WO2011090408A1

WO2011090408A1 - Positive-displacement rotary machine

Info

Publication number: WO2011090408A1
Application number: PCT/RU2011/000031
Authority: WO
Inventors: Александр Владимирович ДИДИН; Илья Яковлевич ЯНОВСКИЙ
Original assignee: Didin Alexandr Vladimirovich; Yanovskij Ilja Yakovlevich
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-07-28
Also published as: CN102782254A; UA103721C2; CA2788321A1; US20130202469A1; EP2530241A1; EA201100089A1; RU2010102009A

Abstract

The positive-displacement rotary machine comprises a body, a rotor, a separator having a guiding part with an opening below the rotor, a piston which is mounted in a rotor groove so as to be able to carry out rotational oscillations relative to the rotor about an axis which intersects the axis of rotation of the rotor primarily at a right angle and has at least one slot into which the guiding part of the separator penetrates, and a spherical working cavity which is formed around the rotor and which is divided by the guiding part of the separator, upon interaction of the opening with the rotor, into chamber-forming cavities of variable cross section, each of which is divided by the piston into working chambers. A passage for a working fluid is provided in the minimum cross section of the chamber-forming cavity, and/or a duct permitting the working fluid to bypass the minimum cross section of the chamber-forming cavity is provided in the rotor. This makes it possible to change the character of the load and reduce wear of the piston and of the sealing synchronizing element, thus increasing the lifetime of the machine. Furthermore, said solution makes it possible to produce controllable variant embodiments of said machine.

Description

Объёмная роторная машина. Volumetric rotary machine.

Область техники, к которой относится изобретение. The technical field to which the invention relates.

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к роторным объёмным машинам, которые могут быть использованы в качестве насосов, The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to rotary volumetric machines that can be used as pumps,

компрессоров, гидроприводов, в том числе регулируемых. compressors, hydraulic drives, including adjustable ones.

Уровень техники. The prior art.

Известна объёмная роторная машина (GB 573278), содержащая корпус, ротор и, по меньшей мере, один поршень, окна входа и выхода рабочего тела. Known volumetric rotary machine (GB 573278), comprising a housing, a rotor and at least one piston, the entrance and exit windows of the working fluid.

Ротор, имеет рабочую поверхность, ограниченную поверхностью вращения, и установлен в корпусе с возможностью вращения. The rotor has a working surface limited by the surface of rotation, and is mounted in the housing for rotation.

Между корпусом и ротором образована, по меньшей мере, одна частично сферическая рабочая полость, ограниченная частью сферообразной поверхности корпуса, поверхностью разделителя и рабочей поверхностью ротора. Between the housing and the rotor, at least one partially spherical working cavity is formed, limited by a part of the sphere-shaped surface of the housing, the separator surface and the rotor working surface.

В роторе имеется, по меньшей мере, один паз, выполненный преимущественно вдоль оси вращения ротора на его рабочей поверхности. Поршень установлен в упомянутом пазу ротора с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора. Поршень, выступая из паза ротора, имеет возможность перекрытия рабочей полости. The rotor has at least one groove, made mainly along the axis of rotation of the rotor on its working surface. The piston is installed in the said groove of the rotor with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor. The piston, protruding from the groove of the rotor, has the ability to overlap the working cavity.

Разделитель имеет возможность поворота в сферообразной рабочей полости для изменения подачи машины. The separator has the ability to rotate in a sphere-shaped working cavity to change the feed of the machine.

Данная машина имеет следующие недостатки. Поршень имеет несимметричную форму, и связанное с этим неустранимое смещение центра масс от оси вращательных колебаний поршня, ведущее к смещению центра масс от оси симметрии ротора в ходе вращательных колебаний поршня, вызывающее значительные центробежные силы, действующие на центр масс поршня, и вызванные ими моменты сил вокруг оси поршня. Последние нагружают пару трения поршень - разделитель или, при наличии уплотнительного синхронизирующего элемента (УСЭ), пары трения поршень - УСЭ - разделитель. Именно износ упомянутых пар трения определяет ресурс машины. К недостаткам можно так же отнести консольное крепление вала машины при наличии нескомпенсированной радиальной нагрузки на свободный конец ротора; непостоянство подачи машины на протяжении одного оборота вала и невозможность получить равномерную подачу при параллельном объединении нескольких ступеней; невозможность создания давления одной ступенью в варианте с одним поршнем; уменьшение максимального давления, развиваемого ступенью при использовании двух поршней из-за их ослабления, связанного с необходимостью взаимного перекрытия внутри ротора; ограниченный ход поршней при использовании двух поршней, снижающий максимальную подачу и пределы регулирования. Кроме того, использование общего уплотнительного синхронизирующего элемента (УСЭ) для двух (нескольких) поршней предполагает обязательное наличие упругих элементов, через которые поршень взаимодействует с УСЭ, что ограничивает сферы применения машины. This machine has the following disadvantages. The piston has an asymmetric shape, and the resulting irreparable displacement of the center of mass from the axis of the rotational oscillations of the piston, leading to a displacement of the center of mass from the axis of symmetry of the rotor during rotational vibrations of the piston, causing significant centrifugal forces acting on the center of mass of the piston and the resulting moments of forces around the axis of the piston. The latter load the friction pair of the piston - separator or, in the presence of a sealing synchronizing element (SSE), the friction pair of the piston - SSE - separator. It is the wear of the mentioned friction pairs that determines the life of the machine. The disadvantages include the cantilever mounting of the machine shaft in the presence of an uncompensated radial load on the free end of the rotor; the inconstancy of the machine’s feed over one revolution of the shaft and the inability to obtain a uniform feed when several stages are combined in parallel; the impossibility of creating pressure in one step in the variant with one piston; reduction of the maximum pressure developed by the stage when using two pistons due to their weakening, associated with the need for mutual overlap inside the rotor; limited piston travel when using two pistons, reducing maximum feed and control limits. In addition, the use of a common sealing synchronizing element (SSE) for two (several) pistons requires the presence of elastic elements through which the piston interacts with the SSE, which limits the scope of the machine.

Известна ОРМ (RU 2202695), содержащая статор; рабочие камеры; ротор, установленный с возможностью вращения; разделитель установленный с возможностью вращения, причем геометрические оси вращения ротора и разделителя пересекаются под острым углом; окна входа и окна выхода рабочего тела; причем разделитель находится в зацеплении с ротором через уплотняющий синхронизирующий элемент (У СЭ), имеющий сквозную щель, через которую проходит ротор. Known ORM (RU 2202695) containing a stator; working chambers; rotor mounted for rotation; the separator mounted for rotation, and the geometric axis of rotation of the rotor and the separator intersect at an acute angle; entry windows and exit windows of the working fluid; moreover, the separator is engaged with the rotor through a sealing synchronizing element (U SE) having a through slot through which the rotor passes.

Данная ОРМ имеет симметрично нагруженный УСЭ, две её ступени при параллельной работе могут обеспечить почти равномерную подачу, однако, она имеет увеличенные габариты (диаметр) за счет паза, который делает возможным вращение разделителя. Диаметр еще дополнительно увеличивается из-за необходимости пропускать два канала для рабочего тела в обход этого паза для связи рабочих камер и ступеней. Недостатком является и возможность концентрации абразива центробежными силами в упомянутом пазу. This ORM has a symmetrically loaded SSE, its two stages during parallel operation can provide an almost uniform supply, however, it has increased dimensions (diameter) due to the groove, which makes it possible to rotate the separator. The diameter is further increased due to the need to pass two channels for the working fluid to bypass this groove for communication of the working chambers and steps. The disadvantage is the possibility of concentration of the abrasive by centrifugal forces in the said groove.

Известна ОРМ (RU 2382884), содержащая корпус со сферообразной внутренней рабочей поверхностью, условно разделенный на перепускную и напорную части, ротор с рабочей поверхностью вращения, установленный в корпусе с возможностью вращения, кольцевую рабочую полость, образованную рабочими поверхностями корпуса и ротора, С- образный разделитель, установленный в части (по ходу вращения ротора) кольцевой рабочей полости под углом к плоскости вращения ротора и прикрепленный неподвижно к корпусу, при этом рабочая полость разделена разделителем на две части в перепускной части корпуса, а окна входа и выхода рабочего тела расположены по разные стороны указанного разделителя, причём на рабочей поверхности ротора выполнен, по меньшей мере, один паз, преимущественно, вдоль геометрической оси вращения ротора, в каждом пазу ротора установлен поршень с возможностью перекрытия (уплотнения) рабочей полости и совершения вращательных колебаний в плоскости паза, причем поршень выполнен в виде, по меньшей мере, части диска, а в каждом поршне имеется, по меньшей мере, одна прорезь для прохода разделителя, а также средство для перекрытия прорези поршня на напорном участке корпуса. Known ORM (RU 2382884), comprising a housing with a sphere-shaped inner working surface, conventionally divided into a bypass and pressure parts, a rotor with a working surface of rotation mounted in the housing with the possibility of rotation, an annular working cavity formed by the working surfaces of the housing and rotor, C-shaped a separator installed in part (along the rotor) of the annular working cavity at an angle to the plane of rotation of the rotor and fixedly attached to the housing, while the working cavity is divided into two parts in the bypass case, and the entrance and exit windows of the working fluid are located on opposite sides of the specified separator, and at least one groove is made on the working surface of the rotor, mainly along the geometric axis of rotation of the rotor, a piston is installed in each groove of the rotor with the possibility of overlapping (sealing) working cavity and performing rotational vibrations in the groove plane, the piston made in the form of at least part of the disk, and each piston has at least one slot for the passage of the separator, as well as means for erekrytiya slotted piston on the pressure portion of the body.

В кольцевой (круговой) сферообразной рабочей полости, образованной в корпусе вокруг ротора, рабочие камеры отсекаются поршнем и разделителем при взаимодействии его с конической поверхностью на роторе, т.к. рабочая полость разделена разделителем на две части в перепускной части корпуса. In the annular (circular) sphere-shaped working cavity formed in the housing around the rotor, the working chambers are cut off by a piston and a separator when it interacts with a conical surface on the rotor, because the working cavity is divided by a separator into two parts in the bypass part of the housing.

Данная ОРМ имеет надежную синхронизацию, симметричный уравновешенный поршень, рабочие органы, имеющие большой запас прочности, практически строго равномерную подачу даже с одной ступенью. This ORM has reliable synchronization, a symmetrical balanced piston, working bodies with a large margin of safety, almost strictly uniform flow even with one step.

Однако, максимальное давление, выдерживаемое одной ступенью, и ресурс ограничены износостойкостью пары трения УСЭ - поршень из-за нагрузки УСЭ перепадом давления ступени. Поскольку основные опорные поверхности УСЭ находятся внутри не выступающей из ротора части поршня, а нагрузка перепадом давления приходится на находящиеся в прорези поршня части УСЭ, то удельное давление на опорную поверхность получается несколько больше чем перепад давления ступени. However, the maximum pressure withstand one stage, and the resource is limited by the wear resistance of the friction pair of the SSE - piston due to the load of the SSE differential pressure of the stage. Since the main supporting surfaces of the SSE are located inside the piston part that does not protrude from the rotor, and the pressure drop falls on the parts of the SSE located in the piston slot, the specific pressure on the supporting surface is somewhat greater than the differential pressure of the stage.

Равнодействующая сил, действующих на поршень со стороны давления рабочего тела, создающая крутящий момент вокруг оси ротора, приложена дальше от оси ротора, чем равнодействующая сил, возникающих в опоре поршня (в прорези ротора). Поэтому плечо нагрузки больше плеча опоры, что увеличивает удельное давление в опоре по сравнению с перепадом давления ступени, что снижает ресурс пары трения поршень - прорезь ротора. The resultant of the forces acting on the piston from the pressure side of the working fluid, creating a torque around the rotor axis, is applied further from the rotor axis than the resultant of the forces arising in the piston support (in the rotor slot). Therefore, the load shoulder is larger than the support shoulder, which increases the specific pressure in the support in comparison with the differential pressure of the stage, which reduces the resource of the piston-friction pair of the rotor slot.

Кроме того, ОРМ не имеет регулируемого исполнения. In addition, ORM does not have an adjustable design.

Известна ОРМ (RU 2376478), содержащая корпус, рабочая поверхность которого выполнена в виде части сегмента сферы, ротор с рабочей поверхностью вращения, установленный в корпусе с возможностью вращения, кольцевую концентрическую рабочую полость, образованную корпусом и ротором, разделитель, выполненный в виде наклонной шайбы, установленный неподвижно в корпусе под углом к геометрической оси вращения ротора и разбивающий рабочую полость на две части, причём на рабочей поверхности ротора выполнен, по меньшей мере, один паз вдоль его геометрической оси вращения, в роторе установлен поршень с возможностью перекрытия (уплотнения) рабочей полости и совершения вращательных колебаний вокруг своей геометрической оси, пересекающей геометрическую ось ротора, причем поршень выполнен в виде, по меньшей мере, части диска, а в каждом поршне имеется, по меньшей мере, одна уплотняемая прорезь для прохода разделителя. При этом, в варианте с одним порпшем, окна входа и выхода рабочего тела примыкают к месту касания торцов разделителя с ротором. Known ORM (RU 2376478), comprising a housing, the working surface of which is made as part of a segment of a sphere, a rotor with a working surface of rotation mounted rotatably in the housing, an annular concentric working cavity formed by the housing and the rotor, a separator made in the form of an inclined washer mounted motionless in the housing at an angle to the geometric axis of rotation of the rotor and dividing the working cavity into two parts, and on the working at least one groove is made along the rotor surface along its geometrical axis of rotation, a piston is installed in the rotor with the possibility of overlapping (sealing) the working cavity and performing rotational vibrations around its geometrical axis intersecting the geometrical axis of the rotor, and the piston is made in the form of at least at least part of the disk, and in each piston there is at least one sealable slot for the passage of the separator. Moreover, in the variant with one porosity, the entrance and exit windows of the working fluid are adjacent to the place where the ends of the separator touch the rotor.

Данная ОРМ имеет надежную синхронизацию. This ORM has reliable synchronization.

Однако ей присущи недостатки предыдущего аналога. А именно, максимальное давление, выдерживаемое одной ступенью и ресурс ограничены износостойкостью пары трения УСЭ - поршень из-за нагрузки УСЭ перепадом давления ступени. However, it has inherent disadvantages of the previous analogue. Namely, the maximum pressure withstood by one stage and the resource are limited by the wear resistance of the friction pair of the SSE - piston due to the load of the SSE differential pressure of the stage.

Аналогично, равнодействующая сил, действующих на поршень со стороны давления рабочего тела, создает крутящий момент вокруг оси ротора, в то время как момент сил опоры в этом направлении минимален из-за геометрии ротора. Кроме того, ОРМ имеет пульсирующую подачу, которую не получается превратить в строго равномерную, устанавливая несколько параллельных ступеней. Similarly, the resultant of the forces acting on the piston from the pressure side of the working fluid generates a torque around the axis of the rotor, while the moment of support forces in this direction is minimal due to the geometry of the rotor. In addition, the ORM has a pulsating feed, which cannot be turned into strictly uniform, by installing several parallel steps.

Данная ОРМ является ближайшим аналогом. This ORM is the closest analogue.

Задачей изобретения является уменьшение нагрузки на пары трения для увеличения ресурса и рабочего перепада давления на ступень в ОРМ со сферообразной рабочей камерой и поршнем, совершающим вращательные колебания относительно ротора, в их нерегулируемом и регулируемом исполнении. The objective of the invention is to reduce the load on the friction pair to increase the resource and the working pressure drop per stage in the ORM with a sphere-shaped working chamber and a piston performing rotational vibrations relative to the rotor, in their unregulated and adjustable design.

Функционально задача изобретения достигается тем, что в кольцевой (круговой) сферообразной рабочей полости, образованной в корпусе вокруг ротора, рабочие камеры отсекаются разделителем и поршнем, исключая участие конической поверхности ротора. Для этого либо оставляется достаточный для прохода рабочего тела зазор между торцами направляющей части разделителя и ротором (его конической или ее заменяющей поверхностью), либо на роторе выполняются каналы, обеспечивающие проход рабочего тела между частями рабочей камеры и / или из камеры к окнам входа и выхода. Соответственно этому изменяется расположение окон входа и окон выхода. Functionally, the objective of the invention is achieved by the fact that in the annular (circular) sphere-shaped working cavity formed in the housing around the rotor, the working chambers are cut off by a separator and a piston, excluding the participation of the conical surface of the rotor. For this, either a sufficient gap is left for the working fluid to pass between the ends of the separator guide part and the rotor (its conical or its replacing surface), or channels are made on the rotor that allow the working fluid to pass between the parts of the working chamber and / or from the chamber to the entrance and exit windows . Accordingly, the arrangement of the entry windows and exit windows changes.

При работе с условно несжимаемой жидкостью, при выполнении на поверхности сферообразной полости корпуса, окна расположены в области максимального угла наклона разделителя, в отличие от расположения окон у аналога, где они примыкают к месту касания торцов разделителя с ротором. При работе со сжимаемой жидкостью, окна одного из типов (входа или выхода) уменьшаются, и ограничение на их положение становятся менее жесткими. When working with a conditionally incompressible fluid, when executed on the surface of a sphere-shaped cavity of the body, the windows are located in the region of the maximum angle tilt of the separator, in contrast to the location of the windows at the analogue, where they are adjacent to the place of contact of the ends of the separator with the rotor. When working with a compressible fluid, windows of one of the types (input or output) are reduced, and the restriction on their position becomes less rigid.

Такое изменение ведет к тому, что, в случае симметричного исполнения, равнодействующая сил и моментов сил со стороны давления рабочего тела на УСЭ становится равной нулю; равнодействующая сил со стороны давления рабочего тела на поршень тоже становится равной нулю, а суммарный момент сил со стороны давления рабочего тела на поршень действует, в основном, в плоскости, проходящей через ось вращения ротора (т.е. вокруг оси, перпендикулярной оси вращения ротора). В этой плоскости плечо сил существенно меньше плеча опоры (силы приложены вблизи оси УСЭ, а основная площадь опоры сосредоточена вблизи диаметра поршня внутри прорези ротора), поэтому имеет место ослабление удельной нагрузки на пару трения поршень - прорезь ротора, а не ее увеличение как в аналогах. Such a change leads to the fact that, in the case of a symmetrical design, the resultant of the forces and moments of forces from the pressure of the working fluid on the SSE becomes equal to zero; the resultant of forces on the side of the working fluid pressure on the piston also becomes equal to zero, and the total moment of forces on the side of the working fluid pressure on the piston acts mainly in the plane passing through the axis of rotation of the rotor (i.e. around an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor ) In this plane, the shoulder of forces is significantly smaller than the shoulder of the support (forces are applied near the axis of the SSE, and the main area of the support is concentrated near the diameter of the piston inside the rotor slot), therefore there is a weakening of the specific load on the friction pair of the piston - rotor slot, and not its increase as in analogues .

Задача изобретения достигается тем, что объемная роторная машина содержит корпус; The objective of the invention is achieved in that the volumetric rotary machine comprises a housing;

ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения; rotor mounted in the housing with the possibility of rotation;

разделитель, установленный в корпусе, имеющий направляющую часть с отверстием под ротор; a separator installed in the housing having a guide part with an opening for the rotor;

поршень, установленный в пазу ротора с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора вокруг оси, пересекающей ось вращения ротора преимущественно под прямым углом, имеющий, по меньшей мере, одну прорезь для прохода направляющей части разделителя, a piston mounted in the groove of the rotor with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor around an axis crossing the axis of rotation of the rotor mainly at a right angle, having at least one slot for the passage of the guide part of the separator,

сферообразную рабочую полость, образованную вокруг ротора, которую направляющая часть разделителя, при взаимодействии отверстием с ротором, разделяет на камерообразующие полости переменного сечения, каждую из которых поршень разделяет на рабочие камеры, a sphere-shaped working cavity formed around the rotor, which the guide part of the separator, when interacting with the hole with the rotor, is divided into chamber-forming cavities of variable cross section, each of which the piston divides into working chambers,

причем в минимальном сечении камерообразующей полости между торцовыми поверхностями направляющей части разделителя и ротора имеется проход для рабочего тела, и / или в роторе имеется канал, позволяющий рабочему телу обходить минимальное сечение камерообразующей полости; moreover, in the minimum section of the chamber-forming cavity between the end surfaces of the guide part of the separator and the rotor there is a passage for the working fluid, and / or in the rotor there is a channel allowing the working fluid to bypass the minimum cross-section of the chamber-forming cavity;

окна входа и выхода рабочего тела. Задача изобретения достигается тем, что объемная роторная машина содержит корпус; ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения; разделитель, установленный в корпусе, имеющий направляющую часть с отверстием под ротор; поршень, установленный в пазу ротора с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора вокруг оси, пересекающей ось вращения ротора преимущественно под прямым углом, имеющий, по меньшей мере, одну прорезь для прохода направляющей части разделителя; windows of entry and exit of the working fluid. The objective of the invention is achieved in that the volumetric rotary machine comprises a housing; rotor mounted in the housing with the possibility of rotation; a separator installed in the housing having a guide part with an opening for the rotor; a piston mounted in the groove of the rotor with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor around an axis crossing the axis of rotation of the rotor mainly at a right angle, having at least one slot for the passage of the guide part of the separator;

сферообразную рабочую полость, образованную вокруг ротора, которую направляющая часть разделителя, при взаимодействии отверстием с ротором, разделяет на две части, каждую из которых поршень разделяет на рабочие камеры; a sphere-shaped working cavity formed around the rotor, which the guide part of the separator, when interacting with the hole with the rotor, is divided into two parts, each of which the piston divides into working chambers;

окна входа и выхода рабочего тела, причем, по меньшей мере, одно из окон по угловому положению примыкает к месту максимального наклона направляющей части разделителя. the windows of the entrance and exit of the working fluid, and at least one of the windows in the angular position adjoins the place of maximum inclination of the guide part of the separator.

