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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2285124
Drehmaschine mit versetzten Wellen

Drehmaschine mit versetzten Wellen. Wankelmotor. Alternative Antriebe. Alternative Antriebsvorrichtung. Know-how. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Erfindung. Drehmaschine mit versetzten Wellen. Russische Föderation Patent RU2285124

Name des Antragstellers: Lapytov Ravil Ahatovich (RU)
Name des Erfinders: Lapytov Ravil Ahatovich (RU)
Der Name des Patentinhabers: Lapytov Ravil Ahatovich (RU)
Korrespondenzanschrift: 420138, Kazan, st. Dubravnaya, 53, Gebäude 2, kv.35, RA Lapytovu
Startdatum des Patents: 2005.04.19

Die Erfindung kann in den Drehkolbenpumpen, Kompressoren, Hydraulikmotoren und Motoren und interner oder externer Wärmezufuhr verwendet werden. Die Drehmaschine weist ein Gehäuse mit Druckplatten, Kanäle, Zu- und Abfuhr von Arbeitsmedium und Endwände exzentrisch gelagerten darin ein Hohlprofil Rotorverzahnung an seiner Innenfläche, und einen Synchronisationsmechanismus , wie Zahnräder konfiguriert, montiert auf zwei Wellen mit der Möglichkeit der Interaktion mit Verzahnungsrotor Krone. Die äußeren und inneren Einhüllenden des Rotors haben ein Profil, gebildet aus drei Paare einander gegen große und kleine Segmente von Kreisen mit den Zentren an den Scheitelpunkten eines gleichseitigen Dreiecks. Die Länge des Intervalls zwischen den Schnittpunkten der Linie, die durch die Mitten der Wellen mit der Einhüllenden des Profils gebildet bleibt unverändert, wenn der Rotor gedreht wird. Die Maschine ist mit Rädern, Rollen ausgestattet ist, die parallel zu den Zahnrädern montiert ist, und Überrollen glatte Rillen auf der Innenfläche des Rotors vorgenommen. Der Radius der Räder, Rollen und Zahnräder kleiner ist als der Radius des kleinen Segments der Innenhülle des Rotors. Reduziert die Größe und Gewicht, erhöhte Effizienz, erhöhte Leistungsdichte und Leistung, verlängert Ersatzkompressionsplatten und Haltbarkeit der Rotations Verdrängermaschinen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf den Maschinenbau, insbesondere ein Drehkolbenpumpen, Kompressoren, Motoren und Motoren intern oder extern (Dampfkessel) Wärmeeintrag in stationären Anlagen oder Fahrzeugen eingesetzt.

Eine Vorrichtung Drehkolben hydraulische Maschinen und Motoren, basierend auf kinematischen Schema F.Vankelya (siehe Biryukov BN Rotationskolben hydraulischen Maschinen - .. M: Maschinenbau, 1972, S. 16; Lenin und IM.. andere Automobil- und Traktormotoren - .. M: Höhere Schule, 1976, Teil 1, s.197), in dem ein dreieckiger Rotor mit radialen und axialen Druckplatten, verbunden mit der Arbeitswelle durch das Getriebe und bewegt sich entlang der Oberfläche im Inneren epitrohoidnoy geformt. ein Gehäuse mit einer Gasverteilungskanäle und Stirnwände aufweist.

Der Nachteil dieser Vorrichtung ist die Unfähigkeit , eine wirksame Schmierung Berührungspunkte mit der Innenfläche des Gehäuses drei radiale Kompressionsplatten in Nuten der rotierenden Rotor angeordnet bereitzustellen, intensive Abnutzung Kompressionsplatten und die Notwendigkeit , wodurch der Rotor kompliziert Abbau zu ersetzen.

Die am nächsten an der beanspruchten Erfindung als Prototyp genommen, ein Gerät (siehe. Die Patentschrift SU №1694986 A1, F 04 C 2/18. "Rotationspumpe", publ. 30.11.1991. Bull. №44), umfassend Körper mit Kanälen zum Zu- und Abführen Arbeitsfluid und die Endkappen darin exzentrisch montiert sind, ein Hohlprofil Rotorverzahnung an seiner Innenfläche, und einen Synchronisationsmechanismus, wie ein Ritzel an einer Antriebswelle ausgebildet montiert und Getriebe montiert auf der zweiten Welle mit der Möglichkeit, mit einer Verzahnung des Rotors zusammenwirkenden, die im Querschnitt in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, wobei die Länge des Intervalls zwischen den Schnittpunkten der geraden Linie, die durch die Zentren der antreibenden und zusätzlichen Zahnräder mit der Einhüllenden des Profils unverändert gebildet wird, wenn der Rotor und der Innenfläche des Rotors rotierenden hat ein Profil entsprechend seinem die äußere Hülle.

Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin , dass sie nicht bei hohen Rotordrehzahl aufgrund der großen Stoßbelastungen auf den Getriebewellen, was zu einer Deformation und Verklemmen Zähne arbeiten kann. Wie durch Versuche an realen Modellen gezeigt, ist dies eine Ursache der Radius gleich dem Radius der Antriebswellenritzel kleines Segment (Sektor) des Rotors, die von dem großen Zahnrad auf den kleinen Ringzahnradsegment in dem Übergang abwechselnd die momentane Drehachse durch die Achse der Antriebswellen und komplementären vorbei ändert.

Die technische Wirkung auf die Leistung , auf die die beanspruchte Erfindung ist die Fähigkeit , die Anzahl der Umdrehungen des Rotors zu erhöhen , die durch Reibung und dynamische Belastungen auf die Komponenten der vorgeschlagenen Rotormaschine zu reduzieren, die stark seine Verwendung als Pumpen, Kompressoren, Motoren und Motoren der Verdrängungstyp verbessert.

Der technische Effekt wird dadurch erreicht , dass in der vorgeschlagenen Vorrichtung nicht auf den Rotorritzel bewegt und auf harten Räder, Rollen, Zahnräder , die in parallel und einer glatten Walze auf der inneren Oberfläche des Rotors angeordnet sind , verglichen mit einem kleineren Zahnrad Reibung. Wobei der Radius der Räder und Ritzel clips kleiner als der Radius der kleinen Segmente des Rotors Ringrad, wobei der Rotor, wenn "auf dem Kopf-" IMPACT kleines Segment Zahnradgetriebe auf den Rotorwellen nicht auf, und das Drehmoment momentane Drehachse vollständige bewegt, ist ausreichend glatt. Ein gutes Beispiel für diesen Effekt ist die schwere Metallkugel rollt auf einer harten Oberfläche zu befreien, die eine flache kugelförmige Vertiefung hat. Wenn der Radius der Aussparung über eine Kugel mit dem Radius, der Trägheitskugel langsam rollte und rollte aus ihm heraus; wenn die Radien gleich sind, fällt die Kugel in die Ausnehmung mit einem Schlag auf die gesamte Oberfläche, und kann in ihm zu bleiben, alle Energie zu übertragen.

Die Rotationsmaschine mit versetzten Wellen, bestehend aus einem Gehäuseplatten Kompression aufweist, Einlasskanälen und Auslass der Arbeitsumgebung und Endwände exzentrisch gelagerten darin ein Hohlprofil Rotorverzahnung auf seiner inneren Oberfläche und einen Synchronisationsmechanismus, wie Zahnräder konfiguriert, montiert auf zwei Wellen mit der Möglichkeit der Interaktion mit der Verzahnung des Rotors, die im Querschnitt in einer gekrümmten Form ausgebildet ist, wobei die Länge des Intervalls zwischen den Schnittpunkten der geraden Linie, die durch die Mitten der Wellen, wobei die Einhüllende des Profils unverändert gebildet wird, wenn der Rotor und der Innenfläche des Rotors rotierenden ein Profil entspricht eine äußere Hülle, neu ist, dass die Vorrichtung ferner eine kreisförmige Rad-Walzen umfasst und für sie der Rotor umfasst Rillen auf der glatten Innenfläche, mit einem Träger, der auf Roll Rotor innerhalb des Gehäuses mit der niedrigsten Reibung getragen wird. Räder, Rollen haben einen Radius kleiner als der Radius der inneren Hülle aus einem kleinen Segment des Rotors und auf beiden Zahnräder auf ihren Wellen oder Spindeln symmetrisch angebracht werden, an den Stirnwänden der Vorrichtung befestigt ist. Die Zahnräder umfassen, mindestens einen Zahn weniger als das Sechsfache der Anzahl der Zähne auf einem kleinen Segment des Rotors und des gegenseitigen Kontakte ausschließen zueinander auf den Wellen versetzt werden, die für eine Dreh Gleichförmigkeit auf Schwungräder montiert sind. Für konstante Maschengetriebe mit einem Zahnkranz der Rotorwelle verschoben beide parallel in entgegengesetzten Richtungen in einer Ebene durch die Mittellinie der Druckplatten in dem Drehmaschinengehäuse eingebaut verläuft.

