Пластинчатая машина многократного действия

 

632830

На фиг.1 схематически изображена пластинчатая машина многократного действия с ротором, расположенным внутри статора, продольный разрез; на фиг.2.то же, схема распределения машины с окнами, расположенными в ограничительных дисках и в теле статора; на фиг.3 — то же, поперечный разрез; на фиг.4 — машина со статором, расположенным внутри ротора, поперечный разрез.

Пластинчатая машина многократного 10 действия содержит корпус 1 с дном 2 и крышкой 3, в котором размещены неподвижный статор 4 с профилированной направляющей 5 в виде замкнутой кривой переменного радиуса с выступами 15

6 и впадинами 7, внутри которого соосно расположен ротор 8, жестко сидящий на валу 9. В роторе 8 расположены под заданным углом одна относительно другой и с воэможностью ради- 20 ального перемещения подпружиненные или поджатые давлением рабочей среды пластины 10, находящиеся в контакте с профилированной направляющей 5.

С обоих торцов статора 4 установлены распределительные диски 11 и 12, фиксируемые относительно татора штифтом 13. Статор 4 с профилированной направляющей 5, ротор 8 с пластинами

10 и распределительные диски образуют рабочие камеры 14, зоны 15 всасывания которых граничат с зонами 16 нагнетания.

Полости всасывания (нагнетания)17 и нагнетания (слива) 18 выполнены соответственно в дне 2 и крышке 3 корпуса 1 в виде кольцевых расточек.

Распределительные диски выполнены с окнами всасывания (нагнетания)

19 и нагнетания (слина) 20, соединенными соответственно со всасывающей

40 (нагнетательной) 21 и нагнетательной (сливной) 22 магистралями. B скобках указаны наименования при работе машины в режиме двигателя.

Расположение окон всасывания 19 45 и нагнетания 20 определяется формой профиля направляющей 5. Выполнение распределительных окон с угловыми размерами

50 где — угловой размер окна в градусах;

K — число выступов профиля, одновременно попадающих в рабочую каме- ру Ч вЂ” число выступов или нпадин профиля;

7 — число пластин; ц — толщина пластины; средний радиус профиля статора, обеспечивает автоматическое соеср. динение рабочих камер с полостями всасывания (нагнетания) и нагнетания (слива), причем предпочтительным является К=1. Угловые размеры окон всасывания и нагнетания меньше угловых размеров зон всасывания и нагнетания. При нулевом перекрытии угол @; между соседними пластинами равен углу ф между соседними окнами. Цикл всасывания и нагнетания происходит в каждой камере независимо от остальных камер.

Целесообразной конструкцией машины является такая, при которой между парой соседних пластин (в одной рабочей камере) может быть расположен только один выступ (или одна впадина) профиля. При этом должно выполняться условие Z W 2m. Для уменьшения пульсации следует выбирать 2 некратно

2 %,числа и 2п1 взаимно простые.

Кроме представленного на фиг.2 нарианта расположения распределительных окон, последние могут быть расположены только в ограничительных дисках. Возможны варианты конструкции, при которых распределительные окна расположены только в теле статора, а также варианты, когца один вид окон, например окна всасывания (нагнетания), расположен в дисках, а другой (окна нагнетания нли слива) — расположены в теле ротора.

В режиме насоса машина работает следующим образом.

При вращении вала 9 начинает вращаться ротор 8 вместе с пластинами

10. Вращающиеся рабочие камеры проходят мимо выступов 6 и впадин 7 направляющих 5 статора 4, которые меняют объем рабочих камер на величину, показанную на фиг.3 и фиг.4 двойной штриховкой. При увеличении объема камеры рабочая среда из полости всасывания 21 через окно 19 в диске 11 попадает в рабочую камеру 14. Процесс всасывания начинается в момент прохождения оси симметрии рабочей камеры через ось симметрии выступа 6 и продолжается до прохождения оси камеры через ось симметрии впадины 7, носле чего в рабочей камере начинается процесс нагнетания. На протяжении нсего времени нсасынания окно 19 нсасывания, расположенное в диске 11, соединяет рабочую камеру с полостью 17 всасынания. По окончании процесса нсасывания рабочая камера выходит из эоны расположения окна 19, отсоединяясь от полости 17. Примерно в этот момент н зависимости от величины и знака перекрытия процессов всасывания и нагнетания рабочая камера оказывается в зоне расположения окна 20 нагнетания в диске 12, соединяясь с полостью нагнетания 18, что обеспечивает вытеснение из камеры рабочей среды на протяжении процесса нагнетания. Процесс нагнетания начинается в момент прохождения оси симметрии камеры через ось симметрии впадины 7 профилированной

632830 направляющей 5 и продолжается до момента прохождения оси камеры через ось симметрии выступа.

В режиме двигателя машина работает следующим образом.

Рабочая среда под давлением нагнетания подается из магистрали 21 через окно 19 в диске 11 и в статоре 4 в рабочую камеру. Если ось симметрии выступа 6 или впадины 7 профилированной направляющей 5 статора 4 не совпадает с осью симметрии камеры, то в результате действия сил давления на пластины в камере возникает крутящий момент, приложенный к ротору 8 и направленный в сторону той из двух соседних пластин, ограничивающих рабочую камеру, вылет которой в рассматриваемый момент времени больше.

Система распределения автоматически обеспечивает возникновение крутящих моментов одного знака в отдельных камерах, сравнительно равномерно расположенных по окружности ротора.

Остальные камеры системой распределения (окнами 20 в диске 12) соединены со сливной магистралью 22.

Крутящие моменты суммируются на роторе 8 двигателя и передаются на вал 9. Вращение ротора 8 приводит к перемещению рабочих камер 14 мимо окон 19 и 20, что обеспечивает последовательное переключение каждой камеры от нагнетания к сливу и наоборот в момент прохождения оси симметрии камеры через ось. симметрии выступа 6 или впадины 7 профилированной направляющей 5 статора. Крутящий момент изменяется в каждой камере от нуля до максимума, а затем вновь до нуля, после чего камера переключается на слив. Так как крутящий момент на валу 9 получается в результате суммирования периодически иэменяющихся моментов, возникающих в каждой камере, то и полный момент на валу 9 явявляется периодически меняющейся величиной.

Изменением направления потока рабочей среды обеспечивается реверсивность машины.

Формула изобретения

Пластинчатая машина многократного

10 действия, содержащая статор и ротор, образующие рабочие камеры переменного объема совместно с неподвижными распределительными дисками и пластинами, установленными под заданным углом одП5 на относительно другой и с возможностью радиального перемещения, профилированную направляющую в виде замкнутой кривой переменного радиуса с выступами и впадинами, взаимодейству20 ющую с пластинами и образующую зоны всасывания, граничащие с зоной нагнетания, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения обратимости машины, профилированная направляющая закреплена на статоре, пластины установлены в роторе, а распределительные диски выполнены с окнами, расположенными в зонах всасывания и нагнетания, имеющими угловые размеры меньшие угловых размеров этих эон и размещенными на расстояниях друг от друга равных заданному углу между пластинами.

3, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зайченко И.3., Мыиыевскнй Л.М. Пластинчатые насосы и гидромото ры, M., 1970, с. 128-132, рис.84.

2. Авторское свидетельство СССР

9 482566, кл. Р 04 С 1/16, 1971.