Роторная машина объемного действия

Изобретение относится к области гидравлических машин и может быть использовано при создании высокопроизводительных компактных насосов низкого и среднего давления. Роторная машина объемного действия содержит ротор 1 с зубом 2, жестко соединенный с приводным валом 3 и размещенный в цилиндре 4 с всасывающим окном 5 и нагнетательным клапаном 6, торцевые крышки 8 и 13, плиту 12, вместе с цилиндрической поверхностью ротора 1, отделяющую клапан 6 от окна 5, устройство для прохода зуба 2 в зоне окна 5 и клапана 6. Устройство для прохода зуба 2 выполнено в виде направляющего зуб 2 вдоль радиуса ротора 1 фигурного паза 7 в крышке 8. Форма паза 7 выполнена таким образом, что при подходе зуба 2 к клапану 6 паз 7 отклоняется от формы окружности и плавно переходит в прямую линию, параллельную плоскости плиты 12, а после прохода зуба 2 зоны между клапаном 6 и окном 5 паз 7 плавно переходит из прямой линии в окружность. Зуб 2 выполнен с возможностью радиального перемещения в пазу 9 ротора 1 и снабжен выступом, входящим в зацепление с наружной поверхностью паза 7. Изобретение направлено на снижение материалоемкости и габаритов машины, снижение технологических затрат на ее изготовление. 4 ил.

 

Изобретение относится к области гидравлических машин и может использовано при создании высокопроизводительных компактных насосов низкого и среднего давления.

Известна роторная машина объемного действия, содержащая ротор с зубом, размещенные в цилиндре, причем зуб выступает над ротором, и радиус этого выступа равен радиусу цилиндра (см., например, патент РФ на полезную модель № 111211, МПК F04C 3/02 и F04C 18/50).

Известна также роторная машина объемного действия, содержащая ротор с зубом, жестко соединенный с приводным валом и размещенный в цилиндре с всасывающим окном и нагнетательным клапаном, торцовые крышки, перекрывающие цилиндр, плиту, вместе с цилиндрической поверхностью ротора, отделяющую нагнетательный клапан от всасывающего окна, устройство для прохода зуба в зоне всасывающего окна и нагнетательного клапана, причем зуб выполнен выступающим над ротором, а радиус этого выступа равен радиусу цилиндра (см., например, патент РФ на изобретение № 2520774, МПК F04C 3/02, опубликован 27.06.2014; патент на полезную модель № 111211, МПК F04C 18/56, опубликован 10.12.2011).

Недостатком известных конструкций является их большие материалоемкость и габариты, а также технологическая сложность изготовления, т.к. как в этих конструкциях устройство для прохода зуба в зоне всасывающего окна и нагнетательного клапана выполнено в виде дополнительного диска со впадиной, диаметр которого несколько больше диаметра цилиндра, этот диск приводится во вращение через коническую передачу, имеет свой вал с подшипниками, должен быть накрыт герметизирующей крышкой, и ось его вращения должна быть строго перпендикулярна оси вращение ротора.

Задачей изобретения является снижение материалоемкости и габаритов машины, снижение технологических затрат на ее изготовление.

Указанная задача решается тем, что в содержащей ротор с зубом, жестко соединенный с приводным валом и размещенный в цилиндре с всасывающим окном и нагнетательным клапаном, торцовые крышки, перекрывающие цилиндр, плиту, вместе с цилиндрической поверхностью ротора, отделяющую нагнетательный клапан от всасывающего окна, устройство для прохода зуба в зоне всасывающего окна и нагнетательного клапана, причем зуб выполнен выступающим над ротором, а радиус этого выступа равен радиусу цилиндра, устройство для прохода зуба выполнено в виде направляющего зуб вдоль радиуса ротора фигурного паза в торцовой крышке, при этом форма паза выполнена таким образом, что при подходе зуба к нагнетательному клапану паз отклоняется от формы окружности и плавно переходит в прямую линию, параллельную плоскости плиты, а после прохода зуба зоны между нагнетательным клапаном и всасывающим окном паз плавно переходит из прямой линии в окружность, причем зуб выполнен с возможностью радиального перемещения в пазу ротора и снабжен выступом, входящим в зацепление с наружной поверхностью паза

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана машина (фронтальный вид) со снятой крышкой в момент, когда зуб подходит к нагнетательному клапану.

На фиг. 2 показан этот же вид в момент, когда зуб находится между нагнетательным клапаном и всасывающим окном.

На фиг. 3 показано поперечное сечение машины со сравнительно узким цилиндром, а на фиг. 4 - этот же вид со сравнительно широким цилиндром.

Машина (фиг. 1) состоит из ротора 1 с зубом 2, жестко соединенного с приводным валом 3, ротор 1 размещен в цилиндре 4, причем зуб 2 выступает над ротором 1, и радиус этого выступа равен радиусу цилиндра 4. Цилиндр 4 снабжен всасывающим окном 5 и нагнетательным клапаном 6.