Задача изобретения достигается тем, что объемная роторная машина, содержит корпус, ротор, установленный в корпусе с возможностью вращения, имеющий паз преимущественно вдоль оси его вращения, The objective of the invention is achieved in that the volumetric rotary machine comprises a housing, a rotor mounted in the housing with the possibility of rotation, having a groove mainly along the axis of rotation,

разделитель, имеющий направляющую часть с отверстием для прохода ротора, установленный в корпусе, a separator having a guide part with an opening for the passage of the rotor mounted in the housing,

поршень, имеющий две прорези для прохода направляющей части разделителя, установленный в пазу ротора с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора, при взаимодействии с направляющей частью разделителя, a piston having two slots for the passage of the guide part of the separator, mounted in the groove of the rotor with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor, when interacting with the guide part of the separator,

сферообразную рабочую полость, образованную вокруг ротора, которую направляющая часть разделителя разделяет на две части, каждую из которых поршень разделяет на две рабочие камеры, a sphere-shaped working cavity formed around the rotor, which the guide part of the separator divides into two parts, each of which the piston divides into two working chambers,

окна входа и выхода рабочего тела, windows of entry and exit of the working fluid,

причем из каждой камеры выходят каналы для прохода рабочего тела, выполненные в роторе с возможностью её связи с окнами входа и выхода. moreover, from each chamber exit channels for the passage of the working fluid, made in the rotor with the possibility of its connection with the windows of entry and exit.

Задача изобретения достигается тем, что окна входа и окна выхода рабочего тела расположены в зоне взаимодействия с ротором, а на роторе имеются каналы, выполненные с возможностью связи рабочих камер с окнами входа и выхода, что позволило поддерживать давление одной ступенью при использовании одного поршня. Задача изобретения достигается тем, что поршень содержит, по меньшей мере, один уплотнительный синхронизирующий элемент, установленный в прорези, через который он взаимодействует с направляющей частью разделителя. The objective of the invention is achieved in that the inlet and outlet windows of the working fluid are located in the zone of interaction with the rotor, and on the rotor there are channels configured to connect the working chambers with the inlet and outlet windows, which made it possible to maintain the pressure with one stage when using one piston. The objective of the invention is achieved in that the piston contains at least one sealing synchronizing element installed in the slot through which it interacts with the guide part of the separator.

Задача изобретения достигается тем, что уплотнительный синхронизирующий элемент установлен в поршне с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси поршня. The objective of the invention is achieved in that the sealing synchronizing element is mounted in the piston with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the axis of the piston.

Задача изобретения достигается тем, что направляющая часть разделителя установлена в корпусе под фиксированным углом к оси вращения ротора. The objective of the invention is achieved in that the guide part of the separator is installed in the housing at a fixed angle to the axis of rotation of the rotor.

Задача изобретения достигается тем, что разделитель установлен в корпусе с возможностью изменения наклона направляющей части к оси вращения ротора для регулирования подачи машины. The objective of the invention is achieved by the fact that the separator is installed in the housing with the possibility of changing the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor to control the flow of the machine.

Задача изобретения достигается тем, что разделитель изменяет наклон направляющей части к оси вращения ротора, поворачиваясь вокруг оси, перпендикулярной оси вращения ротора. The objective of the invention is achieved in that the separator changes the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor, turning around an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor.

Задача изобретения достигается тем, что разделитель выполнен с оболочкой. The objective of the invention is achieved in that the separator is made with a shell.

Задача изобретения достигается тем, что разделитель, по меньшей мере, одной ступени дополнен оболочкой со сферообразной полостью. The objective of the invention is achieved in that the separator of at least one stage is supplemented by a shell with a sphere-shaped cavity.

Задача изобретения достигается тем, что направляющая часть расположена под углом по отношению к оболочке и изменяет свой наклон к оси вращения ротора, за счет поворота оболочки вокруг оси, проходящей под углом к оси вращения ротора. The objective of the invention is achieved in that the guide part is located at an angle with respect to the shell and changes its inclination to the axis of rotation of the rotor, due to rotation of the shell around an axis passing at an angle to the axis of rotation of the rotor.

Задача изобретения достигается тем, что в корпусе установлена втулка, на которой расположены окна входа и выхода рабочего тела, причем машина оснащена механизмом поворота разделителя и втулки. The objective of the invention is achieved by the fact that a sleeve is installed in the housing on which the input and output windows of the working fluid are located, and the machine is equipped with a mechanism for turning the separator and the sleeve.

Задача изобретения достигается тем, что разделитель изменяет наклон направляющей части к оси вращения ротора, поворачиваясь вокруг точки - центра сферообразной рабочей полости. The objective of the invention is achieved in that the separator changes the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor, turning around a point - the center of a sphere-shaped working cavity.

При этом нагрузка УСЭ давлением рабочего тела оказывается полностью симметричной, что резко снижает нагрузку на пару трения УСЭ - поршень. Дополнительно улучшаются условия работы пары трения поршень - ротор. За счет изменившегося характера нагрузки (направление, цикличность), появляется возможность гидродинамической разгрузки поршня (эффективна, если скорость вращения ротора не снижается ниже минимальной) и, в другом варианте, полной гидростатической разгрузки поршня (эффективна при любых оборотах). Всё это позволяет увеличить максимальное давление, создаваемое ступенью при работе с абразивом. Даже с учетом необходимости использования удвоенного количества ступеней (параллельных) для получения равномерной подачи, тем же количеством ступеней удается получить в разы более высокое давление при обеспечении аналогичного ресурса или больший ресурс при равном с лучшими аналогами (RU 2382884) давлении. Использование одного поршня в ступени позволяет получить более прочный ротор, поршень и УСЭ, что увеличивает надежность и запас прочности машины. Кроме того, в новой конфигурации удалось разработать надежную регулируемую машину в погружном многоступенчатом варианте исполнения. In this case, the load of the SSE by the pressure of the working fluid is completely symmetric, which sharply reduces the load on the friction pair of the SSE - piston. Additionally, the working conditions of the piston-rotor friction pair are improved. Due to the changed nature of the load (direction, cyclicity), the possibility of hydrodynamic unloading of the piston (effective if the rotor speed does not decrease below the minimum) and, in another embodiment, full hydrostatic unloading of the piston (effective at any speed). All this allows you to increase the maximum pressure created by the step when working with an abrasive. Even taking into account the need to use twice the number of steps (parallel) to obtain a uniform feed, the same number of steps can be obtained at times higher pressure while providing a similar resource or a longer resource at equal pressure with the best analogues (RU 2382884). The use of one piston in a stage allows to obtain a more durable rotor, piston and SSE, which increases the reliability and safety margin of the machine. In addition, in the new configuration, it was possible to develop a reliable adjustable machine in a submersible multi-stage version.

Неочевидность решения объясняется наличием множества модификаций и направлений развития производительных машин, со сферообразной камерой, разделителем и поршнем, установленным с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора, удовлетворяющих отдельным требованиям поставленной задачи, но не решающих задачу полностью. Для решения задачи потребовалось отказаться от существующих достижений (например, равномерная подача в одной ступени, многопоршневые варианты), сделать шаг назад к двухступенчатому варианту с одним поршнем в ступени и изменить расположение окон. The non-obviousness of the solution is explained by the presence of many modifications and development directions of production machines, with a sphere-shaped chamber, a separator and a piston installed with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor, satisfying the individual requirements of the task, but not completely solving the problem. To solve the problem, it was necessary to abandon the existing achievements (for example, uniform supply in one stage, multi-piston options), take a step back to the two-stage version with one piston in the stage and change the location of the windows.

Изобретение поясняется при помощи чертежей. The invention is illustrated using the drawings.

На фиг.1 представлена в изометрии ступень многоступенчатой объёмной роторной машины (ОРМ). Удалена часть корпуса. Figure 1 presents in isometry the stage of a multi-stage volumetric rotary machine (ORM). Removed part of the body.

На фиг.2 представлена в изометрии часть ротора, соответствующая одной ступени Figure 2 presents in isometric part of the rotor corresponding to one stage

ОРМ. ORM.

На фиг.З представлен в изометрии поршень ОРМ. In Fig. 3, an ORM piston is shown in isometry.

На фиг.4 представлен в изометрии уплотнительный силовой элемент (У СЭ). Figure 4 presents in isometric sealing power element (U SE).

На фйг.5 представлен в изометрии разделитель. In FIG. 5, a separator is shown in isometry.

На фиг.6 представлена в изометрии часть корпуса, видимая на фиг.1. FIG. 6 is an isometric view of a portion of the body visible in FIG. 1.

На фиг.7 представлена в изометрии часть корпуса, отсутствующая на фиг.1. In Fig.7 presents in isometric part of the body, missing in Fig.1.

На фиг.8 представлен в изометрии участок многоступенчатой ОРМ, состоящий из двух гидравлически параллельных ступеней, запрессованных в трубу. Часть трубы для наглядности удалена. На фиг.9 представлен в изометрии гидравлически разгруженный поршень в сборе с УСЭ. On Fig presented in isometric section of a multi-stage ORM, consisting of two hydraulically parallel steps, pressed into the pipe. Part of the pipe is removed for clarity. Figure 9 presents in isometry a hydraulically unloaded piston assembly with SSE.

На фиг.10 представлена в изометрии часть корпуса ступени, выполненной с возможностью регулировки подачи. Figure 10 presents in isometric part of the housing of the stage, made with the possibility of adjusting the flow.

На фиг.11 представлен в изометрии поворотный вал разделителя. 11 is a perspective view of a pivot shaft of a spacer.

На фиг.12 представлен в изометрии разделитель, используемый с поворотным валом по фиг.11. FIG. 12 is a perspective view of a spacer used with the rotary shaft of FIG. 11.

На фиг.13 представлены в изометрии две гидравлически параллельные ступени регулируемой ОРМ с поворотным валом разделителя. On Fig presented in isometric two hydraulically parallel stages of an adjustable ORM with a rotary shaft of the separator.

На фиг.14 представлены в изометрии две ступени регулируемой ОРМ со сферообразной оболочкой разделителя. Сняты ближние части корпусов. On Fig presents in isometric two stages of an adjustable ORM with a sphere-shaped shell separator. The near parts of the cases are removed.

На фиг.15 представлены в изометрии две ступени регулируемой ОРМ по фиг.14. Сняты все детали кроме дальних частей корпусов, половинки разделителя с оболочкой и рейки. On Fig presents in isometric two stages of an adjustable ORM in Fig.14. All parts are removed except for the far parts of the housings, the halves of the divider with the shell and the rails.

На фиг.16 представлены в изометрии две ступени регулируемой ОРМ по фиг.14. Внешний вид с каналами для рабочего тела. On Fig presents in isometric two stages of the adjustable ORM in Fig.14. Appearance with channels for the working fluid.

На фиг.17 представлен в изометрии поворотный разделитель. On Fig presents in isometric rotary separator.

На фиг.18 представлена в изометрии часть корпуса с пазом под поворотный разделитель. On Fig presents in isometric part of the housing with a groove for the rotary separator.

На фиг.19 представлена в изометрии ступень, использующая поворотный разделитель. Внешний вид. Видна рейка, каналы. On Fig presents in isometric stage using a rotary divider. Appearance. Visible rail, channels.

На фиг.20 представлена в изометрии поворотная втулка. On Fig presents in isometric rotary sleeve.

На фиг.21 представлена в изометрии схема регулирования подачи ОРМ. Показаны две ступени ротора с поворотными разделителями, втулкой и рейкой. On Fig presents in isometric diagram of the regulation of the supply of ORM. Shown are two rotor stages with rotary dividers, a hub and a rail.

На фиг.22 представлена в изометрии поворотная втулка с рейкой и их зацепление с помощью зуба и винтового паза. On Fig presented in isometric rotary sleeve with a rail and their engagement using a tooth and a screw groove.

На фиг.23 представлен в изометрии вариант поворотного разделителя, устанавливаемого с возможностью вращения вокруг точки. On Fig presents in isometric version of the rotary separator, mounted with the possibility of rotation around a point.

На фиг.24 представлена в изометрии часть корпуса с пазом под рейку, работающая с поворотным разделителем по фиг.23. On Fig presents in isometric part of the housing with a groove under the rail, working with a rotary separator in Fig.23.

На фиг.25 представлена в изометрии вторая часть корпуса по фиг.24. On Fig presented in isometric second part of the housing of Fig.24.

На фиг.26 представлена в изометрии ступень, работающая с поворотным разделителем по фиг.23. Удалена часть корпуса без паза под рейку. На фиг.27 представлены в изометрии две гидравлически последовательные ступени ОРМ, создающие перепад давления только на части цикла. Удалены ближние части корпуса. On Fig presents in isometric stage, working with a rotary separator in Fig.23. Removed part of the housing without a groove under the rail. On Fig presents in isometry two hydraulically sequential stages ORM, creating a pressure drop only on part of the cycle. The near parts of the body are removed.

На фиг.28 представлена в изометрии часть корпуса ОРМ по фиг.27. On Fig presents in isometric part of the body of the ORM in Fig.27.

На фиг.29 представлен в изометрии внешний вид ОРМ по фиг.27. On Fig presented in isometric view of the ORM of Fig.27.

На фиг.30 представлен в изометрии внешний вид ОРМ по фиг.27 с обратной стороны. FIG. 30 is an isometric view of the ORM of FIG. 27 from the reverse side.

На фиг.31 представлены в изометрии две гидравлически последовательные ступени регулируемой ОРМ, в «наземном» исполнении. Отсечена половина средней и половина крайней части корпуса. On Fig presents in isometric two hydraulically sequential stages of an adjustable ORM, in the "ground" version. Cut off half the middle and half of the extreme part of the body.

На фиг.32 представлен в изометрии поршень с пазами для увеличения площади опоры. On Fig presents in isometric piston with grooves to increase the area of support.

На фиг.ЗЗ представлен в изометрии ротор, используемый с поршнем по фиг.32. On figs. ZZ is shown in isometry the rotor used with the piston of Fig. 32.

Описание наилучшего образца. Для упрощения описания введем несколько определений. Description of the best sample. To simplify the description, we introduce several definitions.

Под перекрытием имеется в виду скользящий контакт или наличие небольшого зазора. By overlap is meant a sliding contact or a small gap.

Под сферообразной поверхностью понимается похожая на сферу или часть сферы поверхность, допускающая небольшие отклонения от идеальной сферы, связанные с неточностью изготовления, необходимостью обеспечения рабочих зазоров, с выполнением уплотнений, зазоров для уменьшения вязкостного трения и т.п. A sphere-shaped surface is understood to mean a surface resembling a sphere or part of a sphere, allowing small deviations from the ideal sphere, associated with manufacturing inaccuracies, the need to provide working clearances, and making seals, clearances to reduce viscous friction, etc.

Под сферообразной полостью понимается полость, у которой, по меньшей мере, одной из ограничивающих ее поверхностей является сферообразная поверхность. A sphere-shaped cavity is understood to mean a cavity in which at least one of its limiting surfaces is a sphere-shaped surface.

Областью взаимодействия двух деталей будем называть один или несколько участков поверхности одной детали, с рабочим зазором, от которого, в процессе работы постоянно или периодически имеет возможность находиться поверхность второй детали. The area of interaction of two parts will be called one or more surface sections of one part, with a working gap from which, during operation, the surface of the second part is constantly or periodically able to be.

Рабочим зазором будем называть зазор между двумя деталями, при котором они имеют возможность относительного движения, но при этом утечки рабочего тела через него отсутствуют или находятся в допустимых для данного устройства пределах из-за малости зазора или из-за расположения в нем элементов уплотнений. The working gap will be called the gap between the two parts, in which they have the possibility of relative movement, but at the same time there are no leaks of the working fluid through it or are within the limits acceptable for this device due to the smallness of the gap or due to the location of the seal elements in it.

Будем говорить, что две детали взаимодействуют между собой, если у них есть область взаимодействия. Рабочей поверхностью детали будем называть один или несколько участков поверхности одной детали, по которым она для отсечения объема взаимодействует с другими деталями, We will say that two details interact with each other if they have an area of interaction. The working surface of the part will be called one or more surface sections of one part along which it interacts with other parts to cut off the volume,

Камерообразующая поверхность— это поверхность, ограничивающая рабочую полость. A chamber-forming surface is the surface that limits the working cavity.

Рабочая полость - ограниченный объём, разделяемый на рабочие камеры поршнем и разделителем. The working cavity is a limited volume, divided into working chambers by a piston and a separator.

Камерообразующая полость - ограниченный объём, в котором перемещается поршень, разделяя его на рабочие камеры. При этом проходы для рабочего тела для удобства описания будем считать отдельными элементами. A chamber-forming cavity is a limited volume in which the piston moves, dividing it into working chambers. Moreover, for the convenience of description, the passages for the working fluid will be considered separate elements.

Каналами будем называть проходы различной формы для рабочего тела, выполненные внутри или по поверхности детали, например, отверстия, пазы, полости полученные литьем или другим способом. Channels will be called passages of various shapes for the working fluid, made inside or on the surface of the part, for example, holes, grooves, cavities obtained by casting or in another way.

Ступень ОРМ (фиг.1), которая может использоваться и в качестве отдельного насоса, содержит корпус 1 с разделителем 2, ротор 3 и поршень 4. В состав поршня 4 входит уплотнительный синхронизирующий элемент 5 (У СЭ). The ORM stage (Fig. 1), which can also be used as a separate pump, contains a housing 1 with a separator 2, a rotor 3 and a piston 4. The piston 4 includes a synchronizing sealing element 5 (U SE).

Камерообразующая поверхность ротора 3 (фиг.2) выполнена в виде поверхности вращения и состоит из нескольких поверхностей, концентричных геометрической оси 6 вращения ротора 3: центральной сферообразной поверхности 7, двух одинаковых усеченных конических поверхностей 8, опирающихся с противоположных сторон на центральную сферообразную поверхность 7 своими меньшими основаниями. По обе стороны от камерообразующей поверхности вдоль оси 6 ротора 3 имеются концентричные оси 6 цилиндрические поверхности 9, являющиеся поверхностями вала 10 (полувалов) ротора 3. Переход между цилиндрическими поверхностями 9 и большими основаниями усеченных конических поверхностей 8 выполнен по сферообразным поверхностям 11, центр которых совпадает с центром центральной сферообразной поверхности 7. Камерообразующая поверхность ротора 3 формирует на роторе 3 круговой паз 12, боковыми стенками которого являются усеченные конические поверхности 8, а дном является центральная сферообразная поверхность 7. The chamber-forming surface of the rotor 3 (Fig. 2) is made in the form of a surface of revolution and consists of several surfaces concentric with the geometric axis 6 of rotation of the rotor 3: a central sphere-shaped surface 7, two identical truncated conical surfaces 8, resting on opposite sides on a central sphere-shaped surface 7 with lesser grounds. On both sides of the chamber-forming surface along the axis 6 of the rotor 3 there are concentric axes 6 cylindrical surfaces 9, which are the surfaces of the shaft 10 (half-shafts) of the rotor 3. The transition between the cylindrical surfaces 9 and the large bases of the truncated conical surfaces 8 is made along sphere-shaped surfaces 11, the center of which coincides with the center of the central sphere-shaped surface 7. The chamber-forming surface of the rotor 3 forms a circular groove 12 on the rotor 3, the side walls of which are truncated conical surfaces STI 8, and the bottom is the central sphere-like surface 7.

