РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА

РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА


RU (11) 2012827 (13) C1

(51) 5 F04C2/00 

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

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

(21) Заявка: 4946345/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.05.24 
(45) Опубликовано: 1994.05.15 
(71) Заявитель(и): Мищенко Эрнест Иванович 
(72) Автор(ы): Мищенко Эрнест Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Мищенко Эрнест Иванович 

(54) РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА 

Использование: в машиностроении при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров. Сущность изобретения: в корпусе с патрубками впуска и выпуска рабочей среды соосно установлены с возможностью поочередного вращения роторы, между которыми размещен маховик, и фиксаторы роторов, выполненные в виде роликов, размещенных в сквозных отверстиях роторов и выемках корпуса и маховика. При этом глубина выемок меньше радиуса роликов. Машина содержит также механизм блокировки, выполненный в виде штоков, размещенных в отверстиях роторов с возможностью осевого перемещения, тем самым обеспечивая вращение или остановку роторов. Осевое перемещение штоков возможно из-за определенной геометрии их сферических наконечников, глубины выемок в крышках, величина которых меньше радиуса наконечника штока и определенного радиуса торцовой поверхности лопасти ротора. 9 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров.

Известна роторно-лопастная машина, содержащая корпус с патрубками впуска и выпуска рабочей среды, торцовые крышки, роторы, соосно установленные с возможностью поочередного вращения, размещенный между роторами маховик и фиксаторы роторов, выполненные в виде роликов, размещенных в сквозных отверстиях роторов и выемках корпуса и маховика, при этом глубина выемок меньше радиуса роликов.

Недостатком известной роторно-лопастной машины является возможность заклинивания роликов при переходе их от корпуса к маховику, так как надежность этого перехода зависит от силы трения роторов о корпус, которая должна быть больше силы трения роторов о маховик, а также от центробежной силы.

Роторно-лопастная машина работает следующим образом. Роторы последовательно занимают положение (фиг. 5). В положении "в" (фиг. 9), когда ролики переходят от маховика к корпусу, соединяя ротор с корпусом, может произойти заклинивание, что подтвердил один из построенных опытных образцов роторно-лопастной машины. Это заклинивание можно устранить, увеличив трение роторов о корпус, но это ухудшает механический КПД. Эту проблему можно решить по-другому, отделав блокировку, гарантирующую переход роликов от маховика к корпусу. Разработано несколько вариантов этой блокировки.

Целью изобретения является повышение надежности работы роторно-лопастной машины при переходе роликов от маховика к корпусу при фиксации роторов с корпусом.

Поставленная цель достигается тем, что в известную поршневую машину, содержащую корпус с патрубками впуска и выпуска рабочей среды, торцовые крышки, ротора, соосно установленные с возможностью поочередного вращения, размещенные между роторами маховик и фиксаторы роторов, выполненные в виде роликов, размещенных в сквозных отверстиях роторов и выемках корпуса и маховика, при этом глубина выемок меньше радиуса роликов, введен механизм блокировки, который останавливает роторы в положение, когда они соединены роликами с маховиком и их ролики проходят напротив выемок в корпусе, в это мгновение включается блокировка, ротор останавливается, из-за продолжающегося вращения маховика ролик из сквозного отверстия ротора перемещается от выемки маховика в выемку маховика в выемку корпуса, дальнейшее движение маховика и соединенного с ним другого ротора выключает механизм блокировки. Сравнение предлагаемого решения с техническими решениями не только в данной области техники, но и в других не позволило выявить решения, имеющие признаки, сходные с признаками отличающими его от прототипа.

На фиг. 1 показана роторно-лопастная машина в варианте насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 (боковая торцовая крышка с резиновым сальником, подшипником, через который проходит вал); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1 (торцовая крышка с подшипником); на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 3, подвижные штоки; на фиг. 8 - в изометрии показаны все детали роторно-поршневой машины; на фиг. 9 - последовательные положения роторов и подвижных штоков, останавливающих роторы напротив выемок в корпусе, чтобы в них могли войти ролики из сквозных отверстий роторов: позиции "а" и "г", "б" и "д", "в" и "е" - один и тот же вид по Б-Б на фиг. 3; только виды "г", "д", "е" показывают положение роторов как бы сверху, по стрелке F - виды а, б, в.

Роторно-лопастная машина содержит корпус 1 с патрубками впуска 2, 3 и выпуска 4, 5 рабочей среды, торцовые крышки 7, 8, ротора 9, 10 в виде кольца 11, 12, с лопастями 13, 14 и сквозными позициями 15, 16 со стороны торцовых крышек, размещенный между роторами маховик 17, фиксаторы роторов в виде роликов 18, размещенных в сквозных прорезях 15, 16, выемки в корпусе 19, 20, и выемки в маховике 21, 22, выемки с внутренней торцовой стороны торцовых крышек 23, 24, глубиной меньше радиуса штока роторов 25, 26, помещенные в ступенчатые отверстия 27, 28 колен роторов 11, 12, лопасти которых 13, 14 имеют закругления 29, 30. По сравнению с известной роторно-поршневой машиной [1] появились следующие конструктивные изменения:

В торцовых крышках 7 и 8 с внутренней стороны появились выфрезерованные выемки 23, 24, глубиной меньше радиуса сферических наконечников подвижных штоков 25, 26, выфрезерованные выемки расположены на радиусе, что и радиус штоков, в эти выемки заходит шток, поворачивается с ротором на уго , упирается в кромку выемки.

