Роторно-винтовая машина для рабочей среды

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 I 04 С 18/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTY .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3391853/25-06 (22) 05.02.82 (31) 8103729 (32) 06.02.81 (33) GB (46) 07.07.87. Бюл. У 25 (71) Свенска Ротор Маскинер AH(SE) (72) Оке Астберг (SE) (53) 621.514(088.8) (54) (57) 1. РОТОРНО-ВИНТОВАЯ MAIHHHA

ДЛЯ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ, содержащая корпус с рабочей полостью, выполненной в виде двух пересекающихся отверстий с параллельными осями, с разнесенными окнами низкого и высокого давления, соединенными соответственно с каналами низкого и высокого давления, и установленные в рабочей полости взаимодействующие охватывающий и охватываемый роторы со спиральными гребнями и пазами между ними с образованием парой контактирующих пазов шевронообразной камеры с основанием, расположенным в плоскости, перпендикулярной осям роторов и смежной с окном высокого давления, причем основная часть каждого гребня и паза первого иэ роторов расположена внутри начальной окружности, а второго снаружи, гребни одного из роторов расположены по Огибающим пазов другого ротора с возможностью образования непрерывной уплотнительной линии между роторами, каждый паз ротора имеет в плоскости, перпендикулярной его оси, первичную боковую поверхность, являющуюся задней боковой поверхностью охватывающего рдтора и передней — охватываемого ротора в режиме компрессора и наоборот в режиме

ÄÄSUÄÄ 1322989 А 3 двигателя, и вторичную боковую поверхность, являющуюся другой боковой поверхностью соответствующего паза, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, снижения износа и стоимости изготовления, первичная боковая поверхность паза охватываемого ротора имеет первый участок с кривизной второго порядка, проходящей наружу от начальной окружности до точки, радиальное расстояние которой от центра вращения ротора составляет не более чем

1,15 радиуса начальной окружности, а радиус кривизны упомянутого участка в точке пересечения с последней

1,1-1,5 произведения ее радиуса на синус угла, образованного касательной к участку в указанной точк и линией, проходящей через нее и центр вращения ротора, и равного 0,250,75 рад.

2. Машина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что начальная часть первого участка расположена внутри начальной окружности.

3. Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что первый участок имеет выпуклую кривизну.

4. Машина по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что первый участок выполнен по дуге окружности.

5. Машина по и. 4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что отношение между расстоянием от центра вращения ротора до центра упомянутой дуги и радиусом начальной окружности меньше косинуса упомянутого угла и больше корня квадратного этой функции.

1322989

6. Машина по пп. 3-5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что упомянутый угол равен 0,3 рад.

7. Машина по пп. 1-6, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что первичная боковая поверхность охватываемого ротора содержит сопряженный с первым участком второй участок, радиус кривизны начальной части которого равен радиусу конца первого участка.

8. Машина по п. 7, о т л и ч аю щ а я с я тем, что второй участок, являясь огибающей боковой поверхности гребня охватывающего ротора, расположен внутри начальной окружности.

9. Машина по п. 8, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что радиус кривизны конца упомянутой боковой поверхности меньше 207 радиуса начальной окружности, а центр его расположен внутри последней.

10 ° Машина по пп. 1-7, о т л ич а ю щ а я с я тем, что первичная

Изобретение относится к компрессоростроению и касается профилей роторов роторно-винтовых машин.

Цель изобретения — повышение производительности, снижение износа и 6 стоимости изготовления.

На фиг. 1 показана роторно-винтовая машина, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — угол сопряжения роторов; на фиг.4 — схема определения углов между касательными и линиями, проведенными из центра вращения охватываемого ротора соответственно через начало и конец первого участка.

Роторно-винтовая машина для рабочей среды содержит корпус 1 с рабочей полостью, выполненной в виде двух пересекающихся отверстий 2 и 3 с параллельными осями 4 и 5 с разнесенными окнами 6 и 7 низкого и высокого давления, соединенными соответственно с каналами 8 и 9 ниэкого и высокого давления, и установ25 ленные в рабочей полости взаимодействующие охватывающий и охватываебоковая поверхность охватываемого ротора содержит примыкающий к вершине гребня и сопряженный со вторым участком третий участок, радиус которого в любой точке не более 40Х радиуса начальной окружности.

11. Машина по п. 8, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что третий участок выполнен по дуге окружности.

12. Машина по п. 9, о т л и ч аю щ а я с я тем, что радиус дуги окружности третьего участка равен

5- 15Х межцентрового расстояния роторов.

i3. Машина по пп. 1-10, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол, образованный касательной к передней по направлению вращения части профиля в точке пересечения с начальной окружностью и линией, проходящей через нее и центр вращения ротора, равен

0,5 рад.

