Объемный роторный нагнетатель

 

Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично установлен ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости Подшипник качения размещен по окружности на внутренней поверхности ротора. Винт - регулятор эксцентриситета установлен в отверстии приводного вала и жестко соединяет приводной вал и внутреннюю обойму подшипника. 1 ип

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К 11АТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4934951/29 (22) 12.05.91 (46) 15.1 2.93 Бюл. ¹ 45 — 46 (?5) Запевалов П.П.; Запевалов А.П.; Саутнер Г.И. (73) Запевалов Петр Павлович (54) ОБ ЕМНЫЙ РОТОРНЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: в корпусе эксцентрично установлен ротор, взаимодействующий с подп(19) RU (11) 2004848 С1 (51) 5 F 04 C 2 356 ружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости. Подшипник качения. размещен по окружности на внутренней поверхности ротора. Винт — регулятор эксцентриситета установлен в отверстии приводного вала и жестко соединяет приводной вал и внутреннюю обойму подшипника. 1 ил.

2004848

Изобретение относится к технике перемещения жидкостей и газов под избыточным давлением и может найти применение в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. 5

Известны роторные нагнетатели пластинчатого типа, включающие цилиндрический корпус с эксцентрично установленным в нем ротором и радиальными продольными пазами, где свободно размещены пластины, входные и нагнетательные каналы.

Такие нагнетатели имеют низкий КПД, высокие требования к качеству перемещаемой жидкости и газа, быстрый износ пластин и их заклинивание при перемещении вязких сред.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является нагнетатель, содержащий цилиндрический корпус с подпружиненной пластиной, разделяющей any- 20 .скную и нагнетательную полости, эксцентрично установленный ротор с шестеренным приводом планетарного типа.

Недостатком данного .типа является низкий КПД за счет перетечки рабочего тела из нагнетательной полости во всасывающую в контакте ротора и корпуса ввиду отсутствия регулировки эксцентриситета ротора, сложность привода и быстрый его износ. Кроме того, ротор ввиду его плаваю- 30 щего положения совершает не только качение относительно внутренней поверхности корпуса, но и перемещение относительно вала, что приводит к ударам, шуму и дополнительному износу, 35

Целью изобретения является повышение эффективности работы угтройства, в том числе повышение КПД на; нетателя, снижение износа ротора и шума при работе устройства, 40

Это достигается тем, что объемный роторный нагнетатель, включающий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом 45 и ротором на впускную и нагнетательную полости, снабжен подшипником качения, размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в привод- 50 ном валу, жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника, Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что в отличие от известного предлагаемое устройство снабжено подшипником качения, размещенным по окружности внутренней поверхности ротора и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в приводном валу жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму подшипника.

Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию "Новизна".

Анализ свойств отличительных признаков с точки зрения их влияния на достижение поставленной цели показал следующее: взаимосвязь ротора с приводным валом осуществляется через подшипник качения, обеспечивая разность их угловых скоростей за счет качения обойм подшипников, частота вращения ротора ниже частоты вращения вала более чем в 10 раз: представляется возможным в процессе всей эксплуатации нагнетателя задавать нужный эксцентриситет ротору, исключающий перете иу жидкости из нагнетательной во впускную полость.

Взаимосвязь ротора с валом через подшипник качения уменьшает частоту вращения ротора в 10 раз, позволяет снизить работу трения в контактах сопрягаемых деталей, а следовательно снизить износ и энергетические затраты на привод.

Поддержание оптимального эксцентриситета ротора позволяет в течение всей эксплуатации поддерживать наивысший КПД нагнетателя. При поиске, проведенном по патентной и научно-технической литературе в данной и смежных областях техники, не выявлены технические решения со свойствами признаков, совпадающими со свойствами отличительных признаков заявляемого технического решения, что свидетельствует о его соответствии критерию

"существенные отличия".

На чертеже показана схема объемного роторного нагнетателя (общий вид). устройство содержит цилиндрический корпус 1, во внутренний объем которого эксцентрично установлен ротор 2 с подшипником качения 3, приводной вал 4 с винтом 5 для регулировки эксцентриситета ротора 2, жестко соединенный с внутренней обоймой подшипника 3. Впускная полость А и нагнетательная полость Б разделены пластиной 6 и пружиной 7; 8 — гайка крепления положения винта-регулятора эксцентриситета 5.

Нагнетатель работает следующим образом, При вращении вала 4 винт 5, эксцентрично и жестко соединенный с нижней обоймой подшипника 3, начинает вращать внутреннюю обойму подшипника 3 в соответствии с частотой вращения вала 4, перекатывая верхнюю обойму подшипника 3 с ротором 2 по внутренней поверхности корпуса 1.

Разделительная пластина 6 под действием пружины 7 разделяет верхнюю по2004848 лость внутреннего объема корпуса на всасывающую А и нагнетательную Б полости.

При этом объем полости А возрастает и происходит впуск, а объем полости Б уменьшается происходит нагнетание.

Количество перекачиваемой жидкости (газа) за один оборот вала 3 равно

W= — (D — d ) L (см /06), 4 где D — внутренний диаметр корпуса, см;

d — наружный диаметр ротора, см;

L — ширина нагнетателя, см.

Использование предлагаемого объемного роторного нагнетателя позволяет значительно снизить затраты работы на преодоление трения между роторам и корпусом, т.к. здесь имеет место качение ротора внутри корпуса вместо трения, что и в известных устройствах. Снижается трение между пластиной и наружной поверхностью ротора ввиду того, что за один оборот вала ротор перемещается относительно пластины только на угол p = (1- — ) 360О. Полное

cIперемещение поверхности ротора относительно пластины происходит только после

9-10 оборотов вала, т,е. трение снижается в

8-10 раэ. В 8 — 10 раз уменьшается и работа трения в торцевых уплотнениях.

Использование винта регулировки экс центриситета ротора позволяет в течение всей эксплуатации нагнетателя поддерживать наивысший ега КПД за счет исключения утечек рабочего тела между ротором и корпусом.

Все это в конечном итоге снижает рабату на трение в 8 — 10 раз, в таком же порядке снижается износ, удлиняется работа нагнетателя без снижения КПД.

Пример. Нагнетатель масла производительностью 1,2 м /ч применительно для гидрасистем тракторов и сельскохозяйственных машин.

Параметры нагнетателя определяют по формуле

Формула изобретения

ОБЪЕМНЫЙ РОТОРНЫЙ НАГНЕТАТЕЛЬ, содержащий корпус, эксцентрично установленный ротор, взаимодействующий с подпружиненной пластиной, разделяющей полость между корпусом и ротором на впускную и нагнетательную полости, приводной вал, отличающийся тем, что, с

W=6,6 10 (D — d )L, где D — внутренний диаметр корпуса, см;

d — наружный диаметр корпуса, см;

L — ширина ротора, см.

5 При соотношении d - 0,90 L - 0,60

D= -5.5 си, 1,2

75 10з

d = 5 см. 1. = 3,3 см.

В сравнении с используемым для этих целей шестеренным насосом геометрические параметры и вес снижены в 1,3-1,5 раза.

В связи с тем, что в полость ротора по его диаметру установлен подшипник качения и ротор не скользит, а также за один оборот вала перемещение ротора составляет 1/ t0 оборота, износ как по диаметру, тек в торцах будет меньше, чем у.шестеренного насоса в 8-10 раз.

Использование винта-регулятора эксцентриситета, установленного в приводном валу и жестко соединяющего приводной вал и внутреннюю обойму подшипника, позво25 ляет в процессе эксплуатации насоса добиваться минимального зазора между внутренней поверхностью корпуса и наружной обоймой подшипника, чем поддерживается постоянный высокий КПД нагнетвтеля.

Снижение затрат на трение, увеличение срока работы нагнетателя без снижения

КПД позволит в 3 и более раза снизить расходы на эксплуатацию нагнетателей и снизить шум при работе, 35

Значительное снижение трения за счет перевода ротора на качение с одновременной вазможностью регулировки эксцентриситета позволяет широко использовать эти нагнетатели для подачи маловяэких жидкостей и воды. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1337554, кл. F 04 С 2/356, 1985. целью повышения эффективности работы, ан снабжен подшипником качения, разме50 щенным по окружности на внутренней Iloверхнасти ротора, и винтом-регулятором эксцентриситета, установленным в отверстии приводного вала и жестко соединяющим приводной вал и внутреннюю обойму

55 подшипника, 2004848

Составитель Л.Павлова

Редактор Н,Федорова Техред М,Моргентал Корректор Е.Папп

Заказ 3392

Тираж Подписное

HR0 "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101