Роторно-поршневой компрессор

Роторно-поршневой компрессор относится к объемным машинам и может быть использован в качестве компрессора в холодильных машинах и других объектах техники.
Является широко известным использование в качестве компрессоров роторно-поршневых машин.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является роторно-поршневой компрессор, содержащий ротор, представляющий собой цилиндр с лопастью, отходящий в одну сторону от поверхности цилиндра, корпус с цилиндрическими перекрывающимися на высоту пластины ротора расточками, пропускной барабан, выполненный в виде цилиндра с вырезом на высоту лопасти ротора, клапан. (патент РФ на ПМ №124333). В известном устройстве поток газов перемещается под воздействием лопасти, вращающейся в цилиндрической полости. Однако такие устройства обладают повышенными объемными потерями газа, утекающего через зазоры между рабочими поверхностями, снижая производительность компрессора, что накладывает ряд ограничений при использовании устройства.
Технической задачей заявленной полезной модели является разработка компрессора, лишенного указанных недостатков.
Техническим результатом, достигаемым предложенной полезной моделью, является увеличение производительности компрессора.
1. Технический результат достигается тем, что роторно-поршневой компрессор, содержащий корпус с цилиндрическими расточками, клапан, ротор, имеющий одну лопасть, пропускной барабан, отличающийся тем, что он снабжен барабанной заглушкой, выполненной с выточкой на высоту лопасти и диаметром равным диаметру цилиндрической полости, уплотнительной пластиной и уплотнительными шайбами, плотно установленными к боковым поверхностям ротора по диаметру цилиндрической полости, а лопасть отходит от поверхности цилиндра на высоту от 0.5 до 0.1 радиуса ротора, определяемую требуемым давлением.
2.. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что лопасть ротора выполнена в виде уплотнительной пластины, установленной в пазу вдоль ротора.
3. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что сверху пропускного барабана поперек цилиндрической расточки установлена уплотнительная барабанная пластина, один конец которой, крепится к цилиндрической расточке корпуса, а второй - скользит по поверхности барабана.
4. Роторно-поршневой компрессор по п. 1, отличающийся тем, что в пазы на торцах пропускного барабана установлены разрезные уплотнительные кольца.
Краткое описание чертежей
Предложенная полезная модель поясняется рисунками на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4
На фиг. 1 изображен ротор роторно-поршневого компрессора, где: 2 - тело ротора, 3 - уплотнительная шайба, 4 - уплотнительная пластина (лопасть).
На фиг. 2 изображен барабан роторно-поршневого компрессора, где 5 - пропускной барабан, 9 - разрезное уплотнительное кольцо.
На фиг. 3 изображена схема расположения деталей, где 1 - корпус 2 - ротор, 4 - уплотнительная пластина (лопасть), 5 - барабан, 6 - клапан, 8 - уплотнительная пластина барабана.
На фиг. 4 изображена схема расположения деталей, где 1 - корпус, 2 - ротор, 3 - уплотнительная шайба, 4 - уплотнительная пластина (лопасть), 5 - барабан, 7 - барабанная заглушка, 10 - синхронизирующая ведомая шестерня, 11 - синхронизирующая ведущая шестерня.
Работа компрессора происходит следующим образом.
В начале рабочего хода ротор, находящийся за входным отверстием, при своем движении тыльной стороной засасывает газ через входной канал (входной патрубок). При этом фронтальная сторона лопасти ротора выталкивает ранее находившийся в рабочей полости корпуса газ через выходной канал (выходной патрубок). При достижении лопастью выходного канала клапан закрывает выходной канал. В этот момент пропускной барабан, развернувшись синхронно с ротором, пропускает лопасть ротора сквозь паз и далее разворачивается в рабочее положение, а лопасть ротора, пройдя сквозь паз барабана, проходит мимо входного отверстия и оказывается в начале рабочего хода. Далее цикл повторяется.
Для непрерывной подачи воздуха можно использовать несколько параллельных секций в одном корпусе, сдвинутых на некоторый угол друг относительно друга, что обеспечивает непрерывность подачи газа.
Уплотнение в зазорах достигается следующим образом.
Утечки газа от боковых поверхностей ротора блокируются уплотнительными шайбами, которые под соответствующим давлением, обеспечиваемым материалом шайбы, скользят по непрерывной цилиндрической расточке, созданной цилиндрической полостью и выточкой барабанной заглушки. Помимо этого по центру вдоль лопасти выбран паз и в него установлена уплотнительная пластина, которая за счет центробежных сил прижимается к поверхности цилиндрической расточки. Длина пластины немного выходит за рабочую полость цилиндрической расточки и концами пластина скользит по непрерывной части цилиндрической расточки, фиг. 4. Помимо этого поверх пропускного барабана поперек цилиндрической расточки установлена одна или две уплотнительные пластины барабана, один конец которых крепится к цилиндрической расточке барабана, а второй - свободно скользит по поверхности барабана, перекрывая зазор между корпусом и барабаном, препятствуя потоку встречного газа, фиг. 3. Для устранения зазоров по торцам барабана в пазы на торцах установлены разрезные уплотнительные кольца, прижимающиеся к внутренним боковым поверхностям уплотнительных шайб, фиг. 2. В результате все зазоры в компрессоре, находящиеся между газом высокого давления и газом низкого давления, перекрываются уплотнителями.