Роторный механизм
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано как двигатель, привод, насос для жидкостей, газов и воздуха. Роторный механизм содержит цилиндрический статор с каналами подвода и отвода рабочей среды, опорные пластины с сегментами на концах, соосный ротор на валу с радиальными пазами, в которых установлены рабочие пластины, противоположно расположенные рабочие и выпускные полости. Опорные пластины выполнены Н-образными с поперечными плоскими сегментами на концах, между которыми образованы межсегментные полости с обеих сторон опорной пластины. Прямоугольная в поперечном сечении рабочая пластина прижата к статору двумя кромками. Между двумя кромками и кривизной статора образована полость. Повышается надежность работы при высоком давлении, обеспечивается возможность создания компактного роторного механизма. 4 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как двигатель, привод, насос для жидкостей, газов и воздуха.
Известна роторная машина, содержащая статор, ротор с пазами и рабочими пластинами (SU 1456642 А1, 07.02.1986, F 04 С 18/344). Недостатком данной машины является то, что рабочая камера и паз ротора сообщены постоянно, значит рабочие пластины прижаты к статору силой рабочего давления, поэтому из-за большого трения при больших давлениях пластины неработоспособны.
Известен шиберный пневматический двигатель, содержащий цилиндрический статор с каналами подвода и отвода рабочей среды, опорные пластины с сегментами на концах, соосный ротор на валу с радиальными пазами, в которых установлены рабочие пластины, противоположно расположенные рабочие и выпускные полости (см. SU 203135 А, 20.10.1967, F 01 С 21/12). Данный двигатель принят в качестве ближайшего аналога.
Недостатком данного двигателя является то, что пластины начинают работать сразу после прохождения канала подвода рабочей среды при неполной рабочей поверхности, значит, мощность и скорость вращения ротора неравномерная за один оборот, рабочая камера и паз ротора не сообщены, поэтому лопасти работают только при малых давлениях.
Технической задачей изобретения является создание компактного, надежно работающего при высоком давлении роторного механизма.
Технический результат достигается тем, что в роторном механизме, содержащем цилиндрический статор с каналами подвода и отвода рабочей среды, опорные пластины с сегментами на концах, соосный ротор на валу с радиальными пазами, в которых установлены рабочие пластины, противоположно расположенные рабочие и выпускные полости, согласно изобретению опорные пластины выполнены Н-образными с поперечными плоскими сегментами на концах, между которыми образованы межсегментные полости с обеих сторон опорной пластины, прямоугольная в поперечном сечении рабочая пластина прижата к статору двумя кромками для улучшения герметизации рабочей полости и уменьшения трения, между двумя кромками и кривизной статора образована полость для смягчения удара на высоких скоростях, для безотказной работы под высоким давлением в теле рабочей пластины выполнены радиальные прямые сквозные каналы для сообщения и разъединения межсегментной полости с пазами ротора.
На фиг.1. изображен роторный механизм, поперечный разрез,
на фиг.2 - опорная пластина с сегментами,
на фиг.3. - рабочая пластина с прямыми сквозными каналами,
на фиг.4. - пластинчатая пружина.
1 - каналы подвода и отвода рабочей среды,
2 - опорная пластина с поперечными плоскими сегментами на концах,
3 - рабочая пластина,
4 - соосный ротор с радиальными пазами,
5 - пластинчатая пружина,
6 - вал ротора,
7 - цилиндрический статор,
8 - радиальные прямые сквозные каналы рабочей пластины,
9 - межсегментные полости,
10, 11 - рабочие полости,
12, 13 - выпускные полости.
Роторный механизм содержит цилиндрический статор 7 с каналами 1 подвода и отвода рабочей среды, опорные пластины 2 с сегментами на концах, соосный ротор 4, установленный на валу 6, с радиальными пазами, в которых установлены рабочие пластины 3, противоположно расположенные рабочие и выпускные полости 10-13. Опорные пластины 2 выполнены Н-образными с поперечными плоскими сегментами на концах, между которыми образованы межсегментные полости 9 с обеих сторон опорной пластины 2. Прямоугольная в поперечном сечении рабочая пластина 3 прижата к статору 7 двумя кромками, между которыми и кривизной статора образована полость для смягчения удара на высоких скоростях. В теле рабочей пластины 3 выполнены радиальные прямые сквозные каналы 8.
Роторный механизм работает следующим образом.
Рабочая среда через каналы 1 подвода поступает в межсегментную полость и дальше в рабочие полости 10, 11, производя вращение ротора. В это время из полостей 12, 13 идет выпуск отработанной рабочей среды. Когда рабочая пластина 3 проходит через сегменты пазы ротора 4 сообщены с межсегментной полостью через радиальные прямые сквозные каналы 8. Поэтому рабочая пластина 3 при входе и выходе из паза ротора 4 преодолевает только сопротивление вязкости рабочей среды. После прохождения сегмента рабочая пластина 4 прижата к статору 7 только силой пластинчатой пружины 5. Радиальные прямые сквозные каналы 8 рабочей пластины 4 закрываются, паз ротора 4, рабочие полости разъединяются, идет рабочий ход.
Сущность изобретения заключается в том, что:
1. Благодаря радиальным прямым сквозным каналам рабочая пластина при входе-выходе из паза ротора преодолевает только сопротивление вязкости рабочей среды, поэтому рабочая пластина надежно работает под любым высоким давлением.
2. Рабочая пластина включается в работу только при полной рабочей поверхности, полностью пройдя через сегменты, поэтому мощность и скорость вращения ротора равномерная за один оборот.
3. Межсегментная полость обеспечивает беспрерывное равномерное поступление рабочей среды в рабочую полость во время прохождения рабочей пластины через сегменты, значит, вращение ротора равномерное за один оборот.
4. Во время рабочего хода рабочая пластина прижата к статору только силой пластинчатой пружины, которая регулируется под определенным давлением.
Роторный механизм, содержащий цилиндрический статор с каналами подвода и отвода рабочей среды, опорные пластины с сегментами на концах, соосный ротор на валу с радиальными пазами, в которых установлены рабочие пластины, противоположно расположенные рабочие и выпускные полости, отличающийся тем, что опорные пластины выполнены Н-образными с поперечными плоскими сегментами на концах, между которыми образованы межсегментные полости с обеих сторон опорной пластины, прямоугольная в поперечном сечении рабочая пластина прижата к статору двумя кромками для улучшения герметизации рабочей полости и уменьшения трения, между двумя кромками и кривизной статора образована полость для смягчения удара на высоких скоростях, для безотказной работы под высоким давлением в теле рабочей пластины выполнены радиальные прямые сквозные каналы для сообщения и разъединения межсегментной полости с пазами ротора.
