ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА

ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА


RU (11) 2056537 (13) C1

(51) 6 F04C7/00, F04C19/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5018286/06 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.23 
(45) Опубликовано: 1996.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент Германии N 520399, кл. 27 с.2, 1931. 
(71) Заявитель(и): Кошкин Юрий Иванович 
(72) Автор(ы): Кошкин Юрий Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Кошкин Юрий Иванович 

(54) ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА 

Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично размещено с зазором и возможностью вращения полое рабочее колесо с лопатками, образующими рабочие камеры. Перегородка распределительного полого вала образует с одного торца вала входной, с другого выходной патрубки. На валу с эксцентриситетом размещены неподвижные части подшипников, в которых выполнены каналы подвода и отвода жидкости. Корпус установлен с возможностью вращения от электродвигателя и с образованием жидкостного кольца. Рабочее колесо с внешней стороны вала установлено на подшипниках свободно и выполнено из двух торцовых дисков и жестко соединенных с ними радиальных плоских лопаток, снабженных уплотнительными элементами, расположенными со стороны вала. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к насосостроению.

Существующие в настоящее время жидкостно-кольцевые машины в основном как вакуумные насосы широко используются в самых различных областях производства (металлургии, производстве бумаги, сахара, пива и т.д.).

Одним из основных недостатков этих машин является трение вращающейся жидкости о неподвижный корпус.

В качестве прототипа выбрана жидкостно-кольцевая машина, в которой неподвижный распределительный полый вал с перегородкой расположены так, что с одного торца вала образуется входной патрубок, с другого выходной патрубок машины. Эта машина состоит из вращающегося корпуса и приводного барабана, образованного из плоских лопастей, шарнирно закрепленных в корпусе, и стержней, скользящих по торцовым пазам неподвижных стенок, закрепленных на неподвижном валу. При этом неподвижный вал и пазы в стенках размещены эксцентрично относительно оси вращения корпуса.

К недостаткам прототипа следует отнести относительную сложность конструкции, особенно образование барабана из отдельных подвижных пластин, механические потери на трение в шарнирах лопастей и особенно в пазах неподвижных стенок, где организовать какую-либо смазку весьма проблематично. Кроме того, между торцами лопастей и неподвижными стенками необходим хотя бы минимальный, но зазор, по которому газ будет перетекать из ячейки с повышенным давлением в соседнюю, где давление ниже. Сохраняется ограничение по увеличению оборотов корпуса, так как в этом случае резко возрастают центробежные силы и трение стержней в пазах будет недопустимым.

Технической задачей является повышение КПД машины, повышение степени сжатия и упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что рабочее колесо с внешней стороны неподвижного вала установлено на подшипниках свободно и выполнено из двух торцовых дисков и жестко соединенных с ними радиальных плоских лопаток, снабженных уплотнительными элементами, расположенными со стороны вала. При этом неподвижный полый вал имеет перегородку и является распределительным по длине рабочего колеса с образованием с одного торца вала входного, а с другого выходного патрубка жидкостно-кольцевой машины. На этом же валу с эксцентриситетом размещены неподвижные части подшипников с каналами подвода и отвода жидкости, а подвижные части подшипников закреплены в корпусе, который приводится во вращение от электродвигателя с образованием жидкостного кольца.

На фиг. 1 изображена машина, продольный разрез; на фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1 (электродвигатель не показан); на фиг. 3 узел I на фиг. 2; на фиг. 4 изображена часть волнистой пружины в продольной плоскости (на фиг. 3 она показана в сечении).

