вытеснительный элемент роторной машины
Классы МПК: | F04C2/44 с лопастями, шарнирно соединенными с внутренним элементом F01C1/44 с лопастями, шарнирно соединенными с внутренним элементом |
Автор(ы): | Лентов И.В. |
Патентообладатель(и): | Лентов Игорь Викторович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-12-30 публикация патента:
27.04.2001 |
Изобретение относится к области роторных машин. Вытеснительный элемент шарнирно закреплен на роторе, установленном с возможностью вращения в рабочей камере статора, по боковым поверхностям герметично сопряжен со статором. Свободный конец элемента образует герметичные сопряжения с внутренней поверхностью статора и ротором. Полость между элементом и ротором связана с областью вытеснения рабочей камеры. Величина поджимающего усилия, действующего на элемент, задается разностью расстояний от оси шарнирного закрепления до герметичных сопряжений с ротором и статором. Повышается КПД за счет снижения утечек и потерь на трение. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Вытеснительный элемент, шарнирно закрепленный одним концом на роторе, установленном с возможностью вращения в рабочей камере статора, разделяющий ее на области расширения и вытеснения, герметично сопряженный другим концом с ротором с образованием полости между ним и ротором, отличающийся тем, что полость сообщена с областью вытеснения рабочей камеры, а радиусы, на которые герметичные сопряжения вытеснительного элемента с ротором и внутренней поверхностью статора отстоят от оси шарнирного закрепления, выполнены различными. 2. Вытеснительный элемент по п.1, преимущественно для работы в составе гидропневмомоторов, отличающийся тем, что длина радиуса от оси шарнирного закрепления до герметичного сопряжения его внешней поверхности с внутренней поверхностью статора больше, чем длина радиуса до герметичного сопряжения его с ротором. 3. Вытеснительный элемент по п.1, преимущественно для работы в составе насосов и компрессоров, отличающийся тем, что длина радиуса от оси шарнирного закрепления до герметичного сопряжения его внешней поверхности с внутренней поверхностью статора меньше, чем длина радиуса до герметичного сопряжения его с ротором.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных двигателях, насосах, компрессорах. Известны вытеснительные элементы для работы в составе роторных машин, выполненные в виде пластины (Вильнер Я. М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б. Б. Некрасова. Минск, "Вышейш. школа", 1976 г.), размещенной в пазу ротора и герметично сопряженной наружной поверхностью с внутренней поверхностью статора. Боковыми поверхностями пластина герметично сопряжена с боковыми поверхностями статора. Для обеспечения постоянного контакта с внутренней поверхностью статора пластина поджимается пружиной, размещенной в пазу ротора. Недостатком такого вытеснительного элемента является его быстрый износ, особенно при высоких оборотах ротора и давлении рабочей среды. Износ обусловлен неизбежным перекосом вытеснительного элемента в пазу ротора и как следствие большой величиной силы трения в местах контакта ротора и вытеснительного элемента, а также вытеснительного элемента и статора. Другой известный вариант вытеснительного элемента выполнен в виде коромысла, один конец которого шарнирно закреплен на роторе. К таким решениям относится, например, вытеснительный элемент, описанный в патенте N 1838630 A1, F 01 C 1/00, 30.08.1998. По боковым и внешней поверхностям вытеснительный элемент сопряжен со статором. Для предотвращения утечек рабочей среды сопряжения контактирующих поверхностей вытеснительного элемента и статора, а также шарнирное соединение вытеснительного элемента с ротором выполнены герметичными. Недостатком этого вытеснительного элемента является неблагоприятное влияние давления рабочей среды на величину момента, действующего относительно оси шарнирного закрепления вытеснительного элемента на роторе. Так, при работе в составе гидро- или пневмодвигателя перепад давления рабочей среды может вызвать превышение желаемой величины прижимающего момента, действующего