объемная роторная машина

Формула изобретения

1. Объемная роторная машина, содержащая статор с концентрической рабочей поверхностью и ведущий ротор, между которыми образована, по крайней мере, одна камерообразующая полость, разделяющий камерообразующие полости на рабочие камеры, по крайней мере, один, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, скрещивающейся с осью ведущего ротора, и частично заглубленный в проходящий через рабочую поверхность статора паз, ведомый ротор с, по крайней мере, одним вырезом по периметру, окна входа и выхода рабочего тела, расположенные с возможностью соединения с рабочими камерами, отличающаяся тем, что камерообразующая полость ограничена поверхностью, идентичной поверхности тела, образованного при вращении статора с ведомым ротором вокруг оси ведущего ротора с одновременным вращением ведомого ротора вокруг своей оси при соблюдении соотношения



где p - количество вырезов по периметру ведомого ротора;

D - число оборотов ведомого ротора вокруг своей оси;

R - число оборотов вокруг оси ведущего ротора;

N - положительное целое число,

вырез по периметру ведомого ротора выполнен с глубиной, при которой дно выреза при любом положении этого ротора находится под рабочей поверхностью статора, а на каждой боковой поверхности выреза имеется, по крайней мере, один контактирующий с ведущим ротором участок поверхности, проходящий по всей глубине выреза.

2. Объемная роторная машина по п. 1, отличающаяся тем, что статор выполнен с круговым выступом, в котором расположена ось ведомого ротора.

3. Объемная роторная машина по п. 2, отличающаяся тем, что статор выполнен в виде кольца с круговым выступом на внутренней поверхности, в котором расположена ось ведомого ротора.

4. Объемная роторная машина по п. 3, отличающаяся тем, что ось ведомого ротора имеет выход за пределы кругового выступа.

5. Объемная роторная машина по п. 1, или 2, или 3 или 4, отличающаяся тем, что ротор закреплен неподвижно, а статор установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.

6. Объемная роторная машина по п. 1, или 2, или 3 или 4, или 5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, на одной боковой поверхности выреза участком поверхности, контактирующим с ведущим ротором, является ребро, соединяющее торцевую поверхность ведомого ротора с боковой поверхностью выреза.

7. Объемная роторная машина по п. 6, отличающаяся тем, что второй участок поверхности, контактирующий с ведущим ротором, выполнен в виде ребра, лежащего на противоположной боковой стороне выреза, а ребра располагают на одном из торцов ведомого ротора.

8. Объемная роторная машина по п. 6, отличающаяся тем, что второй участок поверхности, контактирующий с ведущим ротором, выполняют в виде ребра, лежащего на противоположной боковой стороне выреза, а ребра располагают на противоположных торцах ведомого ротора.

9. Объемная роторная машина по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что окна входа рабочего тела расположены на статоре и/или на ведущем роторе.

10. Объемная роторная машина по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что окна выхода рабочего тела расположены на статоре и/или на ведущем роторе.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемным роторным машинам с вращающимися рабочими органами, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), в том числе и в дизелях, в двигателях с внешним источником энергии, компрессорах, насосах, турбинах, в измерительной технике, например, расходомерах, дозиметрах.

Предшествующий уровень техники

Известны объемные роторные машины (ОРМ) с поступательно вращающимися рабочими органами, у которых камеры сообщаются с областью нагнетания только после предварительного сжатия, например, компрессоры, содержащие корпус и расположенные в нем прямозубые роторы, по крайней мере один из которых на зубьях имеет каналы, а другой - ответные выступы (см., например, патент США, 3535060, F 04 С 17/04, 17/10, 27/00, 1970 г., патент США, 4457680, F 04 С 1/24, 1984 г., патент США, 4224016, F 01 С 1/20, F 04 С 18/20, 1984 г.).

Известны также ОРМ - прямозубые роторные компрессоры фирмы Ingersoll-Rand, имеющие следующую конструкцию: привод осуществляется через маточную шестерню на шестерни валов двух ступеней, расположенных V-образно; две роторные компрессорные ступени с прямыми зубьями; всасывающее окно, расположенное в торцовых крышках и частично на цилиндрической расточке корпуса; нагнетательные окна, выполненные на торцовых крышках; закрытие нагнетательного окна производится торцом специально спрофилированного ротора во время процесса сжатия; фиксирование окончания внутреннего (встроенного) сжатия производится открытием нагнетательного окна торцом одного из роторов (см. , например, П.И. Пластинин, И.М. Калнинь "Итоги науки и техники" серия "Насосостроение и компрессоростроение. Холодильное машиностроение", том 3, Москва, ВИНИТИ, 1986 г., с. 83-85).

