ДВУХРОТОРНЫЙ НАСОС
TWO-ROTOR PUMP

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторным устройствам, и может быть использовано для перемещения жидкостей.
Из уровня техники известно роторное устройство с шиберной перегородкой ротора, содержащее корпус с выполненной в нем цилиндрической полостью, ротор, размещенный в нем и вращающийся на прямом валу, подвижную пластину шиберной перегородки, являющуюся единым элементом конструкции с внешним цилиндром ротора, впускные и выпускные отверстия по обе стороны шиберной перегородки ротора, служащие совместно ротором и корпусом в образовании камер расширения и сжатия рабочего тела, перемещение шиберной перегородки через вращающееся под переменным углом в корпусе роликового уплотнения осуществляется в связи с перемещением ротора за счет подшипника относительно эксцентрично закрепленной на валу втулки с возможностью обеспечения функций компрессора за счет процессов всасывания и сжатия за каждый оборот вращения вала (US 3269646 A (PAUL AUGUST), 30.08.1966, F04C 18/32.
Существенным недостатком данного роторного устройства является прекращение процесса перекачивания рабочего тела компрессором при переходе линии контакта ротора с внутренним цилиндром корпуса на часть поверхности между всасывающим и выпускным отверстиями со стороны шибера.
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции роторного устройства, обеспечивающее перекачивание рабочего тела при касании ротором этой поверхности.
Задача решается в двухроторном насосе, который состоит из двух роторов, размещенных на эксцентриковых втулках в противоположных направлениях на одном валу, к внешним цилиндрам которых жестко прикреплены шиберные перегородки, свободно скользящие через прорези в поворотных роликовых уплотнениях и отделяющие во внутренних цилиндрах корпуса камеры всасывания от камер выпуска, впускных и выпускных отверстий по обе стороны от шиберных перегородок, инжекторной насадки после расположенных внутри друг друга выпускных отверстий обоих камер выпуска для возможности осуществления из каждой из них поочередного всасывания и выпуска рабочего тела, согласно изобретению ось вала расположена на центральной части корпуса, за счет перекачивания рабочего тела под давлением из камеры выпуска первой половины двухроторного насоса через инжекторную насадку при касании внешним цилиндром ее ротора поверхности внутреннего цилиндра корпуса между впускным и выпускным отверстиями со стороны, противоположной положению шибера, одновременно из второй половины двухроторного насоса через инжекторную насадку осуществляется всасывание рабочего тела во время отсутствия раздела ее камер всасывания и выпуска при касании ее ротора поверхности внутреннего цилиндра корпуса между впускными и выпускными отверстиями со стороны шибера, процесс перекачивания рабочего тела под давлением через вторую половину и всасывания его из первой половины двухроторного насоса осуществляется аналогично при смене расположения роторов между отверстиями всасывания и выпуска в противоположном направлении, при этом ротор выполнен в виде цилиндра, эксцентрично закрепленного на валу с перемещением своей внешней поверхности за счет подшипника относительно базовой образующей внутреннего цилиндра корпуса роторного устройства с возможностью обеспечения периодического изменения ротором объемов камер всасывания и выпуска для перекачивания рабочего тела через впускное и выпускное отверстия корпуса при каждом обороте вала.
На фиг. 1 изображена схема всасывания рабочего тела через вторую половину за счет одновременного перекачивания под давлением рабочего тела через первую половину двухроторного насоса.
На фиг. 2 изображена схема суммарного перекачивания рабочего тела под давлением из каждой половины двухроторного насоса.
На фиг. 3 изображена схема всасывания рабочего тела через первую половину за счет одновременного перекачивания рабочего тела под давлением через вторую половину двухроторного насоса.
Согласно фиг. 1, 2, 3 первая половина двухроторного насоса состоит из внутреннего цилиндра корпуса 1, внешнего цилиндра ротора 2 с шиберной прегородкой 5, выпускного отверстия 3, впускного отверстия 4, камеры всасывания 6, камеры выпуска 7, эксцентриковой втулки 9 на валу 10, подшипника 8, роликового уплотнения 22.
