers, sealing elements placed on the surfaces of the blades , end surfaces of rotors and covers located in one plane, split sealing rings mounted on the shaft along the ends of the rotors with the formation of a closed sealing loop sealing elements and connected to the bearings by means of pins, and the outer diameter equal to the inner diameter of the rotor cover (AS USSR №1788305, F01c 19/08, publ. 15.01.93).

Недостатком известных технических решений является низкая эффективность и надежность работы машины из-за наличия подпружиненных радиальных и осевых пластин, т.к. для постановки пружин требуется зазор между ротором и пластинами. Со временем в нем накапливаются смазочные масла, образующие нагары при высоких температурах или смолистые вещества при низких температурах. Пластины закоксовываются и теряют свои уплотнительные свойства.A disadvantage of the known technical solutions is the low efficiency and reliability of the machine due to the presence of spring-loaded radial and axial plates, because spacing requires a clearance between the rotor and the plates. Over time, lubricating oils accumulate in it, forming carbon deposits at high temperatures or resinous substances at low temperatures. The plates are coked and lose their sealing properties.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение КПД роторной машины и надежности работы.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of a rotary machine and reliability.

Для достижения данного технического результата в роторной машине, содержащей корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, уплотнительные элементы, размещенные на поверхностях лопастей, торцевые поверхности роторов и крышек, расположенные в одной плоскости, разрезные уплотнительные кольца, установленные на валу по торцам роторов с образованием замкнутого уплотнительного контура с уплотнительными элементами и соединенные To achieve this technical result in a rotary machine containing a housing with channels for supplying and discharging the working medium and end caps, shafts are coaxially mounted on bearings in the caps, rotor blades placed on the shafts with the formation of working chambers, sealing elements placed on the surfaces of the blades, end surfaces of rotors and caps located in one plane, split sealing rings mounted on the shaft along the ends of the rotors with the formation of a closed sealing circuit with seal linen elements and connected

с подшипниками посредством штифтов, а наружный диаметр ротора равен внутреннему диаметру крышки, отличающийся тем, что уплотнительные элементы выполнены в виде самопружинистых колец, которые имеют форму равностороннего восемнадцатигранника, а лопасти и поперечное сечение корпуса выполнены повторяющими профиль колец.with bearings by means of pins, and the outer diameter of the rotor is equal to the inner diameter of the cover, characterized in that the sealing elements are made in the form of self-springing rings, which have the shape of an equilateral eighteen-sided, and the blades and the cross section of the body are made repeating the profile of the rings.

Наличие уплотнительных элементов в виде самопружинистых колец повышает надежность работы машины, т.к. исключает дополнительные устройства для их прижатия.The presence of sealing elements in the form of self-springing rings increases the reliability of the machine, because excludes additional devices for pressing them.

Выполнение колец в форме равностороннего восемнадцатигранника позволяет выдержать зазор между кольцами и роторами, который исключает закоксовывание колец, что обеспечивает надежность уплотнения, а это повышает эффективность работы машины.The execution of the rings in the form of an equilateral eighteen-sided allows you to withstand the gap between the rings and the rotors, which eliminates the coking of the rings, which ensures the reliability of the seal, and this increases the efficiency of the machine.

Оптимальное количество граней - восемнадцать было подобрано опытным путем, исходя из условий надевания колец и постановки на лопасти роторов, которые должны обеспечивать отсутствие поломки или остаточных деформаций. При количестве граней менее восемнадцати в зависимости от пружинистых свойств материала происходят поломки или возникают большие остаточные деформации. Количество граней более восемнадцати нецелесообразно, т.к. усложняет технологию изготовления колец, а эффективность работы машины не повышает.The optimal number of faces — eighteen — was selected empirically, based on the conditions for putting on the rings and placing the rotors on the blades, which should ensure the absence of breakage or permanent deformations. When the number of faces is less than eighteen, depending on the springy properties of the material, breakdowns occur or large residual deformations occur. The number of faces over eighteen is impractical, because complicates the technology of manufacturing rings, and the efficiency of the machine does not increase.

На фиг.1 представлен общий вид роторной машины (продольное сечение); на фиг.2 изображено поперечное сечение роторной машины.Figure 1 presents a General view of a rotary machine (longitudinal section); figure 2 shows a cross section of a rotary machine.

Роторная машина состоит из цилиндра 1, выполненного из двух частей, крышек 2 и 3, подшипников скольжения 4 и 5, в которых установлены коаксиальные валы 6 и 7, выполненные заодно с роторами 8 и 9. На роторе 8 жестко закреплены лопасти 10 и 11, а на роторе 9 жестко закреплены лопасти 12 и 13. В пазах, выполненных в теле лопастей установлены самопружинистые кольца 14, имеющие форму равностороннего восемнадцатигранника.The rotor machine consists of a cylinder 1 made of two parts, covers 2 and 3, sliding bearings 4 and 5, in which coaxial shafts 6 and 7 are installed, made integral with the rotors 8 and 9. The blades 10 and 11 are rigidly fixed to the rotor 8, and on the rotor 9, the blades 12 and 13 are rigidly fixed. In the grooves made in the body of the blades are installed self-springing rings 14, having the shape of an equilateral eighteen-sided.

