МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ

МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ


RU (11) 2010982 (13) C1

(51) 5 F01C1/00, F04C2/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4904958/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.01.24 
(45) Опубликовано: 1994.04.15 
(71) Заявитель(и): Омский политехнический институт 
(72) Автор(ы): Юша В.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Омский политехнический институт 

(54) МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ 

Использование: в электромашиностроении. Сущность изобретения: два лопастных ротора установлены на валу с образованием в корпусе рабочих камер. Вал кинематически связан с механизмом привода. Один ротор имеет кожух, закрепленный на периферийных поверхностях лопастей. Система газораспределения выполнена в виде окон подвода и отвода рабочей среды, выполненных на торцевой стенке кожуха и сообщенных каналами с газораспределительными камерами, расположенными в корпусе. В одном из роторов выполнены перепускные проточки, попарно сообщающие рабочие и газораспределительные камеры между собой. Газораспределительные камеры сообщены внешними трубопроводами. 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к энергомашиностроению и криогенной технике и предназначено для сжатия и перемещения газа преимущественно в составе криогенных газовых машин.

Известны поршневые машины объемного действия в составе криогенных газовых машин, содержащие корпус с рабочей камерой, двумя камерами газораспределения, камерой механизма привода, размещенный в рабочей камере рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического поршня и соединенный с механизмом привода штоком; поршень образует в рабочей камере две рабочие ячейки, объем которых изменяется в противофазах; каждая рабочая ячейка постоянно сообщена с одной из камер газораспределения, а последние соединены между собой внешними газовыми коммуникациями с теплообменными аппаратами (Суслов А. Д. , Гороховский Г. А. , Полтораус В. Б. , Горшков А. М. Криогенные газовые машины. М. : Машиностроение, 1982, с. 5-16).

Такая машина, имея в своей конструкции возвратно-поступательно движущиеся узлы и детали, отличается существенной неуравновешенностью, и, как следствие, известными ограничениями по быстроходности и, соответственно, завышенными габаритными размерами и весом. Указанные недостатки поршневых машин практически отсутствуют в машинах объемного действия ротационного типа.

Наиболее близкой является машина объемного действия, содержащая корпус с торцовыми крышками, два лопастных ротора, установленных на валу с образованием в корпусе рабочих камер, при этом вал кинематически связан с механизмом привода, а один из роторов имеет кожух, закрепленный на периферийных поверхностях лопастей, и систему газораспределения, выполненную в виде окон подвода и отвода рабочей среды, выполненных на торцовой стенке кожуха и сообщенных посредством каналов с камерами всасывания и нагнетания, выполненными в корпусе и сообщенными, соответственно, с источником рабочей среды низкого давления и с потребителем рабочей среды повышенного давления.

По сравнению с аналогом такая машина лучше уравновешена, имеет меньшие габариты и вес. Такая конструкция обеспечивает постоянное перемещение газа в одном направлении из камеры всасывания в камеру нагнетания, через рабочую камеру, но не обеспечивает возвратно-поступательного движения рабочей среды между камерами газораспределения по внешним коммуникациям, как это имеет место в аналоге. То есть конструкция прототипа функционально не обеспечивает работу машины объемного действия в составе криогенной газовой машины.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения возвратно-поступательного перемещения среды между газораспределительными камерами.

Поставленная цель достигается тем, что машина объемного действия содержит корпус с торцовыми крышками, два лопастных ротора, установленных на валу с образованием в корпусе рабочих камер, при этом вал кинематически связан с механизмом привода, а один из роторов имеет кожух, закрепленный на периферийных поверхностях лопастей, и систему газораспределения, выполненную в виде окон подвода и отвода рабочей среды, выполненных на торцовой стенке кожуха и сообщенных посредством каналов с газораспределительными камерами, выполненными в корпусе, при этом, по меньшей мере, в одном из роторов выполнены перепускные проточки, попарно сообщающие рабочие и газораспределительные камеры между собой, а газораспределительные камеры посредством внешних трубопроводов.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение содержит ряд конструктивных признаков, которых нет в прототипе. Это позволяет сделать вывод, о том, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ существующей патентной и научно-технической литературы показал, что предлагаемая совокупность предлагаемых конструктивных признаков для достижения поставленной цели в настоящее время не известна, что позволяет считать существенными признаки, отраженные в формуле изобретения.

На фиг. 1,2,3 схематично показана предлагаемая машина с газораспределительными проточками, выполненными в одном роторе; на фиг. 4,5 - конструкция, в которой газораспределительные проточки выполнены в обоих роторах.

