Рабочий ротор роторной машины

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям рабочих роторов роторных машин. Цель изобретения - повышение КПД. Рабочий ротор содержит вал 5 с блокодержателями 6 и 7 и инструментальными блоками 8 и 9 с пуансоном 10, матрицей 12 и выталкивателем 11. В барабанах 13 и 14 смонтированы ползуны 15 и 16, связанные с инструментами. Ротор снабжен силовыми цилиндрами 25 и дополнительной стенкой, выполненными в виде подвижной обечайки 29, охватывающей верхнюю и нижнюю части инструментальных блоков 9 и 8, поршнями 27, топливными форсунками 36, воздушными фильтрами 34, выхлопными каналами 35. Подвижные обечайки 29 от дополнительных роликов 30, обкатывающихся по дополнительному неподвижному копиру 31, поднимаются вверх и образуют герметичную полость 26 силового цилиндра. В полость 26 производится подача воздуха и топлива и сжигание их смеси. В результате заготовка нагревается до требуемой температуры, а за счет сил давления газов через ползуны 15 и 16 и ролики 17 и 19 от неподвижных копиров 21 и 23 ротор получает крутящий момент, обеспечивающий его вращение. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1470569 (5!! 4 В 30 В 11 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ

4!! 3

4 )

Ql

ice

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4211113/25-27 (22) 17.03.87 (46) 07.04.89. Бюл. № 13 (75} В. П. Коротков (53) 621.979(088.8) (56) Кошкин Л. Н. Роторные и роторноконвейерные линии.— М.: Машиностроение, !

986, с. 94 — 95, рис. 43. (54) РАБОЧИЙ РОТОР POTOPHOA МАШИНЫ (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям рабочих роторов роторных машин. Цель изобретения — повышение КПД. Рабочий ротор содержит вал 5 с блокодержателями 6 и 7 и инструментальными блоками 8 и 9 с пуансоном 10, матрицей 12 и выталкивателем 11. В барабанах 13 и 14 смонтированы ползуны 15 и 16, связанные с инструментами. Ротор снабжен силовыми цилиндрами 25 и дополнительной стенкой, выполненными в виде подвижной обечайки 29, охватывающей верхнюю и нижнюю части инструментальных блоков 9 и 8, поршнями

27, топливными форсунками 36, воздушными фильтрами 34, выхлопными каналами 35.

Подвижные обечайки 29 от дополнительных роликов 30, обкатывающихся по дополнительному неподвижному копиру 31, поднимаются вверх и образуют герметичную полость 26 силового цилиндра.В полость 26 производится подача воздуха и топлива и сжигание их смеси. В результате заготовка нагревается до требуемой температуры, а за счет сил давления газов через ползуны !5 и 16 и ролики 17 и 19 от неподвижных копиров 21 и 23 ротор получает крутящий момент, обеспечивающий его вращение. 5 ил.

1470569

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям рабочих роторов роторных машин.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг. 1 схематично изображен рабочий ротор, продольный разрез; на фиг. 2— циклограмма рабочего ротора; на фиг. 3— развернутая диаграмма рабочего цикла (зависимость давления P рабочей среды от угла а поворота ротора); на фиг. 4 — термодинамический цикл рабочего ротора в координатах объем V — давление Р; на фиг. 5— то же, в координатах энтропия S — температура Т.

Рабочий ротор роторной машины содержит установленный в станине с неподвижными корпусами 1 и 2 в подшипниковых узлах 3 и 4 приводной вал 5 с закрепленными в его средней части блокодержателями 6 и 7, в которых расположены инструментальные блоки 8 и 9 с подвижными инструментами — пуансоном 10 и выталкивателем 11, проходящим через матрицу 12.

Рабочий ротор содержит также цилиндрические барабаны 13 и 14, в которых соосно с инструментальными блоками 8 и 9 расположены ползуны 15 и 16, приводимые в движение роликами 17 — 20, обкатывающимися по неподвижным копирам 21 — 24, и соединенные в осевом направлении с пуансонами 10 и выталкивателями 11. Корпус инструментального блока 8 выполнен в виде силового цилиндра 25, в котором размещены образующие рабочие полости 26 поршни 27 со штоками 28, соединенными с ползунами 15 пуансонов 10. Для повышения термодинамической эффективности выполняемых операций пуансон 10 и матрица 12 размещены в рабочих полостях 26 силовых цилиндров, выполненных в виде подвижных обечаек 29, охватывающих нижнюю и верхнюю части соответственно верхнего и нижнего инструментальных блоков 8 и 9. На подвижных обечайках 29 установлены ролики 30, обкатывающиеся по дополнительному неподвижному копиру 31. В рабочих полостях 26 силовых цилиндров 25 выполнены впускные 32 и выпускные 33 окна, соединенные соответственно с воздушными фильтрами 34 и выхлопными каналами 35. Рабочий ротор снабжен также топливными форсунками 36, соединенными, например, посредством телескопических механизмов 37 с источником горючей смеси (не показан). Каждая топливная форсунка 36 содержит плунжерный насос с электромагнитом, связанным через кулачковый прерыватель 38 с источником питания (не показан). В качестве горючей смеси может быть использовано жидкое или газообразное топливо. Для первоначального пуска ротора предусмотрена пусковая система (не показана), включающая воздушный баллон высокого давления и пусковой клапан.