Самопружинение кольца осуществляется за счет пружинистых свойств материала, из которого оно изготовлено и наличия одного разреза. Поперечное сечение цилиндра 1 и пазы на поверхности лопастей выполнены повторяющими форму колец 14.Self-springing of the ring is carried out due to the springy properties of the material from which it is made and the presence of one cut. The cross section of the cylinder 1 and the grooves on the surface of the blades are made repeating the shape of the rings 14.

Диаметр роторов 8 и 9, который одновременно является внутренним диаметром рабочих камер, выполнен одинакового размера с диаметром расточки крышек 2 и 3, а внешние торцы роторов расположены в одной плоскости с внутренними поверхностями крышек 2 и 3.The diameter of the rotors 8 and 9, which is also the inner diameter of the working chambers, is made of the same size with the diameter of the bores of the covers 2 and 3, and the outer ends of the rotors are located in the same plane as the inner surfaces of the covers 2 and 3.

Разрезные кольца 15 установлены в расточку крышек 2 и 3 и прижимаются к поверхности расточки за счет пружинных свойств материала. Кольца 15 подпружинены кольцевыми пружинами 16, которые прижимают их к внешним торцам роторов. От проворота кольцо 14 удерживается штифтами 17, установленными в подшипниках 4 и 5. Роторы 8 и 9 сжимаются пружинами 16 и внутренние торцы The split rings 15 are installed in the bore of the caps 2 and 3 and are pressed against the surface of the bore due to the spring properties of the material. The rings 15 are spring-loaded with annular springs 16 that press them against the outer ends of the rotors. From rotation, the ring 14 is held by pins 17 mounted in bearings 4 and 5. The rotors 8 and 9 are compressed by the springs 16 and the inner ends

(плоскость В) оказываются плотно прижатыми, что устраняет между ними зазор.(plane B) are tightly pressed, which eliminates the gap between them.

Машина имеет всасывающее окно 18 и выпускное окно 19.The machine has a suction window 18 and an exhaust window 19.

Роторная машина работает следующим образом.Rotary machine operates as follows.

При работе роторной машины в ее рабочих камерах проходят термодинамические процессы. Самопружинистые кольца 14 установленные в конструкцию роторной машины, обеспечивают герметизацию рабочих камер при возникновении давления рабочей среды и повышении ее температуры.When a rotary machine is operating, thermodynamic processes take place in its working chambers. Self-springing rings 14 installed in the design of the rotary machine, provide sealing of the working chambers when the pressure of the working medium occurs and its temperature rises.

Таким образом, предлагаемая роторная машина повышает эффективность работы, т.к. уплотнительные элементы в виде самопружинистых колец, имеющих форму равностороннего восемнадцатигранника, создают условия плотного прилегания кольца к поверхности корпуса, что снижает утечки рабочего тела при работе роторной машины и тем самым повышает КПД. Кроме того, предлагаемые уплотнительные элементы просты в изготовлении и сборке, не требуют дополнительных устройств, что повышает надежность работы машины.Thus, the proposed rotary machine increases work efficiency, because sealing elements in the form of self-springing rings, having the shape of an equilateral eighteen-sided, create conditions for a tight fit of the ring to the surface of the housing, which reduces leakage of the working fluid during operation of the rotary machine and thereby increases the efficiency. In addition, the proposed sealing elements are easy to manufacture and assemble, do not require additional devices, which increases the reliability of the machine.

Claims (1)

Роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы, соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, уплотнительные элементы, размещенные на поверхностях лопастей, торцевые поверхности роторов и крышек, расположенные в одной плоскости, разрезные уплотнительные кольца, установленные на валу по торцам роторов с образованием замкнутого уплотнительного контура с уплотнительными элементами и соединенные с подшипниками посредством штифтов, а наружный диаметр ротора равен внутреннему диаметру крышки, отличающаяся тем, что уплотнительные элементы выполнены в виде самопружинистых колец, которые имеют форму равностороннего восемнадцатигранника, а поперечное сечение корпуса и лопасти выполнены повторяющими профиль колец.

A rotary machine comprising a housing with channels for supplying and discharging the working medium and end caps, shafts coaxially mounted on bearings in the caps, rotor blades placed on the shafts to form working chambers, sealing elements placed on the surfaces of the blades, end surfaces of rotors and caps, located in one plane, split sealing rings mounted on the shaft along the ends of the rotors with the formation of a closed sealing circuit with sealing elements and connected to bearings means of pins, and the outer diameter of the rotor is equal to the inner diameter of the cover, characterized in that the sealing elements are in the form samopruzhinistyh rings which have the shape of an equilateral vosemnadtsatigrannika, and the cross section of the housing and blades repeating profile rings.