[go: up one dir, main page]

RU2358113C2 - Impeller machine - Google Patents

Impeller machine Download PDF

Info

Publication number
RU2358113C2
RU2358113C2 RU2006132972/06A RU2006132972A RU2358113C2 RU 2358113 C2 RU2358113 C2 RU 2358113C2 RU 2006132972/06 A RU2006132972/06 A RU 2006132972/06A RU 2006132972 A RU2006132972 A RU 2006132972A RU 2358113 C2 RU2358113 C2 RU 2358113C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
wheels
shafts
housing
turbine
Prior art date
Application number
RU2006132972/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006132972A (en
Inventor
Александр Александрович Маслеников (RU)
Александр Александрович Маслеников
Original Assignee
Александр Александрович Маслеников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Маслеников filed Critical Александр Александрович Маслеников
Priority to RU2006132972/06A priority Critical patent/RU2358113C2/en
Publication of RU2006132972A publication Critical patent/RU2006132972A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358113C2 publication Critical patent/RU2358113C2/en

Links

Landscapes

  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: impeller machine comprises body, at least two inlet and two outlet channels, at least three shafts installed parallel inside body, on every of which at the same distance from body in its closed annular channel, turbine wheels with blades are installed and rigidly fixed. Wheels installed at extreme shafts are installed with the possibility of rotation in opposite directions relative to wheel installed on medium shaft. Rotation of wheels is realised under action of working fluid coming under pressure from autonomous source of energy via inlet channels inside body. Distance between shafts, number of blades on wheels and distance between them are defined by possibility of free mutual entry of blades in extreme wheels into interblade space of medium turbine wheel for provision of free rotation of blades. Synchronising gears are installed in shafts. Blades are arranged as flat. Autonomous source of energy creates direct perpendicular pressure on blades of wheels.
EFFECT: simplified design, expanded functional resources, increased power of impeller machine.
1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к лопаточным машинам, и предназначено для использования в автомобильном, водном, железнодорожном, авиационном транспорте и гибридных силовых установках.The invention relates to mechanical engineering, namely to blade machines, and is intended for use in automobile, water, rail, air transport and hybrid power plants.

Из уровня техники известна роторная машина, где в цилиндрическом корпусе размещен соосно ротор с лопатками, которые при вращении ротора перемещаются в пазах, выполненных в роторе в радиальном направлении (US, патент №3230840, 418-184, 1966 г.). При возвратно-поступательном движении в пазах лопаток, на которые действуют изгибающие силы, трущиеся поверхности лопаток и ротора быстро изнашиваются. Пазы подвержены засорению частицами от износа контактирующих элементов, а также различными механическими загрязнениями рабочих сред, находящихся в полостях машины. Это может привести к прекращению перемещений лопаток в роторе, что делает машину неработоспособной. Прекращение перемещений лопаток может произойти и из-за их перекосов в пазах в условиях действия разнообразных динамических нагрузок.The rotor machine is known in the art, where a rotor with blades is placed coaxially in a cylindrical body, which, when the rotor rotates, moves in grooves made in the rotor in the radial direction (US Patent No. 3230840, 418-184, 1966). During reciprocating motion in the grooves of the blades, which are affected by bending forces, the friction surfaces of the blades and rotor wear out quickly. The grooves are subject to clogging by particles from wear of the contacting elements, as well as various mechanical contaminants of the working media located in the cavities of the machine. This can lead to the cessation of the movement of the blades in the rotor, which makes the machine inoperative. The cessation of the movement of the blades can occur due to their distortions in the grooves under the action of various dynamic loads.

Известна газотурбинная установка с постоянным давлением сгорания, содержащая компрессор, камеру сгорания, топливный насос, форсунку, газовую турбину, пусковой электродвигатель (Яблоков П.Д., Логинов И.Г. «Паровые и газовые турбоустановки», Москва, Энергоатомиздат, 1988 г., стр.297-298, рис.15, 19).Known gas turbine installation with a constant pressure of combustion, containing a compressor, a combustion chamber, a fuel pump, nozzle, gas turbine, starting electric motor (Yablokov PD, Loginov IG, “Steam and gas turbines”, Moscow, Energoatomizdat, 1988 , pp. 297-298, Fig. 15, 19).

