Роторная машина

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) И 1) 1)5 Р 04 С 2/00 Н В. А, Харч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение позволяет повысить КПД роторной машины, В сопряженных цилиндрических расточках 2 корпуса 1 размещены с межосевым расстоянием профилированные роторы (Р) 3, уста- новленные на параллельныхвалах 4 с возможностью синхронного вращения в одном направлении. Система газораспределения выполнена в виде каналов 6 и 7 подвода и отвода рабочей среды и перепускных каналов 8 между ступенями, Поперечное сечение каждого Р 3 1 имеет форму криволинейного треугольника со скругленными вершинами. В каждом из Р 3 выполнены криволинейныеканалы 9, выходные участки к-рых имеют форму расположенной на боковой поверхности Р щели с продольными кромками, параллельными оси вращения Р. Проекции кромок на плоскость перпендикулярную оси вращения Р 3, лежат надугах. Центральные углы, образованные радиусами, проведенными иэ центров этих дуг в точку их сопряжения иточки пересечения с кромками щели,равны между собой, На боковой поверхности втулок выполного окно. В каждом Р 3 выполнена кольцевая проточка,в к-рой установлена втулка с возможностью сообщения своего окна с канала.ми 9, Каналы 6 выполнены со стороныторцовых крышек 5 ступеней узкогодавления, каналы 7 - в центральнойчасти. 2 э.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к ксмпрессорному машиностроению, в частностик двухроторным машинам,Цель изобретения - повышен:е КПД5путем уменьшения сопротивления потоку рабочего тела вследствие дросселирования потока и исключения сообщенияполостей высокого и низкого давлений,На фиг. 1 представлено построениепрофиля ротора; на фиг, 2 - построе ние образующих канала; на фиг. 3 -машина, продольный разрез; на фиг. 4 -разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схематичное расположение каналов в ротор ах.Многоступенчатая роторная машинасодержит корпус 1 с сопряженными цилиндрическими расточками 2 радиусомК, размещенные в них межцентровым рас стоянием А профилированные роторы 3,установленные на параллельных валах4 с возможностью синхронного вращенияв одном направлении с образованиемступеней высокого и низкого давлений, 25торцовые крышки 5 и систему газораспределения, выполненную в виде каналов подвода 6 и отвода 7 рабочей среды и перепускных каналов 8 между ступенями машины. Поперечное сечениекаждого ротора 3 имеет форму криволинейного прямоугольника со скругленными вершинами, одна иэ сторон которогообразована другой окружности радиусом К, вершина, противоположная этойстороне, ограничена дугой окружнос 35ти радиусом А-К, две остальные вершины - дугами окружности гА-Ка последние сопряжены с дугой радиусом А-Кдугами окружности А-г,Профиль строят следующим образом.В прямоугольной системе координат ХОУ из центра О, считая,его одновременно центром 0вращения левого ро 4 тора, радиусом, равным А (межосевое расстояние ротора), засекают точку 0, Из точек 0и О проводят окружности радиусом К, причем А/2(КА так как при КА центр ротора не существует и находится в зоне взаимодействия другого ротора, при К 4 А/2 окружности не сопряжены.Точкипересечения окружностейЬ55обозначают буквами В (ниже ОХ) и С(выше ОХ),Соединяя точки В и С, пересечениеВС и ОХ обозначают буквой Р, ОР=А/2,На расстоянии г от ВС проводят прямую М, параллельную ВС, а также ОУ,Х 11=А/2-г.На прямой И радиусом, равным К-гзасекают ниже ОХ точку П и точку Е,симметричную точке П относительно ОУ,Соединяя точки Е и П, проводят прямуюЕП, обозначая пересечение ЕП и ВСточкой Т, а точку, симметричную точке Т относительно ОУ, обозначают буквой Я. Пересечение ЕП и ОУ обозначаютбуквой Б.Соединяя точки Е и, О и продлеваяпрямую ЕО до пере сечения с окружностью радиусом А-К над осью ОХ, обозначают точку пересечеюя буквой К;точку, симметричную точке К относительно ОУ, обозначают буквой Е. Прод-левая ЕО ниже ОХ до пересечения с окружностью радиусом К, точку пересечения обозначают буквой Р, точку, симметричную точке Р относительно ОУ,обозначают буквой М.Точка Р принадлежит окружности,радиусом К, и расстояние ОР-К; точка П принадлежит црямой ОР на расстоянии К-г от центра О; ДР=ОР-ОП=К-(К-г)=г.Сопряжение окружностей малым производным радиусом г с наружным радиусомротора К происходит в точке Р.