Машина объемного действия (см. фиг. 1,2,3) содержит корпус 1 с рабочей камерой 2, камерами газораспределения 3,4; камерой механизма привода 5, размещенные в камере 2 концентричные роторы 6,7. Ротор 6 состоит из вала 8 и закрепленных на нем лопастей 9. Ротор 7 состоит из вала 10 и закрепленных на нем лопастей 11, кроме того, на нем закреплен кожух 12. Внутренние поверхности кожуха 12, поверхности валов 8,10 и поверхности лопастей 9,11 образуют рабочие ячейки секторного типа 13,14. В роторе 7 (в кожухе 12 и лопастях 11) выполнены газораспределительные проточки 15,16. При этом проточки 15 соединены с ячейками 14, а проточки 16 соединены с ячейками 13. В камере 5 размещен механизм привода роторов 6,7 (не показан). Проточки 15 и ячейки 14 постоянно сообщаются с камерой 3, причем только с этой камерой. А проточки 16 и ячейки 13 постоянно сообщаются с камерой 4, причем только с этой камерой. Камеры 3 и 4 соединены между собой внешними газовыми коммуникациями (не показаны). Газовые коммуникации могут состоять из трубопроводов, арматуры, теплообменной аппаратуры, регенераторов, фильтров и т. д.

На фиг. 4,5 показан вариант предлагаемой машины объемного действия, в конструкции которого газораспределительные проточки выполнены в обоих роторах: проточки 16 выполнены в роторе 7 (в кожухе 12 и лопастях 11), а проточки 15 выполнены в роторе 6 (в лопастях 9 и валу 8). При этом рабочие ячейки 13 через проточки 16 постоянно соединены с камерой 4, причем только с этой камерой. А ячейки 14 через проточки 15 постоянно соединены с камерой 3, причем только с этой камерой.

Машина объемного действия работает следующим образом. Крутящий момент от приводного вала через механизм привода передается на роторы 6,7 (соответственно на валы 8,10 и лопасти 9,11). При этом роторы 6,7 и, соответственно, вал 8 с лопастями 9 и вал 10 с лопастями 11 и кожухом 12 вращаются с переменной угловой скоростью так, что рабочие ячейки 13,14 периодически изменяют свой объем от минимальной величины до максимальной и наоборот. Причем изменение объема ячеек 13 и 14 происходит в противофазах: при увеличении объема ячеек 13 объем ячеек 14 уменьшается, и наоборот. При этом при уменьшении объема ячеек 13 газ из этих ячеек выталкивается через проточки 16, камеру 4, газовые коммуникации, камеру 3 и проточки 15 в ячейки 14, объем которых в это время уменьшается. Затем, когда объем ячеек 13 начинает увеличиваться, а объем ячеек 14 начинает уменьшаться, газ из ячеек 14 через проточки 15, камеру 3, газовые коммуникации, камеру 4, проточки 16 переталкивается обратно в ячейки 13. В дальнейшем цикл повторяется. Таким образом осуществляется периодическое переталкивание газа из камеры 3 в камеру 4 и наоборот, по внешним газовым коммуникациям.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения возвратно-поступательного движения среды (газа) между газораспределительными камерами за счет перепускных проточек в роторах и сообщения камер газораспределения внешними трубопроводами, что позволяет использовать такую машину в составе газовых криогенных машин (ГКМ). Конструкция прототипа не позволяет использовать ее в ГКМ, так как проточная часть ее не обеспечивает возвратно-поступательного перемещения рабочей среды между камерами газораспределения. (56) Патент США N 4169697, кл. F 01 C 1/42, опубл. 1979. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая корпус с торцевыми крышками, два лопастных ротора, установленных на валу с образованием в корпусе рабочих камер, при этом вал кинематически связан с механизмом привода, а один из роторов имеет кожух, закрепленный на периферийных поверхностях лопастей, и систему газораспределения, выполненную в виде окон подвода и отвода рабочей среды, выполненных на торцевой стенке кожуха и сообщенных посредством каналов с газораспределительными камерами, выполненными в корпусе, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возвратно-поступательного перемещения среды между газораспределительными камерами, по меньшей мере в одном из роторов выполнены перепускные проточки, попарно сообщающие рабочие и газораспределительные камеры между собой, а газораспределительные камеры сообщены посредством внешних трубопроводов.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru