турбокомпрессор кончакова

Формула изобретения

Турбокомпрессор, содержащий корпус, полый однодисковый ротор с лопатками, подшипниковый узел, расположенный в полости ротора, и ось, отличающийся тем, что подшипниковый узел выполнен в виде подшипника скольжения, одной поверхностью скольжения которого является внутренняя поверхность ротора, а другой поверхность оси, закрепленной в корпусе неподвижно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике, а именно к газовым турбинам, и может быть использовано для повышения экономичности двигателей внутреннего сгорания путем их наддува, а также в газотурбинных двигателях и в других энергетических машинах.

Известны турбокомпрессоры с двумя рабочими колесами турбины и компрессора, соединенные валом. Вал передает крутящий момент и является элементом опорного узла (Циннер К. Наддув двигателей внутреннего сгорания. - Л. Машиностроение, 1978, рис.101).

Известен также турбокомпрессор, содержащий корпус, полый однодисковый ротор с лопатками, подшипниковый узел, расположенный в полости ротора и ось (патент США N 4757682, кл. F 02 C 3/045, 1988).

Недостатком обоих решений является большая инерционность роторов турбокомпрессоров.

Задачей изобретения является уменьшение инерционности ротора, что позволяет улучшить работу турбокомпрессора на переходных режимах при разгоне и выбеге ротора.

Технический результат изобретения выражается в уменьшении времени переходных процессов при изменении режима работы турбокомпрессора.

Поставленная задача решается тем, что турбокомпрессор, содержащий корпус, полый однодисковый ротор с лопатками, подшипниковый узел, расположенный в полости ротора и ось, отличается тем, что подшипниковый узел выполнен в виде подшипника скольжения, одной поверхностью скольжения которого является внутренняя поверхность ротора, а другой поверхность оси, закрепленная в корпусе неподвижно.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено сечение турбокомпрессора.

Турбокомпрессор содержит ротор 1, выполненный в виде полого обода с гладкими поверхностями. Ротор 1 своей внутренней поверхностью опирается на поверхность оси 2, неподвижно закрепленную в корпусе 3. Между ротором 1 и осью 2 имеется зазор, в который подается сжатый газ для создания смазочного слоя (устройства для подвода газа не показаны). Для уменьшения трения поверхности скольжения могут быть покрыты антифрикционными материалами, например, на основе графита или пластмасс. На наружной поверхности обода ротора 1 закреплены рабочие лопатки 4 (например, плоские). На чертеже стрелками показано направление потока газа в турбинной 5 и компрессорной 6 части компрессора.

Турбокомпрессор работает следующим образом.

Поток газа в турбинной части 5 турбокомпрессора приводит во вращение ротор 1, а в компрессорной части 6 рабочие лопатки 4 сжимают поток газа. Таким образом крутящий момент от турбинной части лопаток 4 передается к компрессорной непосредственно ободом ротора 1. Ось 2 во вращении не участвует, так как неподвижно закреплена в корпусе 3. Это позволяет максимально облегчить ротор 1, оставив только тонкостенный обод с лопатками 4 по окружности, что делает турбокомпрессор малоинерционным и исключительно динамичным. Это особенно важно при использовании турбокомпрессора в агрегатах наддува двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, существенно упрощается конструкция турбокомпрессора, уменьшаются его массогабариты и стоимость.