Die Erfindung ist in den Figuren 1-7, in denen

Figur 1 zeigt ein Profil eines Generatorrotors

Drehmaschine mit versetzten Wellen. Russische Föderation Patent RU2285124

2 - die vorgeschlagene Vorrichtung einen Querschnitt

Drehmaschine mit versetzten Wellen. Russische Föderation Patent RU2285124

Figur 3 - ist eine Längsschnittansicht

4 zeigt die anfängliche extreme rechte Position des Rotors. Das obere Zahnrad ist mit einem kleinen Segment des Rotors und der Unterseite verzahnt - greift nur mit einem großen Rotorsegment

5 - eine Zwischenstellung des Rotors während seiner Bewegung von der am weitesten rechts liegenden Position nach links. Derzeit auf der rechten Seite neben Hohlraum Fluidbereich (Körper) und links gesaugt arbeiten - Kompression oder Verdrängung

6 - die ganz linke Position des Rotors, wobei der obere Gang mit einem großen Teil des Rotors und dem Boden in Eingriff ist - mit einem kleinen Segment

7 - eine Zwischenposition des Rotors, wie sie von links nach rechts bewegt. In der linken Kammer absorbiert und auf der rechten Seite - Kompression und Verschiebung der Arbeitsumgebung.

Wo: 1 - der Fall; 2 - Druckplatte; 3 - Ein- und Auslasskanäle mit Ventilen; 4 - die Stirnwände; 5 - Rad-Rollen; 6 - Rotor; 7 - ein Hohlrad; 8 - Nut; 9 - Gang; 10 - Wellen; 11 - Schwungräder; 12 - rechts Hohlraum; 13 - links Hohlraum.

Rotationsmaschine mit Schäften versetzt besteht aus einem Gehäuse 1, in dem zwei Schlitze des federbelasteten Druckplatte 2 mit auswechselbaren versehen, ohne die Stirnwände mit einem Arbeitsmedium 3 auf die Rollen 5 RV-Einlass- und Auslasskanäle installierten Rotor 6 4. Das Gehäuse 1 Absteigen haben gezahnt crown Rillen 7 und 8 um den Umfang der inneren Oberfläche. Das Hohlrad 7 mit zwei Zahnrädern kämmt 9 montiert auf der Welle 10 mit dem Schwungrad 11. Wenn die Position des Rotors innerhalb des Gehäusehohlraums 12 Volumina des rechten und des linken Hohlraums variieren 13. Die äußeren und inneren Einhüllenden des Rotors 6 haben ein Profil, das aus drei Paaren von gegenüberliegenden jeder gebildet ist andere große und kleine Segmente (Sektoren 60 °) Kreise an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks zentriert ist , die durch gestrichelte Linien (Figur 1) dargestellt. Eine derartige Bewegung des Rotorprofils 6 innerhalb des Gehäuses 1 Unbeweglichkeit Kompressionsplatten 2 und Hohlrad ständigem Eingriff mit zwei Zahnräder 7, 9, die Wellen 10 gelagert in Lagern in den Stirnwänden 4, gewährleistet, wie der Abstand zwischen den Berührungspunkten des Rotors mit oberen und unteren Druckplatten unverändert, wenn sich der Rotor dreht, und dieser Abstand ist die Summe der Radien der kleinen und großen Segmente der äußeren Umhüllung des Rotors. Kompressionsplatten beispielsweise aus Aluminiumlegierung oder Graphit-PTFE eine rechteckige Form und eine ausreichende Höhe für Langzeitbetrieb.