К недостаткам газотурбинной установки с постоянным давлением сгорания можно отнести сложность турбокомпрессорной группы, большие затраты мощности на привод компрессора.The disadvantages of a gas turbine installation with a constant combustion pressure include the complexity of the turbocompressor group, the high power consumption for compressor drive.

Известна роторная машина (US, авторское свидетельство, N 1788305, F01C 19/08, 1993 г.) с лопастными роторами, размещенными на валах в цилиндрическом корпусе осесимметрично с ним. Корпус машины имеет каналы подвода и отвода рабочей среды, снабжен торцевыми крышками, а в пазах на поверхностях лопастей размещены подпружиненные уплотнительные элементы, выполненные в виде осевых и радиальных пластин, а также цилиндрические вкладыши в зоне контакта этих пластин. Данное устройство, имея два коаксиальных рабочих вала, отличается сложной кинематической схемой преобразования неравномерного движения валов. Механизм преобразования движения включает в себя дифференциал и шестерни эллиптической формы. В таком механизме значительны потери энергии, что снижает к.п.д. двигателя. Обеспечить равномерность вращающего момента на выходном валу и повысить мощность двигателя путем увеличения до двух и более числа цилиндров со смещением по фазе рабочих процессов в них и с роторами, размещенными на одних и тех же соответствующих коаксиальных валах, в данном устройстве невозможно. Нельзя использовать и маховичный накопитель энергии непосредственно на коаксиальных валах из-за неравномерности их движения. Наличие подпружиненных цилиндрических вкладышей в зоне контакта осевых и радиальных пластин усложняет конструкцию уплотнения рабочих камер, приводит к неоднородности износа внутренних поверхностей торцевых крышек и цилиндра, увеличивает затраты энергии на преодоление трения в двигателе.Known rotary machine (US, copyright certificate, N 1788305, F01C 19/08, 1993) with rotor blades mounted on shafts in a cylindrical housing axisymmetrically with it. The machine body has channels for supplying and discharging the working medium, is equipped with end caps, and in the grooves on the surfaces of the blades there are spring-loaded sealing elements made in the form of axial and radial plates, as well as cylindrical inserts in the contact zone of these plates. This device, having two coaxial working shafts, has a complex kinematic scheme for converting the uneven movement of the shafts. The movement conversion mechanism includes a differential and elliptical gears. In this mechanism, significant energy losses, which reduces the efficiency engine. It is impossible to ensure uniformity of torque on the output shaft and increase engine power by increasing to two or more cylinders with phase displacement of the working processes in them and with rotors located on the same corresponding coaxial shafts. You cannot use the flywheel energy storage device directly on the coaxial shafts due to the unevenness of their movement. The presence of spring-loaded cylindrical liners in the contact zone of the axial and radial plates complicates the design of the sealing of the working chambers, leads to heterogeneous wear on the inner surfaces of the end caps and cylinder, and increases the energy consumption for overcoming friction in the engine.

Известен роторный двигатель (RU, заявка на изобретение №2001104072, приоритет от 14.02.2001 г.). Сущность изобретения заключается в том, что в роторном двигателе, содержащем корпус, роторы компрессора и первичного двигателя, расположенные в обособленных частях корпуса, отделяемых перегородками, синхронизирующие шестерни, установленные на валах роторов, лопатки, закрепленные на роторах, всасывающий и нагнетательный патрубки компрессора, камера сгорания расположена вне первичного двигателя. При этом лопатки периодически взаимодействуют с рабочей средой и постоянно разделяют рабочие пространства компрессора и первичного двигателя на камеры с повышенным и пониженным давлением рабочей среды, расположенные в обособленных частях корпуса рабочие элементы непрерывно и одновременно взаимодействуют с рабочей средой, образуя единый рабочий орган. Управление процессами газообмена осуществляется посредством рабочих органов.Known rotary engine (RU, application for invention No. 2001104072, priority of 02/14/2001). The essence of the invention lies in the fact that in a rotary engine containing a housing, rotors of the compressor and the primary engine located in separate parts of the housing separated by partitions, synchronizing gears mounted on the shafts of the rotors, blades mounted on the rotors, the suction and discharge pipes of the compressor, the chamber The combustion is located outside the prime mover. In this case, the blades periodically interact with the working medium and constantly divide the working spaces of the compressor and the primary engine into chambers with increased and reduced pressure of the working medium, the working elements located in the separate parts of the casing continuously and simultaneously interact with the working medium, forming a single working body. Gas exchange processes are controlled by working bodies.