2 мый роторы 10 и 11 со спиральными гребнями 12 и пазами 13 между ними с образованием парой контактирующих пазов 13 шевронообраэной камеры (не показана) с основанием, расположенным в плоскости, перпендикулярной осям 4 и 5 роторов 10 и 11 и смежной с окном 7 высокого давления, причем основная часть каждого гребня 12 и паза 13 первого иэ роторов

10 расположены внутри начальной окружности R а второго — снаружи, гребни 12 одного из роторов расположены по огибающим пазов 13 другого ротора с воэможностью образования непрерывной уплотнительной линии между роторами 10 и 11; каждый паз 13 ротора имеет в плоскости, перпендикулярной его оси 4, 5, первичную боковую поверхность 14, являющуюся задней боковой поверхностью 15 охватывающего ротора 10 и передней — охватываемого ротора 11 в режиме компрессора н наоборот в режиме двигателя, и вторичную боковую поверхность 16, являющуюся другой боковой поверх1322989 костью соответствующего паза 13. Первичная боковая поверхность 14 паза

13 охватываемого ротора 1 1 имеет первый участок, ограниченный точками 1718 с кривизной R z второго порядка, проходящей наружу от начальной окружности R3 до точки 18, радиальное расстояние которой от центра вращения ротора 11 составляет не более чем 1п

1, 15 радиуса начальной окружности, а радиус R< кривизны упомянутого участка в точке 19 пересечения с последней — 1,1-1,5 произведения ее радиуса R > на синус угла E, образованного касательной, ограниченной точками 19-20, к участку, ограниченному точками 17-18, в указанной точке 19 и линией, ограниченной точками 5-21, проходящей через нее и

20 центр вращения ротора 11,и равного

0,25-0,75 рад.

Кроме этого, начальная часть, ограниченная точками 17-19 первого участка, ограниченного точками 17- 25

18, расположена внутри начальной окружности R и первый участок, ограниченный точками 17-18, имеет,выпуклую кривизну и может быть выполнен по дуге окружности. Кроме этого, от- 30 ношение между расстоянием от центра вращения ротора 11 до центра 22 упомянутой дуги Rz и радиусом R > начальной окружности меньше косинуса упомянутого угла Е и больше корня квадратного этой функции, а упомянутый, угол сможет быть равен 0,3 рад. Первичная боковая поверхность 14 охватываемого ротора 11 содержит сопряо женный с первым участком, ограничен- 40 ным точками 17-18, второй участок, ограниченный точками 18-.23, радиус

К кривизны начальной части в точке

18 которого равен радиусу R конца первого участка, ограниченного точками 17-18, Второй участок, ограниченный точками 18-23, являясь огибающей боковой поверхности 15 гребня 12 охватывающего ротора 10, расположен внутри начальной окружности R

Кроме этого, радиус R кривизны второго участка может быть меньше 207 радиуса R начальной окружности, а центр 24 его расположен внутри последней. Первичная боковая поверхность 14 охватываемого ротора 11 может содержать примыкающий к вершине 25 гребня 12 и сопряженный с вторым участком, ограниченным точками 18-23, третий участок, ограниченный точками 23-25, радиус R кривизны которого в любой точке составляет не более 407 радиуса R, начальной окружности..Третий участок, ограниченный точками 23-25, может быть выполнен по дуге окружности, радиус R которой может быть равен 55

157 межцентрового расстояния, ограниченного точками 4-5 роторов 1О и 11 °

Угол может быть равен 0,5 рад.

Машина работает следующим образом.

В режиме компрессора вращающиеся роторы 10 и 11 захватывают газ из окна 6 низкого давления и перемещают в рабочие полости с одновременным сжатием к окну 7 высокого давления, откуда сжатый газ по каналу 9 поступает к потребителю (не показан).

В режиме двигателя сжатый газ от источника (не показан) через канал

9 высокого давления и окно 7 подается в рабочую полость, где он, расширяясь, приводит во вращение роторы 10 и 11 и отработавший газ вы— ходит из машины через окно 6 и канал

8 низкого давления.

При этом благодаря указанному профилю зубьев повышается производительность за счет уменьшения перетечек и, кроме того, снижается износ и улучшаются условия настройки в широких пределах обрабатывающего инструмента, что снижает стоимость изготовления.

1322989

Фиг. 2

1322989

Фиг. 3

Риг.. >

Составитель А. Липатов

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Редактор С. Пекарь

Тирвк 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 6409

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р л. П оектная 4