Vorgeschlagene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In der äußersten rechten Position des Rotors 6 in Figur 4 gezeigt, durch ein äußeres Drehmoment , das auf einer der Wellen zugeführt werden kann 10 oder ein Arbeitsfluid unter Druck in der rechten Kammer 12 mit dem Rotor 6 nach links bewegt sich diese von dem Träger zu den Rädern Rollen 5, d.h. im Uhrzeigersinn 60 ° relativ zu der Mitte (momentane Drehachse des Rotors) der Kreise der kleinen und großen Segmente des Rotors zusammenfällt mit der oberen Spitze des Dreiecks , gebildet durch die gestrichelten Linien in Figur 1 gedreht wird . Beim Versetzen des oberen Rotorgetriebe mit einem kleinen Segment des Rotors im Eingriff sein wird , und dem Boden - mit dem anderen großen Segment (5). Wenn dieses Zahnrad 9 wiederum mehr als 60 ° auf ihren Wellen, wie ihre Drehachsen nicht mit der Rotationsachse des Rotors und des Zahnradradius kleiner als der Radius der kleinen Radius und einem großen Segment des Rotorsegmentes zusammenfallen. In der äußersten linken Position des Rotors (6), bewegt sich das obere Zahnrad in Eingriff über einen großen Teil des Rotors, der niedrigere Gang - das kleine Segment und der Rotor beginnt , nach rechts zu bewegen, um den Mittelpunkt (momentane Drehachse des Rotors) der Kreise der kleinen und großen Segmente bei 60 ° drehbar dh um die unteren Ecken des Dreiecks (7) beabstandet ist . Nachdem die äußerste rechte Position des Rotors (4) erreicht, der Zyklus wiederholt beschrieben. Beachten Sie, dass bei Änderung der Drehachsen aller Rotorträgheitskräfte auf die Räder Rollen übertragen werden, anstatt der Zahnradzähne, die mit einem konstanten Kronenrad Tiefe Rotors in Eingriff sind.

Hier ist ein konkretes Beispiel für die Verwendung der Erfindung in einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff aus der Zündung der Druckluft. Lassen sich der Rotor in der am weitesten rechts liegenden Position befindet (Figur 4), wird das Einlassventil rechten Hohlraum geöffnet wird , das Abgas - geschlossen; Einlassventil links Hohlraum geschlossen ist, Auspuff - geöffnet. Rechtsdrehwellen mit Schwungrädern ist der Rotor auf der linken Seite (Figur 5) bewegt und somit die Luftansaugung in die richtige Hohlraum durchgeführt und Trenngase aus dem Triebwerk verlassen Hohlraum. Wenn der Rotor die am weitesten links liegende Position (Figur 6) erreicht, wird das Einlaßventil rechten Hohlraum geschlossen ist , ist der Auslaß geschlossen und der linke Hohlraum des Ventileinlass öffnet und schließt den Auslass. während der Rotorbewegung nach rechts weiter, aufgrund der Trägheit Schwungräder in die richtige Luftverdichtungskammer rotierenden erfolgt bei einer Temperatur , die ausreicht , um den Kraftstoff (Dieselöl oder Flüssiggas) zünden, und links - sobald der Luft Ansaughub Abschnitt (7). Danach wird das Einlassventil geschlossen und das rechte Hohlraum durch die jeweiligen Kraftstoffeinspritzdüsen in der äußersten rechten Position des Rotors (4) in der linken Vertiefung (nicht dargestellt) hergestellt. der rechte Hohlraum passiert Schlaganfall Schlaganfall mit der Übertragung von Energie sowohl für die Welle aufgrund der Verbrennung von Kraftstoff und Ausdehnung von Gasen und links Ferner - Zyklus Luftkompression (Abbildung 6). Wenn der Rotor die am weitesten links liegende Position (Figur 6) erreicht, wird die Kraftstoffeinspritzung in den Hohlraum der linken durchgeführt und das rechte Auslaßventil öffnet. Dann in der linken Hohlraum auftritt , mit der Möglichkeit der PTO auf beiden Wellen und der rechten Abgasauslass (7) Arbeitszyklus. In der rechten Position des Rotors beschriebenen Zyklus mit zwei Arbeitszyklus wiederholt (Abbildung 4). Um die Kontinuität der Prozesse in den rechten und linken Hohlräume des Motors und gleichmäßige Bewegung der Rotorwellen an beiden Schwungrad gewährleisten müssen eine ausreichende Masse haben. Auch möglich mnogorotornyh Konstruktionen auf gemeinsamen Wellen zu schaffen, ein konstantes Drehmoment zu implementieren. Kühlung und Schmierung des Motors, sondern fahren auch die Ventile und Injektoren können von jeder bekannten Bauart sein und nicht in den Figuren gezeigt.

