Объемный роторный нагнетатель

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Запевалов Петр Павлович(54) ОБЕМНЫЙ РОТОРНЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ(57) Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично установлен ротор, взаимодействующий с подп(19) ЮЭ (11) 2004848 С 1(51) 5 Р 04 С 2 356 ружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости. Подшипник качения. размещен по окружности на внутренней поверхности ротора. Винт - регулятор эксцентриситета установлен в отверстии приводного вала и жестко соединяет приводной вал и внутреннюю обойму подшипника. 1 ил.Изобретение относится к технике перемещения жидкостей и газов под избыточным давлением и может найти применение в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. 5Известны роторные нагнетатели пластинчатого типа, включающие цилиндрический корпус с эксцентрично установленным в нем ротором и радиальными продольными пазами, где свободно размещены пластины, "0 входные и нагнетательные каналы.Такие нагнетатели имеют низкий КПД, высокие требования к качеству перемещаемой жидкости и газа, быстрый износ пластин и их заклинивание при перемещении вязких сред.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является нагнетатель, содержащий цилиндрический корпус с подпружиненной пластиной, разделяющей впу скную и нагнетательную полости, эксцентрично установленный ротор с шестеренным приводом планетарного типа.Недостатком данного .типа является низкий КПД за счет перетечки рабочего тела 25 из нагнетательной полости во всасывающую в контакте ротора и корпуса ввиду отсутствия регулировки эксцентриситета ротора, сложность привода и быстрый его износ, Кроме того, ротор ввиду его плаваю щего положения совершает не только качение относительно внутренней поверхности корпуса, но и перемещение относительно вала, что приводит к ударам, шуму и дополнительному износу, 35Целью изобретения является повышение эффективности работы угтройства, в том числе повышение КПД на; нетателя, снижение износа ротора и шума при работе устройства, 40Это достигается тем, что обьемный роторный нагнетатель, включающий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом 45 и ротором на впускную и нагнетательную полости, снабжен подшипником качения, размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в привод ном валу, жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника,Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что в отличие от известного предлагаемое устройство снабжено подшипником качения, размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в приводном валу жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника.Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию "Новизна",Анализ свойств отличительных признаков с точки зрения их влияния на достижение поставленной цели показал следующее:взаимосвязь ротора с приводным валом осуществляется через подшипник качения, обеспечивая разность их угловых скоростей за счет качения обойм подшипников, частота вращения ротора ниже частоты вращения вала более чем в 10 раз:представляется возможным в процессе всей эксплуатации нагнетателя задавать нужный эксцентриситет ротору, исключающий перете иу жидкости из нагнетательной во впускную полость.Взаимосвязь ротора с валом через подшипник качения уменьшает частоту вращения ротора в 10 раз, позволяет снизить работу трения в контактах сопрягаемых деталей, а следовательно снизить износ и энергетические затраты на привод.Поддержание оптимального эксцентриситета ротора позволяет в течение всей эксплуатации поддерживать наивысший КПД нагнетателя, При поиске, проведенном по патентной и научно-технической литературе в данной и смежных областях техники, не выявлены технические решения со свойствами признаков, совпадающими со свойствами отличительных признаков заявляемого технического решения, что свидетельствует о его соответствии критерию "существенные отличия".На чертеже показана схема объемного роторного нагнетателя (общий вид).