Роторная машина

(51) 5 ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТН ЕТЕНИ(56) Патент ВелиМ. 1554358, кл,(54) РОТОРНАЯ МА (57) Сущность изобр тановлены на под крышках корпуса, Л щены на валах с об ЛИС НИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС л. М 2лофизики СО АН СССРов, О.М,Иванов и В.А,ПерекобританииР 01 С 1/42, 1977,ШИНАетения: валы соосно усшипниках в торцевых пастные роторы размеазованием рабочих каИзобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам, и может быть использовано в компрессорах, насосах или двигателях внутреннего сгорания.Известна роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, В лопастях выполнены пазы, куда установлены уплотнительные устройства. Уплотнительные устройства состоят из пластин, соединенных с устройством центробежного типа, которое стабилизирует силу прижатия уплотнительных пластин к поверхности рабочей камеры, при различных угловых скоростях лопастей.Уплотнительные пластины здесь уплотняют зазоры между лопастями и цилиндример. Подп ружинен н ые уплотнительные элементы размещены на поверхностях лопастей. Уплотнительные элементы выполнены составными в виде осевых и радиальных пластин. Торцевые поверхности роторов и крышек расположены в одной плоскости, Подпружиненные вкладыши размещены в зоне контакта пластин. Разрезные уплотнительные кольца установлены на валу по торцам роторов с образованием замкнутого уплотнительного контура с пластинами, Кольца соединены с подшипниками штифтами. Наружный диаметр ротора равен внутреннему диаметру крышки. 2 ил. ческими поверхностями рабочей камеры(верхней и нижней).Недостатком такой роторной машиныявляется низкая эффективность работы из- йза наличия утечек рабочего тела в зазорымежду боковыми крышками рабочей камерыи лопастями, так как здесь уплотнение отсутствует. Также нет уплотнений между торцами роторов и крышками рабочей камеры,Известна также роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода иотвода рабочей среды, рабочую камеру тороидаленои формы с размещенными а неилопастями, закрепленными на роторах, которые в свою очередь, закреплены на коаксиальных валах,В лопастях, имеющих также тороидальную форму, установлены разрезные уплотнительные кольца, Торцы роторовуплотнены разрезными подпружиненнымикольцами, установленными в теле корпуса, 17883055 10 15 20 25 30 35 40 45 50 образом 55 Недостатком такой роторной машины является низкая эффективность работы изза наличия утечек рабочего тела в зазоры между торцами роторов и торцами корпуса, Так как разрезные кольца конструктивно установлены в корпусе на диаметре, меньшем диаметра роторов и поэтому между внешним диаметром колец и поверхностью лопасти всегда есть зазор, в который рабочее тело будет перетекать из одной рабочей камеры в другую.Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы, соосно установленные на. подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер. Подпружиненные уплотнительные элементы размещены в пазах лопастей, причем осевые и радиальные уплотнительные элементы выполнены заодно,Недостатком такой роторной машины является низкая эффективность работы изза наличия утечек рабочего тела в зазоры между торцами роторов и торцевыми крышками, так как здесь уплотнения не предусмотрены.Цель изобретения - повышение КПД роторной машины путем снижения утечек рабочей среды и повышение надежности работы.Указанная цель достигается тем, что роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы, соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, подпружиненные уплотнительные элементы, размещенные на поверхностях лопастей, согласно изобретению, роторная машина снабжена подпружиненными вкладышами и разрезными уплотнительными кольцами, при этом уплотнительные элементы выполнены составными в виде осевых и радиальных пластин, торцевые поверхности роторов и крышек расположены в одной плоскости, вкладыши размещены в зоне контакта осевых и радиальных уплотнительных пластин, разрезные уплотнительные кольца установлены на валу по торцам роторов с образованием замкнутого уплотнительного контура с уплотнительными пластинами, при этом кольца соединены с подшипниками посредством штифтов, а наружный диаметр ротора равен внутреннему диаметру крышки,Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в нем торцевые поверхности роторов и крышек расположены в одной плоскости, а также наружный диаметр роторов равен внутреннему диаметру крышек, что позволяет полностью замкнуть уплотнительный контур, установив между торцами роторов и внутренними поверхностями расточек крышек разрезные кольца Такого расположения деталей в прототипе нет и поэтому достичь здесь надежного уплотнения невозможно.На фиг.1 представлен общий вид устройства (продольное сечение); на фиг,2 изображено поперечное сечение устройства,Устройство состоит из цилиндра 1, крышек 2 и 3, подшипников скольжения 4 и 5, в которых установлены коаксиальные валы 6 и 7, выполненные заодно с роторами 8 и 9, На роторе 8 жестко закреплены лопасти 10 и 11, а на роторе 9- лопасти 12 и 13. В пазах, выполненных в теле лопастей установлены уплотнительные элементы 14, 15, 16 и 17. В зоне стыков уплотнительных элементов установлены вкладыши 18. Плоские уплотнительные элементы подпружинены пластинчатыми пружинами 19.Диаметр роторов 8 и 9, который одновременно является внутренним диаметром рабочих камер, выполнен одинакового размера с диаметром расточки крышек 2 и 3, а внешние торцы роторов расположены в одной плоскости с внутренними поверхностями крышек 2 и 3,Разрезные кольца 20 установлены в расточку крышек 2 и 3 и прижимаются к поверхности расточки за счет пружинных свойств материала, Кольца 20 подпружинены кольцевыми пружинами 21, которые прижимают их к внешним торцам роторов. От проворота кольца 20 удерживаются штифтами 22, установленными в подшипниках 4 и 5, Роторы 8 и 9 сжимаются пружинами 21 и внутренние торцы (плоскость В) оказываются плотно прижатыми, что устраняет между ними зазор.Устройство имеет всасывающие окна 22 и 23 и выпускные окна 24 и 25.Роторная машина работает следующим При работе роторной машины в ее рабочих камерах проходят термодинамические процессы, Уплотнительные элементы установленные в конструкцию роторной машины обеспечивают герметизацию рабочих камер при возникновении давления рабочей среды и повышении ее температуры,Таким образом, использование совокупности признаков заявляемого устройства позволяет обеспечить высокуюэффективность его работы, т,к. уплотнительные элементы позволяют закрыть большее количество зазоров в рабочих камерах, независимо от износа трущихся деталей и температурных изменений размеров этих деталей, что снижает утечки рабочего тела при работе роторной машины и тем самым повышает КПД. Кроме того, предлагаемые уплотнительные элементы заявляемой роторной машины просты в изготовлении и сборке, что повышает надежность работы устройства,Формула изобретения Роторная машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды и торцевыми крышками, валы, соосно установленные на подшипниках в крышках, лопастные роторы, размещенные на валах с образованием рабочих камер, подпружиненные уплотнительные элементы. размеГ 1 щенные на поверхностях лопастей, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД путем снижения утечек рабочей среды и повышения надежности в работе, она 5 снабжена подпружиненными вкладышамии разрезными уплотнительными кольцами, при этом уплотнительные элементы выполнены составными в виде осевых и радиальных пластин, торцевые поверхности 10 роторов и крышек расположены в однойплоскости, вкладыши размещены в зоне контакта осевых и радиальных уплотнительных пластин, разрезные уплотнительные кольца установлены на валу по торцам рото ров с образованием замкнутого уплотнительного контура с уплотнительными пластинами, при этом кольца соедйнены с подшипниками посредством штифтов, а наружный диаметр ротора равен внутреннему 20 диаметру крышки.1788305Составитель М. Вигриянов едактор Т, Егорова Техред М,Моргентал Корректор Н. Гуньк Заказ 63 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1