Роторно-лопастной компрессор
Использование: сжатие и перекачка различных газов.
Сущность полезной модели: в кольцевой полости две лопасти совершают возвратно-поворотное движение вдоль заданной дуги с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях по отношению друг к другу. Преимущества компрессора состоят в том, что за счет однонаправленного движения (вращения) лопастей, совершающих одновременно возвратно-поворотное движение, обеспечиваемое механизмом с некруглыми зубчатыми колесами, происходит сжатие и перекачка газа с требуемой производительностью и давлением нагнетания. Впускной и выпускной каналы, в отличие от прототипа, могут не иметь клапанов, с целью расширения функциональной возможности применения компрессора.
1 з.п. ф-лы, 2 илл.
Полезная модель относится к машинам объемного вытеснения и может использоваться в различных по назначению двигателях, компрессорах, насосах и, в частности, в холодильных машинах.
Известны различные по конструкции поршневые, коловратные, шестеренчатые машины объемного действия.
В качестве прототипа принято устройство по патенту РФ №2193089 RU, МКИ7 F 01 C 9/00, F 04 C 9/00, F 02 B 53/00; опубл. 20.11.2002, в котором две лопасти установлены на общей оси вращения в корпусе, кинематически связаны между собой. Кинематическая связь лопастей выполнена при помощи двух кривошипно-коромысловых механизмов, синхронизированных зубчатой передачей. Устройство имеет сложную кинематическую систему, обеспечивающую ее работоспособность.
Недостатком известного устройства можно считать сложность конструкции, ограничивающую ее широкое практическое применение.
В основу полезной модели поставлена задача - расширение функциональной возможности практического применения.
Данная задача решается за счет того, что в роторно-лопастном компрессоре две лопасти установлены на общей оси вращения в корпусе, кинематически связаны между собой, причем кинематическая связь лопастей выполнена с помощью центральных шестерен, сопряженных соответственно с венцами сателлита, водило которого дополнительно содержит планетарную передачу с центральной шестерней и неподвижным центральным колесом, а сам сателлит дополнительно связан зубчатой передачей со стойкой и, при этом венцы сателлита и сопряженные с ними центральные шестерни выполнены некруглыми (например эллиптическими).
Кроме того, шестерня сателлита сопряженная со стойкой и центральная шестерня планетарной передачи, выполнены с возможностью перемещения
каждой вдоль своей оси, например на шлицах, а водило выполнено с возможностью торможения, например фиксатором или стопором.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 представлена схема роторно-лопастного компрессора при свободновращающимся водиле; на фиг.2 представлена схема роторно-лопастного компрессора с заторможенным водилом.
Компрессор содержит лопасти 1 и 2 связанные соответственно с центральными шестернями 3 и 4, сопряженными с венцами 5 и 6 сателлита соответственно. Водило 7 сателлита дополнительно содержит планетарную передачу с центральной шестерней 8 и неподвижным центральным колесом 9. Сателлит дополнительно связан зубчатой передачей со стойкой посредством шестерен 10 и 11. Венцы сателлита 5 и 6, а также сопряженные с ними центральные шестерни 3 и 4 выполнены некруглыми (например эллиптическими).
Кроме того, на фиг.2 шестерня 10 сателлита и центральная шестерня 8 выполнены с возможностью перемещения каждая вдоль своей оси, например на шлицах, а водило 7 выполнено с возможностью торможения, например фиксатором или стопором.
Работа роторно-лопастного компрессора осуществляется следующим образом.
Вращение центральной шестерни 8 передается водилу 7 при неподвижном центральном колесе 9. Стойка 11 позволяет шестерне 10 сателлита вращаться с той же угловой скоростью, что и водило 7, но в обратную сторону, что означает отсутствие движения лопастей 7 и 2 относительно корпуса при выполнении венцов сателлитов 5 и 6, и центральных шестерен 3 и 4 цилиндрическими. Однако, за счет некруглых венцов сателлитов 5 и 6, и центральных шестерен 3 и 4 обеспечивается возвратно-поворотное движение лопастей 1 и 2 относительно корпуса в соответствии со схемой по фиг.1.
По схеме, приведенной на фиг.2, при заторможенном водиле 7 за счет передачи вращения от центральной шестерни 8 непосредственно к шестерне 10 сателлита, совмещение которых достигается посредством их взаимного перемещения каждой вдоль своей оси вращения, лопасти 7 и 2 совершают и возвратно-поворотное и однонаправленное вращательное движение одновременно.
Таким образом, в предлагаемом роторно-лопастном компрессоре при свободновращающимся водиле реализуется возвратно-поворотное движение лопастей аналогичное прототипу, а при заторможенном водиле лопасти совершают возвратно-поворотное движение при одновременном однонаправленном вращении, что по сравнению с прототипом позволяет отказаться от множества впускных и выпускных клапанов и средств управления ими с целью расширения функциональной возможности практического применения роторно-лопастного компрессора, например, в составе холодильных машин.
Использование в предлагаемой машине некруглых венцов сателлитов и центральных шестерен вместо двух кривошипно-коромысловых механизмов, синхронизированных зубчатой передачей у прототипа, исключает осевое воздействие на стенки корпуса, что позволяет использовать бесконтактные уплотнения и отказаться от использования множества подшипников.
1. Роторно-лопастной компрессор, содержащий лопасти которые установлены на общей оси вращения в корпусе и кинематически связаны между собой, отличающийся тем, что кинематическая связь лопастей выполнена с помощью центральных шестерен, сопряженных соответственно с венцами сателлита, водило которого дополнительно содержит планетарную передачу с центральной шестерней и неподвижным центральным колесом, а сам сателлит дополнительно связан зубчатой передачей со стойкой и, при этом венцы сателлита и сопряженные с ними центральные шестерни выполнены некруглыми (например эллиптическими).
2. Роторно-лопастной компрессор по п.1, отличающийся тем, что шестерня сателлита сопряженная со стойкой и центральная шестерня планетарной передачи, выполнены с возможностью перемещения каждой вдоль своей оси, например на шлицах, а водило выполнено с возможностью торможения, например фиксатором или стопором.