Корпус 1 жидкостно-кольцевой машины закреплен на подшипниках 2 и имеет шкив 3 (или звездочку) для привода его во вращение. Неподвижный распределительный полый вал 4 закреплен с эксцентриситетом в неподвижных частях 5 подшипников 2. В корпусе 1 на неподвижном полом валу 4 при помощи подшипников 6 закреплено рабочее колесо 7 так, что оно может свободно вращаться. Неподвижный полый вал 4 имеет всасывающий канал 8 и нагнетательный канал 9, между которыми на длине рабочего колеса 7 установлена герметичная перегородка 10. На этой же длине на поверхности неподвижного полого вала 4 имеются впускные окна 11, соединяющие всасывающий канал 8 с рабочими камерами 12, и выпускные окна 13, соединяющие рабочие камеры 12 с нагнетательным каналом 9. Рабочие камеры 12 образуются цилиндрической поверхностью неподвижного полого вала 4, лопатками 14 рабочего колеса 7 и свободной поверхностью 15 жидкостного кольца 16. Рабочее колесо 7 состоит из лопаток 14, скрепленных с двумя дисками 17, в которых размещены подвижные части подшипников 6. Лопатки 14 скреплены с дисками 17 жестко и герметично. Для уплотнения зазора между лопатками 14 и неподвижным полым валом 4 (фиг. 3) у каждой лопатки 14 имеется вставка 18 из антифрикционного материала, например фторопласта, которая поджата к неподвижному полому валу 4 волнистой пружиной 19 на всей длине лопатки 14. Вставка 18 может свободно перемещаться в радиальном направлении в пазу лопатки 14 под действием пружины 19. Электродвигатель 20 через клиноременную или цепную передачу передает вращение шкиву 3 корпуса 1. Для предотвращения попадания жидкости в подшипники 2 установлено уплотнение 21. Если в качестве подшипников используются резиновые подшипники скольжения, работающие на воде, и рабочей жидкостью машины является вода, то устанавливаются уплотнения 22. Неподвижные части 5 имеют канал 23 и 24 для подвода жидкости и контроля за ее количеством. Неподвижные части 5 жестко закреплены на стойках 25, которые, в свою очередь, прикреплены к основанию 26 и верхней пластине 27, создающих жесткую раму всей машины. На цилиндрической внутренней поверхности корпуса жестко закреплены радиальные лопатки на длине от торца корпуса до торцов диска 17. Между ними и торцами дисков 17 имеется зазор.

Жидкостно-кольцевая машина работает следующим образом.

От электродвигателя 20 вращение через шкив 3 передается корпусу 1. Например, это вращение направлено по стрелке, показанной на фиг. 2. Постоянно поступающая жидкость по каналу 23 создает внутри корпуса 1 жидкостное кольцо 16 со свободной поверхностью 15. За счет эксцентриситета между осью вращения корпуса 1 и положением оси неподвижного полого вала 4 свободная поверхность 15 жидкости подходит до соприкосновения с внешней поверхностью неподвижного полого вала 4 в верхней части, как это показано на фиг. 2. Вращающееся жидкостное кольцо заставляет рабочее колесо 7 вращаться в ту же сторону, что и корпус 1. Проскальзыванию жидкостного кольца относительно корпуса препятствуют радиальные лопатки. При вращении рабочего колеса 7 на правой половине фиг. 2 между лопатками 14 рабочего колеса 7, внешней поверхностью неподвижного полого вала 4 и свободной поверхностью 15 жидкостного кольца образуются рабочие камеры 12, обьем которых непрерывно растет от нуля до максимума при повороте рабочего колеса на 180о. Вследствие того, что камеры 12 через окно 11 связаны с всасывающим каналом 8, происходит непрерывное их заполнение газом, поступающим по каналу 8. Начиная с нижней точки, объем рабочих камер 12 начинает непрерывно уменьшаться, так что сжимаемый газ из рабочих камер 12 через окна 13 поступает в нагнетательный канал 9. Через окна 13 поступает не только газ, но частично и жидкость, вследствие чего газ из канала 9 поступает в узел отделения жидкости (не показан).

В силу того, что жидкость вращается вместе с корпусом машины, значительно сокращаются потери на трение жидкости. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЖИДКОСТНО-КОЛЬЦЕВАЯ МАШИНА, содержащая корпус, эксцентрично размещенное в нем с зазором и с возможностью вращения полое рабочее колесо с лопатками, образующими рабочие камеры, и неподвижный распределительный полый вал с перегородкой, образующей с одного торца вала входной, а с другого - выходной патрубки, на валу с эксцентриситетом размещены неподвижные части подшипников, в которых выполнены каналы подвода и отвода жидкости, при этом корпус установлен с возможностью вращения от электродвигателя и с образованием жидкостного кольца, отличающаяся тем, что рабочее колесо с внешней стороны вала установлено на подшипниках свободно и выполнено из двух торцевых дисков и жестко соединенных с ними радиальных плоских лопаток, снабженных уплотнительными элементами, расположенными со стороны вала.




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