К недостаткам данного роторного двигателя можно отнести сложность конструкции, большую металлоемкость, недостаточно высокую удельную мощность и экологическую чистоту.The disadvantages of this rotary engine include design complexity, high metal consumption, insufficiently high specific power and environmental cleanliness.

Известна лопаточная машина (Патент RU на полезную модель №53723, опубликована 2006.05.27). Лопаточная машина содержит впускной канал, корпус, установленные на валах синхронизирующие шестерни, лопатки, выпускной канал. При этом она отличается тем, что на тех же валах внутри корпуса симметрично размещены и жестко закреплены, по крайней мере, два колеса, на которых установлены лопатки, при этом расстояние между валами и расположение лопаток на турбинных колесах определяется возможностью свободного взаимного вхождения лопаток одного турбинного колеса в межлопаточное пространство другого турбинного колеса с минимальным зазором между концом лопатки одного турбинного колеса и другим турбинным колесом, обеспечивающим свободное вращение лопаток, причем вращение первого и второго турбинных колес с лопатками осуществляется в противоположные стороны, источник энергии находится вне корпуса лопаточной машины.Known spatula machine (Patent RU for utility model No. 53723, published 2006.05.27). The spatula contains an inlet channel, a housing, synchronizing gears, vanes, exhaust channel mounted on the shafts. Moreover, it differs in that at least two wheels on which the blades are mounted on the same shafts inside the housing are symmetrically mounted and rigidly fixed, while the distance between the shafts and the location of the blades on the turbine wheels is determined by the possibility of free mutual entry of the blades of one turbine wheels into the interscapular space of another turbine wheel with a minimum clearance between the end of the blade of one turbine wheel and another turbine wheel, providing free rotation of the blades, and schenie first and second turbine wheels with shovels carried out in opposite directions, the energy source is located outside the housing of the flow machine.

Данная лопаточная машина обладает недостаточной удельной мощностью.This blade machine has insufficient power density.

Наиболее близкой по конструкции и технической сущности к заявляемой является роторная машина (патент US 3846987 A), содержащая три параллельно установленных цилиндрических вала, крайние из которых вращаются в одну сторону, противоположную вращению среднего вала. На каждом валу закреплены шестерни с лопастями, которые при работе машины входят в зацепление между собой.The closest in design and technical nature to the claimed is a rotary machine (patent US 3846987 A), containing three parallel mounted cylindrical shaft, the extreme of which rotate in one direction opposite to the rotation of the middle shaft. Gears with blades are fixed on each shaft, which, when the machine is in operation, engage with each other.

К недостаткам данной роторной машины можно отнести недостаточно высокий крутящий момент.The disadvantages of this rotary machine include insufficiently high torque.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении крутящего момента и повышении удельной мощности лопаточной машины.The technical result of the invention is to increase the torque and increase the specific power of the blade machine.

Технический результат достигается тем, что лопаточная машина содержит корпус, по крайней мере, два впускных и два выпускных канала, по крайней мере, три вала, установленных параллельно внутри корпуса, на каждом из которых на одинаковом расстоянии от корпуса в его замкнутом кольцевом канале размещены и жестко закреплены турбинные колеса с лопатками, при этом колеса, размещенные на крайних валах, установлены с возможностью вращения в противоположные стороны относительно колеса, размещенного на среднем валу, а вращение колес осуществляется под действием рабочего тела, поступающего под давлением от автономного источника энергии через впускные каналы внутрь корпуса. При этом расстояние между валами, количество лопаток на колесах и расстояние между ними определяются возможностью свободного взаимного вхождения лопаток крайних колес в межлопаточное пространство среднего турбинного колеса, для обеспечения свободного вращения лопаток, при этом на валах установлены синхронизирующие шестерни, лопатки выполнены плоскими, а автономный источник энергии создает прямое перпендикулярное давление на лопатки колес.The technical result is achieved by the fact that the blade machine contains a housing, at least two inlet and two exhaust channels, at least three shafts mounted parallel to the inside of the housing, each of which is located at the same distance from the housing in its closed annular channel and turbine wheels with blades are rigidly fixed, while the wheels located on the extreme shafts are mounted to rotate in opposite directions relative to the wheel placed on the middle shaft, and the wheels are rotated under the action of a working fluid supplied under pressure from an autonomous energy source through inlet channels into the housing. In this case, the distance between the shafts, the number of blades on the wheels and the distance between them are determined by the possibility of free mutual entry of the blades of the extreme wheels into the interscapular space of the middle turbine wheel, to ensure free rotation of the blades, while the shafts are equipped with synchronizing gears, the blades are made flat, and an autonomous source energy creates direct perpendicular pressure on the wheel blades.