Вторая половина двухроторного насоса состоит из внутреннего цилиндра корпуса 11, внешнего цилиндра ротора 12 с шиберной прегородкой 15, выпускного отверстия 13, впускного отверстия 14, камеры всасывания 16, камеры выпуска 17, эксцентриковой втулки 19 на валу 10, подшипника 18, роликового уплотнения 23.
Выпуск рабочего тела производится через насадку инжектора 20 и выпускной трубопровод 21.
Двухроторный инжекторный насос работает следующим образом.
При повороте во второй половине двухроторного насоса эксцентриковой втулки 19, закрепленной на валу 10 (фиг. 1) на угол, при котором за счет подшипника 18 происходит касание внешнего цилиндра ротора 12 поверхности внутреннего цилиндра корпуса 11 после выпускного 13 и перед впускным 14 отверстиями со стороны расположения шибера 15, прекращается разделение камер всасывания 16 и выпуска 17 рабочего тела на линии окружности внутреннего цилиндра ротора после впускного 14 и перед выпускным 13 отверстиями с прекращением его перекачивания. В это же время вращения вала 10 через первую половину двухроторного насоса из камеры выпуска 7, разделенной с камерой всасывания 6 линией касания внешнего цилиндра ротора 2 с внутренним цилиндром корпуса 1 после впускного 4 и перед выпускным 3 отверстиями с противоположной стороны от шибера 5 осуществляется под давлением перекачивание рабочего тела, которое через инжекторную насадку 20 увлекает рабочее тело из камеры выпуска 17 второй половины за счет разрежения через выпускное отверстие 13 и прокачивает его совместно с рабочим телом из первой половины двухроторного насоса в выпускной трубопровод 21.
При повороте вала 10 на угол (фиг. 2), при котором происходит одновременное касание внешнего цилиндра ротора 2 поверхности внутреннего цилиндра корпуса 1 первой половины и внешнего цилиндра 12 поверхности цилиндра корпуса 11 второй половины двухроторного насоса со стороны, противоположной расположению шиберов 5 и 15, осуществляется одновременное перекачивание рабочего тела под давлением из камер выпуска 7 и 17 через инжекторную насадку 20 в выпускной трубопровод 21.
При повороте в первой половине двухроторного насоса эксцентриковой втулки 9, закрепленной на валу 10 (фиг. 3) на угол, при котором за счет подшипника 8 происходит касание внешнего цилиндра ротора 2 поверхности внутреннего цилиндра корпуса 1 после выпускного 3 и перед впускным 4 отверстиями со стороны расположения шибера 5, прекращается разделение камер всасывания 6 и выпуска 7 рабочего тела на линии окружности внутреннего цилиндра ротора после впускного 4 и перед выпускным 3 отверстиями с прекращением его перекачивания. В это же время вращения вала 10 через вторую половину двухроторного насоса из камеры выпуска 17, разделенной с камерой всасывания 16 линией касания внешнего цилиндра ротора 12 с внутренним цилиндром корпуса 11 после впускного 14 и перед выпускным 13 отверстиями с противоположной стороны от шибера 15 осуществляется под давлением перекачивание рабочего тела, которое через инжекторную насадку 20 увлекает рабочее тело из камеры выпуска 7 первой половины за счет разрежения через выпускное отверстие 3 и прокачивает его совместно с рабочим телом из второй половины двухроторного насоса в выпускной трубопровод 21.
При одновременном расположении со стороны впускных отверстий 4 и 14 и выпускных отверстий 3 и 13 двух инжекторов 20 за счет реверсивных оборотов вала 10 двухроторного насоса возможно перекачивание рабочего тела в прямом - обратном направлении.
Таким образом, двухроторный насос с инжекторной насадкой обеспечивает непрерывное перекачивание рабочего тела через обе половины насоса за счет осуществления режима всасывания разреженного рабочего тела в одной половине при одновременной подаче его под давлением через другую половину насоса и наоборот.