устройство содержит цилиндрический корпус 1, во внутренний объем которого эксцентрично установлен ротор 2 с подшипником качения 3, приводной вал 4 с винтом 5 для регулировки эксцентриситета ротора 2, жестко соединенный с внутренней обоймой подшипника 3. Впускная полость А и нагнетательная полость Б разделены пластиной 6 и пружиной 7; 8 - гайка крепления положения винта-регулятора эксцентриситета 5.Нагнетатель работает следующим образом,При вращении вала 4 винт 5, эксцентрично и жестко соединенный с нижней обоймой подшипника 3, начинает вращать внутреннюю обойму подшипника 3 в соответствии с частотой вращения вала 4, перекатывая верхнюю обойму подшипника 3 с ротором 2 по внутренней поверхности корпуса 1.Разделительная пластина б под действием пружины 7 разделяет верхнюю по2004848 лость внутреннего объема корпуса на всасывающую А и нагнетательную Б полости. При этом объем полости А возрастает и происходит впуск, а объем полости Б уменьшается происходит нагнетание.Количество перекачиваемой жидкости (газа) за один оборот вала 3 равноУ( (О 2 2), ,( мз/06)4где О - внутренний диаметр корпуса, см;б - наружный диаметр ротора, см;1 - ширина нагнетателя, см.Использование предлагаемого объемного роторного нагнетателя позволяет значительно снизить затраты работы на преодоление трения между роторам и корпусом, т,к, здесь имеет место качение ротора внутри корпуса вместо трения, что и в известных устройствах. Снижается трение между пластиной и наружной поверхностью ротора ввиду того, что за один оборот вала ротор перемещается относительно пластины только на угол р = (1- - ) 360 О. Полноеб.перемещение поверхности ротора относительно пластины происходит только после 9-10 оборотов вала, т,е. трение снижается в 8-10 раэ. В 8 - 10 раз уменьшается и работа трения в торцевых уплотнениях.Использование винта регулировки эксцентриситета ротора позволяет в течение всей эксплуатации нагнетателя поддерживать наивысший ега КПД за счет исключения утечек рабочего тела между ротором и корпусом.Все это в конечном итоге снижает рабату на трение в 8 - 10 раз, в таком же порядке снижается износ, удлиняется работа нагнетателя без снижения КПД,П р и м е р. Нагнетатель масла производительностью 1,2 м /ч применительно для гидрасистем тракторов и сельскохозяйственных машин,Параметры нагнетателя определяют по формуле формула изобретенияОБЪЕМНЫЙ РОТОРНЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ, содержащий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости, приводной вал, отличающийся тем, что, с Я=66 10 (О - б ),где О - внутренний диаметр корпуса, см;б - наружный диаметр корпуса, см;Е - ширина ротора, см,5 При соотношении б -0,90 .-0,60О=- 55 си,1,275 10 зб = 5 см. 1. = 3,3 см.В сравнении с используемым для этихцелей шестеренным насосом геометрические параметры и вес снижены в 1,3-1,5раза.В связи с тем, что в полость ротора поего диаметру установлен подшипник качения и ротор не скользит, а также за одиноборот вала перемещение ротора составляет 1/10 оборота, износ как по диаметру, текв торцах будет меньше, чем у.шестеренногонасоса в 8-10 раз.Использование винта-регулятора эксцентриситета, установленного в приводномвалу и жестко соединяющего приводной вали внутреннюю обойму подшипника, позво 25 ляет в процессе эксплуатации насоса добиваться минимального зазора междувнутренней поверхностью корпуса и наружной обоймой подшипника, чем поддерживается постоянный высокий КПД нагнетвтеля.Снижение затрат на трение, увеличениесрока работы нагнетателя без сниженияКПД позволит в 3 и более раза снизить расходы на эксплуатацию нагнетателей и снизить шум при работе,35 Значительное снижение трения за счет перевода ротора на качение с одновременной Вазможностью регулировки эксцентриситета позволяет широко использовать эти нагнетатели для подачи маловяэких жидкостей и воды.(56) Авторское свидетельство СССРМ 1337554, кл. Р 04 С 2/356, 1985. целью повышения эффективности работы, ан снабжен подшипником качения, разме щенным по окружности на внутренней поверхности ротора, и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в отверстии приводного вала и жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму 55 подшипника,2004848 ель Л.Павлов Лоргентал Редактор Н,федорова орректор Е,П каз 339 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Состав Техред Тираж НПО "Поиск" 13035, Москва, Ж, Подписнооспатентаушская наб 4/Б