Объемная роторная машина

 

Сущность изобретения: в корпусе размещены с образованием рабочих камер три профилированных ротора, оси вращения крых в поперечном сечении совпадают с центрами тяжести и расположены на пересекающихся между собой подуглом120° прямых, проходящих через центры вращения ротора. Профиль каждого ротора выполнен в форме выпуклого равностороннего треугольника. Стороны роторов описаны равными дугами окружности с центрами кривизны, находящимися в соответствующих противоположным сторонам вершинах треугольника 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 С 2/00, 18/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ хт г -. "" .

К ПАТЕНТУ (21) 4861542/29 (22) 20,08.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (76) Л,Ф. Фокин (56) Заявка Франции N 2223588, кл. F 02 В 53/02, 1974. (54) ОБЪЕМНАЯ РОТОРНАЯ МАШИНА (57) Сущность изобретения: в корпусе размещены с образованием рабочих камер три профилированных ротора, оси вращения кИзобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции роторов объемных роторных машин.

Ротор является одним из основных узлов объемных роторных машин. Известные конструкции объемных роторных машин обладают общими недостатками, такими как низкая удельная производительность, высокие инерционные нагрузки, сложность конструкции. Кроме того, к недостаткам роторных машин относятся и такие как пульсация давления и перетекание газа из рабочей полости через зазоры между роторами и корпусом машины, что приводит к снижению производительности.

Общим недостатком роторных машин является невозможность развивать высокое давление в камере нагнетания. Указанный недостаток роторных машин отсутствует в

flopLUH6Bblx машинах.

Однако существующие поршневые машины имеют неудовлетворительные весовые и габаритные показатели, большие потери мощности на трение вследствие чего эффективность их применения снижается с ростом числа оборотов.

БЫ „„1775009 А3 рых в поперечном сечении совпадают с центрами тяжести и расположены на пересекающихся между собой подуглом 120 прямых, проходящих через центры вращения ротора, Профиль каждого ротора выполнен в форме выпуклого равностороннего треугольника. Стороны роторов описаны равными дугами окружности с центрами кривизны, находящимися в соответствующих противоположным сторонам вершинах треугольника. 3 ил.

Целью изобретения является создание объемного роторного нагнетателя, сочетаю- (/ ) щего в себе преимущества поршневых машин, т,е; создающего высокое давление и производительность, Указанная цель достигается тем, что в известной объемной роторной машине, содержащей корпус, несколько взаимодействующих роторов, образующих с корпусом рабочую камеру, которая согласно изобретению, образована тремя роторами, оси (д вращения которых проходят через центры их тяжести и расположены под углом 120О а профиль роторов имеет форму выпуклого равностороннего треугольника, стороны которого являются дугами окружности с центрами кривизны, находящимися в соответствующих вершинах треуговвника. Гав>

При повороте роторов в одном направлении вокруг своей оси на угол образуется замкнутый объем — рабочая камера, размеры которой изменяютсл от 0 до 3R Н(3 — —,;), 2 -„Г Л и

При равномерном синхронном вра;цении роторов в одном направлении объем рабочей камеры периодически изменяется

1775009

35

45 аналогично тому, как зто происходит в поршневом компрессоре.

Таким образом, заявленная роторная машина соответствует критерию "Новизна", Сравнение заявляемого решения с соответствующими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от существующих, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

На фиг, 1 изображен ротор, когда вершины роторов находятся в одной точке; на фиг, 2 — роторы повернуты в одном направлении вокруг своих осей на угол р; на фиг, 3 — принципиальная схема работы обьемного роторного нагнетателя.

Объемная роторная машина состоит из ротора 1, рабочей камеры 2, образованной тремя роторами, оси вращения которых проходят через центр тяжести ка>кдого ротора и расположенных между собой под углом 120О, радиальных каналов 3, торцевой крышки 4, в которой имеется отверстие 5 закрытое клапаном (на черте>ках не показан), торцевых полостей 6, Обьемная роторная машина работает следующим образом, При вращении роторов 1 в одном направлении вокруг своих осей на угол (см фиг. 2) между роторами образуется замкнутый объем, рабочая камера 2, размеры которой изменяются от 0 до 3R Н (" 3 — — ), где г .„) -г

R — радиус окружности, проходящей через центры тяжести роторов (см, фиг, 1);

Н вЂ” высота ротора.

С увеличением обьема рабочей камеры

2 воздух из торцевых полостей 6 ротора через радиальные каналы 3 устремляется в рабочую камеру 2 до тех пор, пока размер камеры не достигнет своего максимального значения Зй Н(3 — — ). При дальнейшем

2 вращении роторов сопряженные вершины роторов отсекают радиальные каналы 3 и воздух в рабочей камере 2 начинает сжиматься, При достижении в камере заданного давления клапан открывает отверстие 5 в торцевой крышке 4 и воздух нагнетается в нужный объем, За один оборот ротора происходит три "нагнетател ьн ых цикла". Роторы приводятся в движение передачей обеспечивающей их синхронное угловое вращение.

Изготовление роторов имеющих форму выпуклого равностороннего треугольника, стороны которого являются pyraM окруж ности с центрами кривизны, находящимися в соответствующих вершинах треугольника, просто в технологическом исполнении.

Кроме того, рабочая камера предлагаемой объемной роторной машины создается вершинами и сторонами трех роторов, вращающихся в одном направлении и имеющих одинаковую форму, Тем самым создается возможность сжатия газа (воздуха) до нужных, достаточно высоких давлений, как в поршневых машинах, с большой часто1ой при отсутствии возвратно-поступательного движения деталей, . Формула изобретения

Объемная роторная машина, содержащая корпус, размещенные в нем с образованием рабочих камер три профилироBàíных ротора, оси вращения которых в поперечном сечении совпадают с центрами их тяжести и расположены на пересекающихся между собой под углом 120О прямых, проходящих через центры вращения роторов, причем профиль каждого ротора выполнен в форме выпуклого равностороннего треугольника, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, стороны роторов описаны равными дугами окружности с центрами кривизны, находящимися в соответствующих противоположным сторонам вершинах треугольника.

1775009

1775009

Составитель Л.Фокин

Редактор С.Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Лукач

Заказ 3946 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101