Конструкция лопаточной машины показана на чертеже, гдеThe design of the blade machine is shown in the drawing, where

1 - корпус;1 - housing;

2 - впускные каналы;2 - inlet channels;

3 - первый вал;3 - the first shaft;

4 - второй вал;4 - the second shaft;

5 - третий вал;5 - the third shaft;

6 - синхронизирующие шестерни;6 - synchronizing gears;

7 - лопатки;7 - blades;

8 - первое турбинное колесо;8 - the first turbine wheel;

9 - второе турбинное колесо;9 - the second turbine wheel;

10 - третье турбинное колесо;10 - the third turbine wheel;

11 - выпускные каналы.11 - exhaust channels.

Лопаточная машина содержит корпус 1, впускные каналы 2, обеспечивающие поступление рабочего тела из автономной камеры сгорания (паровой установки) в корпус 1. Внутри корпуса находятся первый вал 3, второй вал 4 и третий вал 5. С внешней стороны корпуса 1 на валах 3, 4, 5 установлены синхронизирующие шестерни 6, обеспечивающие синхронность угловых скоростей элементов механизма лопаточной машины. Лопатки 7 размещены на первом турбинном колесе 8, втором турбинном колесе 9 и третьем турбинном колесе 10, которые симметрично установлены и жестко закреплены на валах 3, 4, 5 внутри корпуса 1. The spatula contains a housing 1, inlet channels 2, ensuring the flow of the working fluid from an autonomous combustion chamber (steam installation) into the housing 1. Inside the housing are the first shaft 3, the second shaft 4 and the third shaft 5. From the outside of the housing 1 on the shafts 3, 4, 5, synchronizing gears 6 are installed, which ensure the synchronization of the angular velocities of the elements of the mechanism of the blade machine. The blades 7 are placed on the first turbine wheel 8, the second turbine wheel 9 and the third turbine wheel 10, which are symmetrically mounted and rigidly fixed to the shafts 3, 4, 5 inside the housing 1.

