Роторная машина

(57) И ТОРНАЯ МАЮ поте иост нии 4 икорпусаляющие8 и 9,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Выложенная заявка фРГВ 2519911, кл. Г 01 В 3/02, опуб1976. обретение позволяет снизить на трение и повысить надежплотнения. В шаровом основав сферической поверхности 1 машины выполнены направв виде кольцевых заглублений образующих сегментную проточ1377414 ку для размещения лопатки 7, в торцовых стенках которой выполнены канавки для размещения шарикоподшипников, Глубина канавок меньше глубиныпроточки, а в стенках заглубленийразмещены торцовые уплотнительныеэлементы 16 и 17 лопатки. Лопаткапредставляет собой плоскую .конструкцию имеет каналы для циркуляциихладагента. Между наклонным диском5 и поршнем может быть установленшарикоподшипник. С корпусом 1 можетбыть соединен открытым торцом картер, выполненный в виде стакана. В Изобретение относится к роторным машинам и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания,Цель изобретения - снижение потерь на трение и повышение надежно сти уплотнения.На фиг. 1 показана роторная машипа с установленной в ней лопаткой; на фпг. 2 - лопатка, поперечный разрез; на фиг. 3 - двигатель с лопатка О ми без крышки; на фиг. 4 - фазы а и б работы лопаток на фиг. 5 - ротор" ная машина, пример исполнения.Роторная машина содержит сферический корпус 1 с крышкои 2, вал 3,ч 15 размещенный в шаровом основании 4 и снабженный наклонным диском 5, связанным с поршнем б, и лопатки 7, выполненные в виде части сектора.Кольцевые заглублення 8 и 9, выполненные на сферической поверхности корпуса 1 и шаровом основании 4, образуют в корпусе 1 сегментную проточку, в которой установлена лопатка 7. В торцовых стенках лопатки 7 выполнены канавки 10 и ",1, в которых размещены шарикоопоры в виде сегментных шарнкоподшипников с сепараторами 12, которые удерживают шарики 13 и 14 в эаглублениях 8 и 19 шириной й для толщины лопатки . Шарикоподшипники расположены с двух сторон от лопатки 7 в кольцевых заглублениях 8 сферической поверхности корпуса 1 и крышки 2 и кольцевых заглублениях 9 шаро ного основания 4, Крышка 2 имеет радистенках корпуса и шаровом основаниимогут быть выполнены полости охлаждения. Каждая лопатка находится вблагоприятном режиме для длительнойее работы. Она как бы подвешена нашарикоопорах, поэтому максимальноснижены потери на трение, а самалопатка не изнашивается, Износ элементов 16 и 17 выравнен путем разновеликой толщины, поэтому при прове-дении ремонтов и технического обспуживания достаточно их заменить и лопатка вновь пригодна к работе. 4 з.п.ф"лы, 5 ил. альные прорези и пазы с уплотнительными элементами, с которыми взаимодействуют боковые поверхности лопаток.Чтобы предотвратить прорыв газов в смежную камеру сгорания, корпус 1 двигателя и шаровое основание 4 головки двигателя снабжены продольными проточками 15 шириной Ъ, в которых укреплены подпружиненные уплотнительные элементы 16 и 17, взаимодействующие с боковой поверхностью лопатки 7 и выполненные, например, из малоизнашивающейся металлокерамики.Лопатка 7 представляет собой плоскую конструкцию, внутри которой выполнена полость 18 шириной с. с подводными 9 и отводными 20 каналами, которые примыкают и взаимодействуют с каналами внутри полого поршня 6.Рабочая камера машины ограничена с двух сторон лопатками 7, поршнем 6,. крышкой 2 и корпусом 1, шаровым основанием 4 головки двигателя.Машина может быть дополнительно снабжена шарикоподшипником 21, установленным между наклонным диском 5 и поршнем 6, а также картером 22, выполненным в виде стакана, соединенного открытым торцом со сферическим корпусом 1В стенках корпуса 1 и шаровом основании 4 могут быть выполнены полости 23 и 24 охлаждения соответственно, соединенные между собой.Роторная машина работает следующим образом.1 Э "7414Фкой толщины при глубине заделки Т.Р;.,иусы К и К канавок на лопатке 7должны быть больше диаметра шариков13 и 14. При этом сами шарики 13 и14 выполнены разных диаметров - соответственно Я и Ч, для того, чтобыпри выработке ресурса двигателя онибыли бы равно изношены а ;о возможно тогда, когда при вып"г чен 1 п; лопатки соблюдается соотношен:. В процессе работы каждая из лопаток 7 совершает возвратно-поступат.-. льное движение (качательное пег:.мещение по дуге окружности на ЗО) как показано стрелками А и В. Во время входа лопатки 7 в крышку 2 через которую происходит отвода и подвод охлаждающей смазки вс внутреннюю полость 18 лопатки 7 по входному каналу 19 попадает масло, омывает лопатку 7 изнутри и охладив ее, выходит по каналам 20 в полости, сопряженные с поршнем 6, а часть ее - в подшипники шариксопор. Лопатка 7 15 скользит в шарикоопорах, которые надежно удерж"ахают каждую лопатку 7 на ее траектории в заглублениях 8 и 9 не давая ни отклонений, ни перекосов. Таким образом, каждая лопатка 2 О 7 находится в благоприятном режиме для длительной ее работы, она как бы подвешена на шарикоопорах, поэтому максимально снижены потери на трение, а сама лопатка 7 не изнашивается и 25 моторесурс двигателя с такими лопатками существенно возрастает за счет обеспечения хорошей ремонтоспособности, Сегментная проточка по радиусу К должна быть больше размера М лопатки примерно на 5-6 мм, Размер М лопатки, в свою очередь, больше радиального размера К камеры сгорания, т.е. для обеспечения работы лопатки 7 в режиме трения-каче.ния необхоЗБ димо выполнение условия РМК.Одним из основных показателей, влияющих на срок службы лопатки и двигателя, является показатель ремонтоспособности, характеризующий свойство лопатки, заключающееся в предупреждении причин повреждений и их устранении путем проведения ремонтов и технического обслуживания. Ре,монтировать лопатку труднее, чем заменить уплотнительные элементы 16 и 17 шарикоопоры, причем толщина их сверху больше, чем толщина элементов 16 и 17, расположенных ближе к центру шарового основания 4 головки дви 50 гателя. Это обусло. дено тем, что ресурс работы элемен;.ов 16 и 17 должен. быть примерно одинаков, ибо путь, который проходит лопатка 7 в кольце- вом заглублении 8 будет больше, чем путь, который она проходит в кольце 55 вом заглублении 9, поэтому износ уплотнительных элементов 16 и 17 дол-жен быть выравнен путем их раэновелиК БК" Чгде Б и Ч - диаметры шариков;1К - радиус канавки наружной;К - радиус канавки внутренней,поэтому в поперечном сечении лопаткадолжна быть пс шириневыполнена суглом ф наклона ее боковых стенок,обрязующих полость шириной с,Таким образом, шарикоопоры разновелики и представляют собой двухрядные сегментные подшипники обоймамидля которых служат с одной стороныканавки на лопатке 7, а с другойстороны - соответствующие кольцевыезаглубления 8 и 9, выполненные вкорпусе 1 и в шаровом основании 4 машины. Рабочий вал 3 установлен нагодшипниковых опорах в головке машинь 1. Если учесть, что огтимальный уголкачания поршня 6 составляет 60то камера сгорания между коническойповерхностью крышки 2, двумя смежнымч лопатками 7 и поршнем 6 имеетизменяющуюся форму. В каждой из камерсгорания каждая лопатка 7 одним своим концом связана с поршнем б, а другим концом входит в прорези и пазыкрышки 2, внутренняя полость 18 лопатки 7 заполнена маслом для смазкии охлаждения при работе двигателя.При проведении ремонтов и технического обслуживания, вследствие одинакового износа уплотнительных элементов 16 и 17, а также шарикоопор, достаточно их заменить и лопатка вновьпригодна к длительной работе. Приперекатывании поршня 6 по конуснойговерхности крышки 2 (при переходеиз фазы а в фазу б) лопатки 7 поочередно входят и выходят из крышки 2и каждая из рабочих камер имеет изону повышенного давления (возлелопатки 7), и зону пониженного давления (возле смежной лопатки). Такаяработа способствует интенсивномуперемешиванию впрыснутого топливас воз5 13 П 414воздухом, поэтому повыш ается пол,.6 нота саигания топлива.сферическую поверхность кП еличсть корпуса, о тки обеспечиваетповышеннт ее долговечность и.ия лопат- лью сниаеният .шения ня потерь на трение ием, что, с це- повысчет собза вом оя, в шарошалюдения соотношения длясновании и в сферич йрикоопорыности корпуса выполеско поверхК 8в виде кольолнены направляющиез ихольцевых заглублений обо раКующих сегментную проточкЧ 10 щенияку для размегде К "после нелопатки, а в тор овыц х стенкахдней выполнены канавки длящ я шарикоподшипников име ения разлопатки, г бипричемК " ами 3 чки ав сглу ина канавок меньше глуб ины протон, а в стенках заглублений размеоно нойтрение 1 щены торцовыеимфй поверхности тыЭ8 - амди етр шариков по наруан2. Машина по н. 1, о т л иому ч а ю щ а я1 . полнена полой и снди метр шариков по внутрен- и кабзена каналами дляцир хлади опоры, при 3. Машина по пп. 1 2Э- сегментная . ч а ю щ а я си, о тлиМ -длина лопатки по радишарико подшипник. длина камеры сгорания поРадиусуе иив к 26 4 М ашинапо пп. 1-3, о тлипо радиусу, ч а ю щ а я с яя с я тем, что в стенкахкорпуса и шаровом основании Ф о и еполости охлвыполненыаздения, соедине ные межде н и я собой.УЗО 5 Машина по пп. 1-4, о т л и.1содераащая ч а ю а . , снащ я .с я тем, что она снабразмещенный . на карте мв ен на- кана сое ен ф дин нного открытым орцомсферическим корпусомршнем, сое в виде части П р и о р и т е. т п ониравщйеся торцовыаи по" 29.03 84пунктам: верхностями на шароровое основание и1 О 11 85 но.пп. 4 и 5.