1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29990
(51) F01C 1/00 (2006.01)
F01C 1/077 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1274.1
(22) 27.09.2013
(45) 15.06.2015, бюл. №6
(76) Нурбаев Мерген Долдашевич; Мамырханова
Сайран
(56) KZ 26489 A4, 14.12.2012
(54) РОТОРНАЯ МАШИНА СТУПЕНЧАТОГО
СЖАТИЯ
(57) Изобретение относится к машиностроению в
частности к компрессорам и насосам.
Технический результат изобретения - разработка
теплонасосного компрессора для углекислого газа.
Роторная машина ступенчатого сжатия,
содержащая корпус с двумя параллельными валами,
кинематически соединенными зубчатой
цилиндрической передачей, на одном из которых
закреплен ротор с последовательно установленными
спиралеобразными поршнями и устройствами
подвода и отвода рабочего тела, а с другим валом
последовательно кинематически соединены
цилиндрические замыкатели с винтовыми окнами,
относительно вала ротора последовательно
выполнен стержневой статор, посредством
перегородкам и межпоршневым кольцевым опорам,
рабочая камера разделена с камерами
последовательно ступенчатого сжатия.
(19)KZ(13)A4(11)29990
2. 29990
2
Изобретение относится к машиностроению, в
частности, к компрессорам преимущественно для
углекислого газа.
Известна роторная машина, содержащая корпус,
с двумя параллельными валами, кинематически
соединенными зубчатой цилиндрической передачей,
на одном из которых закреплен ротор со
спиралеобразным поршнем и устройствами подвода
и отвода рабочего тела, а с другим валом
кинематически соединен цилиндрический
замыкатель с винтовым окном, внутри
спиралеобразного поршня относительно вала ротора
последовательно выполнен стержневая статор, при
этом статор контактирует с наружной поверхностью
цилиндрического замыкателя. Недостатком машины
является то, что невозможности работы на
углекислом газе так, как не обеспечивается
требуемые высокие давление сжатия из-за
конструкции роторной машины (Иновационный
патент РК N 26489 от 14.12.2012 г.).
Задачей изобретения является разработка
роторной машины работающий на углекислом газе в
теплонасосных установках
Технический результат достигается, что
роторная машина содержит корпус с двумя
параллельными валами, кинематически
соединенными зубчатой цилиндрической передачей.
На одном из которых закреплен ротор с
последовательно расположенными
спиралеобразными поршнями и устройствами
подвода и отвода рабочего тела, а с другим валом
кинематически последовательно соединены
цилиндрические замыкатели с винтовыми окнами.
Однако в отличие от известной в предлагаемой
машине посредством перегородкам и
межпоршневым опорным кольцам рабочая камера
разделены камерами последовательно ступенчатого
сжатия.
Изобретение поясняется чертежами, где
изображены:
На фиг.1, 2 общий вид машины; на фиг.3 разрез
А-А фиг.1; на фиг.4 разрез Д-Д фиг.3.
Роторная машина содержит корпус 1, внутри
которого размещены параллельные валы 2, 3.
На одном вале 3 закреплен ротор 4 с
последовательно расположенными
спиралеобразными поршнями 5, 6. На другом вале 2
через сегментные ступицы 7 последовательно
соединены цилиндрические замыкатели 8, 9 с
винтовыми окнами 10, а между поршнями 5, 6
выполнены межпоршневые опорные кольцы 11, в
конце спиралеобразного поршня 6 прикреплена
кольцевая опора 12. Валы 2, 3 кинематически
связаны через шестерни 13 зубчато-цилиндрической
передачей. На валу 3 ротора последовательно
внутри спиралеобразными поршнями 5, 6 выполнен
стержневой статор 14, при этом статор 14
контактирует с наружными поверхностями
цилиндрических замыкателей 8, 9. С помощью
внутренней поверхности корпуса 1 и наружных
поверхностей цилиндрических замыкателей 8, 9 и
статора 14, а также торцовых поверхностей
межпоршневого 11 и опорных 12 кольцов и ротора 4
образованных сегментно-цилиндрическими
рабочими камерами 15, 16 последовательно
ступенчатого сжатия, посредством совмещении
спиралеобразных поршней 5, 6 с винтовыми окнами
10 цилиндрических замыкателей 8, 9 которая каждая
рабочая камера 15 и 16 разделяется взаимно
переменными зонами «нагнетания» и «всасывание».
В корпусе 1 в зоне «высасывание» в рабочей камеры
15 выполнены штуцер для подачи рабочих тел, а в
зоне «нагнетание» рабочей камеры 16 нагнетальный
клапан при этом между рабочими камерами 15 и 16
выполнены перепускной канал с прямоточным
клапаном для перехода промежуточных рабочих тел
(нагнетательный клапан и штуцер, а также
перепускной канал на чертежах не показаны).
В зоне «нагнетания» при вращательно-
совмещательном перемещении между
спиралеобразными поршнями 5 и 6 с винтовыми
окнами 10 цилиндрических замыкателей 8 и 9
образуется односторонная перемещающая
уплотнительная поверхность контакта 17 - это
обеспечивает процесс уплотнения зоны
«нагнетания».
Между цилиндрическими замыкателями 8 и 9
выполнены разделительная перегородка 18. В
торцовом конце роторной машины выполнены
торцовые крышки 19, 20.
Роторная машина работает следующим образом.
При вращении вала 3 по часовой стрелке через
ротор 4 вращение передается на поршени 5 и 6, а
также передается межпоршневым 11 и опорным 12
кольцам. Одновременно через передачу шестерни 13
вращение передается на цилиндрические
замыкатели 8 и 9. В рабочих камерах 15 и 16 цикл
совершается за один оборот валов 2, 3 с
одновременными совмещениями спиралеобразных
поршней 5 и 6 с винтовыми окнами 10 по длине
цилиндрического замыкателя 8 и 9.
При вращении спиралеобразного поршня 5 по
рабочей камере 15, а также одновременным
совмещением этого поршня 5 с винтовым окном 10
по длине замыкателя 8 в рабочую камеру 15 в зоне
«всасывание» из штуцера поступает рабочее тело,
одновременно с этим ранее поступившее рабочее
тело сжимается в зоне «нагнетание», далее
первичное сжатое рабочее тело через прямоточным
клапаном по перепускным каналом поступает зону
(всасывание) рабочей камеры 16 для осуществления
вторичного сжатия, при этом рабочие тела с
высокими давлениями через нагнетальный клапан
направляется по назначению.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Роторная машина ступенчатого сжатия,
содержащая корпус с двумя параллельными валами,
кинематически соединенными зубчатой
цилиндрической передачей, на одном из которых
закреплен ротор с последовательно установленными
спиралеобразными поршнями и устройствами
подвода и отвода рабочего тела, а с другим валом
последовательно-кинематически соединены
цилиндрические замыкатели с винтовыми окнами,
3. 29990
3
внутри спиралеобразных поршней относительно
вала ротора последовательно установлен
стержневой статор, при этом статор контактирует с
наружными поверхностями замыкателей,
отличающаяся тем, что посредством перегородок и
межпоршневых опорных колец рабочая камера
разделена камерами последовательного
ступенчатого сжатия.