Устройство для прохода зуба в зоне окна 5 и клапана 6 выполнено в виде направляющего зуб вдоль радиуса ротора 1 фигурного паза 7, и размещенного в торцовой крышке 8, а зуб 2 выполнен с возможностью радиального перемещения в пазу 9 ротора 1 и снабжен выступом, выполненным в виде штифта 10, входящим в зацепление с наружной поверхностью паза 7.

Зуб 2 поджат в сторону зеркала цилиндра 4 пружиной 11.

Плита 12 вместе с цилиндрической поверхностью ротора 1 отделяет клапан 6 от окна 5. Причем форма паза 7 выполнена таким образом, что при подходе зуба к нагнетательному клапану паз отклоняется от формы окружности и плавно переходит в прямую линию, параллельную плоскости плиты 12, а после прохода зуба зоны между нагнетательным клапаном и всасывающим окном паз плавно переходит из прямой линии в окружность.

Торцовые крышки 8 (с пазом 7) и 13 (см. фиг. 3) перекрывают цилиндр 4 с образованием полости, которая зубом 2 делится на полость всасывания 14 и сжатия-нагнетания 15.

Плита 12 установлена на цилиндре 4 с помощью болтов 16, крышки 8, 13 и цилиндр 4 сжаты по плоскости болтами 17. Вал 3 установлен в крышке 8 с помощью подшипников качения 18.

На фиг. 4 показан вариант машины со сравнительно широким цилиндром, в котором для исключения перекоса зуба при его возвратно-поступательном движении используется две пружины 11 и второй фигурный паз 19 в крышке 13, являющийся по форме образующей поверхности отражением паза 7, расположенного в крышке 8. При этом штифт 10 контактирует с наружными поверхностями обоих пазов.

Машина работает следующим образом.

При вращении приводного вала 3 (фиг. 1) происходит вращение ротора 1. При этом зуб 2 прижат в сторону окружности цилиндра 4 пружиной 11 и центробежными силами. Объем полости 14 увеличивается, и в нее через окно 5 натекает жидкость, происходит всасывание. Объем полости 15 уменьшается, и в ней происходит сжатие и нагнетание жидкости под давлением чрез нагнетательный клапан 6 потребителю. При этом положение зуба 2 определяется формой паза 7, т.к. штифт 10 скользит по его наружной поверхности. Форма паза 7 такова, что торец зуба, обращенный в сторону наружной поверхности цилиндра, находится на минимальном расстоянии от этой поверхности (с минимально возможным технологическом зазором), не контактирует с этой поверхностью, не изнашивается сам и не изнашивает цилиндр.

При подходе зуба 2 к нагнетательному клапану 6 (фиг. 2) форма паза 7 отклоняется от формы окружности и плавно переходит в прямую линию, параллельную плоскости плиты 12. При этом зуб 2, ведомый штифтом 10, утапливается в паз 9, давая возможность зубу 2 «пройти» зону между клапаном 6 и окном 5.

В момент прохода зуба 2 мимо клапана 6, обе полости 14 и 15 соединяются, в них устанавливается давление всасывания, и обратный клапан 6 закрывается, не давая возможности жидкости под давлением протекать назад в полость цилиндра.

После прохода зуба зоны между клапаном 6 и окном 5, форма паза 7 плавно переходит из прямой линии в окружность, в результате чего, пройдя окно 5, он снова выдвигается из паза 9 в сторону окружности цилиндра 4, и цикл повторяется.

Работа машины, сечение которой показано на фиг. 4 протекает аналогично и пояснений не требует.

Предложенная конструкция очевидно примерно в 2 раза более компактна известных, не требует применения зубчатых зацеплений и высокоточного изготовления перпендикулярных поверхностей, в связи с чем следует считать, что техническая задача снижения материалоемкости, габаритов и затрат на изготовление полностью выполнена.

Роторная машина объемного действия, содержащая ротор с зубом, жестко соединенный с приводным валом и размещенный в цилиндре с всасывающим окном и нагнетательным клапаном, торцевые крышки, перекрывающие цилиндр, плиту, вместе с цилиндрической поверхностью ротора, отделяющую нагнетательный клапан от всасывающего окна, устройство для прохода зуба в зоне всасывающего окна и нагнетательного клапана, причем зуб выполнен выступающим над ротором, а радиус этого выступа равен радиусу цилиндра, отличающаяся тем, что устройство для прохода зуба выполнено в виде направляющего зуб вдоль радиуса ротора фигурного паза в торцевой крышке, при этом форма паза выполнена таким образом, что при подходе зуба к нагнетательному клапану паз отклоняется от формы окружности и плавно переходит в прямую линию, параллельную плоскости плиты, а после прохода зуба зоны между нагнетательным клапаном и всасывающим окном паз плавно переходит из прямой линии в окружность, причем зуб выполнен с возможностью радиального перемещения в пазу ротора и снабжен выступом, входящим в зацепление с наружной поверхностью паза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится области гидравлических машин и может быть использовано при создании высокопроизводительных компактных роторных насосов низкого и среднего давления. Прямозубая машина объемного действия содержит цилиндр 5 с всасывающим окном 10 и нагнетательным клапаном 11, перекрытый торцевыми крышками 6 и 7, ротор 1 с зубом 2, жестко соединенный с приводным валом 4 и размещенный в цилиндре 5, и устройство для прохода зуба 2 в зоне окна 10 и клапана 11, выполненное в виде кулачка 15, жестко соединенного с валом 4, и заслонки 12, размещенной в пазу 13 с возможностью перемещения вдоль него и подпружиненной в сторону цилиндра 5.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Модуль компенсации нагрузки состоит из последовательно соединенных между собой гидрокомпенсаторной части 1, состоящей из опоры с эластичной диафрагмой 9 с системой перепускных клапанов, нижнее основание 5 которой предназначено для стыковки вала с протектором погружного электродвигателя и подшипникового модуля 2.