При этом расстояние между валами 3, 4, 5 и расположение лопаток 7 на турбинных колесах 8, 9, 10 определяется возможностью свободного взаимного вхождения лопаток 7 первого турбинного колеса 8 в межлопаточное пространство второго турбинного колеса 9, а также лопаток 7 второго турбинного колеса 9 в межлопаточное пространство третьего турбинного колеса 10 с минимальным зазором между концом лопатки 7 первого турбинного колеса 8 и поверхностью межлопаточного пространства второго турбинного колеса 9, а также между концом лопатки 7 второго турбинного колеса 9 и поверхностью межлопаточного пространства третьего турбинного колеса 10, обеспечивающим свободное вращение лопаток 7. Причем вращение первого 8 и третьего 10 турбинных колес с лопатками 7 осуществляется в противоположные стороны относительно второго турбинного колеса 9 с лопатками 7. Лопатки турбинных колес 7 находятся в кольцевых каналах корпуса 1. Между лопатками 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 в рабочей зоне обеспечивается минимальный зазор, исключающий трение лопаток 7 о стенки корпуса 1. Турбинные колеса 8, 9, 10 закреплены на валах 3, 4, 5 с возможностью поочередного прохождения их лопаток через рабочую зону корпуса. Источник энергии находится вне корпуса лопаточной машины (на чертеже не показан). Посредством выпускных каналов 12 осуществляется выход отработавшего рабочего тела (пара, газа). При этом турбинное колесо среднего вала является основным и служит для отбора мощности, а крайние - вспомогательные.The distance between the shafts 3, 4, 5 and the location of the blades 7 on the turbine wheels 8, 9, 10 is determined by the possibility of free mutual entry of the blades 7 of the first turbine wheel 8 into the interscapular space of the second turbine wheel 9, as well as the blades 7 of the second turbine wheel 9 in the interscapular space of the third turbine wheel 10 with a minimum clearance between the end of the blade 7 of the first turbine wheel 8 and the surface of the interscapular space of the second turbine wheel 9, as well as between the end of the blade 7 of the second turbine ESA 9 and the surface of the interscapular space of the third turbine wheel 10, providing free rotation of the blades 7. Moreover, the rotation of the first 8 and third 10 turbine wheels with blades 7 is carried out in opposite directions relative to the second turbine wheel 9 with blades 7. The blades of the turbine wheels 7 are in the annular channels casing 1. Between the blades 7 and the inner surface of the casing 1 in the working area, a minimum clearance is provided that excludes the friction of the blades 7 against the walls of the casing 1. Turbine wheels 8, 9, 10 are fixed to crystals 3, 4, 5, with their blades alternately passing through the working area of the housing. The energy source is located outside the body of the scapula machine (not shown in the drawing). Through the exhaust channels 12, the exhaust of the working fluid (steam, gas) is carried out. In this case, the turbine wheel of the middle shaft is the main one and serves for power take-off, and the extreme ones are auxiliary.

Работа лопаточной машины осуществляется следующим образом. Рабочее тело (пар, газ) под давлением поступает из автономного источника энергии в рабочую зону корпуса 1 лопаточной машины через впускные каналы 2. При этом одна из лопаток 7 первого турбинного колеса 8 и третьего турбинного колеса 10, находящаяся в рабочей зоне, занимает положение, при котором ее плоскость параллельна входящему потоку рабочего тела, а плоскость одной из лопаток 7 второго колеса турбины 9, находящейся в рабочей зоне, расположена под некоторым углом к входящему потоку рабочего тела.The operation of the blade machine is as follows. The working fluid (steam, gas) under pressure comes from an autonomous energy source to the working area of the casing 1 of the blade machine through the inlet channels 2. In this case, one of the blades 7 of the first turbine wheel 8 and the third turbine wheel 10, located in the working area, occupies the position in which its plane is parallel to the incoming flow of the working fluid, and the plane of one of the blades 7 of the second wheel of the turbine 9, located in the working area, is located at some angle to the incoming flow of the working fluid.