Вдоль оси 6 ротора 3 через всю его камерообразующую поверхность, сферообразную поверхность 11 и части цилиндрических поверхностей 9 выполнен сквозной, практически прямоугольный (не считая скруглений по углам) паз 13. Через каждую сферообразную поверхность 11 и усеченные конические поверхности 8 симметрично относительно паза 13 выполнены по два перепускных канала 14 в виде пазов. Угловая протяженность вокруг оси 6 каждого из них составляет % оборота. Along the axis 6 of the rotor 3 through its entire chamber-forming surface, a sphere-shaped surface 11 and parts of the cylindrical surfaces 9, a through, almost rectangular (not including rounding at the corners) groove 13 is made. Through each sphere-shaped surface 11 and truncated conical surfaces 8 symmetrically with respect to the groove 13, two bypass channels 14 are made in the form of grooves. The angular extent around axis 6 of each of them is% of turnover.

Поршень 4 (фиг.З) имеет форму плоского диска со сферообразной боковой поверхностью 15 и плоскими торцами 16. Диаметр боковой поверхности 15 приблизительно (с точностью до рабочих зазоров и допусков) равен диаметру сферообразной поверхности 11. Толщина диска соответствует размеру паза 13. Параллельно торцам 16, симметрично вдоль диаметра в диске выполнено сквозное цилиндрическое отверстие 17. Соосно ему, симметрично, с двух сторон выполнены два цилиндрических отверстия 18 большего диаметра. Их диаметр немного больше толщины диска. Переход 19 между разными диаметрами отверстий 17, 18 вьшолнен коническим. Через каждое отверстие 18, симметрично, оси 20 отверстия 17 вьшолнен паз со сферообразным дном 21, рассекающий боковую поверхность диска и образующий сквозную прорезь 22. Диаметр дна 21 соответствует диаметру центральной сферообразной поверхности 7. Пазами образованы фаски 23 между торцами 16 и поверхностью отверстий 18. Геометрическая ось симметрии диска, перпендикулярная торцам 16, является осью 161 его вращательных колебаний относительно ротора 3. The piston 4 (FIG. 3) has the shape of a flat disk with a sphere-shaped side surface 15 and flat ends 16. The diameter of the side surface 15 is approximately (accurate to working clearances and tolerances) equal to the diameter of the sphere-shaped surface 11. The thickness of the disk corresponds to the size of the groove 13. Parallel to the ends 16, a through cylindrical hole 17 is made symmetrically along the diameter in the disk 17. Two cylindrical holes 18 of larger diameter are coaxially aligned with it on two sides. Their diameter is slightly larger than the thickness of the disk. The transition 19 between the different diameters of the holes 17, 18 is made conical. Through each hole 18, symmetrically, the axis 20 of the hole 17, a groove with a sphere-shaped bottom 21 is made, cutting the lateral surface of the disk and forming a through slot 22. The diameter of the bottom 21 corresponds to the diameter of the central sphere-shaped surface 7. Chamfers 23 are formed between the ends 16 and the surface of the holes 18. The geometric axis of symmetry of the disk, perpendicular to the ends 16, is the axis 161 of its rotational vibrations relative to the rotor 3.

УСЭ 5 (фиг.4) вьшолнен в виде симметричной гантельки, состоящей из двух соосных цилиндров 24, соединенных осью 25 меньшего диаметра. Переход между цилиндрами 24 и осью 25 вьшолнен по конусу 26. Цилиндры 24 симметрично рассечены круговым плоским пазом 27, выходящим на их внешние торцы 28. Дно 29 паза 27 сферообразное. Внешние рассеченные пазом 27 торцы 28 цилиндров 24 ограничены сферообразной поверхностью, которая имеет диаметр близкий к диаметру боковой стороны 15 поршня 4. Боковые стороны 30 паза 27 плоские. Для возможности сборки УСЭ 5 в районе середины оси 25 разделен на две части (не показано), которые соединяются при сборке любым известным способом (контактная сварка, сварка через технологическое отверстие, резьбовое или штифтовое соединение). SSE 5 (Fig. 4) is made in the form of a symmetrical dumbbell, consisting of two coaxial cylinders 24 connected by an axis 25 of a smaller diameter. The transition between the cylinders 24 and the axis 25 is executed along the cone 26. The cylinders 24 are symmetrically dissected by a circular flat groove 27 extending to their outer ends 28. The bottom 29 of the groove 27 is spherical. The external ends 28 of the cylinders 24 dissected by the groove 27 are bounded by a sphere-shaped surface, which has a diameter close to the diameter of the side 15 of the piston 4. The sides 30 of the groove 27 are flat. For the possibility of assembly, the SSE 5 in the region of the middle of the axis 25 is divided into two parts (not shown) that are connected during assembly by any known method (resistance welding, welding through a process hole, threaded or pin connection).

Разделитель 2 (фиг.5) вьшолнен в виде плоского прямоугольника со скругленными углами с отверстием 31 в центре. Поверхность отверстия 31 сферообразная. Торцы 32 - плоские. Центральная часть разделителя 2 в форме плоского кольца (на фиг.5 ограничена штрих-пунктирной окружностью) взаимодействует с поршнем 4 через УСЭ 5, для отсечения объема. Будем называть ее направляющей частью 140, при необходимости отличить ее от остальной части разделителя 2, которая служит для его крепления в корпусе 1. Ось 144 является осью вращения образующей направляющей части 140. В случае, например, цельного изготовления разделителя 2 и корпуса 1, разделитель 2 может состоять только из направляющей части 140. Для возможности сборки, разделитель 2 выполнен из двух одинаковых частей (деталей). Разъем 33 между ними проходит приблизительно через диаметрально противоположные точки центрального отверстия 31. От них он идет под углом к радиусу отверстия 31 (в приведенном примере угол равен 30 градусов). Кроме того, поверхность разъема 33 выполнена в виде симметричного двухгранного угла (в приведенном примере угол равен 90 градусов), вершина 34 которого ориентирована против хода движения УСЭ 5 при работе ОРМ. The separator 2 (figure 5) is made in the form of a flat rectangle with rounded corners with an opening 31 in the center. The surface of the hole 31 is spherical. The ends 32 are flat. The central part of the separator 2 in the form of a flat ring (in Fig. 5 is limited by a dash-dotted circle) interacts with the piston 4 through the SSE 5, to cut off the volume. We will call it the guide part 140, if necessary, distinguish it from the rest of the separator 2, which serves for its mounting in case 1. Axis 144 is the axis of rotation of the generatrix of the guide part 140. In the case of, for example, the integral manufacture of the separator 2 and the housing 1, the separator 2 can consist only of the guide part 140. For assembly, the separator 2 is made of two identical parts (parts) . The connector 33 between them passes through approximately diametrically opposite points of the central hole 31. From them, it goes at an angle to the radius of the hole 31 (in the above example, the angle is 30 degrees). In addition, the surface of the connector 33 is made in the form of a symmetric dihedral angle (in the above example, the angle is 90 degrees), the peak 34 of which is oriented against the direction of motion of the SSE 5 during the operation of the ORM.

Внутри корпуса 1 (фиг.6, 7) имеется сферообразная полость 35 с центром на оси 6, от которой в противоположные стороны отходят два соосных оси 6 цилиндрических отверстия 36 для выхода вала 10 ротора 3. Функционально на поверхности полости 35 можно вьщелить три кольцевых участка: симметричный, соосный оси 6 средний участокInside the housing 1 (Fig.6, 7) there is a sphere-shaped cavity 35 with a center on the axis 6, from which two coaxial axes 6 of the cylindrical bore 36 extend for the output of the shaft 10 of the rotor 3 on opposite sides. Functionally, three annular sections can be embedded on the surface of the cavity 35 : symmetric, coaxial to axis 6 middle section

37, соответствующий области расположения паза 12 на роторе 3, и два крайних участка37, corresponding to the area of the groove 12 on the rotor 3, and two extreme sections

38, соответствующие расположению сферообразных поверхностей 11 на роторе 3. На фиг. 6 и фиг.7 для наглядности участки 37 и 38 разделены штрих-пунктирными окружностями. Через центр полости 35 под углом к плоскости вращения (она перпендикулярна оси 6) ротора 3 (в данном примере угол равен 25 градусов), симметрично относительно центра полости 35, по среднему участку 37 поверхности полости 35 выполнен плоский круговой паз 39 под установку разделителя 2. Для возможности сборки машины, корпус 1 выполнен из двух частей 40 и 41 (фиг.8), плоскость 42 раздела между которыми проходит через ось 6 перпендикулярно пазу 39 (фиг.6, 7). На крайних участках 38 поверхности полости 35, в каждой из частей 40 и 41 корпуса 1, симметрично относительно плоскости вращения ротора 3, проходящей через центр полости 35, симметрично относительно плоскости 42 раздела и симметрично относительно плоскости, проходящей через ось 6 перпендикулярно плоскости 42 раздела, расположены окно 43 входа и окно 44 выхода рабочего тела. Каждое из них имеет протяженность ¹А оборота вокруг оси 6. По направлению вдоль оси 6, окна 43 и 44 разнесены от центра поверхности 35 и размещаются на крайних участках 38 поверхности 35, т.е. вне зоны расположения кругового паза 12. Поэтому окна 43 входа и окна 44 выхода рабочего тела могут сообщаться с рабочими камерами только посредством перепускных каналов 14. Про окно входа 43 / выхода 44 можно сказать, что оно примыкает с двух сторон к плоскости, проходящей через ось 6 вращения ротора 3 перпендикулярно плоскости, проходящей через ось 6 и ось 144 вращения, образующей направляющей части 140 разделителя 2. 38, corresponding to the location of the sphere-shaped surfaces 11 on the rotor 3. In FIG. 6 and 7, for clarity, sections 37 and 38 are separated by dashed-dotted circles. Through the center of the cavity 35, at an angle to the plane of rotation (it is perpendicular to the axis 6) of the rotor 3 (the angle is 25 degrees in this example), symmetrically relative to the center of the cavity 35, a flat circular groove 39 is made in the middle portion 37 of the surface of the cavity 35 for installing the splitter 2. For the possibility of assembling the machine, the housing 1 is made of two parts 40 and 41 (Fig. 8), the separation plane 42 between which passes through the axis 6 perpendicular to the groove 39 (Fig. 6, 7). At the extreme portions 38 of the surface of the cavity 35, in each of the parts 40 and 41 of the housing 1, symmetrically with respect to the plane of rotation of the rotor 3 passing through the center of the cavity 35, symmetrically with respect to the plane 42 of the partition and symmetrically with respect to the plane passing through the axis 6 perpendicular to the plane 42 of the partition, an entry window 43 and a working fluid exit window 44 are located. Each of them has a length of ¹ A revolution around axis 6. In the direction along axis 6, the windows 43 and 44 are spaced from the center of surface 35 and are located at extreme portions 38 of surface 35, i.e. outside the zone of the circular groove 12. Therefore, the entrance window 43 and the working fluid exit window 44 can communicate with the working chambers only by the bypass channels 14. It can be said about the entrance window 43 / exit 44 that it adjoins from two sides a plane passing through the axis 6 rotor rotations 3 perpendicular to the plane passing through the axis 6 and the axis of rotation 144, forming the guide part 140 of the separator 2.

Центральной сферообразной поверхностью 7 (фиг.1), двумя усеченными коническими поверхностями 8 и средним участком 37 поверхности сферообразной полости 35 образована кольцеобразная рабочая полость 45, которую разделитель 2 направляющей частью 140 разделяет на две одинаковые камерообразующие полости 46 переменного сечения. Поршень 4 разделяет каждую из камерообразующих полостей 46 на две рабочие камеры 47 переменного объема. По угловому положению вокруг оси 6, окно 43 входа и окно 44 выхода находятся приблизительно посередине между максимальным и минимальным сечениями камерообразующей полости 46 (имеются в виду сечения плоскостями, содержащими ось 6). Т.е. в области минимального сечения и в области максимального сечения камерообразующей полости 46 и областях, примьп ающих к ним, окон входа 43 и окон выхода 44 нет. Проходя области камерообразующей полости 46, прилегающие к ее минимальному и максимальному сечениям, поршень 4 своими выступающими из ротора 3 частями создает перепад давления ступени. В ближайшем аналоге, при использовании одного поршня 4, в местах, прилегающих с двух сторон к минимальному сечению камерообразующей полости 46, расположены окна входа 43 и выхода 44 рабочего тела, и эти места не используются для создания перепада давления. The central sphere-shaped surface 7 (Fig. 1), two truncated conical surfaces 8 and the middle portion 37 of the surface of the sphere-shaped cavity 35 form an annular working cavity 45, which the separator 2 divides the guide part 140 into two identical chamber-forming cavities 46 of variable cross section. The piston 4 divides each of the chamber-forming cavities 46 into two working chambers 47 of variable volume. According to the angular position around axis 6, the entrance window 43 and the exit window 44 are approximately in the middle between the maximum and minimum sections of the chamber-forming cavity 46 (we mean sections by planes containing axis 6). Those. in the region of the minimum cross section and in the region of the maximum cross section of the chamber-forming cavity 46 and the regions adjacent to them, there are no entry windows 43 and exit windows 44. Passing the areas of the chamber-forming cavity 46 adjacent to its minimum and maximum sections, the piston 4 with its parts protruding from the rotor 3 creates a pressure drop of the stage. In the closest analogue, when using one piston 4, in the places adjacent on both sides to the minimum section of the chamber-forming cavity 46, the windows of the inlet 43 and the outlet 44 of the working fluid are located, and these places are not used to create a pressure drop.

Для отсечения рабочих камер 47, между собой, в основном, взаимодействуют: сферообразная поверхность 11 ротора 3 с крайними участками 38 поверхности сферообразной полости 35, поверхность центрального отверстия 31 разделителя 2 с центральной сферообразной поверхностью 7 ротора 3, боковая поверхность 15 поршня 4 и внешний торец 28 УСЭ 5 с поверхностью сферообразной полости 35 корпуса 1, торец 16 поршня 4 с поверхностью паза 13 ротора 3, боковая поверхность 30 паза 27 УСЭ 5 с торцом 32 направляющей части 140 разделителя 2, боковая поверхность цилиндра 24 УСЭ 5 с поверхностью отверстия 18 в поршне 4, конус 26 УСЭ 5 с коническим переходом 19 в поршне 4. Усеченная коническая поверхность 8 ротора 3 не взаимодействует с другими поверхностями для отсечения рабочих камер 47, поэтому к ней нет строгих требований по качеству и форме (в отличие от аналогов). Напротив, между ней и торцом 32 направляющей части 140 разделителя 2 имеется большой зазор - проход 143 для рабочего тела. Более общие требования к окнам входа 43 и окнам выхода 44 заключаются в том, что они располагаются в области взаимодействия корпуса 1 с ротором 3, сообщаясь с камерами 47 через перепускные каналы 14, и по отдельности угловая протяженность окнаTo cut off the working chambers 47, they mainly interact with each other: a sphere-shaped surface 11 of the rotor 3 with extreme portions 38 of the surface of the sphere-shaped cavity 35, the surface of the central hole 31 of the separator 2 with the central sphere-shaped surface 7 of the rotor 3, the side surface 15 of the piston 4 and the outer end 28 SSE 5 with the surface of the sphere-shaped cavity 35 of the housing 1, end face 16 of the piston 4 with the surface of the groove 13 of the rotor 3, the side surface 30 of the groove 27 SSE 5 with the end face 32 of the guide portion 140 of the separator 2, the lateral surface of the cylinder 24 of the SSE 5 with a larger the surface of the hole 18 in the piston 4, the cone 26 SSE 5 with a tapered transition 19 in the piston 4. The truncated conical surface 8 of the rotor 3 does not interact with other surfaces to cut off the working chambers 47, so there are no strict requirements for quality and shape (unlike analogues). On the contrary, between it and the end face 32 of the guide part 140 of the separator 2 there is a large gap - the passage 143 for the working fluid. More general requirements for entry windows 43 and exit windows 44 are that they are located in the area of interaction of the housing 1 with the rotor 3, communicating with the cameras 47 through the bypass channels 14, and individually the angular length of the window

43 входа, окна 44 выхода и перепускного канала 14 в местах пересечения с окнами 43 и 44 может изменяться, но их сумма для каждой камерообразующей полости 46 для несжимаемого рабочего тела должна составлять приблизительно один оборот, и может быть меньше оборота для сжимаемого рабочего тела. 43 of the entrance, exit window 44 and bypass channel 14 at the intersection with the windows 43 and 44 may vary, but their sum for each chamber-forming cavity 46 for an incompressible working fluid should be approximately one revolution, and may be less than a revolution for a compressible working fluid.

Поскольку сумма угловых протяженностей окна 43 входа, окна 44 выхода и двух перепускных каналов 14, относящихся к каждой камерообразующей полости 46, приблизительно равна одному обороту, ротор 3 имеет возможность практически полного перекрытия каждого из окон 43, 44. Исключением является случай высокооборотной ОРМ, в которой достаточно неполного (например, процентов на 95) перекрытия окон 43, Since the sum of the angular lengths of the entry window 43, exit window 44 and two bypass channels 14, related to each chamber-forming cavity 46, is approximately equal to one revolution, the rotor 3 has the possibility of almost completely overlapping each of the windows 43, 44. An exception is the case of a high-speed ORM, which there is enough incomplete (for example, 95 percent) overlap of windows 43,

44 ротором 3. 44 rotor 3.

Окна 43 входа разных камерообразующих полостей 46 симметричны относительно центра полости 35. Окна 44 выхода разных камерообразующих полостей 46 так же симметричны относительно центра полости 35. The entry windows 43 of the different chamber-forming cavities 46 are symmetrical about the center of the cavity 35. The exit windows 44 of the different chamber-forming cavities 46 are also symmetrical about the center of the cavity 35.

Внешне корпус 1 выполнен в виде цилиндра. По внешней поверхности корпуса 1 окна входа 43 разных камерообразующих полостей 46 связывает канал 48, обходящий полость 35. Аналогичный канал 49 (фиг.8) по внешней боковой поверхности корпуса 1 связывает их окна выхода 44. Оба канала 48, 49 одинаковы и осе симметричны между собой. Начинается и заканчивается канал 48 / 49 глухими отверстиями 50 / 51 (фиг.1, фиг.8), идущими мимо полости 35 параллельно плоскости разъёма 42 перпендикулярно оси 6. В них из полости 35 ведут окна входа 43 / окна выхода 44 соответственно. Относительно корпуса 1, каналы 48 и 49 имеют в основном диагональное (винтовое) направление. Середина канала 48 / 49 приходится на разъём 42. Externally, the housing 1 is made in the form of a cylinder. On the outer surface of the housing 1 of the entrance window 43 of different chamber-forming cavities 46, a channel 48 is connected that bypasses the cavity 35. A similar channel 49 (Fig. 8) is connected by their exit window 44 on the outer side surface of the housing 1. Both channels 48, 49 are the same and the axis are symmetrical between by myself. Channel 48/49 begins and ends with blind holes 50/51 (FIG. 1, FIG. 8), passing past the cavity 35 parallel to the plane of the connector 42 perpendicular to axis 6. Entrance windows 43 / exit windows 44 are led from the cavity 35, respectively. Regarding the housing 1, the channels 48 and 49 have a mainly diagonal (screw) direction. The middle of the 48/49 channel is at connector 42.

С одного торца 52 (фиг.6, 7, 8) на корпусе 1 имеется соосное его боковой поверхности цилиндрическое обнижение 53 диаметра, на котором выполнена резьба 54. Из отверстий 50 и 51, ближних к торцу 52, имеются по два отверстия 55 (для связи по входному давлению) и 56 (для связи по выходному давлению), выходящие вдоль оси 6 на торец 52. При выходе на торец 52 их диаметр увеличен. Отверстия 55 и 56 служат для гидравлического параллельного объединения двух соседних ступеней. На противоположном торце 57 имеется два аналогичных отверстия 55 из отверстия 50 на торец 57. Они служат для гидравлически последовательного объединения двух соседних гидравлически последовательных ступеней или для соединения с входом / выходом ОРМ. По резьбе 54 на корпус 1 при сборке ступени навинчивается распорная втулка 58 (фиг.8) для регулировки расстояния между соседними ступенями. Для предотвращения гидравлического сообщения между отверстиями 55 и 56 в зазоре между гидравлически параллельными ступенями, отверстия 55 и 56 соседних ступеней соединяет вставленная в них переходная втулка 59 (фиг.1). Втулка 59 также служит штифтом при сборке. Пара или более отверстий 55 / 56 (а не по одному) выполняется для увеличения проходного сечения. From one end 52 (Figs. 6, 7, 8) on the housing 1 there is a cylindrical undercut 53 of the diameter coaxial with its side surface, on which the thread 54 is made. Of the openings 50 and 51 proximal to the end 52, there are two openings 55 (for connection on the input pressure) and 56 (for communication on the output pressure), extending along the axis 6 to the end 52. When reaching the end 52, their diameter is increased. Holes 55 and 56 are used for hydraulic parallel joining of two adjacent steps. At the opposite end 57 there are two similar holes 55 from the hole 50 to the end 57. They serve to hydraulically sequentially combine two adjacent hydraulically sequential steps or to connect to the input / output of the ORM. By thread 54, spacer sleeve 58 (Fig. 8) is screwed onto the housing 1 during assembly of the step to adjust the distance between adjacent steps. To prevent hydraulic communication between the holes 55 and 56 in the gap between the hydraulically parallel steps, the holes 55 and 56 of the adjacent steps are connected to the adapter sleeve 59 inserted into them (Fig. 1). Sleeve 59 also serves as a pin during assembly. A pair or more of holes 55/56 (and not one at a time) are made to increase the flow area.

При установке более двух гидравлически параллельно работающих ступеней, в не крайних ступенях на каждом торце 52 и 57 вьшолняются отверстия 55 и 56, а на крайних торцах крайних ступеней вьшолняются только отверстия 55 или 56. При отсутствии гидравлически параллельных ступеней (что используется очень редко), на каждом торце 52 и 57 ступени вьшолняются только отверстия 55 или 56. На торцах 52 / 57 в случае отсутствия одного из типов отверстий 55 или 56, вместо него вьшолняются глухие неглубокие отверстия 60 (фиг.8) под штифты. У двух соседних гидравлически параллельных ступеней расположение каналов 48 / 49 и разделителей 2 зеркально относительно плоскости, проходящей между ступенями в области резьбы 54 перпендикулярно оси 6, а расположение отверстий 55 на крайнем торце 52 первой ступени 61 центрально симметрично отверстиям 56 на крайнем торце 57 второй ступени 62. When installing more than two hydraulically parallel working steps, holes 55 and 56 are made in not extreme steps at each end 52 and 57, and only holes 55 or 56 are filled at the extreme ends of the extreme steps. In the absence of hydraulically parallel steps (which is very rarely used), at each end 52 and 57 of the step only holes 55 or 56 are made. At the ends 52/57, in the absence of one of the types of holes 55 or 56, blind shallow holes 60 (Fig. 8) for pins are made instead. For two adjacent hydraulically parallel steps, the arrangement of channels 48/49 and dividers 2 is mirror-like relative to the plane passing between the steps in the thread region 54 perpendicular to axis 6, and the location of the holes 55 at the extreme end 52 of the first stage 61 is centrally symmetrical to the holes 56 at the extreme end 57 of the second stage 62.

Сборка из нескольких ступеней на одном валу запрессовывается в трубу 63 (обычный элемент сборки погружных насосов). На краях трубы выполнена внутренняя резьба для гаек, сжимающих ступени (не показаны). An assembly of several stages on a single shaft is pressed into pipe 63 (a conventional submersible pump assembly). At the edges of the pipe, an internal thread is made for nuts compressing steps (not shown).

Ротор 3 многоступенчатой ОРМ выполняется общим (цельным) для нескольких ступеней. При этом ступени ротора 3 двух соседних ступеней ОРМ развернуты вокруг оси 6 на УА оборота. Разделители 2 разных ступеней параллельны. Гидравлически последовательно соединены пары соединенных параллельно ступеней. The rotor 3 of a multi-stage ORM is performed by a common (integral) for several stages. In this case, the rotor stages 3 of two adjacent ORM stages are deployed around axis 6 in the UA revolution. Separators of 2 different steps are parallel. Couples of steps connected in parallel are hydraulically connected in series.

Приведем несколько простых модификаций описанной конструкции, которые могут использоваться и в вариантах, описанных далее. Here are a few simple modifications of the described design, which can be used in the options described below.

Для упрощения конструкции, сферообразная поверхность 11 ротора 3 может отсутствовать, и усеченная коническая поверхность 8 может переходить в цилиндрическую поверхность 9. При этом её диаметр (диаметр вала 10) может быть увеличен. Перепускные каналы 14 вьшолняются на поверхности 9 или внутри вала 10 с выходом на цилиндрическую поверхность 9. Тогда окна 43 входа и окна 44 выхода вьшолняются на поверхности отверстий 36 под выход вала 10. При этом поверхность отверстия 36 должна взаимодействовать с поверхностью 9 ротора 3. To simplify the design, the sphere-shaped surface 11 of the rotor 3 may be absent, and the truncated conical surface 8 may pass into the cylindrical surface 9. Moreover, its diameter (diameter of the shaft 10) may be increased. The bypass channels 14 are performed on the surface 9 or inside the shaft 10 with access to the cylindrical surface 9. Then the entrance windows 43 and the exit windows 44 performed on the surface of the holes 36 under the output of the shaft 10. The surface of the hole 36 should interact with the surface 9 of the rotor 3.

Для увеличения жесткости, рабочая часть торцов 32 (фиг.5) разделителя 2 может иметь коническую форму поверхности, сужаясь к центральному отверстию 31. Тогда паз 26 (фиг.4) на УСЭ 5 тоже имеет ответные конические боковые поверхности 30. Разделитель 2 может так же иметь небольшие отклонения от плоскости или от фигуры вращения (известны заявки по улучшению характеристик ОРМ за счет искривления разделителя). To increase rigidity, the working part of the ends 32 (Fig. 5) of the separator 2 can have a conical surface shape, tapering to the central hole 31. Then the groove 26 (Fig. 4) on the SSE 5 also has mating conical lateral surfaces 30. The separator 2 can and to have small deviations from the plane or from the rotation figure (applications for improving the performance of ORM due to the curvature of the separator are known).

Для усиления ротора 3, поршня 4 и УСЭ 5, поршень 4 может быть не плоским, а иметь утолщение в центре. Поршень 4 может быть снабжен осью, соосной геометрической оси 161. Она может состоять из двух полуосей. Для ее крепления проще использовать неразъемное соединение, выполняемое при сборке, например, сварка. To strengthen the rotor 3, piston 4 and SSE 5, the piston 4 may not be flat, but have a thickening in the center. The piston 4 may be provided with an axis coaxial with the geometric axis 161. It may consist of two half shafts. For its fastening, it is easier to use the one-piece connection performed during assembly, for example, welding.

Для выборки зазоров между поршнем 4 и поверхностью сферообразной полости 35, поршень 4 может состоять из двух (нескольких) частей. В зависимости от требуемого прижатия, разъем может проходить посередине поршня 4 перпендикулярно оси 20 или иметь более сложную форму. To select the gaps between the piston 4 and the surface of the sphere-shaped cavity 35, the piston 4 may consist of two (several) parts. Depending on the required pressure, the connector can extend in the middle of the piston 4 perpendicular to the axis 20 or have a more complex shape.

Для упрощения сборки УСЭ 5 может состоять из двух отдельных половинок (тогда можно говорить о двух УСЭ 5), но их взаимное крепление снижает нагрузки на пары трения, улучшая характеристики машины. To simplify the assembly, the SSE 5 can consist of two separate halves (then we can talk about two SSE 5), but their mutual fastening reduces the load on the friction pairs, improving the performance of the machine.

Вместо использования распорной втулки 58 можно использовать регулировочные прокладки или просто точно подгонять / выполнять длину ступени. Переходные втулки 59 в этих случаях тоже не нужны. Instead of using spacer sleeve 58, shims can be used or just fine-tune / run the step length. Reducing sleeves 59 in these cases are also not needed.

Для усиления поверхности работающей по торцу 32 направляющей части 140 разделителя 2 в качестве пары трения, на боковой стороне одного или двух щшиндров 24 УСЭ 5 могут быть выполнены выступы 64 (фиг.9), прилегающие к пазу 27 и расширяющие его боковые поверхности 30. Фаски 23 на поршне 4 при этом нужно увеличить. To strengthen the surface of the guide portion 140 of the separator 2 working at the end face 32 as a friction pair, protrusions 64 (Fig. 9) adjacent to the groove 27 and expanding its side surfaces 30 can be made on the lateral side of one or two SCH 5 cores 24. Chamfers 23 on the piston 4 must be increased.

Для гидростатической разгрузки поршня 4 (фиг.9) на его торцах 16 вьшолняются два типа канавок. По одну сторону от оси 20 по периметру участка поверхности, который при поворотах поршня 4 не выходит из паза 13, выполняется симметричная канавка 65. Если торец 16 поршня 4 условно разделить на центральный круг максимального диаметра, который не рассекает прорезь 22 и два полукольца, примыкающие к нему, то из паза 13 не выходит этот круг и середина (по углу) полуколец, удаленная от прорезей 22 поршня 4. Поэтому, канавка 65 состоит из дуги вдоль боковой стороны 15, симметричных относительно её двух почти радиальных участков, двух симметричных дуг вдоль периметра круга (дна 21), и прямого участка вдоль оси 20. По другую сторону от оси 20 вьшолняется симметричная ей канавка 65. По периметру симметричных участков поршня 4, выходящих из паза 13 (они прилегают к прорезям 22), выполняются открытые к прорезям 22 канавки 66. Такая же система канавок 65 и 66 вьшолняется на другом торце 16. Канавки 65 отверстиями 67 связываются с канавками 66 на другой стороне поршня 4. For hydrostatic unloading of the piston 4 (Fig. 9), two types of grooves are implemented at its ends 16. A symmetrical groove 65 is made on one side of the axis 20 along the perimeter of the surface portion, which does not come out of the groove 13 when the piston 4 rotates, if the end face 16 of the piston 4 is conditionally divided into a central circle of maximum diameter that does not cut through the slot 22 and two half rings adjacent to it, then this circle and the middle (along the corner) of the half rings remote from the slots 22 of the piston 4 do not leave the groove 13. Therefore, the groove 65 consists of an arc along the lateral side 15, symmetrical relative to its two almost radial sections, two symmetric arcs along the perimeter of the circle (bottom 21), and a straight section along the axis 20. On the other side of the axis 20, a groove 65 symmetrical to it is filled. Along the perimeter of the symmetric sections of the piston 4 emerging from groove 13 (they adjacent to the slots 22), grooves 66 open to the slots 22 are made. The same system of grooves 65 and 66 is carried out at the other end 16. The grooves 65 are connected with holes 67 to the grooves 66 on the other side of the piston 4.

Поршень 4 может выполняться из двух частей 68, разъём между которыми выполнен по плоскости симметрии поршня 4, параллельной его торцам 16. Части фиксируют друг относительно друга штифт-винтами 69, расположенными по периметру поршня 4, или сваркой. The piston 4 can be made of two parts 68, the connector between which is made on the plane of symmetry of the piston 4 parallel to its ends 16. The parts are fixed relative to each other by pin screws 69 located around the perimeter of the piston 4, or by welding.

Для возможности изменения угла наклона направляющей части 140 разделителя 2 относительно плоскости вращения ротора 3 (можно сказать угла наклона к оси 6, но подача ОРМ пропорциональна углу отклонения разделителя 2 от плоскости вращения ротора 3), паз 39 не вьшолняется. На корпусе 1 (фиг.10) имеется сквозное отверстие 70 через центр полости 35 перпендикулярно оси 6 и перпендикулярно плоскости 42 разъёма. Соосно ему, с внутренней и с внешней стороны каждой части 40 и 41 имеются глухие отверстия большего диаметра 71 и 72 (фиг. 13) соответственно. Переход 73 между отверстиями 70 и 71, а так же переход между отверстиями 70 и 72 сферообразные. В отверстиях 71, 70 размещается деталь - поворотный полувал 75 (фиг.13) в виде цилиндра 76 (фиг.11), заканчивающегося вогнутой шляпкой 77 большего диаметра. Вогнутая поверхность 78 шляпки 77 является продолжением поверхности полости 35. Со стороны отверстия 72, на цилиндр 76 при сборке напрессовывается выпуклая шляпка 79, имеющая центральное отверстие под цилиндр 76. Для улучшения условий напрессовки, отверстие на шляпке 79 удлинено за счет цилиндрического выступа, который заходит в отверстие 70. На поверхности 78 имеется глухой прямоугольный паз 80 под запрессовку разделителя 2. Паз 80 в центре имеет углубление, идущее в цилиндр 76. На части (в данном примере на угле в 60 градусов) боковой цилиндрической поверхности 81 шляпки 79 имеются зубья 82. In order to be able to change the angle of inclination of the guide part 140 of the separator 2 relative to the plane of rotation of the rotor 3 (the angle of inclination to the axis 6 can be said, but the feed rate is proportional to the angle of deviation of the separator 2 from the plane of rotation of the rotor 3), the groove 39 is not performed. On the housing 1 (figure 10) there is a through hole 70 through the center of the cavity 35 perpendicular to the axis 6 and perpendicular to the plane of the connector 42. Coaxially with it, on the inside and outside of each part 40 and 41 there are blind holes of larger diameter 71 and 72 (Fig. 13), respectively. The transition 73 between the holes 70 and 71, as well as the transition between the holes 70 and 72 are spherical. In the holes 71, 70 a part is placed - a rotary half shaft 75 (Fig. 13) in the form of a cylinder 76 (Fig. 11), ending with a larger diameter concave hat 77. The concave surface 78 of the cap 77 is a continuation of the surface of the cavity 35. From the side of the hole 72, a convex cap 79 is pressed onto the cylinder 76 during assembly, having a central hole for the cylinder 76. To improve the pressing conditions, the hole on the cap 79 is elongated by a cylindrical protrusion that extends into the hole 70. On the surface 78 there is a blind rectangular groove 80 for pressing in the splitter 2. The groove 80 in the center has a recess going into the cylinder 76. On the part (in this example, at an angle of 60 degrees) of the lateral cylindrical The surface 81 of the cap 79 has teeth 82.

Разделитель 2 (фиг.12) выполнен в виде центральной направляющей части 140 в форме плоского кольца со сферообразной внешней боковой поверхностью 83, торцами 32 и центральным отверстием 31. На диаметрально противоположных сторонах кольца имеются выступы 84 для запрессовки в паз 80. Для возможности сборки, разделитель 2 состоит из двух одинаковых частей 85, разъём между которыми выходит на середину выступов 84. При запрессовке в паз 80, выступы удерживают вместе части 85. После сборки, разделитель вместе с двумя поворотными полувалами 75 имеет возможность поворачиваться относительно корпуса 1 вокруг оси 97 (фиг.13), перпендикулярной оси 6. В данном примере угол его возможного отклонения от плоскости вращения ротора от -25 до +25 градусов. Величина угла ограничена только формой ротора 3. The separator 2 (Fig. 12) is made in the form of a central guide portion 140 in the form of a flat ring with a sphere-shaped outer lateral surface 83, ends 32 and a central hole 31. On the diametrically opposite sides of the ring there are protrusions 84 for pressing into the groove 80. For assembly, the separator 2 consists of two identical parts 85, the connector between which goes to the middle the protrusions 84. When pressing into the groove 80, the protrusions hold the parts 85 together. After assembly, the separator together with the two rotary shafts 75 is able to rotate relative to the housing 1 around the axis 97 (Fig.13), perpendicular to the axis 6. In this example, the angle of its possible deviations from the plane of rotation of the rotor from -25 to +25 degrees. The angle is limited only by the shape of the rotor 3.

Корпус 1 (фиг.10) ступеней такой регулируемой ОРМ выполняется с полостью 35 без обнижения 53 и распорной втулки 58. Длина корпусов 1 ступеней 61 и 62 (фиг.13) подгоняется по расстоянию между ступенями 61 и 62 на общем роторе 3 или регулируется регулировочными прокладками (не показаны). Каналы 48 и 49 ступеней 61 и 62 выполняются одинаково (а не зеркально, как в предыдущем примере), разделители 2 выставляются параллельно. Роторы 3 гидравлически параллельных ступеней 61, 62 развернуты на ¹Л оборота. Отверстия 55 / 56 (фиг.10, 13) для связи отверстий 50 / 51 гидравлически параллельных ступеней 61 и 62 выполняются диагонально, а отверстия 55 и 56 на внешних торцах 52 и 57 оказываются по одну сторону от ротора 3 (а не осе симметрично как в предыдущем примере). The housing 1 (FIG. 10) of the steps of such an adjustable ORM is performed with a cavity 35 without lowering 53 and the spacer sleeve 58. The length of the housings 1 of the steps 61 and 62 (FIG. 13) is adjusted by the distance between the steps 61 and 62 on the common rotor 3 or is adjusted by adjusting gaskets (not shown). Channels 48 and 49 of steps 61 and 62 are performed in the same way (and not mirror-like, as in the previous example), dividers 2 are set in parallel. The rotors 3 of the hydraulically parallel steps 61, 62 are deployed ¹ L revolution. Holes 55/56 (FIGS. 10, 13) for connecting the holes 50/51 of the hydraulically parallel steps 61 and 62 are made diagonally, and the holes 55 and 56 on the outer ends 52 and 57 are on one side of the rotor 3 (and not the axis symmetrically in the previous example).

По внешней стороне корпусов 1 ступеней 61, 62 (фиг.13) выполнены два паза 86, параллельные оси 6. Пазы 86 на размер зубьев задевают боковую сторону отверстий 72. В пазах 86 плотно размещены рейки 87 с зубьями 88 на отдельных участках. В сборе, рейки 87 входят в зубчатое зацепление с выпуклой шляпкой 79 поворотного полувала 75. При синхронном перемещении двух реек 87, синхронно поворачиваются в одном направлении все поворотные полувалы 75 и разделители 2 всех ступеней ОРМ. Две (а не одна) рейки 87 используются для снятия части нагрузки с разделителя 2. За пределами ступеней ОРМ или в промежуточных местах, рейки 87 связаны с поршневым регулятором давления или с другим управляющим приводом. Поршень 4, УСЭ 5 и ротор 3 принципиально не отличаются от ОРМ по фиг.1. Небольшие различия могут быть в длине ступени (без втулки 58 она короче), толщине поршня 4 (поршень 4 может быть немного тоньше, т.к. разделитель 2 в этом варианте менее прочный) и т.п. Большой угол регулировки делает машину реверсивной, т.е. направление движения рабочего тела за счет изменения угла разделителя может изменяться на противоположное. Максимальная величина перепада давления на ступень в этом исполнении ограничена прочностью разделителя 2. On the outside of the housings 1 of the steps 61, 62 (Fig. 13), two grooves 86 are made parallel to the axis 6. The grooves 86 on the size of the teeth touch the side of the holes 72. In the grooves 86 the rails 87 with teeth 88 are tightly placed in separate sections. Assembled, the rails 87 are in gearing with the convex hat 79 of the rotary half shaft 75. When two rails 87 are synchronously moved, all the rotary half shafts 75 and the dividers 2 of all ORM stages are synchronously rotated in one direction. Two (and not one) rails 87 are used to relieve part of the load from the separator 2. Outside the ORM stages or in intermediate places, the rails 87 are connected to a piston pressure regulator or to another control drive. The piston 4, SSE 5 and the rotor 3 do not fundamentally differ from the ORM in figure 1. Small differences can be in the length of the step (without the sleeve 58 it is shorter), the thickness of the piston 4 (the piston 4 may be slightly thinner, since the separator 2 in this embodiment is less durable), etc. A large adjustment angle makes the machine reversible, i.e. the direction of movement of the working fluid by changing the angle of the separator can be reversed. The maximum pressure drop per stage in this design is limited by the strength of the splitter 2.

Другое исполнение разделителя 2 (фиг.14) позволяет увеличить величину максимального давления ступени ОРМ. Для этого центральная направляющая часть 140 (фиг.15) разделителя 2 в форме плоского кольца, с центральным отверстием 31 и торцами 32, заключена в оболочку 89 со сферообразной внутренней поверхностью 90, т.е. угол наклона направляющей части 140 зафиксирован относительно оболочки 89, или разделитель 2 выполнен цельно с ней. Такое исполнение увеличивает жесткость разделителя 2. Внешняя поверхность 91 (фиг.14) оболочки 89 концентрична внутренней поверхности 90 (фиг.15) и, для удобства выполнения, сферообразна. В оболочке 89 имеется центральное сквозное вытянутое отверстие 92, позволяющее пропускать вал 10 (фиг.14) ротора 3 при разных допустимых углах наклона разделителя 2 к плоскости вращения ротора 3. В данном примере отверстие 92 пропускает вал 10 при углах наклона направляющей части 140 разделителя 2 от 0 до 25 градусов. Роль сферообразной полости 35 по образованию камерообразующих полостей 46, в этом исполнении, выполняет сферообразная полость 93, образованная внутри оболочки 89. Для возможности сборки машины, разделитель 2, дополненный оболочкой 89, выполнен из двух частей, разъем 94 (фиг.15) между которыми проходит приблизительно через центр разделителя 2 вдоль его плоскости поворота. Для крепления двух частей разделителя 2 между собой, на оболочке разделителя вдоль разъема 94 имеется фланец 95. Крепление выполнено при помощи штифт-винтов (не показаны), для чего на фланцах 95 выполнены отверстия 109. Для зацепления между собой двух полуколец направляющей части 140 разделителя 2, в местах разъёма 94, на них имеется паз под закладку штифта или шпонки. На разъеме 42 частей 40 (на фиг.15 отсутствует) и 41 корпуса 1, по периметру полости 35, имеется круговой паз 96 для размещения фланцев 95 оболочки 89. Окна 43 входа и окна 44 выхода остаются на поверхности полости 35 корпуса 1, которая уже может иметь другую форму, например, форму поверхности вращения относительно оси 97 поворота разделителя 2. Но более удобно выполнять её^* сферообразной. Для прохода рабочего тела через оболочку 89 к окнам входа 43 и окнам выхода 44, расположенным на корпусе 1, на оболочке 89 разделителя 2, симметрично относительно поворотной плоскости имеются проходы 98. Они вьшолнены в виде одного ромбообразного большого отверстия 99 и нескольких небольших отверстий 100. Большое отверстие 99 выполнено на участке оболочки 89, который при любом допустимом угловом положении разделителя 2 находится напротив окна 43 входа / окна 44 выхода. Небольшие отверстия 100 вьшолнены на участках оболочки 89, которые не при любом допустимом угловом положении разделителя 2 находятся напротив окна входа 43 / окна выхода 44, т.е. существуют положения разделителя 2, при которых небольшие отверстия 100 могут не сообщаться с окнами входа 43 или окнами выхода 44. Такое исполнение входных / выходных проходов 98 позволяют убрать влияние углового положения разделителя 2 на фазы перепуска машины. Общая форма прохода 98 (со всеми его отверстиями 99, 100) похожа на трапецию. Проходы 98 расположены симметрично относительно оболочки 89, но не симметрично относительно направляющей части 140 разделителя 2, т.к. она расположена под наклоном к плоскости симметрии оболочки 89. Понятие небольшое отверстие 100— качественное, т.к. оптимальный размер зависит от вязкости рабочего тела, доли утечек в подаче машины и определяется для каждых конкретных условий применения. Важен сам факт отдельности таких отверстий 100, т.е. то, что они не сливаются с другими отверстиями 100. Чем меньше размер отверстий 100, тем больше точность соблюдения оптимальных фаз перепуска рабочего тела, но больше процент гидравлических потерь. Чем больше размер отверстий 100, тем меньше точность соблюдения оптимальных фаз перепуска рабочего тела, но меньший процент гидравлических потерь на них. Для большей жесткости разделителя 2, большое отверстие 99 Тоже может быть заменено набором небольших отверстий, хотя это немного увеличивает гидравлическое сопротивление. Небольшие отверстия могут располагаться и на других участках оболочки 89 для выравнивания давления внутри и снаружи оболочки 89. Это позволяет снизить нагрузку на оболочку 89 от перепада давления рабочего тела и, тем самым, снизить ее требуемую толщину и, соответственно, массу и габариты машины. Перепад давления при этом воспринимает корпус 1, который в любом случае на это рассчитан. Another embodiment of the separator 2 (Fig. 14) makes it possible to increase the maximum pressure of the ORM stage. For this, the central guide portion 140 (Fig. 15) of the spacer 2 in the form of a flat ring, with a central hole 31 and ends 32 is enclosed in a sheath 89 with a sphere-like inner surface 90, i.e. the angle of inclination of the guide portion 140 is fixed relative to the shell 89, or the separator 2 is made integrally with it. This design increases the rigidity of the separator 2. The outer surface 91 (Fig.14) of the shell 89 is concentric with the inner surface 90 (Fig.15) and, for convenience, is sphere-shaped. The casing 89 has a central through elongated hole 92 that allows the shaft 10 (Fig. 14) of the rotor 3 to be passed at different permissible angles of inclination of the separator 2 to the plane of rotation of the rotor 3. In this example, the hole 92 passes the shaft 10 at angles of inclination of the guide portion 140 of the separator 2 from 0 to 25 degrees. The role of the sphere-shaped cavity 35 in the formation of chamber-forming cavities 46, in this embodiment, is played by the sphere-shaped cavity 93 formed inside the shell 89. For the machine to be assembled, the separator 2, supplemented by the shell 89, is made of two parts, a connector 94 (Fig. 15) between which passes approximately through the center of the separator 2 along its rotation plane. For fastening the two parts of the separator 2 to each other, on the shell of the separator along the connector 94 there is a flange 95. The fastening is done using pin screws (not shown), for which holes 109 are made on the flanges 95. To engage the two half rings of the guide part 140 of the separator 2, in the places of the connector 94, they have a groove under the tab of the pin or key. At the connector 42 of parts 40 (not shown in FIG. 15) and 41 of the housing 1, along the perimeter of the cavity 35, there is a circular groove 96 for accommodating the flanges 95 of the shell 89. The entrance windows 43 and the exit windows 44 remain on the surface of the cavity 35 of the housing 1, which is already may have a different shape, for example, the shape of the surface of rotation relative to the axis 97 of rotation of the separator 2. But it is more convenient to make it ^* sphere-like. For the passage of the working fluid through the shell 89 to the inlet windows 43 and the exit windows 44 located on the housing 1, on the shell 89 of the separator 2, there are passages 98 symmetrically with respect to the turning plane. They are made in the form of one rhomboid-shaped large opening 99 and several small holes 100. A large hole 99 is made in the area of the shell 89, which for any acceptable angular position of the separator 2 is opposite the input window 43 / output window 44. Small holes 100 are made in sections of the shell 89, which are not at any acceptable angular position of the separator 2 opposite the entry window 43 / exit window 44, i.e. there are provisions of the separator 2, in which small openings 100 may not communicate with the input windows 43 or output windows 44. Such a design of the input / output passages 98 can remove the influence of the angular position of the separator 2 on the bypass phases cars. The overall shape of the passage 98 (with all its openings 99, 100) is similar to a trapezoid. The passages 98 are located symmetrically with respect to the shell 89, but not symmetrically with respect to the guide portion 140 of the separator 2, because it is located at an angle to the plane of symmetry of the shell 89. The concept of a small hole 100 is qualitative, because the optimal size depends on the viscosity of the working fluid, the proportion of leaks in the machine feed and is determined for each specific application. What is important is the fact that such holes 100 are separate, i.e. that they do not merge with other openings 100. The smaller the size of the openings 100, the greater the accuracy of observing the optimal phases of the bypass of the working fluid, but the greater the percentage of hydraulic losses. The larger the size of the holes 100, the less accurate the observance of the optimal phases of the bypass of the working fluid, but the smaller the percentage of hydraulic losses on them. For greater rigidity of the splitter 2, the large hole 99 can also be replaced with a set of small holes, although this slightly increases the hydraulic resistance. Small holes can be located on other parts of the shell 89 to equalize the pressure inside and outside the shell 89. This allows you to reduce the load on the shell 89 from the pressure drop of the working fluid and, thereby, reduce its required thickness and, accordingly, the weight and dimensions of the machine. In this case, the pressure difference is perceived by the housing 1, which in any case is designed for this.

Окна входа 43 и окна выхода 44, как и в предыдущем примере, располагаются в области 38 взаимодействия корпуса 1 с ротором 3. Но корпус 1 с ротором 3 взаимодействуют, в этом варианте, через промежуточную деталь - оболочку 89 разделителя 2, которая уплотняет контакт корпуса 1 с ротором 3, но благодаря проходам 98, пропускает рабочее тело в направлении между каналами 14 (фиг.2, 14) ротора и окнами входа 43 / окнами выхода 44, расположенными на корпусе 1. Т.е. дырчатая оболочка 89 препятствует проходу рабочего тела вдоль зазора между корпусом 1 и ротором 3 и пропускает его в поперечном направлении. Для ограничения степеней свободы разделителя 2 в полости 35, на нем имеются две полуоси 101 (фиг.14) в виде соосных цилиндрических выступов, геометрическая ось которых проходит через центр оболочки 89 вдоль оси 97 поворота (перпендикулярно плоскости поворота) разделителя 2. На частях 41, 40 (на фиг.15 не показана, т.к. внутренняя её часть зеркальна части 40) корпуса 1 имеются цилиндрические углубления 102 (фиг.15) под полуоси 101. The input windows 43 and the output windows 44, as in the previous example, are located in the interaction region 38 of the housing 1 with the rotor 3. But the housing 1 interacts with the rotor 3, in this embodiment, through the intermediate part - the shell 89 of the separator 2, which seals the contact of the housing 1 with the rotor 3, but thanks to the passages 98, it passes the working fluid in the direction between the channels 14 (figure 2, 14) of the rotor and the input windows 43 / output windows 44 located on the housing 1. That is, hole-shaped shell 89 prevents the passage of the working fluid along the gap between the housing 1 and the rotor 3 and passes it in the transverse direction. To limit the degrees of freedom of the separator 2 in the cavity 35, there are two half shafts 101 (FIG. 14) on it in the form of coaxial cylindrical protrusions, the geometric axis of which passes through the center of the shell 89 along the axis of rotation 97 (perpendicular to the plane of rotation) of the separator 2. In parts 41 40 (not shown in FIG. 15, since its inner part is a mirror part 40) of the housing 1 there are cylindrical recesses 102 (FIG. 15) under the axle shaft 101.

Для управления углом разделителя 2 (направляющей части 140), на цилиндрической поверхности фланцев 95 выполнены зубья 82. Наклон разделителя 2 контролируется при помощи рейки 87, размещенной в пазу 86 корпуса 1, находящемся на стыке частей 40 и 41, и задевающем на размер зубьев 82 пазы 96 ступеней 61, 62. To control the angle of the separator 2 (guide part 140), teeth 82 are made on the cylindrical surface of the flanges 95. The inclination of the separator 2 is controlled by the rail 87, placed in the groove 86 of the housing 1, located at the junction of parts 40 and 41, and touching the size of the teeth 82 grooves 96 steps 61, 62.

Подвод рабочего тела выполнен посредством подводящих каналов 103 (фиг.16) и отводящих каналов 104, идущих по поверхности корпуса 1 вдоль оси 6 по ступеням 61, 62. Симметрично с двух сторон от паза 86, проходят два отводящих канала 104, а симметрично от диаметрально противоположной линии разъёма 42, идут два подводящих канала 103. По сути, это один канал 103, но для симметрии запрессовки в трубу 63 (показана ранее на фиг.8), у него по середине оставлено ребро жесткости 105. Между каналами 103 и 104 на частях 40 и 41 выходят проходы 106 от окон 43 входа и окон 44 выхода рабочего тела и соединяются с каналами 103 и 104 соответственно. The supply of the working fluid is made by means of the supply channels 103 (Fig. 16) and the discharge channels 104, extending along the surface of the housing 1 along the axis 6 along the steps 61, 62. Two discharge channels 104 pass symmetrically on both sides of the groove 86, and diametrically from the the opposite line of the connector 42, there are two supply channels 103. In fact, this is one channel 103, but for the symmetry of the insertion into the pipe 63 (shown earlier in Fig. 8), it has a stiffener 105 in the middle. Between the channels 103 and 104 on parts 40 and 41 exit passages 106 from the entrance windows 43 and the exit windows 44 of the body and connected to the channels 103 and 104, respectively.

По разъёму 42, с диаметрально противоположной стороны от паза 86, идет цилиндрическое отверстие 107 под прокладку трубки, связывающей гидравлически вход ОРМ с выходом для подвода низкого / высокого давления для осевой разгрузки ротора 3. Connector 42, from the diametrically opposite side of groove 86, has a cylindrical hole 107 for a tube gasket that hydraulically connects the ORM to the outlet for low / high pressure supply for axial unloading of the rotor 3.

Для взаимной ориентации соседних корпусов 1 ступеней ОРМ по углу относительно оси 6, на торцах 52, 57 имеются отверстия 108 под штифты. Аналогичные отверстия 108, для фиксации положения частей 40, 41 между собой, имеются на плоскости разъёма 42 (фиг.15). Каналы 103 / 104 (фиг.16) гидравлически параллельных ступеней сообщаются, а при переходе к следующей гидравлически последовательной ступени, канал 103 настоящей ступени заканчивается, а канал 104 настоящей ступени переходит в канал 103 следующей ступени. Для этого в следующей группе гидравлически параллельных ступеней проходы 106 выходят в противоположных направлениях, из-за чего каналы 103 и 104 меняются местами. А в следующей за ними группе проходы 106 выполнены, как в настоящих ступенях 61, 62, и т.д. For the mutual orientation of adjacent buildings 1 of the ORM stages in an angle relative to the axis 6, at the ends 52, 57 there are holes 108 for pins. Similar holes 108, for fixing the position of the parts 40, 41 between themselves, are on the plane of the connector 42 (Fig. 15). Channels 103/104 (Fig. 16) of hydraulically parallel stages are communicated, and when moving to the next hydraulically sequential stage, channel 103 of this stage ends, and channel 104 of this stage passes to channel 103 of the next stage. To do this, in the next group of hydraulically parallel steps, the passages 106 exit in opposite directions, due to which the channels 103 and 104 are swapped. And in the group following them, the passages 106 are made, as in the present steps 61, 62, etc.

Форма внешней поверхности 91 и поверхности полости 35 в этом варианте не обязательно должна быть сферообразной. Эти поверхности могут быть любыми поверхностями вращения относительно оси 97, например, цилиндрами. Но сферообразное исполнение позволяет уменьшить размер и вес. The shape of the outer surface 91 and the surface of the cavity 35 in this embodiment need not be sphere-shaped. These surfaces can be any surfaces of revolution relative to axis 97, for example, cylinders. But the sphere-like design allows to reduce the size and weight.

Другой способ изменения угла наклона направляющей части 140 разделителя 2 (фиг.17) состоит в том, что оболочку 89 разделителя 2 выполняют в виде кольца ПО. Внутренняя поверхность 90 кольца ПО ограничена сферообразной поверхностью, близкой (с точностью до допусков) по диаметру к диаметру полости 35. Внешняя поверхность 91 тоже сферообразна и концентрична внутренней поверхности 90, торцы 136 плоские. Направляющая часть 140 разделителя 2 находится в кольце 110 под углом к нему, т.е. установлена под фиксированным углом, например, при помощи паза, или выполнена зацело. Т.е. центральное отверстие 31 концентрично внутренней поверхности 90, а торцы 32 (или плоскость) направляющей части 140 разделителя 2 расположены под углом (в данном примере 21 градус) к торцам 136 кольца 110. По сути, участок корпуса 1 - наклонное кольцо 110 вместе с направляющей частью 140 разделителя 2, установленной в нем, выделен в отдельную деталь - поворотный разделитель 111 (используется далее на фиг.21, 26). На корпусе 1 (фиг.18) при этом выполняется паз 112, проходящий симметрично через центр полости 35, под углом (в данном примере 21 градус) к плоскости вращения ротора 3 (другими словами, ось вращения его образующей проходит под углом к оси 6). Он ограничен сферообразной боковой поверхностью 113, концентричной полости 35, и двумя торцами 114 в виде плоских колец. Паз 112 выполнен симметрично относительно плоскости разъёма 42. Another way to change the angle of inclination of the guide part 140 of the separator 2 (Fig. 17) is that the shell 89 of the separator 2 is made in the form of a software ring. The inner surface 90 of the PO ring is bounded by a sphere-shaped surface that is close (up to tolerances) in diameter to the diameter of the cavity 35. The outer surface 91 is also spherical and concentric with the inner surface 90, the ends 136 flat. The guide portion 140 of the spacer 2 is in the ring 110 at an angle to it, i.e. installed at a fixed angle, for example, using a groove, or made integrally. Those. the central hole 31 is concentric with the inner surface 90, and the ends 32 (or the plane) of the guide part 140 of the separator 2 are located at an angle (in this example, 21 degrees) to the ends 136 of the ring 110. In fact, the body portion 1 is an inclined ring 110 together with the guide part 140 of the separator 2 installed therein, is allocated in a separate part - the rotary separator 111 (used further in Fig.21, 26). In this case, on the housing 1 (Fig. 18), a groove 112 is performed, which passes symmetrically through the center of the cavity 35, at an angle (in this example, 21 degrees) to the plane of rotation of the rotor 3 (in other words, the axis of rotation of its generatrix passes at an angle to axis 6) . It is bounded by a sphere-shaped lateral surface 113, concentric cavity 35, and two ends 114 in the form of flat rings. The groove 112 is made symmetrically relative to the plane of the connector 42.

Для возможности сборки, поворотный разделитель 111 (фиг.17) выполнен из двух частей 115 и 116. Разъём 117 между ними, для удобства выполнения «напроход», проходит через всю деталь насквозь, приблизительно через центр направляющей части 140 разделителя 2, параллельно плоскости симметрии поворотного разделителя 111, в виде двугранного угла 118, и далее, по одну сторону от плоскости симметрии симметрично плоскости направляющей части 140 разделителя 2, в обе стороны от тела направляющей части 140 по кольцу ПО, формируя в нем прямоугольные выступы 119, на, приблизительно, диаметрально противоположных местах части 115 и ответные пазы под него на части 116. Для фиксации частей 115 и 116 между собой, на стыке выступов 119 и пазов выполнены отверстия 121 под штифты. На внешней поверхности 91 части 115 выполнены зубья 122 на участке, прилегающем к разъёму 117 с угловой протяженностью приблизительно в 100 градусов вокруг оси симметрии кольца 110. For the possibility of assembly, the rotary separator 111 (Fig. 17) is made of two parts 115 and 116. The connector 117 between them, for the convenience of the “pass”, passes through the entire part through and through approximately the center of the guide part 140 of the separator 2, parallel to the plane of symmetry rotary separator 111, in the form of a dihedral angle 118, and then, on one side of the plane of symmetry symmetrically to the plane of the guide part 140 of the separator 2, on both sides of the body of the guide part 140 along the ring PO, forming rectangular protrusions 119 in it, about itelno diametrically opposite positions part 115 and response slots for his part 116. For fixing portions 115 and 116 are interconnected at the junction protrusions 119 and grooves 121 provided with holes for pins. On the outer surface 91 of part 115, teeth 122 are made in a portion adjacent to the connector 117 with an angular extent of approximately 100 degrees about the axis of symmetry of the ring 110.

По внешней стороне корпуса 1 (фиг.18) по поверхности одной из его частей - части 40, выполнен паз 86 вдоль оси 6 с сечением в виде сектора кольца. Паз 86 задевает на величину зуба 122 паз 112 в месте его максимального наклона. В пазу 86 размещается рейка 87 (фиг.19), имеющая сечение, ответное сечению паза 86, в виде сектора кольца. На отдельных ее участках на внутренней цилиндрической поверхности выполнены зубья 123 для взаимодействия с зубьями 122. В данном примере зубья 123 выполнены под углом около 45 градусов к оси 6. Направление перемещения рейки 87 в пазу 86 частично совпадает с направлением вращения кольца ПО, что улучшает условия их зубчатого зацепления. При повороте поворотного разделителя 111, направляющая часть 140 разделителя 2 изменяет угол наклона к плоскости вращения ротора 3, изменяя подачу ОРМ, но при этом имеется и отрицательный эффект - относительно оси 6 поворачиваются точки максимального наклона направляющей части 140 разделителя 2, с угловым положением которых связано положение окон 43 входа и окон 44 выхода рабочего тела. Для компенсации этого эффекта, окна входа 43 и окна выхода 44 выполняются на поворотной втулке 124 (фиг.20). Поворотная втулка 124 имеет форму отрезка трубы с концентричными цилиндрическими внутренней и внешней поверхностью. Диаметр внутренней поверхности близок к диаметру поверхности 9. Они взаимодействуют друг с другом. На ней симметрично вьшолнены два окна 43 входа и два окна 44 выхода. Окна входа 43 осе симметричны окнам 44 выхода и пара окон 43, 44 находится центрально симметрично по отношению к центру втулки 124 другой паре окон 43, 44. Угловая протяженность каждого окна 43, 44 в данном примере - оборота вокруг оси втулки 124. В плоскости симметрии втулки 124, перпендикулярной её оси, концентрично втулке 124, расположен выступ 125 в виде сектора плоского кольца с зубьями 126 на внешней цилиндрической поверхности (другими словами, сектор шестеренки). На отдельных участках рейки 87 (фиг.21), между участками, на которых вьшолнены зубья 123, вьшолнены зубья 127, ответные зубьям 126. Они вьшолнены под меньшим углом к рейке 87, чем зубья 123. Соотношение между углами зубьев 123 и зубьев 126 рассчитывается из условия, что поворотная втулка 124 должна поворачиваться рейкой 87 относительно оси 6 вдвое медленнее, чем поворотный разделитель 111 поворачивается рейкой 87 в пазу 112. Для возможности сборки на роторе 3, втулка 124 (фиг.20) выполняется из двух частей. Разъем 120 между ними симметричен относительно плоскости симметрии втулки и проходит через внутреннюю поверхность втулки 124 в её диаметрально противоположных местах вдали от окон 43, 44, по радиусу, далее под прямым углом к нему и далее снова под прямым углом в прежнем направлении, образуя ступеньки. Между собой части втулки 124 соединяются с помощью штифтов, для которых в ступеньке разъема 120 вьшолнены радиальные отверстия. Жесткость втулки 124 обеспечивается за счет толщины её стенок. On the outside of the housing 1 (Fig. 18) on the surface of one of its parts - part 40, a groove 86 is made along axis 6 with a section in the form of a ring sector. The groove 86 touches the size of the tooth 122 groove 112 in the place of its maximum inclination. In the groove 86 is placed the rail 87 (Fig.19), having a cross section corresponding to the cross section of the groove 86, in the form of a sector of the ring. In its separate sections on the inner cylindrical surface, teeth 123 are made for interacting with teeth 122. In this example, teeth 123 are made at an angle of about 45 degrees to axis 6. The direction of movement of the rail 87 in the groove 86 partially coincides with the direction of rotation of the ring PO, which improves conditions their gearing. When the rotary separator 111 is rotated, the guide part 140 of the separator 2 changes the angle of inclination to the plane of rotation of the rotor 3, changing the feed of the OPM, but there is also a negative effect - the maximum inclination of the guide part 140 of the separator 2, with the angular position of which the position of the entry windows 43 and the exit windows 44 of the working fluid. To compensate for this effect, the input window 43 and the output window 44 are performed on the rotary sleeve 124 (Fig.20). The rotary sleeve 124 is in the form of a pipe segment with concentric cylindrical inner and outer surfaces. The diameter of the inner surface is close to the diameter of surface 9. They interact with each other. It symmetrically executed two input windows 43 and two output windows 44. The entry windows 43 are symmetrical to the exit windows 44 and the pair of windows 43, 44 is centrally symmetrical with respect to the center of the sleeve 124 to the other pair of windows 43, 44. In this example, the angular length of each window 43, 44 is a revolution around the axis of the sleeve 124. In the plane of symmetry the sleeve 124, perpendicular to its axis, concentric with the sleeve 124, is a protrusion 125 in the form of a sector of a flat ring with teeth 126 on the outer cylindrical surface (in other words, the gear sector). In separate sections of the rack 87 (Fig. 21), between the sections on which the teeth 123 are machined, the teeth 127 are machined corresponding to the teeth 126. They are made at a smaller angle to the rail 87 than the teeth 123. The ratio between the angles of the teeth 123 and teeth 126 is calculated from the condition that the rotary sleeve 124 should be rotated by the rail 87 relative to the axis 6 twice as slow as the rotary divider 111 is rotated by the rail 87 in the groove 112. For the possibility of assembly on the rotor 3, the sleeve 124 (Fig. 20) is made of two parts. The connector 120 between them is symmetrical about the plane of symmetry of the sleeve and passes through the inner surface of the sleeve 124 in its diametrically opposite places away from the windows 43, 44, along the radius, then at right angles to it and then again at right angles in the same direction, forming steps. Between themselves, the parts of the sleeve 124 are connected using pins for which radial holes are made in the step of the connector 120. The stiffness of the sleeve 124 is provided due to the thickness of its walls.

Полувалы 10 (фиг.21) ротора 3 вьшолняются большего диаметра, чем в ОРМ по фиг.1, т.к. каналы 14 для прохода рабочего тела, начинаясь на усеченных конических поверхностях 8, вьшолняются внутри ротора 3 и выходят наружу в виде окон 128 уже на цилиндрической поверхности 9. Угловая протяженность окон в данном примере - V* оборота вокруг оси 6. В середине окна 128 оставлено ребро жесткости 129. Каналы 103 подвода и каналы 104 (фиг.19) отвода рабочего тела выполнены на внешней поверхности корпуса 1 в осевом направлении. На показанных ступенях, два канала 103 примыкают к пазу 86, и два канала 104 находятся на противоположной стороне корпуса 1 и разделены ребром жесткости 105. На следующей за ними гидравлически последовательной ступени каналы 103 и 104 меняются местами. Внутри ребра жесткости 105 через все ступени ОРМ проходит отверстие 107 для сообщения области входа ОРМ с областью выхода ОРМ. Через него из одной области в другую подводится давление, необходимое для гидравлической осевой разгрузки общего ротора 3 и для привода системы управления рейкой 87 (подачей ОРМ). The half-shafts 10 (Fig. 21) of the rotor 3 are larger in diameter than in the ORM of Fig. 1, because channels 14 for the passage of the working fluid, starting on truncated conical surfaces 8, are filled inside the rotor 3 and go out in the form of windows 128 already on the cylindrical surface 9. The angular length of the windows in this example is V * rotation around axis 6. In the middle of the window 128 is left stiffener 129. Channels 103 the supply and channels 104 (Fig.19) of the removal of the working fluid is made on the outer surface of the housing 1 in the axial direction. In the steps shown, the two channels 103 are adjacent to the groove 86, and the two channels 104 are on the opposite side of the housing 1 and are separated by a stiffener 105. At the next hydraulically sequential stage, the channels 103 and 104 are interchanged. Inside the stiffener 105, an opening 107 passes through all the stages of the ORM to communicate the ORM entry region with the ORM exit region. Through it, from one region to another, the pressure necessary for the hydraulic axial unloading of the common rotor 3 and for the drive of the rail control system 87 (feed ORM) is applied.

В корпусе 1, в отверстиях 36 (фиг.18), имеется цилиндрическая полость 130 под втулку 124, имеющая диаметр, близкий к диаметру внешней поверхности втулки 124. На ее поверхность выходят проходы 131 для рабочего тела из каналов 103 и 104 (фиг.19) в область расположения окон 43 и 44 соответственно. Проходы 131 выходят на внешнюю поверхность корпуса 1 между каналами 103 и 104 и имеют выход или в канал 103 или в канал 104, в зависимости от положения ступени в ОРМ и положения прохода 131 на ней. Внешняя поверхность втулки 124 взаимодействует с поверхностью полости 130. В центре полости 130 имеется плоский паз 132 под выступ 125. Угловая протяженность паза 132 больше угловой протяженности выступа 125 на угол регулирования (в данном примере на 34 градуса). In the housing 1, in the holes 36 (Fig. 18), there is a cylindrical cavity 130 under the sleeve 124, having a diameter close to the diameter of the outer surface of the sleeve 124. Passages 131 for the working fluid from the channels 103 and 104 go to its surface (Fig. 19 ) to the area of the windows 43 and 44, respectively. The passages 131 go to the outer surface of the housing 1 between channels 103 and 104 and have an exit either to channel 103 or to channel 104, depending on the position of the stage in the ORM and the position of the passage 131 on it. The outer surface of the sleeve 124 interacts with the surface of the cavity 130. In the center of the cavity 130 there is a flat groove 132 for the protrusion 125. The angular length of the groove 132 is greater than the angular length of the protrusion 125 by the angle of regulation (in this example, 34 degrees).

В местах стыковки гидравлически параллельных ступеней, соответствующие каналы разных ступеней сообщаются друг с другом, а в местах стыковки гидравлически последовательных ступеней, сообщается только канал 104 для выходного давления одной ступени с каналом 103 для входного давления следующей ступени. Как и в примере по фиг. 16, нужные для стыковки каналы 103 и 104 гидравлически последовательных ступеней оказываются друг напротив друга. At the junctions of the hydraulically parallel stages, the corresponding channels of different stages communicate with each other, and at the junctions of the hydraulically sequential stages, only the channel 104 for the outlet pressure of one stage is communicated with the channel 103 for the inlet pressure of the next stage. As in the example of FIG. 16, the channels 103 and 104 of the hydraulically sequential steps necessary for joining are opposite each other.

Как и в предыдущем варианте, можно считать, что окна 43 входа и окна 44 выхода расположены на корпусе 1 в области его взаимодействия с ротором 3, но они взаимодействуют через промежуточную деталь - втулку 124, уплотняющую их контакт. Но в добавление к предыдущему варианту, втулка 124 активно смещает границы окон 43 входа и окон 44 выхода. As in the previous embodiment, we can assume that the input windows 43 and the output windows 44 are located on the housing 1 in the region of its interaction with the rotor 3, but they interact through an intermediate part - a sleeve 124, which seals their contact. But in addition to the previous embodiment, the sleeve 124 actively shifts the boundaries of the entry windows 43 and exit windows 44.

Другим способом управления втулкой 124 (фиг.22) является выполнение винтового паза 133 на втулке 124 в промежутке между окнами 43, 44 вместо выступа 125. Тогда на рейке 87 вместо зубьев 127 выполняется высокий зуб 134 для взаимодействия с винтовым пазом 133. На корпусе 1 вместо паза 132 выполняется сквозной паз, идущий вдоль оси 6 внутри паза 86 на длине полости 130. Зуб 134 имеет две боковые поверхности, ответные винтовому пазу 133 и две боковые поверхности, ответные пазу в корпусе 1. Another way to control the sleeve 124 (Fig.22) is the implementation of a screw groove 133 on the sleeve 124 in the interval between the windows 43, 44 instead of the protrusion 125. Then, on the rail 87 instead of the teeth 127, a high tooth 134 is made to interact with the screw groove 133. On the housing 1 instead of groove 132, a through groove running along axis 6 inside the groove 86 along the length of the cavity 130. Tooth 134 has two lateral surfaces corresponding to the helical groove 133 and two lateral surfaces corresponding to the groove in the housing 1.

Среди простых возможных модификаций - выполнение поверхности торцов 136 кольца 110 и ответных им торцов 114 паза 112, для удобства выполнения паза 112 электроэрозионным способом, конической. Вместо сферообразной внешней поверхности 91 кольца ПО может использоваться другая, например цилиндрическая поверхность. Положение поворотного разделителя 111 и поворотной втулки 124 может контролироваться валом с имеющимися на нем шестеренками, а не рейкой 87. Поскольку втулка 124 поворачивается на угол, меньший углового размера окон 43, 44, то часть окон 43, 44 меньшего углового размера, может быть выполнена на корпусе 1, как в примере по фиг.1. Among the simple possible modifications is the execution of the surface of the ends 136 of the ring 110 and the ends 114 corresponding to them of the groove 112, for the convenience of performing the groove 112 by the electroerosive method, conical. Instead of a sphere-shaped outer surface 91 of the software ring, another, for example a cylindrical surface, can be used. The position of the rotary separator 111 and the rotary sleeve 124 can be controlled by the shaft with the gears on it, and not by the rail 87. Since the sleeve 124 is rotated by an angle smaller than the angular size of the windows 43, 44, part of the windows 43, 44 of a smaller angular size can be made on the housing 1, as in the example of figure 1.

У варианта машины по фиг.13 перепад давления ограничен прочностью разделителя 2, у машины по фиг.14 ограничен угол регулирования, у машины по фиг.19 появляется лишняя деталь - перепускная втулка 124. Следующий вариант машины (фиг.26) лишен этих недостатков. Для этого центральная направляющая часть 140 разделителя 2 (фиг.23) в форме плоского кольца, с центральным отверстием 31 и торцами 32, заключена в оболочку 89 со сферообразной внутренней поверхностью 90 и концентричной ей сферообразной внешней поверхностью 91. В оболочке 89 имеется круглое центральное сквозное отверстие 92, позволяющее пропускать вал 10 ротора 3 при нулевом и при максимальном допустимом угле наклона направляющей части 140 разделителя 2 к плоскости вращения ротора 3. В данном примере отверстие 92 пропускает вал 10 при углах наклона направляющей части 140 от 0 до 25 градусов. Роль сферообразной рабочей полости 35 по образованию камерообразующих полостей 46, в этом исполнении, выполняет сферообразная полость, 93 образованная внутри оболочки 89. In the variant of the machine of FIG. 13, the pressure difference is limited by the strength of the separator 2, the angle of the machine of FIG. 14 is limited, and the machine of FIG. 19 has an extra detail - the bypass sleeve 124. The next version of the machine (FIG. 26) is devoid of these disadvantages. For this, the central guide portion 140 of the separator 2 (Fig. 23) in the form of a flat ring, with a central hole 31 and ends 32, is enclosed in a shell 89 with a sphere-shaped inner surface 90 and a concentric sphere-shaped outer surface 91. In the shell 89 there is a round central through hole 92, allowing the shaft 10 of the rotor 3 to be passed at zero and at the maximum allowable angle of inclination of the guide part 140 of the separator 2 to the plane of rotation of the rotor 3. In this example, the hole 92 passes the shaft 10 at angles of inclination of the direction The part of 140 is from 0 to 25 degrees. The role of the sphere-shaped working cavity 35 in the formation of chamber-forming cavities 46, in this embodiment, is played by the sphere-shaped cavity 93 formed inside the shell 89.

Для управления угловым положением направляющей части 140 такого поворотного разделителя 111, на поверхности оболочки 89 имеется несколько выступов 135. Их минимальное число - два. В данном примере выполнено три выступа 135. Каждый выступ 135 вьшолнен в виде цилиндра, ориентированного вдоль радиуса оболочки 89. Выступы 135 разнесены вдоль кольца разделителя 2 примерно на углы в 90 градусов и немного разнесены вдоль оси 137 оболочки 89. На поверхности оболочки 89 выполнены зубья 138 (пазы), наклон которых к оси 137 изменяется (как у косозубой шестерни, только наклон зубьев 138 плавно изменяется от зуба к зубу). To control the angular position of the guide portion 140 of such a rotary separator 111, there are several protrusions 135 on the surface of the sheath 89. Their minimum number is two. Three protrusions 135 are made in this example. Each protrusion 135 is made in the form of a cylinder oriented along the radius of the shell 89. The protrusions 135 are spaced along the spacer ring 2 by approximately 90 degrees and slightly spaced along the axis 137 of the shell 89. On the surface of the shell 89 teeth 138 (grooves) are made, the inclination of which to the axis 137 changes (as with a helical gear, only the inclination of teeth 138 smoothly changes from tooth to tooth).

Для возможности сборки машины, разделитель 2, дополненный оболочкой 89, выполнен из двух частей, разъем 117 между которыми проходит приблизительно через центр направляющей части 140 разделителя 2 и состоит из прямоугольных выступов 119 вдоль плоскости разделителя 2 и ответных им пазов. На одном из выступов 119 в центре разделителя 2 выполнено два двугранных угла 118 с вершинами, направленными в противоположные стороны по направлению вдоль плоскости разделителя 2. Направление образующей разъема 117 немного отклоняется от плоскости направляющей части 140 разделителя 2, поэтому каждая из вершин двугранных углов 118 приходится на одну из диаметрально противоположных частей направляющей части 140 разделителя 2, так что угол вершиной везде направлен против направления движения поршня 4. Для крепления двух частей разделителя 2 между собой, на стыках плоскостей выступов 119 и пазов имеются отверстия 121 под штифты. In order to be able to assemble the machine, the separator 2, supplemented by the sheath 89, is made of two parts, the connector 117 between which extends approximately through the center of the guide part 140 of the separator 2 and consists of rectangular protrusions 119 along the plane of the separator 2 and its corresponding grooves. On one of the protrusions 119 in the center of the separator 2, two dihedral angles 118 are made with vertices directed in opposite directions in the direction along the plane of the separator 2. The direction of the generatrix of the connector 117 deviates slightly from the plane of the guide part 140 of the separator 2, so each of the vertices of the dihedral angles 118 has on one of the diametrically opposite parts of the guide part 140 of the separator 2, so that the angle of the apex is everywhere directed against the direction of movement of the piston 4. For fastening the two parts of the separator 2 between battle planes at the junctions of the projections 119 and the slots 121 are openings for the pins.

В корпусе 1 (фиг.24, 25) имеется сферообразная полость 35 для размещения оболочки 89. На поверхности полости 35 имеется три (по числу выступов 135) криволинейных направляющих паза 139. На поверхности отверстий 36 корпуса 1 имеются окна входа 43 и окна выхода 44 рабочего тела. Их угловая протяженность приблизительно оборота. На внешней поверхности корпуса 1 имеется паз 86 под рейку 87, идущий вдоль оси 6. С двух сторон относительно паза 86, симметрично расположены каналы 103 и 104. В каждом из них посередине имеется ребро жесткости 105. Для возможности сборки, корпус 1 состоит из двух частей 40 и 41. Плоскость 42 разъема между ними проходит через ребра жесткости 105. Паз 86 оказывается в центре части 40. Окна входа 43 и окна выхода 44 расположены симметрично на частях 40, 41 и связаны проходами 96 с каналами 103 и 104 соответственно. In the housing 1 (Fig.24, 25) there is a sphere-shaped cavity 35 for accommodating the shell 89. On the surface of the cavity 35 there are three (by the number of protrusions 135) curved guide grooves 139. On the surface of the openings 36 of the housing 1 there are entrance windows 43 and exit windows 44 working fluid. Their angular extent is approximately a revolution. On the outer surface of the housing 1 there is a groove 86 under the rail 87, running along the axis 6. On two sides relative to the groove 86, the channels 103 and 104 are symmetrically located. Each of them has a stiffener 105 in the middle. For assembly, the housing 1 consists of two parts 40 and 41. The connector plane 42 between them passes through stiffeners 105. The groove 86 is in the center of part 40. The input windows 43 and output windows 44 are symmetrically located on parts 40, 41 and are connected by passages 96 with channels 103 and 104, respectively.

Направляющая часть 140 разделителя 2 (фиг.23 - 26) изменяет свой наклон к плоскости вращения ротора 3 при повороте разделителя 2 вокруг точки - центра полости 35. У него нет фиксированной оси поворота. Имея дополнительную степень свободы, он выполняет одновременно два движения - наклон (как у машин по фиг.10 - 13 и 14) и поворот вокруг оси симметрии оболочки 89 (как у машины по фиг.17-22). Он наклоняется от -25 градусов через ноль снова до -25 градусов, как позволяет ему отверстие 92, но при этом он успевает повернуться вокруг оси 6, в результате чего отрицательный наклон в -25 градусов становится положительным в +25 градусов. В результате, он может изменять свой наклон в данном примере от угла -25 до угла +25 градусов. Т.е. угол регулировки удваивается. Направляющие пазы 139 можно построить, проследив путь выступов 135 при одновременном наклоне и повороте разделителя 2. Их форма зависит от положения выступов 135. The guide portion 140 of the separator 2 (FIGS. 23 - 26) changes its inclination to the plane of rotation of the rotor 3 when the separator 2 is rotated around a point — the center of the cavity 35. It does not have a fixed rotation axis. Having an additional degree of freedom, he performs two movements simultaneously - a tilt (as with the machines in Figs. 10-13 and 14) and a rotation about the axis of symmetry of the shell 89 (like with the machines of Figs. 17-22). He leans from -25 degrees through zero again to -25 degrees, as the hole 92 allows him, but he manages to turn around axis 6, as a result of which a negative slope of -25 degrees becomes positive at +25 degrees. As a result, he can change his slope in this example from an angle of -25 to an angle of +25 degrees. Those. adjustment angle doubles. Guide grooves 139 can be constructed by following the path of the protrusions 135 while tilting and rotating the spacer 2. Their shape depends on the position of the protrusions 135.