1О

Рабочий ротор роторной машины работает следующим образом.

От пусковой системы рабочему ротору сообц(ается вращение. При этом ролики 17—

20 ползунов 15 и 16 и дополнительные ролики 30 подвижных обечаек 29 обкатываются соответственно по неподвижным копирам

21 — 24 и дополнительному неподвижному копиру 31. Пуансоны 10 и выталкиватели 11 через ползуны 15 и 16 и штоки 28 получают требуемые технологические движения.

В исходном положении подвижная обечайка 29 опущена и рабочая полость 26 открыта. Транспортный ротор (не показан) подает предмет обработки в рабочую полость 26. В результате взаимодейст,зия дополнительных роликов 30 с дополнительным неподвижным копиром 31 подвижная обечайка 29 поднимается и через уплотнения надежно изолирует рабочую полость 26 от окружающего пространства.

В результате взаимодействия роликов 17 и 18 с неподвижными копирами 21 и 22 поршень 27 перемещается вниз, перекрывая впускное 32 и выпускное 33 окна, и сжимает заряд свежего воздуха в рабочей полости 26.

Протекает процесс а — b изоэнтропного сжатия, температура Т и давление Р повышаются.

При дальнейшем перемещении поршня 27 вниз кулачковый прерыватель 38 взаимодействует с его нижним торцом, на электромагнит плунжерного насоса подается питание и от источника горючей смеси в топливную форсунку 36 через телескопический механизм 37 под давлением, превышающим давление P в рабочей полости 26, подается заряд свежей горючей смеси. Топливная форсунка 36 впрыскивает в рабочую полость 26 заряд свежей горючей смеси, распыленный до мелкодисперсного состояния.

В рабочей полости 26 при взаимодействии впрыснутой горючей смеси с горячим воздухом, полученным в предыдущем процессе, происходит ее воспламенение и сгорание. Осуществляется процесс Ь вЂ” с изохорно-изобарного подвода теплоты. Температура

Т и давление P еще более повышаются и достигают максимальных значений до 1200—

1500 С и 30 — 50 МПа. Материал заготовки достигает состояния пластичности, а затем пуансон 10 осуществляет формообразование готового изделия в матрице 12.

Далее протекает процесс с †. d изоэнтропного расширения рабочей среды в рабочей полости 26. В этом процессе подведенная теплота трансформируется в механическую работу: ролики 17 и !8 взаимодействуют с неподвижными копирам 21 и 22 и на центральном валу возникает дополнительный вращающий момент, приводящий рабочий ротор во вращение.

При перемещении поршня 27 вверх сначала открываются впускные 32, а затем выпускные 33 окна. Протекает процесс и — -а

1470569

i7

27

2б

Составитель В. Гринберг

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 1398/19 Тираж 529 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгород, ул. Гагарина. 10! изохорного отвода тепоты в окружающее пространство: отработанные газы удаляются по выхлопному каналу 35, обезвреживаются в нейтрализаторе (не показан) и выбрасываются наружу, а рабочая полость 26 через воздушный фильтр 34 заполняется зарядом свежего воздуха через выпускные окна 33 по бесклапанной петлевой схеме газообмена.

В результате взаимодействия дополнительных роликов 30 с дополнительным не подвижным копиром 31 подвижная обечайка 29 опускается и рабочая полость 26 открывается. В результате взаимодействия роликов 19 и 20 с подвижными копирами 23 и 24 выталкиватель 11 извлекает готовое изделие из матрицы 12 и передает его в захватный орган транспортного ротора. Цикл закончен.

Использование предлагаемого рабочего ротора, сочетающего высокую производительность с высокой термодинамической эффективностью, позволяет в среднем в два раза повысить технико-экономические показатели работы роторных и роторно-конвейерных линий.

Формула изобретения

Рабочий ротор роторной машины, содержащий установленный в станине приводной вал с закрепленными на нем барабанами. несущими блокодержатели с инструментальными блоками и инструментами, соосные им

-ползуны с роликами, контактирующими с неподвижными копирами, и силовые цилиндры с поршнями в рабочих полостях и штоками, связанными с ползунами, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения КПД он снабжен дополнительными роликами, дополнительными неподвижными копиргми, топливными форсунками и связанным с ними источником горючей смеси, дополнительной стенкой силового цилиндра, воздушными фильтрами и выхлопными каналами, корпус инструментального блока выполнен в виде силового цилиндра, дополнительная стенка силового цилиндра выполнена в виде подвижной в осевом направлении обечайки, охватывающей верхнюю и нижнюю части инструментального блока, в силовых цилиндрах выполнены впускные и выпускные окна, 20 связанные соответственно с воздушным фильтром и выхлопным каналом, инструменты установлены в полостях силовых цилиндров, а дополнительный ролик смонтирован на упомянутой обечайке с возможностью взаимодействия с дополнительным неподвижным копи ром.