Сила давления рабочего тела, поступающего в рабочую зону корпуса 1, попеременно воздействует на лопатки 7 первого 8, второго 9 и третьего 10 турбинных колес, закрепленных на параллельно установленных внутри корпуса 1 валах 3, 4, 5. Турбинные колеса 8, 9, 10 закреплены на валах 3, 4, 5 с возможностью поочередного прохождения их лопаток 7 через рабочую зону корпуса 1 и вращаются в противоположные стороны под действием рабочего тела. Лопатки 7 турбинных колес 8, 9, 10 находятся в кольцевых каналах корпуса 1. Между лопатками 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 в рабочей зоне обеспечивается минимальный зазор, исключающий трение лопаток 7 о стенки корпуса 1. Чтобы колеса начали вращаться, создается разница между давлением на лопатки, входящие в зону кольцевого канала, и лопатки, находящиеся в зацеплении колес, за счет их взаимного перекрытия. Радиальное плечо будет равно сумме внешних радиусов двух колес минус сумма внутренних радиусов. Большое радиальное плечо позволяет получить огромный крутящий момент на выходном валу даже при низком поступающем давлении газа или пара от источника энергии в корпус 1. Давление позволяет получить на валу малогабаритной турбины огромный крутящий момент и большую удельную мощность, а также обеспечить мгновенный запуск при низких температурах. Конструкция лопаточной машины допускает реверсирование и большие перегрузки, обладает свойством обратимости и может быть использована как компрессор и насос. Лопаточная машина проста в изготовлении, так как позволяет использовать турбинные колеса и лопатки простой геометрической формы. При этом турбинные колеса могут быть изготовлены из керамики, а количество лопаток на каждом турбинном колесе может быть минимальным.The pressure force of the working fluid entering the working area of the housing 1 alternately acts on the blades 7 of the first 8, second 9 and third 10 turbine wheels mounted on shafts 3, 4, 5 parallel to the inside of the housing 1 installed. The turbine wheels 8, 9, 10 are fixed on the shafts 3, 4, 5 with the possibility of alternating passage of their blades 7 through the working area of the housing 1 and rotate in opposite directions under the action of the working fluid. The blades 7 of the turbine wheels 8, 9, 10 are located in the annular channels of the housing 1. Between the blades 7 and the inner surface of the housing 1, a minimum clearance is provided to prevent friction of the blades 7 against the walls of the housing 1. In order for the wheels to rotate, a difference is created between the pressure on blades included in the annular channel zone, and blades that are engaged in the wheels due to their mutual overlap. The radial arm will be equal to the sum of the outer radii of the two wheels minus the sum of the inner radii. A large radial arm allows you to get a huge torque on the output shaft even with a low incoming gas or steam pressure from the energy source into the housing 1. The pressure allows you to get a huge torque and high specific power on the shaft of a small-sized turbine, as well as provide instant start-up at low temperatures. The design of the blade machine allows reversing and large overloads, has the property of reversibility and can be used as a compressor and pump. The spatula is easy to manufacture, as it allows the use of turbine wheels and vanes of a simple geometric shape. In this case, the turbine wheels can be made of ceramics, and the number of blades on each turbine wheel can be minimal.

Вращение колеса лопаточной машины отличается от существующих тем, что оно вращается за счет прямого перпендикулярного давления рабочего тела на лопатки.The rotation of the wheel of the scapular machine differs from the existing ones in that it rotates due to the direct perpendicular pressure of the working fluid on the blades.

Взаимотрущиеся детали отсутствуют, кроме опоры вала (подшипники качения). Не нужны смазка, жидкая система охлаждения, редуктор, т.к. сам двигатель является газодинамической коробкой передачи скоростей, обеспечивающей нужную величину крутящего момента на валу и частоту вращения вала.There are no inter-rubbing parts except for the shaft support (rolling bearings). No lubrication, liquid cooling system, gearbox needed. the engine itself is a gas-dynamic gearbox for speed transmission, providing the desired amount of torque on the shaft and shaft speed.

Удельная мощность лопаточной машины 70-100 Г на одну лошадиную силу. Лопаточная машина имеет непревзойденный ресурс, хорошее управление и запуск, высокую степень надежности и защиту от перегрузки на валу. Например, лопаточная машина с рабочим колесом диаметром 20 см, длиной по оси 22 см, при полностью заторможенном вале, при поддержании давления в камере сгорания (парогенераторе) 30 атмосфер будет иметь крутящий момент на выходном валу 120 кгс·м. Рабочий диапазон частоты вращения вала от 0 до 15000 об/мин. Конечная частота в разнос.The specific power of the blade machine is 70-100 G per horsepower. The spatula has an unrivaled resource, good control and start-up, a high degree of reliability and protection against overload on the shaft. For example, a vane machine with an impeller with a diameter of 20 cm, an axis length of 22 cm, with a completely braked shaft, while maintaining the pressure in the combustion chamber (steam generator) of 30 atmospheres, will have a torque of 120 kgf · m on the output shaft. The operating range of the shaft rotation speed is from 0 to 15000 rpm. Final frequency in spacing.