Hubraum und die Motorleistung werden durch die Breite des Rotors und die Größe der Radien der äußeren Hülle bestimmt. Das Volumen jedes Hohlraums kann unter Verwendung der Formel berechnet werden: V = N (R February 2 -R 1 von2) P / 6

wobei P = 3,1415 ...; H - Rotorbreite; R 1 - Radius eines kleinen Segments der Außenhülle des Rotors; R 2 - Radius eines großen Teils der Außenhülle des Rotors. Wenn beispielsweise R 1 = 10 cm, R 2 = 15 cm, h = 20 cm, so erhält man den Dieselmotor mit einem Hubraum von 2,5 Litern, die Abmessungen 30 × 30 × 30 cm 3, einem Gewicht von 50 kg und einer Geschwindigkeit Wellen tausend bis 2 pro Minute.

Somit ist die vorgeschlagene Rotationsmaschine mit versetzten Wellen , die Größe und das Gewicht der kleinen Anzahl von zusammenwirkenden Komponenten zu reduzieren, die Effizienz zu steigern , indem der Rotor Reibung am Gehäuse und Getriebewellen zu reduzieren, die Leistungsdichte und die Leistung erhöhen , indem die Rotordrehzahl zunimmt, die Austauschzeit der Kompression zu erhöhen Platten und die Haltbarkeit der Rotationspumpen, Kompressoren, Motoren volumetrische Wärme.

FORDERUNGEN

  1. Rotationsmaschine mit Schäften versetzt sind, mit einem Gehäuse mit Druckplatten umfasst, Kanäle, Zu- und Abfuhr von Arbeitsmedium und Endwände exzentrisch gelagerten darin ein Hohlprofil Rotorverzahnung auf seiner inneren Oberfläche und den Synchronisationsmechanismus in Form von Zahnrädern hergestellt, montiert auf zwei Wellen und die Möglichkeit der Wechselwirkung mit dem Hohlrad des Rotors sind die äußeren und inneren Rotor Kuverts ein Profil von drei Paare einander gegenüberliegend sowohl große als auch kleine Kreise Segmente an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks, die Länge des Intervalls zwischen den Schnittpunkten der Linie, die durch die Wellenzentren gebildet zentriert gebildet Umschlag Profil ist unverändert, wenn der Rotor dreht, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine Räder, Rollen, Zahnräder und montiert in parallel auf glatten Rollnuten an der Innenfläche des Rotors ausgebildet, und der Radius der Räder und Zahnräder der Rollen kleiner als der Radius der kleinen Segmente der Innenhülle des Rotors.

  2. Maschine nach Anspruch 1, wobei das Rad montierten Rollen zusammen mit den Zahnrädern auf den Wellen oder auf separaten Halbachsen, an den Stirnwänden befestigt sind.

  3. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Zähne der Zahnräder, mindestens ein mindestens sechs mal der Anzahl der Zähne auf einem kleinen Segment des Rotor Hohlrad und das Ritzel auf den Wellen relativ zueinander montiert sind, um einen Kontakt zu verhindern.

  4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wellen relativ versetzt sind, um die Schwungräder und momentanen Rotorachsen in einer Ebene durch die Mittellinie der Druckplatten in dem Gehäuse mit der Möglichkeit der Ersatzwände ohne Demontage des Endes installiert verläuft.

Druckversion
Erscheinungsdatum 16.11.2006gg