на вытеснительный элемент, обуславливающее повышенный износ трущихся деталей. С другой стороны, при работе в составе насоса перепад давления на вытеснительном элементе, наоборот, ведет к вредному снижению величины прижимающего момента, ведущему к нарушению герметичности сопряжения внешней поверхности вытеснительного элемента и внутренней поверхности статора и как следствие вызывающему необходимость в применении поджимающего механизма. Также известен, принятый за ближайший аналог, вытеснительный элемент, шарнирно закрепленный одним концом на роторе, установленном с возможностью вращения в рабочей камере статора, разделяющий ее на области расширения и вытеснения, герметично сопряженный другим концом с ротором с образованием полости между ним и ротором, описанный в патенте DE 19545045 A1, F 04 C 2/44, 13.03.1997. Недостатком этого вытеснительного элемента является также значительное трение вытеснительного элемента о внутреннюю поверхность статора. Задачей настоящего изобретения является повышение КПД роторной машины путем снижения трения вытеснительного элемента о внутреннюю поверхность статора при работе в составе двигателей и снижения утечек рабочей среды при работе в составе нагнетателей. Эта задача достигается в вытеснительном элементе, шарнирно закрепленном одним концом на роторе, установленном с возможностью вращения в рабочей камере статора, разделяющим ее на области расширения и вытеснения, герметично сопряженном другим концом с ротором с образованием полости между ним и ротором, полость сообщена с областью вытеснения рабочей камеры, а радиусы, на которые герметичные сопряжения вытеснительного элемента с ротором и внутренней поверхностью статора отстоят от оси шарнирного закрепления, выполнены различными. Кроме того, в вытеснительном элементе, используемом преимущественно для работы в составе гидропневмоприводов, длина радиуса от оси шарнирного закрепления до герметичного сопряжения его внешней поверхности с внутренней поверхностью статора больше, чем длина радиуса до герметичного сопряжения его с ротором. Кроме того, в вытеснительном элементе, используемом в составе насосов и компрессоров, длина радиуса от оси шарнирного закрепления до герметичного сопряжения его внешней поверхности с внутренней поверхностью статора меньше, чем длина радиуса до герметичного сопряжения его с ротором. Данное изобретение пояснено на фиг. 1. На фиг. 2 приведен вытеснительный элемент для работы преимущественно в составе гидро- и пневмодвигателей. На фиг. 3 изображен вытеснительный элемент для работы преимущественно в составе насосов и компрессоров. Вытеснительный элемент 1, шарнирно закрепленный одним концом на роторе 2, установленном в рабочей камере 3 статора 4, другим концом образует с ротором герметичное соединение, которое совместно с герметичным сопряжением вытеснительного элемента со статором предотвращает утечки рабочей среды. Для сообщения полости между вытеснительным элементом 1 и ротором 2 с областью вытеснения рабочей камеры 3 предусмотрено отверстие (см. фиг. 1) в вытеснительном элементе 1. С этой же целью на фиг. 2 в роторе 2 выполнен канал. На фиг. 3 сообщение полостей обеспечивается за счет негерметичного шарнирного закрепления вытеснительного элемента 1 на роторе 2. Устройство работает следующим образом. Под воздействием подведенного крутящего момента или за счет перепада давления рабочей среды на вытеснительном элементе 1 ротор 2 приобретает угловую скорость
Класс F04C2/44 с лопастями, шарнирно соединенными с внутренним элементом
нагнетатель роторно-лопастной - патент 2407918 (27.12.2010) | |
роторная машина объемного вытеснения - патент 2374492 (27.11.2009) | ![]() |
ротационный гидронасос - патент 2319042 (10.03.2008) | ![]() |
гидродвигатель - патент 2295062 (10.03.2007) | ![]() |
гидромашина - патент 2241141 (27.11.2004) | ![]() |
пластино-статорный беспружинный насос - патент 2155277 (27.08.2000) | |
машина - патент 2140544 (27.10.1999) | |
роторно-лопаточное устройство - патент 2075652 (20.03.1997) |
Класс F01C1/44 с лопастями, шарнирно соединенными с внутренним элементом