Для уменьшения нагрузки на пары трения, выступы 135 могут иметь форму, ответную пазам 139 (её нетрудно получить обкаткой выступа 135 пазом 139), или они могут быть установлены с возможностью вращения, или для передачи усилий может использоваться промежуточный элемент, например, втулка, одеваемая на цилиндрический выступ 135. Выступы 135 могут быть выполнены на поверхности полости 35, а направляющие пазы 139 - на оболочке 89. Выступов и пазов может быть много. Пространство в отверстии 92, свободное от вала 10 ротора 3, может быть заполнено отдельной деталью, имеющей форму сферического круга с радиальным отверстием под вал, смещенным от центра. Такую деталь имеет смысл использовать для уплотнения рабочей полости при больших углах регулирования, для которых поверхность 11 ротора 3 не перекрывает отверстие 92. Для предотвращения взаимодействия ее с валом 10, вокруг отверстия в детали имеется круговой выступ, а в корпусе - круговой паз под него, расположенный на стыке поверхности 11 и отверстия 36. To reduce the load on the friction pairs, the protrusions 135 may be in the shape corresponding to the grooves 139 (it is easy to obtain by running the protrusion 135 with the groove 139), or they can be mounted rotatably, or an intermediate element, for example, a sleeve, can be worn to transmit forces on a cylindrical protrusion 135. The protrusions 135 can be performed on the surface of the cavity 35, and the guide grooves 139 on the shell 89. There can be many protrusions and grooves. The space in the hole 92, free from the shaft 10 of the rotor 3, can be filled with a separate part, having the shape of a spherical circle with a radial hole for the shaft, offset from the center. It makes sense to use such a part for sealing the working cavity at large control angles, for which the surface 11 of the rotor 3 does not overlap the hole 92. To prevent its interaction with the shaft 10, there is a circular protrusion around the hole in the part, and a circular groove underneath in the case, located at the junction of the surface 11 and the hole 36.

Для снижения внутренних перетоков, можно в каждой ступени 61, 62 использовать для создания перепада давления только часть рабочего цикла, имеющую максимальную подачу (фиг.27). Для этого можно расширить окна входа 43 и / или выхода 44 (фиг.28) по угловому размеру и / или сместить / продлить их на участок 37 корпуса 1, т.е. в область рабочей полости 45. По направлению вдоль оси 6 окна входа 43 и выхода 44 могут доходить до паза 39 под разделитель 2. Поскольку окна 43, 44 большие, для жесткости корпуса 1, посередине окон 43, 44 оставлено ребро жесткости. Нагрузка поршня 4 и УСЭ 5 при этом аналогична нагрузке в предыдущих вариантах, за исключением того, что на части цикла, за счет продления связи рабочих камер 47 с окнами входа 43 и выхода 44, практически полностью исчезает перепад давления ступени 61, 62. При этом для поддержания давления машиной, устанавливается две или более последовательных ступеней 61, 62, поддерживающих давление - каждая на своем участке цикла, возможно с небольшим перекрытием. Так, например, если перепад давления на всем цикле обеспечивается двумя последовательными ступенями 61, 62, то приблизительно на 1/2 цикла рабочая камера 47 ступени связана одновременно и с окном входа 43 и с окном выхода 44, а если тремя - то приблизительно 1/3 цикла, и т.д. Ступень 62, создающая перепад давления, прокачивает рабочее тело через рабочие полости 46 не создающих, в этот момент, давление последовательных ступеней 61. Чем больше установлено последовательных ступеней 61, 62, тем более равномерную подачу машины можно получить. Каналы 14 на роторе 2, в этом варианте, в большей мере используются для обеспечения прохода 143, чем как средство для связи окон входа 43 и окон выхода 44 с рабочими камерами 47. Проход 143 обеспечен каналами 14, а не общим сдвигом усеченных конических поверхностей 8 в тело ротора 3, т.к. таким образом, удается сохранить большую площадь опорной поверхности для поршня 4 в пазу 13, т.к. каналы 14 не доходят до паза 13. В другом исполнении вместо поверхности 8 и каналов 14 выполняется поверхность, не являющаяся поверхностью вращения вокруг оси 6. To reduce internal flows, it is possible in each stage 61, 62 to use to create a pressure drop only part of the duty cycle having a maximum feed (Fig. 27). To do this, you can expand the windows of the entrance 43 and / or exit 44 (Fig. 28) in angular size and / or shift / extend them to a section 37 of the housing 1, i.e. in the area of the working cavity 45. In the direction along the axis 6, the windows of the entrance 43 and exit 44 can reach the groove 39 under the separator 2. Since the windows 43, 44 are large, a stiffener is left in the middle of the windows 43, 44 for the stiffness of the housing 1. The load of the piston 4 and SSE 5 is similar to the load in the previous versions, except that on the part of the cycle, due to the extension of the connection of the working chambers 47 with the inlet and outlet windows 44, the pressure drop of stage 61, 62 almost completely disappears. to maintain pressure by the machine, two or more successive stages 61, 62 are installed, supporting pressure - each in its own part of the cycle, possibly with a slight overlap. So, for example, if the pressure drop over the entire cycle is provided by two successive stages 61, 62, then for approximately 1/2 cycle the working chamber 47 of the stage is connected simultaneously with the inlet window 43 and the outlet window 44, and if it is three, then approximately 1 / 3 cycles, etc. Stage 62 creating differential pressure, pumps the working fluid through the working cavities 46 which do not create, at this moment, the pressure of the successive stages 61. The more successive stages 61, 62 are installed, the more uniform the machine feed can be obtained. The channels 14 on the rotor 2, in this embodiment, are used to a greater extent for passage 143 than as a means for connecting the input windows 43 and the output windows 44 with the working chambers 47. The passage 143 is provided with channels 14 rather than a general shift of the truncated conical surfaces 8 into the body of the rotor 3, because Thus, it is possible to maintain a large area of the supporting surface for the piston 4 in the groove 13, because channels 14 do not reach the groove 13. In another embodiment, instead of the surface 8 and channels 14, a surface is formed that is not a surface of revolution about axis 6.

В целом машина по фиг.27 похожа на машину по фиг.1. Отличия заключаются в расширенных по угловому размеру каналах 14, расширенных по размеру (в основном, вдоль оси 6) окнах входа 43 и выхода 44 и изменении системы каналов 48, 49, связьшающих ступени 61, 62 (из-за перехода от параллельного соединения к последовательному). Так же не выполнена, для упрощения описания, система регулировки расстояний между ступенями 61, 62. Машина по фиг.27 может использоваться во всех описанных ранее для машины по фиг.1 регулируемых вариантах исполнения, т.к. переход от машины по фиг.1 к машине по фиг.27 заключаются в увеличении окон входа 43, выхода 44 и каналов 14 (вместо каналов 14 может использоваться большой зазор между деталями - проход 143). In general, the machine of FIG. 27 is similar to the machine of FIG. 1. The differences are in the channels 14, expanded in angular size, and the windows of entrance 43 and exit 44, expanded in size (mainly along the axis 6), and a change in the system of channels 48, 49, connecting stages 61, 62 (due to the transition from parallel to serial connection ) Also, to simplify the description, a system for adjusting the distance between steps 61, 62 was not performed. The machine of FIG. 27 can be used in all the adjustable versions described previously for the machine of FIG. the transition from the machine of FIG. 1 to the machine of FIG. 27 consists in increasing the windows of the inlet 43, the outlet 44 and the channels 14 (instead of the channels 14, a large gap between the parts can be used - passage 143).

Для возможности сборки машины, корпус 1 (фиг.29, 30) выполнен из двух частей 40 и 41, плоскость 42 раздела между которыми проходит через ось 6 перпендикулярно пазу 39. Внешне корпус 1 машины по фиг.27 выполнен в виде цилиндра . По внешней поверхности корпуса 1 группы из двух ступеней 61, 62 проходят каналы: 147 - 154. Их расположение несимметричное. С одной стороны корпуса, по частям 40 проходят каналы 147 - 149 и прямые каналы 150, 151, с другой стороны корпуса 1 по частям 41 проходят в обход сферообразных полостей 35 «с»- образные каналы 152 - 154. Канал 147 (фиг.29) связывает окно входа 43 на части 40 ступени 61 с входом машины или с предыдущими ступенями. Канал 148 связывает окно выхода 44 на части 40 ступени 61 с ближайшим окном входа 43 на части 40 ступени 62. Канал 149 связывает окно выхода 44 на части 40 ступени 62 с выходом машины или с последующими ступенями. На поверхности частей 40 остается место, которое используется для размещения каналов 150 и 151, идущих параллельно оси 6. Их можно использовать для параллельного соединения других ступеней, для увеличения пропускной способности основных каналов или для подвода давления к гидравлической разгрузке ротора 3. Канал 152 (фиг.30) связывает окно входа 43 на части 41 ступени 61 с входом машины или с предыдущими ступенями. Канал 153 связывает окно выхода 44 на части 41 ступени 61 с дальним от него окном входа 43 на части 41 ступени 62. Канал 154 связывает окно выхода 44 на части 41 ступени 62 с выходом машины или с последующими ступенями. To be able to assemble the machine, the housing 1 (Fig.29, 30) is made of two parts 40 and 41, the separation plane 42 between which passes through the axis 6 perpendicular to the groove 39. Externally, the housing 1 of the machine of Fig.27 is made in the form of a cylinder. On the outer surface of the housing of the 1st group of two stages 61, 62 pass channels: 147 - 154. Their location is asymmetric. On one side of the casing, in parts 40, channels 147 - 149 and straight channels 150, 151 pass, on the other side of the casing 1 in parts 41 pass around spherical cavities 35 "c" - shaped channels 152 - 154. Channel 147 (Fig. 29 ) connects the input window 43 on part 40 of the stage 61 with the input of the machine or with the previous steps. Channel 148 connects the exit window 44 on part 40 of the stage 61 to the nearest entrance window 43 on part 40 of the stage 62. Channel 149 connects the exit window 44 on part 40 of the stage 62 to the exit of the machine or to subsequent stages. On the surface of parts 40 there remains a place that is used to place channels 150 and 151 parallel to axis 6. They can be used to connect other stages in parallel, to increase the throughput of the main channels, or supplying pressure to the hydraulic unloading of the rotor 3. Channel 152 (Fig. 30) connects the inlet window 43 on part 41 of stage 61 to the inlet of the machine or to the previous stages. Channel 153 connects the exit window 44 on part 41 of the stage 61 to the entrance window 43 farthest from it on part 41 of the stage 62. Channel 154 connects the exit window 44 on part 41 of the stage 62 to the exit of the machine or to subsequent stages.

На фиг.31, для иллюстрации различных возможностей применения типов машин по фиг.1 и фиг.27 приведен пример выполнения машины по фиг.27 в наземном регулируемом исполнении. Для него обычно требуется меньшее количество ступеней, а так же патрубки входа и выхода машины. Поэтому использование внешней трубы в качестве общего корпуса машины менее целесообразно, и предпочтительным является поперечное разделение корпуса на части. On Fig, to illustrate the various applications of the types of machines in Fig.1 and Fig.27 shows an example of the execution of the machine of Fig.27 in the ground controlled execution. It usually requires fewer steps, as well as machine inlet and outlet nozzles. Therefore, the use of an external pipe as a common machine body is less practical, and transverse separation of the body into parts is preferable.

Корпус 1 состоит из трех частей, по форме близких к цилиндрам: средней части 155 и двух симметричных крайних частей 156. Разъемы между ними проходят через центры ступеней 61 и 62 (через центры полостей 35). Для взаимного крепления, на разъемах имеются фланцы. Крепеж (отверстия, болты) не показан. Симметрично, в торцах средней части 155 выполнено по одной половине сферообразной полости 35, которые соединены соосным им отверстием 36 под вал 10 ротора 3. С торцов средней части 155 через поверхность сферообразной полости 35 выполнены каналы 148, 152 и 154. The housing 1 consists of three parts, similar in shape to the cylinders: the middle part 155 and two symmetrical extreme parts 156. The connectors between them pass through the centers of steps 61 and 62 (through the centers of the cavities 35). For mutual fastening, there are flanges on the connectors. Fasteners (holes, bolts) are not shown. Symmetrically, at the ends of the middle part 155, one half of the sphere-shaped cavity 35 is made, which is connected by an opening 36 coaxially with it under the shaft 10 of the rotor 3. From the ends of the middle part 155, channels 148, 152 and 154 are made through the surface of the sphere-shaped cavity 35.

На торце крайней части 156 выполнена половина сферообразной полости 35, из которой симметрично выходит сквозное отверстие 36 под вал 10 ротора 3. На другом торце выполнена расточка под подшипник качения 160. Через поверхность сферообразной полости 35 выполнены каналы 147, 153 на ступени 61 и каналы 149, 154 на ступени 62. Их назначение совпадает с предыдущим примером. Все каналы заканчиваются отверстиями 157 для подстыковки магистралей (гибких шлангов высокого давления или труб), соединяющих два участка внутреннего канала 153, находящихся в разных крайних частях 156, а так же машина присоединяется к внешней нагрузке. At the end of the end part 156, half of the sphere-shaped cavity 35 is made, from which the through hole 36 under the shaft 10 of the rotor 3 symmetrically extends. At the other end, a bore for the rolling bearing 160 is made. Through the surface of the sphere-shaped cavity 35, channels 147, 153 on the stage 61 and channels 149 are made , 154 at step 62. Their purpose is the same as the previous example. All channels end with holes 157 for connecting lines (high-pressure flexible hoses or pipes) connecting two sections of the internal channel 153 located in different extreme parts 156, and the machine is also connected to an external load.

Разделитель 2 выполнен аналогично разделителю машины по фиг.14 - со сферообразной оболочкой 89. У нее сферообразная внутренняя поверхность 90 и, для удобства исполнения, сферообразная внешняя поверхность 91. Небольшие отличия имеются в креплении двух частей разделителя 2 между собой. Раздел между ними проходит симметрично через центр оболочки 89, но на одной части имеется цилиндрическое обнижение, а на другой - охватывающий его цилиндрический выступ. При сборке обнижение входит в выступ и части фиксируются друг к другу штифтами (не показаны). Окна входа 43 и окна выхода 44, для снижения гидравлического сопротивления, выполнены на оболочке 89. Это связано с тем, что при последовательном соединении двух ступеней пульсации давления обычно выше, чем при параллельном (это плата за снижение внутренних перетоков, трения и износа), а отклонение окон 43, 44, при повороте разделителя 2, от их оптимального положения меньше (из-за их большей угловой протяженности на сфере). Но можно использовать и расположение окон 43, 44 при использовании проходов 98 по фиг.14. The separator 2 is made similar to the separator of the machine of Fig. 14 with a sphere-shaped shell 89. It has a sphere-shaped inner surface 90 and, for ease of execution, a sphere-shaped outer surface 91. There are slight differences in the fastening of the two parts of the separator 2 to each other. The section between them passes symmetrically through the center of the sheath 89, but on one part there is a cylindrical abatement, and on the other a cylindrical protrusion covering it. When assembling, the depreciation enters the protrusion and the parts are fixed to each other by pins (not shown). The inlet windows 43 and the outlet windows 44, to reduce hydraulic resistance, are made on the shell 89. This is due to the fact that with a serial connection of two stages of pressure pulsation is usually higher than with a parallel one (this is a fee for reducing internal flows, friction and wear), and the deviation of the windows 43, 44, when the separator 2 is rotated, from their optimal position is less (due to their greater angular extent on the sphere). But you can use the location of the windows 43, 44 when using the passages 98 in Fig.14.

Для возможности сборки в корпусе 1, роторы 3 отдельных ступеней 61, 62 выполнены отдельно. Между ними имеется соединение типа «вал - втулка». For the possibility of assembly in the housing 1, the rotors 3 of the individual steps 61, 62 are made separately. Between them there is a connection of the "shaft - sleeve" type.

Еще одним отличием является то, что полувалы 101 разделителя 2 выходят из корпуса 1 через уплотняемые отверстия 158 и имеют на концах лыски (шлицы) 159 для стыковки с внешним устройством, регулирующим подачу машины. Another difference is that the half-shafts 101 of the separator 2 exit the housing 1 through sealed holes 158 and have flats (splines) 159 at the ends for docking with an external device that controls the flow of the machine.

Для снижения нагрузки на пару трения поршень 4 - паз 13 ротора 3 (фиг.32), на поршне 4 параллельно его торцам 16 выполнены плоские пазы 141. Каждый паз 141 проходит через боковую поверхность 15 поршня 4, не задевая прорезей 22. При использовании УСЭ 5, пазы 141 не задевают отверстия 17, 18 под УСЭ 5. В данном примере можно сказать, что поршень набран из нескольких дисков, связанных в районе оси 20 УСЭ 5. To reduce the load on the friction pair, the piston 4 is the groove 13 of the rotor 3 (Fig. 32), flat grooves 141 are made on the piston 4 parallel to its ends 161. Each groove 141 passes through the side surface 15 of the piston 4 without touching the slots 22. When using SSE 5, the grooves 141 do not touch the holes 17, 18 under the SSE 5. In this example, we can say that the piston is composed of several disks connected in the region of the axis 20 of the SSE 5.

При этом, на роторе 3 (фиг.ЗЗ), паз 13 под поршень 4 выполняется в виде нескольких параллельных пазов 145, соединяющихся в середине паза 13. Между соседними пазами 145 оставлены выступы 142. Толщина выступа 142 соответствует размеру паза 141. При поворотах поршня 4 в пазу 13 ротора 3, выступы 142 не полностью перекрывают пазы 141, оставляя место вблизи оси 20 для прохода рабочего тела, отсеченного в пазу 141. At the same time, on the rotor 3 (Fig. ЗЗ), the groove 13 for the piston 4 is made in the form of several parallel grooves 145 connected in the middle of the groove 13. Between the adjacent grooves 145 protrusions 142. The thickness of the protrusion 142 corresponds to the size of the groove 141. When the piston rotates 4 in the groove 13 of the rotor 3, the protrusions 142 do not completely overlap the grooves 141, leaving a place near the axis 20 for the passage of the working fluid cut off into the groove 141.

В данном примере выполнено по одному пазу 141 с каждой от оси УСЭ 5 стороны. Но можно выполнять и большее количество пазов 141. При этом каждому пазу 141 соответствует выступ 142 в пазу 13 ротора 3. In this example, one groove 141 is made on each side of the SSE axis 5. But you can perform a larger number of grooves 141. In this case, each groove 141 corresponds to the protrusion 142 in the groove 13 of the rotor 3.

Пазы 145 могут быть не плоскими, например, коническими с осью конуса вдоль геометрической оси 161 вращательных колебаний поршня 4. Т.е. поверхности пазов 145 могут быть поверхностями вращения вокруг геометрической оси 161 поршня 4. Тогда на выступах 142 выполняется ответная поверхность. Такой поршень 4 может использоваться и в других ОРМ из приведенных аналогов, т.к. добавление пазов 141 не влияет на способ или особенности работы ОРМ, а только усиливает опору поршня 4. The grooves 145 may not be flat, for example, conical with the axis of the cone along the geometric axis 161 of the rotational vibrations of the piston 4. That is, the surfaces of the grooves 145 may be surfaces of rotation about the geometric axis 161 of the piston 4. Then, a mating surface is formed on the protrusions 142. Such a piston 4 can also be used in other ORMs from the above analogues, since the addition of grooves 141 does not affect the way or features of the ORM, but only enhances the support of the piston 4.

