РОЛИКО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к ролико-лопастным машинам.
Известна ролико - лопастная машина, содержащая корпус с отводящими и подводящими каналами и размещенные в корпусе, по меньшей мере, один ролик-разделитель, ротор с лопастями и пазами, выполненными у основания лопастей, и уплотнительные элементы, выполненные в виде перфорированных гибких пластин, расположенных вдоль боковых поверхностей лопастей и размещенных концами в пазах ротора (см. авторское свидетельство СССР №1015117, Кл. F 04 C 2/00, опубл.08.05.1981).
Недостаток известной ролико - лопастной машины заключается в том, что используемое в ней уплотнение не обеспечивает достаточно эффективное устранение перетекания рабочего тела из полости высокого давления в полость низкого давления из-за отсутствия уплотнения по периферии и торцевым поверхностям лопасти, что отрицательно сказывается на к.п.д. машины. Кроме этого, при возможном сопряжении пар трения (уплотнительный элемент и поверхность ролика, уплотнительный элемент и поверхность корпуса), возникающем в процессе работы из-за изменяемого уровня температур, происходит задирание и заедание контактирующих поверхностей, что, приводит к разрушению уплотняемых поверхностей и как, следствие, к уменьшению срока эксплуатации машины, что отрицательно сказывается на эксплуатационных затратах.
Технический результат предложенной полезной модели - повышение к.п.д ролико - лопастной машины и снижение эксплуатационных затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в ролико - лопастной машине, содержащей корпус с отводящими и подводящими каналами и расположенные в корпусе, по меньшей мере, один ролик-разделитель с по меньшей мере, одним пазом, ротор с лопастями и уплотнительные элементы, согласно полезной модели, уплотнительные элементы выполнены в виде вставок из асбокаучукового материала, зафиксированных на каждой лопасти, соответственно на ее периферийной и торцевых поверхностях и выступающих над поверхностью лопатки.
Вставки из асбокаучукового материала обладают высокой устойчивостью против задирания в паре с широким спектром материалов, в том числе с чугуном и сталью, из которых сделан корпус машины и ролики-разделители, поэтому при возможном соприкосновении уплотняемых поверхностей или при попадании в уплотняемый зазор загрязняющих твердых включений, имеющихся в рабочем теле (жидкость, газ, пар), удается избежать разрушений сопрягаемых поверхностей; кроме этого вставки из асбокаучукового материала обладают высокой термостойкостью и могут эксплуатироваться при температуре до 700°С, что предотвращает спекание уплотняемых поверхностей, и также обладают высокой коррозионной и эрозионной стойкостью.
На торцевых и периферийной поверхностях каждой лопасти могут быть выполнены пазы, и вставки размещены в пазах, причем вставки, расположенные на торцевых поверхностях, зафиксированы от радиального перемещения вставкой, расположенной на периферийной поверхности. Такое фиксирование позволяет осуществить быструю замену изношенных вставок без демонтажа машины.
Лопасти могут быть закреплены на роторе крепежными элементами, что позволяет упростить демонтаж лопастей в случае необходимости.
На фиг.1 - изображен поперечный разрез ролико - лопастной машины;
на фиг.2 - сечение А-А фиг.1;
на фиг.3 - элемент Б фиг.2 в увеличенном масштабе.
Ролико - лопастная машина содержит корпус 1 с полостью и с подводящими каналами 2 и отводящими каналами 3, по меньшей мере, один ролик - разделитель 4, например два, с по меньшей мере одним пазом 5, например, двумя. Ролики-разделители 4 расположены в отверстиях корпуса 1. В полости корпуса 1 расположен ротор 6 со съемными лопастями 7. Во вращение ротор 6 приводится, например, от перепада давления на лопасти 7, в случае использования как паровой машины, или от электродвигателя, в случае использования как насоса. Каждая лопасть 7 имеет размещенные на ее поверхности уплотнительные элементы в виде вставок 8, 9, выполненных из асбокаучукового материала и выступающих над ее поверхностью, причем вставки 8 размещены на торцевых поверхностях каждой лопасти 7, а вставка 9 - на периферийной поверхности лопасти 7. Размер выступающих частей вставок 8, 9 определяют на стадии изготовления роторных и статорных деталей машины из условия обеспечения допустимого технологического зазора между вставками 9, 8 и внутренней поверхностью корпуса 1. Взаимное вращение роликов - разделителей 4 и ротора 6 обеспечивается синхронизирующим механизмом 10, выполненным, например, в виде зубчатой передачи. Для фиксации вставок 8, 9, в лопастях 7 выполнены, например, трапециевидные пазы, в которых расположены вставки 8, 9, при этом вставки 8 могут быть зафиксированы от радиального перемещения вставками 9. Лопасти 7 на роторе 6 фиксируют резьбовыми штифтами 11. В качестве асбокаучукового материала используют, например, асбокаучуковую массу 1441.
При работе полость корпуса 1 разделяется на полость 12 высокого давления и полость 13 низкого давления.
Работа ролико - лопастной машины рассмотрена на примере работы ролико- лопастной машины, работающей на паре, т.е. на примере работы ролико - лопастной паровой машины.
Ролико - лопастная паровая машина работает следующим образом.
Пар от парового котла (на чертеже не показан) подают через подводящие каналы 2 в полость корпуса 1, где пар приводит во вращение ротор 6 с лопастями 7, расширяется и выпускается через отводящие каналы 3. При вращении ротора 6 синхронно с ним вращаются ролики-разделители 4, при этом поочередно один из роликов-разделителей 4 пропускает лопасть 7, а другой ролик-разделитель 4, перекатываясь по ротору 6, разделяет полость корпуса 1 на полость высокого и низкого давления. Полость 12 высокого давления образуется перед лопастью 7 непосредственно за подводящими каналами 2, а полость 13 низкого давления - за лопастью 7 перед отводящими каналами 3. Перетеканию пара из полости 12 высокого давления в полость 13 низкого давления препятствуют вставки 8, 9 и ролик-разделитель 4 при перекатывании его цилиндрической части по цилиндрической части ротора 6. Кроме этого, во время прохождения лопасти 7 через ролик-разделитель 4, поверхность лопасти 7 также перекатывается по поверхности паза 5, обеспечивая, таким образом, герметичность стыка ротор 6 - ролик-разделитель 4.
Выполнение вставок 8, 9 из асбокаучукового материала обеспечивает при работе гарантированный минимальный зазор и предотвращает задирания и заедания корпуса при возможных контактах уплотняемых поверхностей. Выполнение лопастей 7 и вставок 8,9 съемными позволяет дополнительно обеспечить снижение эксплуатационных расходов компрессора, связанных с его ремонтом.