Конструкция колеса лопаточной машины и ее лопатки отличается от существующих колес и лопаток тем, что позволяет использовать прямое перпендикулярное давление рабочего тела (пара, газа) на лопатки, которые находятся в кольцевом канале корпуса лопаточной машины, и этим полноценно использовать энергию рабочего тела, поступающего в корпус лопаточной машины от источника энергии. В связи с этим получаем большой крутящий момент на валу, а также отсутствие осевого давления, приводящего к разрушению подшипников - опоры, вала. Для компактности лопаточной машины диаметр колес, находящихся на крайних валах, выбирают в два раза меньшим, чем диаметр колеса, находящегося на среднем валу. Использование трех валов позволяет увеличить мощность лопаточной машины (по сравнению с прототипом) в два раза.The design of the blade of the blade machine and its blades differs from existing wheels and blades in that it allows the use of direct perpendicular pressure of the working fluid (steam, gas) on the blades that are located in the annular channel of the blade body of the machine, and this makes full use of the energy of the working fluid supplied to the body of the shoveling machine from an energy source. In this regard, we obtain a large torque on the shaft, as well as the absence of axial pressure, leading to the destruction of bearings - bearings, shaft. For compactness of the shoveling machine, the diameter of the wheels located on the extreme shafts is chosen to be two times smaller than the diameter of the wheel located on the middle shaft. The use of three shafts allows to increase the power of the blade machine (compared with the prototype) twice.

Существующие турбинные колеса вращаются за счет кинетической энергии рабочего тела, поступающего на лопатки. Вращение колеса лопаточной машины отличается от существующих тем, что оно вращается за счет прямого перпендикулярного давления рабочего тела на лопатки. Лопаточная машина отличается от существующих тем, что может быть использована как пневмо-, гидро-компрессор, насос, в гидропередачах.Existing turbine wheels rotate due to the kinetic energy of the working fluid entering the blades. The rotation of the wheel of the scapular machine differs from the existing ones in that it rotates due to the direct perpendicular pressure of the working fluid on the blades. The spatula differs from the existing ones in that it can be used as a pneumatic, hydro-compressor, pump, in hydraulic transmissions.

Универсальный силовой узел для всех видов транспорта и стационара. Universal power unit for all types of transport and hospital.

Преимущество лопаточной машины над существующими тепловыми двигателями состоит в том, что он очень простой по конструкции, имеет при малых габаритах огромный крутящий момент на выходном валу и широкий диапазон частоты вращения вала, не требует смазки, долговечен в работе, надежный.The advantage of a shovel over existing heat engines is that it is very simple in design, has a small torque at the output shaft and a wide range of shaft speeds, does not require lubrication, is durable and reliable.

Варианты технологии конструкции двигателя по назначению: паровой, газовый, парогазовый.Variants of engine design technology by purpose: steam, gas, combined-cycle.

Пример 1. Двигатель с рабочим колесом диаметром 20 см, длиной по оси 15 см при полностью заторможенном вале, при поддержании давления в камере сгорания 30 атмосфер будет иметь крутящий момент на выходном валу 125 кГ/М.Example 1. An engine with an impeller with a diameter of 20 cm, an axis length of 15 cm with a completely braked shaft, while maintaining a pressure in the combustion chamber of 30 atmospheres, will have a torque of 125 kg / M on the output shaft.

Удельная мощность - менее 100 граммов на одну лошадиную силу.Specific power - less than 100 grams per horsepower.

Взаимотрущиеся элементы отсутствуют, кроме подшипников качения - опоры вала, что обеспечивает большой мото-ресурс двигателя.Mutually rubbing elements are absent, except for rolling bearings - shaft support, which provides a large motor resource of the engine.

Не нужна смазка и система жидкого охлаждения. Не требуется редуктор, сам двигатель является газодинамической коробкой скоростей, обеспечивая силовой и скоростной эффекты вала. Низкая температура на запуск двигателя не влияет, т.к. замерзать нечему. Силовое колесо можно изготавливать из керамики. Запуск двигателя - мгновенный, искровой, обороты набирает мгновенно (без прогрева) с огромным крутящим моментом на валу. При любых механических перегрузках самопроизвольное заглохание работы двигателя исключено, имеет абсолютную защиту надежности работы. Топливо - газообразное, жидкое, твердое.No need lubrication and liquid cooling system. A gearbox is not required; the engine itself is a gas-dynamic gearbox, providing power and speed effects of the shaft. Low temperature does not affect engine starting, as there is nothing to freeze. The power wheel can be made of ceramic. Starting the engine - instant, spark, gaining momentum instantly (without warming up) with a huge torque on the shaft. With any mechanical overload, spontaneous stalling of the engine is excluded, has absolute protection of reliability. Fuel - gaseous, liquid, solid.

