РОТОРНАЯ ОБЪЕМНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в трансмиссиях транспортных средств, объемных гидроприводах и гидропередачах, в компрессорных и холодильных установках.
Известна роторная объемная машина, содержащая разъемный сферический корпус, в котором выполнены расточки (RU №2194164, F01C 3/00, опубл. 2002.12.10). В расточках установлены два вала, оси которых пересекаются под углом друг к другу в центре сферической полости. В последней размещены два закрепленных на валах ротора и расположенная между ними дисковая перегородка, образующие со стенками сферической полости рабочие камеры переменного объема. Роторы подвижно связаны с дисковой перегородкой с образованием шарнира Гука, причем конец одного вала выведен за пределы корпуса, а конец другого вала введен в глухую расточку. Для того чтобы изменять рабочий объем машины, вал, выведенный в глухую расточку корпуса, выполнен эксцентрическим и закреплен в расточке с возможностью поворота, а ротор закреплен на нем подвижно с возможностью вращения, причем ось части вала, несущей ротор, и ось части вала, закрепленной в расточке, пересекаются в центре сферической полости. При повороте эксцентрического вала в расточке изменяется угол между осями вращения роторов и угол колебаний дисковой перегородки между ними, что приводит к изменению рабочего объема каждой камеры и машины в целом. Недостатком данной системы является низкий КПД и невысокая надежность в связи со сложностью ее конструкции.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является объемная машина, содержащая разъемный сферический корпус с впускными и выпускными окнами, внутри которого размещены два диска - ведущий и ведомый,
соединенные между собой шарнирно (SU №1555521, F01С 3/00, опубл. 1990.04.07.). Диски установлены на валу с образованием рабочих камер. В цилиндрической центральной части ведомого диска выполнена выемка, расположенная вдоль диаметра диска. Ведущий диск выполнен с двумя оппозитно расположенными и сообщенными между собой продольными секторными проточками и выступом. Выступ сопряжен с цилиндрической поверхностью выемки. Вал размещен в секторных проточках диска. В ведомом диске выполнена кольцевая канавка, в которой установлено кольцо. Кольцо выполнено с цапфами, выведенными за пределы корпуса.
Недостатком данной системы является низкий КПД за счет неполного вытеснения жидкости из рабочих камер и невысокая надежность за счет накопления осадка рабочей жидкости и преждевременного выхода системы из строя.
Задача полезной модели - повышение КПД и надежности роторной объемной машины за счет обеспечения полного вытеснения рабочей жидкости из рабочих камер.
Технический результат достигается тем, что в роторной объемной машине, содержащей разъемный сферический корпус с впускными и выпускными окнами, размещенные в нем два диска - ведущий и ведомый, соединенные между собой шарнирно и установленные на валу с образованием рабочих камер, при этом в ведомом диске выполнена кольцевая канавка, в которой установлено кольцо с цапфами, выведенными за пределы корпуса, ведомый диск выполнен с цилиндрической центральной частью, имеющей выемку, расположенную вдоль диаметра цилиндрической части, ведущий диск выполнен с двумя оппозитно расположенными и сообщенными между собой продольными секторными проточками и выступом, сопряженным с цилиндрической поверхностью выемки, а
вал размещен в секторных проточках, ведущий и ведомый диски выполнены в виде сферических секторов.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - роторная объемная машина в аксонометрии;
на фиг.2 - ведомый диск в аксонометрии;
на фиг.3 - ведущий диск в аксонометрии;
на фиг.4 - схема, поясняющая принцип действия машины;
на фиг.5 - то же, при реверсировании потока рабочей жидкости. Роторная объемная машина содержит разъемный сферический корпус 1 (фиг.1) с впускными 2 (фиг.5) и выпускными 3 окнами (фиг.4), внутри которого размещены два диска в виде сферических секторов - ведущий 4 и ведомый 5 (фиг.1), соединенные между собой шарнирно. Диски 4, 5 установлены на валу 6 с образованием рабочих камер 7-10. В цилиндрической центральной части 11 ведомого диска 5 выполнена выемка 12 (фиг.2), расположенная вдоль цилиндрической центральной части 11. Ведущий диск 4 выполнен с двумя оппозитно расположенными и сообщенными между собой продольными секторными проточками 13 и выступом 14 (фиг.3). Выступ 14 сопряжен с цилиндрической поверхностью выемки 12. Вал 6 размещен в секторных проточках 13 диска 4. В ведомом диске 5 выполнена кольцевая канавка 15 (фиг.2), в которой установлено кольцо 16 (фиг.1). Кольцо 16 выполнено с цапфами 17, выведенными за пределы корпуса 1 (фиг.1).
При этом достигается полное вытеснение рабочей жидкости из рабочих камер роторной объемной машины.
Объемная машина работает следующим образом.
При вращении вала 6 ведущий диск 4 открывает окна 2, 3, при этом объемы рабочих камер 7 и 9 увеличиваются и наполняются рабочей жидкостью, а объемы рабочих камер 8 и 10 уменьшаются, и рабочая жидкость из них вытесняется (фиг.4).
Эти процессы протекают в течение поворота ведущего диска 4 от 0 до 180°. При последующем повороте ведущего диска 4 от 180 до 360° объемы камер 8 и 10 увеличиваются и заполняются рабочей жидкостью, а объемы камер 7 и 9 уменьшаются и рабочая жидкость из них вытесняется. Далее цикл повторяется.
Регулирование производительности достигается за счет изменения положения ведомого диска 5 с помощью кольца 15. При перемещении ведомого диска 5 с помощью кольца 15 таким образом, что объемы камер 7 и 9 увеличиваются, а объемы камер 8 и 10 уменьшаются, производительность роторной объемной машины уменьшается. При достижении положения, в котором ведущий 4 и ведомый 5 диски устанавливаются под прямым углом, производительность машины равна нулю.
При дальнейшем перемещении ведомого диска 4 в том же направлении и при неизменном направлении вращения вала 6 произойдет реверсирование потока рабочей жидкости (фиг.5).
Таким образом, за счет того, что диски выполнены в виде сферических секторов, достигается полное вытеснение рабочей жидкости из рабочих камер без накопления какого-либо остатка неудаленной перекачиваемой насосом среды, что и повышает КПД, производительность и надежность функционирования роторной объемной машины по сравнению с прототипом.