Выемки в маховике и корпусе, куда заходят ролики, имеют не прямоугольную форму, а цилиндрическую.

Штоки роторов 25, 26 выполнены ступенчатыми. Наконечник штока, что обращен к внутренней стороне торцовой крышки, имеет сферу с радиусом, меньше глубины выемок торцовых крышек. Другой наконечник штока имеет сферу с меньшим радиусом, так как шток сделан ступенчатым. Это исключает проваливание штока в рабочие камеры роторно-лопастной машины, а выйти штоку из своих отверстий 27, 28 мешают торцовые крышки. Так как меньший радиус наконечника затрудняет перемещение штока к крышке, лопасти роторов имеют закругления 29, 30. Эти два радиуса, лопасти и наконечники штока облегчают его перемещение к выемке крышки.

Ступенчатые отверстия 27, 28 в кольцах роторов 11, 12, куда помещены штоки с возможностью перемещения по оси. Ступеньки отверстий ограничивают величину выхода штифта в рабочие камеры роторно-лопастного двигателя.

Роторно-лопастная машина работает следующим образом. Маховик 17 вращается по часовой стрелке. Ротор 10 соединен с корпусом (фиг. 9 вид "а" соответствует разрезу по Б-Б на фиг. 3, то же положение, вид сверху по стрелке F, вид "г". Ротор 9 подходит к ротору 10. Торцовая поверхность лопасти 14 ротора 10, имеющая по краям определенный радиус 30, нажимает на меньший сферический наконечник штока 25. Шток выходит из отверстия кольца 11 ротора 9 и заходит в торцовую выемку 25 крышки 7. Два ротора поворачиваются вместе, ротор 10 соединяется роликом с маховиком, его движению шток 26 не мешает, так как лопасти 13 ротора 9 не оказывают воздействие на шток, а глубина выемки 24 крышки 8 меньше радиуса сферического конца штифта, перемещает штифт 26 в сторону рабочей камеры роторно-лопастной машины, давая возможность ротору 10 двигаться с маховиком по часовой повертываются так, что ролик 18 ротора 9 оказывается против цилиндрической выемки 19 корпуса 1, шток 25 своим сферическим наконечником упирается в кромку выемки крышки и останавливает движение ротора 9, так как шток 25 войти в рабочую камеру не может, этому мешает лопасть 14 ротора 10. Это положение показано на фиг. 9, "б" и "д".

Маховик 17 продолжает движение по часовой стрелке, ролик 18 выходит из цилиндрической выемки 21 маховика 17 и заходит в выемку 19 корпуса 1.

Ротор 10 движется дальше, его лопасть 14 освобождает шток 25, он теперь имеет возможность перемещаться по направлению к рабочей камере, что и делает, когда лопасть 14 ротора 10 начинает воздействовать на лопасть 13 ротора 9, так как глубина выемки и радиус сферы штока позволяет это сделать - радиус больше глубины выемки 23 и торцовой крышки 7. Это положение показано на фиг. 9, вид "в" и "е".

Роторно-лопастная машина работает следующим образом: при повороте роторов вместе торцовые поверхности лопастей ротора воздействуют на штоки ротора, который соединен с маховиком и соединяется с корпусом, штоки выходят из своих отверстий, заходят сферическими наконечниками в выемку на внутренней торцовой поверхности крышки и упираются в крышку этой выемки, в момент, когда ролики этого ролика подходят к цилиндрическим выемкам корпуса. Дальнейшее движение ротора, соединенного с маховиком и невозможность дальнейшего движения ротора, шток которого упирается в кромку выемки, заставляет сперва ролик этого ротора зайти в цилиндрическую выемку корпуса, а потом освобождает его шток, тем самым подготовив движение ротора после остановки. Показанный в материалах заявки насос может работать только при вращении вала по часовой стрелке. Чтобы он работал против часовой стрелки, нужно роторы поменять местами, т. е. ротор 9 поставить на месте ротора 10, тогда штоки будут расположены по другую сторону оси Х-Х фиг. 3, с этой же целью сделаны и длины выемки торцовых крышек на углы 2 (+ ), можно было бы сделать выемки длиной дуги на угол только < ', так как шток выходит по оси Х-Х фиг. 2 на этот угол. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА, содержащая копус с патрубками впуска и выпуска рабочей среды, торцевые крышки, роторы, соосно установленные в корпусе с возможностью поочередного вращения, маховик, размещенный между роторами, и фиксаторы роторов, выполненные в виде роликов, размещенных в сквозных отверстиях роторов и выемках корпуса и маховика, при этом глубина выемок меньше радиуса роликов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, машина снабжена механизмом блокировки, при этом в роторах выполнены отверстия, а механизм блокировки выполнен в виде штоков, размещенных в отверстиях роторов с возможностью осевого перемещения.




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