Лопаточная машина с автономной камерой сгорания может быть использована как бесшумный компрессор (насос).A spatula with an autonomous combustion chamber can be used as a silent compressor (pump).

Claims (1)

Лопаточная машина, содержащая корпус, по крайней мере, два впускных и два выпускных канала, по крайней мере, три вала, установленных параллельно внутри корпуса, на каждом из которых на одинаковом расстоянии от корпуса в его замкнутом кольцевом канале размещены и жестко закреплены турбинные колеса с лопатками, при этом колеса, размещенные на крайних валах, установлены с возможностью вращения в противоположные стороны относительно колеса, размещенного на среднем валу, а вращение колес осуществляется под действием рабочего тела, поступающего под давлением от автономного источника энергии через впускные каналы внутрь корпуса, отличающаяся тем, что расстояние между валами, количество лопаток на колесах и расстояние между ними определяются возможностью свободного взаимного вхождения лопаток крайних колес в межлопаточное пространство среднего турбинного колеса для обеспечения свободного вращения лопаток, при этом на валах установлены синхронизирующие шестерни, лопатки выполнены плоскими, а автономный источник энергии создает прямое перпендикулярное давление на лопатки колес. A spatula containing a housing, at least two inlet and two exhaust channels, at least three shafts mounted in parallel inside the housing, on each of which at the same distance from the housing in its closed annular channel there are turbine wheels with blades, while the wheels located on the extreme shafts are mounted to rotate in opposite directions relative to the wheel placed on the middle shaft, and the wheels are rotated by the working fluid about under pressure from an autonomous energy source through the inlet channels into the housing, characterized in that the distance between the shafts, the number of blades on the wheels and the distance between them are determined by the possibility of free mutual entry of the blades of the extreme wheels into the interscapular space of the middle turbine wheel to ensure free rotation of the blades, when At the same time, synchronizing gears are installed on the shafts, the blades are made flat, and an autonomous energy source creates direct perpendicular pressure on the blades wheels.
RU2006132972/06A 2006-09-26 2006-09-26 Impeller machine RU2358113C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132972/06A RU2358113C2 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Impeller machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006132972/06A RU2358113C2 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Impeller machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006132972A RU2006132972A (en) 2008-04-10
RU2358113C2 true RU2358113C2 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006132972/06A RU2358113C2 (en) 2006-09-26 2006-09-26 Impeller machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358113C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006132972A (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9512721B2 (en) Compound cycle engine
US6305345B1 (en) High-output robust rotary engine with a symmetrical drive and improved combustion efficiency having a low manufacturing cost
US20150275749A1 (en) Compound cycle engine
JP2001227616A (en) Driving device
AU2012253201B2 (en) A hot-air engine
US10309222B2 (en) Revolving outer body rotary vane compressor or expander
US6024549A (en) Vane type rotary device
JP2013527355A (en) Rotating piston steam engine with balanced rotary variable intake cutoff valve and second expansion with no back pressure in the first expansion
WO2006046027A1 (en) Rotary vane engine
CA2933112C (en) Compound cycle engine
CN101512136A (en) Open cycle internal combustion engine
RU2358113C2 (en) Impeller machine
US10125609B2 (en) Device for obtaining mechanical work from a non-thermal energy source (variants)
RU53723U1 (en) SHOVELING MACHINE
WO1986005840A1 (en) Fluid expansion device
RU2403414C2 (en) Method to up engine efficiency by complex thermal cycle, rotary piston engine to implement said method and rotary piston engine shaft rpm regulator
US20110311347A1 (en) Flash Steam Turbine
RU2362881C2 (en) Multicylinder cubical expansion turbine
WO2016201568A1 (en) Compound cycle engine
US20120160209A1 (en) Turbine having cooperating and counter-rotating rotors in a same plane
CN104847486A (en) Silencer capable of improving efficiency of fuel gas solenoid rotary engine
RU2587506C2 (en) Method of operating rotary-vane machine (versions) and rotary-vane machine
RU2359129C2 (en) Jet-rotor engine
JP3247478U (en) Turbine engine
KR100495637B1 (en) Rotary Fluid Movers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110927