Длина отрезка ЕО по построениюЕО=ОП=К-г,Длина отрезка ОК по построении ОК=А-К, откуда ЕК=ЕО+ОК=(К-г)+(А-К)=А-г. Радиус сопряжения окружностей радиусом А-К и окружности радиусом гпо построению задан как А-г. В силудлины отрезка ЕК=А-г и нахожценияцентра 0 попостроению на прямой ЕКсопряжение окружностей радиусом А-Ки радиусом А-г происходит в точке К,Длина отрезка БТ в силу параллельности прямых ВС, И и ОУ БТ=ОР=А/2. Отс 1 да, так как ПТ=г, ЕБ БП=БТ-ПТ=А/2-г. Далее ЕТ=ЕБ+БТ=А/2-г+А/2=А-г.В каждом из роторов 3 выполненыкриволинейные каналы 9, выходныеучастки каждого из которых имеют форму расположенной на боковой поверхности ротора 3 щели с продольными кромками, параллельными оси вращения ротора 3, причем проекции кромок наплоскость, перпендикулярную оси вращения ротора 3, лежат на дугах радиусами А-г и г, а центральные углы,образованные радиусами, проведенными иэ центров этих дуг в точку ихсопряжения и точки пересечения с кромками щели, равны между собой. Машина снабжена втулками, 10, на боковой поверхности каждой из которых выполнено окно 11, при этом в каждом роторе 3 выполнена кольцевая проточка, в ко - торой установлена втулка 10 с возмож - костью периодического сообщения окна11 последней с каналом 9 ротора 3, Каналы 8 подвода рабочей среды выпол нены со стороны торцовых крышек 5 ступеней низкого давления, а каналы отвода 7 - в центральной части машины.Машина работает следующим образом.В процессе синхронного поворота роторов 3 образующиеся циклически изменяющиеся объемы принудительно перемещаются через внутренние полости ротора 3.Из нижнего положения роторов 3 при синхронном повороте последних образуется увеличивающий объем в левой нижней части камеры, сообщающийся с атмосферой через окно 11 втулки 1 О и канал 9. При верхнем положении обоих роторов 3 канал 9 выходит иэ окна 11.Процесс всасывания окончен. Далее рабочая среда сжимается и вытесняется через канал 7 отвода. При вращениироторов 3 достигается принудительноеперемещение объемов рабочего тела изполости низкого давления последовательно пс ступеням сжатия в полость высокого давления, Рабочий объем роторов 3 выбирается исходя из необхоДимого.рабочего давления на выходе таким, чтобы в конце цикла сжатияпредпоследней ступени давление было орнентировочно равно рабочему давлению на выходе машины, т.е. в последней ступени машины. сжатие рабочего тела не происходит, но достигается круговая подача рабочего тела, Отсюда угловая ширина окон 11 газораспределения во втулках 1 О последней ступени сжатия ориентировочно равна 180Формула изобретенияРоторная машина, содержащая кор. - пус с сопряженными цилиндрическими расточками радиусом К, размещенные в них с межосевым расстоянием А профи" лированные роторы, установленные на параллельных валах с возможностью син5хронного вращения в одном направленииторцовые крышки и систему газораспределения, выполненную в виде каналовподвода и отвода рабочей среды и пе 10 репускных каналов между ступенями машины, от л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения КПД, попереч -ное сечение каждого ротора имеет форму криволинейного треугольника соскругленными вершинами, одна из сторон которого образована другой окружности радиусом К, вершина, противоположная этой стороне, ограничена дугой окружности радиусом А-К, две ос 20 тальныеверппны - дугами окружностигСА"К, а последние сопряжены с дугойрадиусом А-К дугами окружности А-г,в каждом иэ роторов выполнены криволинейные каналы, выходные участки каж 25 дого из которых имеют форму расположенной на боковой поверхности роторащели с продольными кромками, параллельными оси вращения ротора, причемпроекции кромок на плоскость, перпен 30 дикулярную оси вращения ротора, лежатна дугах радиусаья А-г и г, а центральные углы, образованные радиусами,проведенными из центров этих дуг вточку их сопряжения и точки пересеченя с кромками щели, равны между собой.2. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена втулками, на боковой поверхности каждой40 из которых выполнено окно, при этомв каждом роторе выполнена кольцеваяпроточка, в которой установлена втулка с возможностью периодического сообщения окна последней с каналами ро 45 тора.3. Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каналы подв ода р аб очей среды выполн ены со сто-,роны торцовых крьппек ступеней низко 50 го давленя, а каналы отвода -тральной части машины, 16100 У 916100 79 едакторА,Лежни оставитель Л.Павловаехред М.Дидык Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат нПатент , г, Ужго Гагарина, 101 Заказ 37 ВНИИПИ Г арственцого комитета 113035, Москва, Ж фиг,3ектор М,Максимиши