Изобретение относится к области гидравлических машин и может быть использовано при создании высокопроизводительных компактных роторных насосов низкого и среднего давления. Прямозубый насос состоит из ротора (1) с зубом (2), приводного вала (3), цилиндра (4) с торцовыми крышками (5) и (6).

Изобретение относится к области дозирующих головок для вязких жидкостей, в частности к одновинтовому эксцентриковому насосу-дозатору. В насосе-дозаторе внутреннее полое пространство 3 корпуса 2 выполнено открытым в плоскости по меньшей мере одной наружной продольной поверхности корпуса 2 с возможностью введения со стороны данной поверхности в пространство 3 уплотнения 11 гибкого вала 10, статора 5, фиксатора 6 статора 5 и элемента 7, передающего давление.

Роторно-пластинчатое устройство предназначено для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное без использования кривошипно-шатунного механизма. Роторно-пластинчатое устройство может использоваться в качестве или насоса, или компрессора, или гидропневмопривода, или бесшумного пылесоса.

Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения. Роторный насос содержит корпус с неподвижными торцевыми крышками, имеющими систему каналов подвода и отвода перекачиваемой жидкости, оканчивающихся окнами 3 и 4, вращающиеся элементы, размещенные в корпусе с малым зазором относительно его стенок.

Изобретение относится к гидропневмонасосам и моторам и может быть использовано в машиностроении. Роторная пластинчатая машина содержит одну радиально подвижную пластину в сквозном пазу ротора, размещенного эксцентрично в некруглой полости корпуса, где в пазу ротора выполнены полости с установленными в них телами качения, зафиксированными в сепараторах, и канавки с размещенными в них упруго поджатыми уплотнениями, причем тела качения контактируют с поверхностью качения в роторе и с пластиной.

Изобретение относится к шестеренному реверсивному насосу. Насос содержит находящиеся в зацеплении ведущее и ведомое зубчатые колеса 1 и 2, установленные в корпусе 3, внутри которого выполнены первый и второй каналы, соединенные с зоной зацепления колес 1, 2 с ее противоположных сторон, третий и четвертый каналы 6 и 7 соответственно подвода и отвода жидкости.

Изобретение относится к установке электропогружного шестеренного насоса. Шестеренный насос 4 собран из одной или нескольких насосных пар с шевронными, прямозубыми, с двумя косозубыми шестернями с противоположным наклоном, эвольвентным зацеплением или зацеплением зубьев Новикова, опирающихся на упорную шайбу и заключенных в один или несколько корпусов-секций 8, имеющих профилированный всасывающий канал к каждой насосной паре, соединяющей затрубное пространство с пластовой жидкостью через фильтр.

Изобретение относится к скважинным насосным агрегатам с погружным многоступенчатым насосом. Агрегат включает насос, состоящий из по меньшей мере двух насосных ступеней, последовательно расположенных вдоль вала насоса, каждая из которых содержит рабочие органы.

Изобретение относится к области водоснабжения, а именно к способам управления насосными агрегатами и предназначено для повышения энергоэффективности их работы и обеспечение защиты по кавитационному запасу (NPSH). Согласно способу, осуществляют построение аппроксимированных функций напорно-расходной характеристики, гидравлического коэффициента полезного действия (КПД) и кавитационного запаса (NPSH) для различных частот работы насосного агрегата по данным из паспорта насосного агрегата. На основании указанных функций и результатов измерений текущих значений напора, мощности и частоты работы насосных агрегатов определяют энергоэффективность текущего режима работы системы. Далее с использованием данных функций определяют частоту работы и возможную энергоэффективность в новом режиме работы, при котором в системе включают или отключают один или несколько дополнительных насосных агрегатов. Затем переходят на указанный новый режим работы при условии большей энергоэффективности и обеспечении защиты по NPSH. Технический результат - повышение энергоэффективности работы насосных агрегатов без необходимости использования дополнительного измерительного оборудования, упрощение способа, повышение безопасности работы. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх