Роторная машина

(5 р 4 Р 04 С 18/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ11 О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ П 1 НТ СССР ВИОЮЗНМ МИЛИ йЫ ИР 111 Г,. д"Щ 1 с; и(57) Изобретение относится к машиностроению ипозволяет повысить надежность, КПД, регулировать произ-сть иобеспечить прерывистость вращения роторов (Р) машины. Корпус 1 снабженторцовыми крышками 2, 3 с окнами 4,5 подвода и отвода рабочей среды.Р 12, 13 установлены на соосных валах 8, 9 с шестернями 10, 11 и образуют рабочие камеры 23. Каждый из Р2, 13 выполнен в виде диска 17(18)с центральным кольцевым выступом 19 801521914(20) и радиальными плоскими ребрами,образующими лопасти 21(22). В коль-.цевых выступах 19, 20 со стороны ихторцов выполнены уступы 24. В дисках17, 18 выполнены отверстия с возможностью поочередного сообщения камерс окнами 4, 5. Уплотнительная втулка25 расположена в уступах 24. Лопасти21 Р 12 размещены между лопастями Р13. Промежуточный вал 4 выполнен ввиде карданного вала, содержащего двателескопических вала и один вал, связанный с регулировочиым винтом 30.Вал расположен с возможностьюперемещения перпендикулярно оси Р 12, 13 .Шестерни вала 14 снабжены пальцами,расположенными на части дуги окружности с возможностью контакта с зубьями шестерен 1 О, 11, Сопряженныеповерхности лопастей, Р 12,3 и корпуса 1 выполнены торообразными, чтооблегчает задачу уплотнения. 3 з.п.ф-лы, 12 ил,,Убд рю;игра гг Составитель С.Пуэ Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор Т.М каэ 6926/31 аж 5 писно ВНИИП тениям ская н твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 рои Государственног 113035комитета по иэо Москва, Ж, Р ткрытиям при ГКНТ ССС д. 4/5Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинамобъемного типа, и может быть использовано в насосостроении, компрессоростроении и двигателестроении.Цель изобретения - повышение надежности и КПД.На фиг. 1 изображена роторная машина, разрез по плоскости, проходя-щей через оси соосных валов и промежуточного вала; на фиг. 2 - то же,поперечный разрез по роторам; нафиг. 3 - кинематическая схема роторной машины, промежуточный вал кото.рой выполнен в виде карданного; нафиг. 4 - то же, промежуточный вал выполнен в виде сложного карданного механизма; на фиг 5 - роторная машина,роторы и корпус которой являются 20фрагментами торообраэных поверхностей, разрез; на фиг. 6 - роторная машина, вид сбоку; на фиг. 7 - роторнаямашина, рабочая полость которой выполнена торообразной, разрез; на 25фиг 8 - роторная машина с рабочейкамерой в виде тора, поперечное сечение; на фиг. 9 - схема объединениядвух роторных машин в единый блок; нафиг. 1 О - график зависимости угла поворота роторов машины от угла поворота ведущего вала для сложного карданного механизма; на фиг. 11 - зависимость угла поворота роторов от углаповорота приводного вала для случаявыполнения механизма с прерывистымдвижением одного из роторов; нафиг. 12 - зависимость угла поворотароторов от угла поворота приводноговала для случая выполнения механизмас прерывистым движением обоих роторов,Роторная машина содержит корпус 1,торцовые крышки 2 и 3 с окнами 4 и 5,а также кольцевыми коллекторами 6 и7 подвода и отвода рабочей среды, соосные валы 8 и 9 с шестернями 10 и11, установленные на валах 8 и 9 роторы 12 и 3, а также промежуточныйвал 14 с шестернями 15 и 16, образующий с шестернями 10 и 11 механизм не 50равномерного вращения роторов 12 и13. Причем шестерни 1 О и 15 вьпюлнены овальными, а шестерни 11 и 16цилиндрическими. Роторы 12 и 13 выполнены в виде дисков 17 и 18 с цент 55ральными кольцевыми выступами 19 и20 и радиальными плоскими ребрами,образующими лопасти 21 и 22. Причем лопасти 2 одного ротора 12 размещены между лопастями 22 другого ротора13 и образуют с корпусом 1 рабочие камеры 23. В кольцевых выступах 19 и 20 со стороны их торцов выполнены уступы 24, в которых расположена уплотнительная втулка 25, В дисках 17и 18 выполнены отверстия 26 с возможностью поочередного сообщения рабочих камер 23 с окнами 4 и 5 подводаи отвода рабочей среды.Для повьппения технологичности изготовления шестерен зубчатые колеса 27 и 28 выполняют цилиндрическими. При этом промежуточный вал 29 выполняют карданным.С целью обеспечения регулированияпроизводительности роторной машины,она снабжена регулировочным винтом 30, промежуточный вал 14 выполнен в виде карданного вала, содержащего два телескопических вала 31 и 32, связанных универсальными шарнирами 33 с валом 34, который, в свою очередь, связан с регулировочным винтом 30 и расположен с воэможностью перемещения перпендикулярно оси роторов12 и 13. Причем вилки 35 шарниров каждого вала 31 и 32 выполнены вовзаимно перпендикулярных плоскостях.Роторная машина может быть выполнена с прерывистым вращением роторов 12 и 13. При этом шестерни промежуточного вала 14 и роторов 12 и 13 выполнены в вице колес 36 и 37 соответственно. Колесо 36 снабжено пальцами 38, а колесо 37 - упорами 39 и зубьями 40, входящими в зацепление с пальцами 38Последние расположены на . части дуги окружности.Роторная машина может быть снабжена торообраэной рабочей камерой 41 и лопастями 42 круглого сечения в радиальной плоскости с уплотнительными элементами 43 и 44, или рабочей камерой 45, являющейся фрагментом торообраэной поверхности с соответствующими поршнями 46 и уплотнением 47. При этом сопряженные поверхности корпуса 1, роторов 12 и 13, а также лопастей 42 представляют собой участки торообраэных поверхностей. При объединении двух роторных машин в единый блок промежуточный вал выполняется единьв.Роторная машина работает следующим образом .При вращении ведущего вала 8, приводится во вращение непосредственно ротор 12, а через промежуточный вал 14 и шестерни 10, 15, 11 и 16 - ротор 13. Вследствие того, что шестерни 10 и 15 выполнены овальными, их передаточное отношение при вращении валов изменяется, и ротор 13 периодически, дважды за оборот, отстает от ротора 12, а затем опережает его. При этом объем рабочей камеры 23 также периодически, дважды за оборот, увеличивается, и дважды - уменьшается. 15 Таким образом, каждая лопасть 22ротора 13 в течение одного оборотаведущего вала 8 совершает два полныхколебания между соседними лопастями21 ротора 12. Рабочее тело поступаетв рабочие камеры 23 через впускнойколлектор б, впускные окна 4 в крьппке 2 и отверстия 26 в диске 17 ротора 12, сжимается и подается потребителю через отверстия 26 в диске 18ротора 13, окна 5 в крьппке 3 и коллектор 7.При вращении промежуточного карданного вала 29 вследствие выполнения пар зубчатых колес 27 и 28 цилиндрическими, роторы 12 и 13 замедляют и ускоряют свое. вращение, обеспечивая таким образом всасывание,сжатие и подачу рабочего тела к потребителю.35Оснащение роторной машины регулировочным винтом 30 дает возможностьрегулировать ее производительность,так как при увеличении угла преломления в шарнирах 33 величина относительного перемещения лопастей 21 и 22роторов 12 и 13 увеличивается, увеличивается соответственно и производительность роторной машины. Приуменьшении угла преломления в шарнирах 33 производительность роторноймашины уменьшается. Телескопические,: валы 31 и 32 компенсируют разницу линейных размеров промежуточного валапри различных углах преломления вшарнирах 33,Выполнение шестерен 36 в виде дисков, снабженных пальцами, а шестерен37 с зубьями 40 и упорами 39, обеспечивает поочередное прерывистое движение роторов 12 и 13. Выполнение торообразной рабочей камеры 41 или рабочей камеры 45, являющейся частью тогрообразной поверхности, облегчает задачу уплотнения сопряженных поверхностей роторов 12 и 3, а также корпуса. При объединении двух роторных машин в единый блок, промежуточный вал 29 поочередно приводит во вращение роторы обеих машин. Формула изобретения 1 . Роторная машина, содержащая корпус, торцовые крьппки с окнами подвода и отвода рабочей среды, соосные валы с шестернями, установленные на валах роторы с лопастями, образующими рабочие камеры, и промежуточный вал с шестернями, о т л и ч а ю " щ а я с я тем, что, с целью повьппения надежности и КПД, машина снабжена кольцевой уплотнительной втулкой, каядый иэ роторов выполнен в виде диска с центральным кольцевым высту" пом и радиальными плоскими ребрами, образующими лопасти, в кольцевых выступах со стороны их торцов выполнены уступы, а в дисках выполнены отверстия с возможностью поочередного сообщения рабочих камер с окнами подвода и отвода рабочей среды, причем уплотнитепьная втулка расположена в уступах, а лопасти одного иэ роторов размещены между лопастями другого ротора. 2. Машина по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью регулирования производительности, машина снабжена регулировочным винтом, а промежуточный вал выполнен в виде карданного вала, содержащего но меньшей мере два телескопических вала и один вал, связанный с регулировочным винтом и расположенный с воэможностью перемещения перпендикулярно оси роторов,3. Машина по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,с целью обеспечения прерывистого вращения ротора, шестерни промежуточного вала снабжены пальцами, расположенными на части дуги окружности с воэможностью кон такта с зубьями шестерен соосных валов.4. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопряженные по,верхности лопастей, роторов и корпуса выполнены торообразными.