Машина по фиг.1 работает следующим образом. В сферообразной полости 35 корпуса 1 между корпусом 1 и ротором 3, вокруг ротора 3 образована круговая рабочая полость 45, которую направляющая часть 140 разделителя 2 разделяет на две части 46 переменного сечения, каждую из которых поршень 4 разделяет на две рабочие камеры 47. При вращении ротора 3, периодически изменяется угол между поршнем 4 и направляющей частью 140 разделителя 2. Поэтому периодически изменяется объем рабочих камер 47. Когда две камеры 47, расположенные центрально симметрично относительно центра полости 35 увеличивают свой объем, две другие рабочие камеры 47 уменьшают свой объем. Во время увеличения объема камер 47, каналы 14, идущие из них, находятся в перекрытии с окнами входа 43 (фиг.6,7), расположенными на корпусе 1 за пределами рабочей полости 45, в области взаимодействия корпуса 1 с ротором 3. Через каналы 14 рабочее тело из окон входа 43 поступает в рабочие камеры 47. Во время уменьшения объема камер 47, каналы 14, идущие из них, находятся в перекрытии с окнами выхода 44, расположенными на корпусе 1 за пределами рабочей полости 45, в области взаимодействия корпуса 1 с ротором 3. Через каналы 14 рабочее тело из рабочих камер 47 выходит в окна выхода 44. Окна входа 43 / выхода 44 связаны с входом / выходом машины или с выходом / входом последовательных ступеней посредством каналов 48, 49, и отверстий 50, 51, 55, 56. Каналы 14 вместе с проходом (большим зазором) 143 обеспечивают связность частей камеры 47, находящихся по разные стороны ее минимального сечения. The machine of figure 1 works as follows. In a sphere-shaped cavity 35 of the housing 1 between the housing 1 and the rotor 3, a circular working cavity 45 is formed around the rotor 3, which the guide part 140 of the separator 2 is divided into two parts 46 of variable cross section, each of which the piston 4 divides into two working chambers 47. When rotating of the rotor 3, the angle between the piston 4 and the guide part 140 of the separator 2 periodically changes. Therefore, the volume of the working chambers 47 periodically changes. When two chambers 47 located centrally symmetrically with respect to the center of the cavity 35 increase their volume, two other working chamber 47 reduces its volume. During an increase in the volume of the chambers 47, the channels 14 coming from them are in overlap with the entrance windows 43 (Fig. 6,7) located on the housing 1 outside the working cavity 45, in the area of interaction of the housing 1 with the rotor 3. Through the channels 14, the working fluid from the inlet windows 43 enters the working chambers 47. During the reduction of the volume of the chambers 47, the channels 14 coming from them are in overlap with the exit windows 44 located on the housing 1 outside the working cavity 45, in the area of interaction of the housing 1 with a rotor 3. Through channels 14, the working fluid leaves the working chambers 47 exit windows 44. Entrance windows 43 / exit 44 are connected to the input / output of the machine or to the output / input of successive stages through channels 48, 49, and holes 50, 51, 55, 56. Channels 14 together with the passage (large gap) 143 provide connectivity of parts of the chamber 47 located on opposite sides of its minimum cross section.

При симметричных камерах 47 и центрально симметричном расположении окон входа 43 и окон выхода 44 разных камер 47, нагрузка на УСЭ 5 от перепада давления рабочего тела симметрична и сумма этих сил и моментов сил равна нулю. УСЭ 5 участвует в передаче момента сил от разделителя 2, требуемого для поддержания и синхронизации вращательных колебаний поршня 4 с вращением ротора 3. При этом удельные давления в парах трения пропорциональны квадрату максимальной линейной скорости поршня 4. Так, при работе на 3000 об/мин машины со стальным поршнем диаметром 46мм, удельное давление, связанное с инерционными нагрузками на пары трения разделитель 2 - УСЭ 5 - поршень 4 ~4 кг/см2. Небольшой (особенно при использовании гидравлической разгрузки поршня 4) момент требуется для компенсации сил трения поршня 4. With symmetrical chambers 47 and a centrally symmetrical arrangement of the entrance windows 43 and exit windows 44 of different cameras 47, the load on the SSE 5 from the pressure drop of the working fluid is symmetrical and the sum of these forces and moments of forces is zero. SSE 5 is involved in transmitting the torque from the separator 2, required to maintain and synchronize the rotational vibrations of the piston 4 with the rotation of the rotor 3. In this case, the specific pressures in the friction pairs are proportional to the square of the maximum linear speed of the piston 4. Thus, when operating at 3000 rpm of the machine with a steel piston with a diameter of 46 mm, specific pressure associated with inertial loads on friction pairs separator 2 - SSE 5 - piston 4 ~ 4 kg / cm2. Small (especially with using hydraulic unloading of the piston 4) the moment is required to compensate for the friction forces of the piston 4.

Машина по фиг.10- 13 работает аналогичным образом. Отличие состоит в том, что с помощью механизма изменения угла наклона разделителя 2 (точнее говоря его направляющей части 140), можно регулировать подачу машины за счет изменения геометрии машины. Т.е. при постоянных оборотах ротора 3, изменяя угол разделителя 2 можно плавно изменять подачу машины от максимальной подачи в одну сторону до максимальной подачи в другую сторону. При перемещении внешним устройством, например, поршневым регулятором, рейки 87 вдоль оси 6 ротора 3, через зубья 88 и 82 приводится во вращение шляпка 79 поворотного полувала 75 и поворачивается, жестко связанная с ним, направляющая часть 140 разделителя 2, изменяя свой угол наклона к оси 6 вращения ротора 3. При этом изменяются пределы периодических изменений размеров камер 47 и, следовательно, изменяется подача машины. При угле между направляющей частью 140 разделителя 2 и осью 6 вращения ротора 3 равном 90 градусам, теоретическая подача машины (при работе на несжимаемой жидкости) становится равной нулю, т.к. максимальный объем камер 47 становится равным их минимальному объему. При дальнейшем изменении угла наклона разделителя 2, машина начинает подавать рабочее тело в обратную сторону, т.к. при увеличении объема камер 47 они уже будут связаны каналами 14 с окнами выхода 44, а при уменьшении объема камер 47 они будут связаны каналами 14 с окнами входа 43. Т.е. функционально окна входа 43 и окна выхода 44 меняются местами. The machine of FIGS. 10-13 operates in a similar manner. The difference is that using the mechanism for changing the angle of inclination of the separator 2 (more precisely, its guide part 140), it is possible to adjust the feed of the machine by changing the geometry of the machine. Those. at constant revolutions of the rotor 3, changing the angle of the separator 2, you can smoothly change the feed of the machine from the maximum feed in one direction to the maximum feed in the other direction. When moving an external device, for example, a piston regulator, the rails 87 along the axis 6 of the rotor 3 through the teeth 88 and 82, the hat 79 of the rotary half shaft 75 is rotated and the guide part 140 of the separator 2 is rigidly connected with it, changing its angle of inclination to the axis of rotation 6 of the rotor 3. In this case, the limits of periodic changes in the size of the chambers 47 are changed and, therefore, the feed of the machine is changed. When the angle between the guide part 140 of the separator 2 and the axis 6 of rotation of the rotor 3 is 90 degrees, the theoretical feed of the machine (when working on an incompressible fluid) becomes equal to zero, because the maximum volume of chambers 47 becomes equal to their minimum volume. With a further change in the angle of inclination of the separator 2, the machine begins to feed the working fluid in the opposite direction, because as the volume of cameras 47 increases, they will already be connected by channels 14 to the exit windows 44, and when the volume of cameras 47 will decrease, they will be connected by channels 14 to the entrance windows 43. That is, Functionally, input windows 43 and output windows 44 are interchanged.

Машина по фиг.14-16 работает аналогичным с машиной по фиг.10-13 образом. Отличие состоит в том, что с помощью рейки 87, через зубья 88 и 82 приводится во вращение оболочка 89 разделителя 2 и поворачивается, жестко связанная с ним, направляющая часть 140 разделителя 2, изменяя свой угол наклона к оси 6 вращения ротора 3. При этом, максимальный перепад давления одной ступени может быть больше, а диапазон регулирования подачи меньше, например, от нуля до максимальной подачи. Также, отличием является то, что рабочее тело между каналами 14 и окнами входа 43 / выхода 44 проходит через окна 98 в оболочке 89 разделителя 2. The machine of FIGS. 14-16 operates in a similar manner to the machine of FIGS. 10-13. The difference is that with the help of the rail 87, through the teeth 88 and 82, the shell 89 of the separator 2 is rotated and the guide part 140 of the separator 2 is rigidly connected with it, changing its angle of inclination to the axis 6 of rotation of the rotor 3. At the same time , the maximum pressure drop of one stage may be greater, and the range of regulation of flow is less, for example, from zero to maximum flow. Also, the difference is that the working fluid between the channels 14 and the windows of the entrance 43 / exit 44 passes through the windows 98 in the shell 89 of the separator 2.

Машина по фиг.17-22 работает аналогичным с машиной по фиг.10-13 образом. Отличие состоит в способе изменения угла наклона направляющей части 140 разделителя 2. Направляющая часть 140 разделителя 2 изменяет свой наклон к оси 6 вращения ротора 3 за счет поворота оболочки 89 разделителя 2, выполненной в виде кольца 110 в круговом пазу 112, ось вращения образующей которого наклонена к оси 6 вращения ротора 3. При этом направляющая часть 140 разделителя 2 тоже наклонена к оси 137 вращения образующей оболочки 89. Поступательное движение рейки 87 передается во вращение кольца ПО через зубья 123 и 122. При таком способе изменения угла возникает паразитное явление - уход оптимального положения окон входа 43 и выхода 44 по отношению к плоскости наклона направляющей части 140 разделителя 2. Уход компенсируется поворотом перепускной втулки 124 вокруг оси 6. Для этого рейка 87 находится еще и в зубчатом зацеплении с втулкой 124 через зубья 126 и 127 или через зуб 134 и канавку 133. При этом используется другое передаточное число. Другое отличие заключается в том, что окна входа 43 и выхода 44 располагаются в районе полувалов 10 для упрощения геометрии втулки 124, и каналы 14 выполнены внутри ротора 3, а не в виде открытых пазов, как в других вариантах. The machine of FIGS. 17-22 operates in a similar manner to the machine of FIGS. 10-13. The difference lies in the method of changing the angle of inclination of the guide part 140 of the separator 2. The guide part 140 of the separator 2 changes its inclination to the axis 6 of rotation of the rotor 3 due to the rotation of the shell 89 of the separator 2, made in the form of a ring 110 in a circular groove 112, the axis of rotation of the generatrix of which is inclined to the axis 6 of rotation of the rotor 3. In this case, the guide part 140 of the separator 2 is also inclined to the axis of rotation of the generatrix of the sheath 89. The translational movement of the rail 87 is transmitted to the rotation of the ring PO through the teeth 123 and 122. With this method of changing the angle, a parasitic phenomenon arises - the optimal position of the input windows 43 and output 44 from The alignment to the inclination plane of the guide portion 140 of the spacer 2. Care is compensated by turning the bypass sleeve 124 about the axis 6. For this, the rail 87 is also in gear engagement with the sleeve 124 through the teeth 126 and 127 or through the tooth 134 and the groove 133. This uses a different ratio. Another difference is that the windows of the inlet 43 and the outlet 44 are located in the area of the half-shafts 10 to simplify the geometry of the sleeve 124, and the channels 14 are made inside the rotor 3, and not in the form of open grooves, as in other versions.

Машина по фиг.23-26 работает аналогичным с машиной по фиг.10-13 образом. Отличие состоит в способе изменения угла наклона направляющей части 140 разделителя 2. Направляющая часть 140 разделителя 2 изменяет свой наклон к оси 6 вращения ротора 3 за счет сложного поворота оболочки 89 разделителя 2 вокруг центра полости 35. При этом направляющая часть 140 разделителя 2 наклонена к оси 137 оболочки 89. Поступательное движение рейки 87 через зубья 123 и 138 превращается во вращение оболочки 89, изменяющее угол наклона направляющей части 140, но не поворачивающее плоскость наклона вокруг оси 6. Характер этого движения определяется перемещением выступов 135 в направляющих пазах 139. При таком способе изменения угла, оптимальные положения окон входа 43 и выхода 44 остаются на своих местах. Другое отличие заключается в том, что окна входа 43 и выхода 44 располагаются в районе полувалов 10, и каналы 14 выполнены внутри ротора 3, а не в виде открытых пазов, как в других вариантах. The machine of FIGS. 23-26 works similarly to the machine of FIGS. 10-13. The difference lies in the method of changing the angle of inclination of the guide part 140 of the separator 2. The guide part 140 of the separator 2 changes its inclination to the axis 6 of rotation of the rotor 3 due to the complex rotation of the shell 89 of the separator 2 around the center of the cavity 35. In this case, the guide part 140 of the separator 2 is inclined to the axis 137 of the shell 89. The translational movement of the rail 87 through the teeth 123 and 138 turns into a rotation of the shell 89, changing the angle of inclination of the guide part 140, but not turning the plane of inclination around axis 6. The nature of this movement is determined by escheniem protrusions 135 in the guide grooves 139. In this manner, the angle changes, the optimum position of the entrance window 43 and exit 44 remain in their places. Another difference is that the windows of the entrance 43 and exit 44 are located in the area of the half-shafts 10, and the channels 14 are made inside the rotor 3, and not in the form of open grooves, as in other versions.

Машина по фиг.27 работает следующим образом. В сферообразной полости 35 корпуса 1 между корпусом 1 и ротором 3, вокруг ротора 3 образована круговая рабочая полость 45, которую направляющая часть 140 разделителя 2 разделяет на две части 46 переменного сечения, каждую из которых поршень 4 разделяет на две рабочие камеры 47. При вращении ротора 3, периодически изменяется угол между поршнем 4 и направляющей частью 140 разделителя 2. Поэтому периодически изменяется объем рабочих камер 47. Когда две камеры 47, расположенные центрально симметрично относительно центра полости 35 увеличивают свой объем, две другие рабочие камеры 47 уменьшают свой объем. Во время быстрого увеличения объема камер 47, они частично напрямую, а частично через каналы 14, находятся в перекрытии с окнами входа 43, расположенными на корпусе 1. Рабочее тело из окон входа 43 поступает в рабочие камеры 47. Во время быстрого уменьшения объема камер 47, они частично напрямую, а частично через каналы 14, находятся в перекрытии с окнами выхода 44, расположенными на корпусе 1. В фазе цикла, когда скорость изменения объема камер меньше, поршни 4 попадают в зону окон 43, 44 и больше не создают перепада давления ступени, но и не мешают проходу рабочего тела через данную ступень за счет перепада давления, создаваемого в этот момент другой последовательной ступенью, у которой фаза смещена. При симметричных камерах 47 и центрально симметричном расположении окон входа 43 и окон выхода 44 разных камер 47, нагрузка на УСЭ 5 от перепада давления рабочего тела симметрична, и сумма этих сил и моментов сил равна нулю. УСЭ 5 участвует в передаче момента сил от разделителя 2, требуемого для поддержания и синхронизации вращательных колебаний поршня 4 с вращением ротора 3. В данной машине поршень 4 и УСЭ 5 нагружены только часть цикла, следовательно, их износ меньше чем у машины по фиг.1. Лучшими являются и условия смазки. Но недостатком является большая пульсация подачи. The machine of FIG. 27 operates as follows. In a sphere-shaped cavity 35 of the housing 1 between the housing 1 and the rotor 3, a circular working cavity 45 is formed around the rotor 3, which the guide part 140 of the separator 2 is divided into two parts 46 of variable cross section, each of which the piston 4 divides into two working chambers 47. When rotating rotor 3, the angle between the piston 4 and periodically changes the guide portion 140 of the separator 2. Therefore, the volume of the working chambers 47 periodically changes. When two chambers 47 located centrally symmetrically with respect to the center of the cavity 35 increase their volume, the other two working chambers 47 decrease their volume. During the rapid increase in the volume of the chambers 47, they are partially directly, and partially through the channels 14, are in overlap with the inlet windows 43 located on the housing 1. The working fluid from the inlet windows 43 enters the working chambers 47. During the rapid decrease in the volume of the chambers 47 , they are partially directly, and partially through channels 14, are in overlap with the exit windows 44 located on the housing 1. In the phase of the cycle, when the rate of change in the volume of the chambers is less, the pistons 4 fall into the zone of the windows 43, 44 and no longer create a pressure drop steps, but also do not interfere with the passage the working fluid through this stage due to the pressure drop created at this moment by another sequential stage, in which the phase is displaced. With symmetrical chambers 47 and a centrally symmetrical arrangement of the entrance windows 43 and exit windows 44 of different cameras 47, the load on the SSE 5 from the pressure drop of the working fluid is symmetrical, and the sum of these forces and moments of forces is zero. SSE 5 is involved in transmitting the torque from the separator 2, required to maintain and synchronize the rotational vibrations of the piston 4 with the rotation of the rotor 3. In this machine, the piston 4 and SSE 5 are loaded only part of the cycle, therefore, their wear is less than that of the machine of figure 1 . The best are lubrication conditions. But the disadvantage is a large feed ripple.

Машина по фиг.31 работает аналогичным с машиной по фиг.27 образом. Отличием является возможность регулирования подачи за счет изменения угла наклона направляющей части разделителя относительно оси 97. Угол изменяется за счет одновременного поворота полувалов 101 внешним регулирующим устройством. The machine of FIG. 31 works in a similar manner to the machine of FIG. 27. The difference is the ability to control the feed by changing the angle of inclination of the guide part of the separator relative to the axis 97. The angle is changed due to the simultaneous rotation of the half-shafts 101 by an external control device.

Claims

Формула изобретения Claim

1. Объемная роторная машина, содержащая 1. Volumetric rotary machine containing

корпус; housing;

поршень, установленный в пазу ротора с возможностью совершения вращательных колебаний относительно ротора вокруг оси, пересекающей ось вращения ротора преимущественно под прямым углом, имеющий, по меньшей мере, одну прорезь, в которую входит направляющая часть разделителя; a piston mounted in the groove of the rotor with the possibility of performing rotational vibrations relative to the rotor around an axis crossing the axis of rotation of the rotor mainly at a right angle, having at least one slot into which the guide part of the separator enters;

причем в минимальном сечении камерообразующей полости имеется проход для рабочего тела, и / или в роторе имеется канал, позволяющий рабочему телу обходить минимальное сечение камерообразующей полости; moreover, in the minimum section of the chamber-forming cavity there is a passage for the working fluid, and / or in the rotor there is a channel allowing the working fluid to bypass the minimum cross-section of the chamber-forming cavity;

окна входа и выхода рабочего тела. windows of entry and exit of the working fluid.

2. Машина по п.1, в которой из каждой камеры выходят каналы для прохода рабочего тела, выполненные в роторе с возможностью её связи с окнами входа и выхода. 2. The machine according to claim 1, in which channels for the passage of the working fluid, made in the rotor with the possibility of its connection with the input and output windows, exit from each chamber.

3. Машина по п.1, в которой, посередине между максимальным и минимальным сечением камерообразующей полости, по угловому положению вокруг оси вращения ротора, имеется, по меньшей мере, одно окно входа или окно выхода. 3. The machine according to claim 1, in which, in the middle between the maximum and minimum cross-section of the chamber-forming cavity, in the angular position around the axis of rotation of the rotor, there is at least one entry window or exit window.

4. Машина по п.1, в которой поршень содержит, по меньшей мере, один уплотнительньш синхронизирующий элемент, установленный в прорези, через который он взаимодействует с направляющей частью разделителя. 4. The machine according to claim 1, in which the piston contains at least one sealing synchronizing element mounted in the slot through which it interacts with the guide part of the separator.

5. Машина по п.4, в которой уплотнительньш синхронизирующий элемент установлен в поршне с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси поршня. 5. The machine according to claim 4, in which the sealing synchronizing element is mounted in the piston with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the axis of the piston.

6. Машина по п.1, в которой направляющая часть разделителя установлена в корпусе под фиксированным углом к оси вращения ротора. 6. The machine according to claim 1, in which the guide part of the separator is installed in the housing at a fixed angle to the axis of rotation of the rotor.

7. Машина по п.1, в которой разделитель установлен в корпусе с возможностью изменения наклона направляющей части к оси вращения ротора для регулирования подачи машины. 7. The machine according to claim 1, in which the separator is installed in the housing with the possibility of changing the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor to control the flow of the machine.

8. Машина по п.7, в которой разделитель изменяет наклон направляющей части к оси вращения ротора, поворачиваясь вокруг оси, перпендикулярной оси вращения ротора. 8. The machine according to claim 7, in which the separator changes the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor, turning around an axis perpendicular to the axis of rotation of the rotor.

9. Машина по п.7, в которой разделитель дополнен оболочкой со сферообразной полостью, в которой расположена его направляющая часть. 9. The machine according to claim 7, in which the separator is supplemented by a shell with a sphere-shaped cavity in which its guide part is located.

Ю.Машина по п.9, в которой направляющая часть расположена под углом по отношению к оболочке и изменяет свой наклон к оси вращения ротора, за счет поворота оболочки вокруг оси, проходящей под углом к оси вращения ротора. Yu.Mashin according to claim 9, in which the guide part is angled with respect to the shell and changes its inclination to the axis of rotation of the rotor, due to the rotation of the shell around the axis passing at an angle to the axis of rotation of the rotor.

11. Машина по п.10, в которой в корпусе установлена втулка, на которой расположены окна входа и выхода рабочего тела, причем машина оснащена механизмом поворота разделителя и втулки. 11. The machine of claim 10, in which the sleeve is installed in the housing, on which the input and output windows of the working fluid are located, the machine is equipped with a mechanism for turning the separator and the sleeve.

12. Мапшна по п.7, в которой разделитель изменяет наклон направляющей части к оси вращения ротора, поворачиваясь вокруг точки - центра сферообразной рабочей полости. 12. The mapper according to claim 7, in which the separator changes the inclination of the guide part to the axis of rotation of the rotor, turning around a point - the center of a sphere-shaped working cavity.