Основными недостатками упомянутых решений являются следующие:

- ОРМ не универсальна, т.к. не эффективна в качестве компрессора из-за того, что отсекаемый объем соединяется с областью нагнетания без предварительного сжатия между роторами, не применим как ДВС;

- ОРМ не компактна, т. к. в каждый момент задействована только часть уплотняющего диска (один зуб), а остальная часть увеличивает габариты;

- периферийная часть уплотняющего диска контактирует с центральной частью винта и наоборот, что ухудшает условия контакта, увеличивает трение между ними, следовательно, снижает кпд и ресурс.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ОРМ, содержащая статор с концентрической рабочей поверхностью и ведущий ротор, между которыми образована, по крайней мере, одна камерообразующая полость, разделяющий камерообразующие полости на рабочие камеры, по крайней мере, один, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, скрещивающейся с осью ведущего ротора, и частично заглубленный в проходящий через рабочую поверхность статора паз, ведомый ротор, с, по крайней мере, одним вырезом по периметру, окна входа и выхода рабочего тела, расположенные с возможностью соединения с рабочими камерами. ОРМ выполнена в виде винтового насоса, содержащего корпус, ведущий винт и зубчатый вращающийся уплотняющий диск, находящийся в зацеплении с винтом. Зубья диска находятся в зацеплении с выемками, образованными между гребнями винта, и обеспечивают уплотненный контакт. Зубья уплотняющего диска имеют параллельные боковые стороны, а между этими зубьями имеются треугольные зазоры. Резьбовая часть винта частично выполнена как бортик или гребень, размер которого в направлении вращения винта соответствует величине сдвига винта при перемещении уплотняющего диска из положения, при котором уплотнение осуществляет один из его зубьев, в положение, при котором уплотнение осуществляет следующий зуб (см., например, авт. свид. СССР М. Кл. 757770 А, 1980 г.).

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание универсальной роторной машины, не содержащей балластного объема (объем конструктивных элементов которой определяется только прочностью материалов), менее чувствительной к абразивным примесям рабочего тела, допускающую применение эффективных методов уплотнения (типа лабиринтных), уплотнительных колец, работающей с высоким кпд. Кроме того, целесообразно полностью разгрузить ведомый ротор от момента по его оси вращения со стороны рабочего тела, что облегчает его синхронизацию с ведущим ротором и уменьшает их износ.

Эта техническая задача решается за счет того, что в объемной роторной машине, содержащей статор с концентрической рабочей поверхностью и ведущий ротор, между которыми образована, по крайней мере, одна камерообразующая полость, разделяющий камерообразующие полости на рабочие камеры, по крайней мере, один, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, скрещивающейся с осью ведущего ротора, и частично заглубленный в проходящий через рабочую поверхность статора паз, ведомый ротор, с, по крайней мере, одним вырезом по периметру, окна входа и выхода рабочего тела, расположенные с возможностью соединения с рабочими камерами, предложено для решения поставленной задачи камерообразующую полость ограничить поверхностью, идентичной поверхности тела, образованного при вращении статора с ведомым ротором вокруг оси ведущего ротора, с одновременным вращением ведомого ротора вокруг своей оси, при соблюдении соотношения:



где p - количество вырезов по периметру ведомого ротора;

D - число оборотов ведомого ротора вокруг своей оси;

R - число оборотов вокруг оси ведущего ротора;

N - положительное целое число,

а вырез по периметру ведомого ротора выполнить с глубиной, при которой дно выреза при любом положении этого ротора находится под рабочей поверхностью статора, а на каждой боковой поверхности выреза выполнить, по крайней мере, один контактирующий с ведущим ротором участок поверхности, проходящий по всей глубине выреза.

Кроме того, для увеличения объема рабочих камер и уменьшения балластного объема устройства статор выполнен с круговым выступом, в котором расположена ось ведомого ротора, что повышает удельные характеристики ОРМ.

Для эффективного использования ОРМ в качестве компрессора или двигателя внутреннего сгорания статор выполнен в виде кольца с круговым выступом на внутренней поверхности, в котором расположена ось ведомого ротора, что позволяет организовать процесс сжатия-расширения рабочего тела путем использования геометрии тора.

Для улучшенного крепления оси ведомого ротора (можно устанавливать мощные подшипники) ось ведомого ротора имеет выход за пределы кругового выступа, что также обеспечивает и возможность дополнительной (внешней) синхронизации ведущего и ведомого роторов.

По одному из вариантов выполнения ОРМ ротор закреплен неподвижно, а статор установлен с возможностью вращения вокруг своей оси. Это позволяет улучшить "внешнюю" герметичность, т. е. уменьшить утечки рабочего тела во внешнюю среду. В ряде случаев это дает возможность повысить и внутреннюю герметичность за счет разделения между собой входа, выхода и рабочих камер участками ведомого ротора без вырезов.

Для упрощения формы ведущего ротора и создания постоянства крутящего момента, действующего на ведомый ротор со стороны рабочего тела, по крайней мере, на одной боковой поверхности выреза, участком поверхности контактирующим с ведущим ротором является ребро, соединяющее торцевую поверхность ведомого ротора с боковой поверхностью выреза.

Для снижения (до обнуления) крутящего момента, действующего на ведомый ротор со стороны рабочего тела второй участок поверхности, контактирующий с ведущим ротором, выполняют в виде ребра, лежащего на противоположной боковой стороне выреза, а ребра расположены на одном из торцов ведомого ротора.

Для создания подкручивающего момента на ведомый ротор со стороны рабочего тела второй участок поверхности, контактирующий с ведущим ротором, выполняют в виде ребра, лежащего на противоположной боковой стороне выреза, а ребра располагают на противоположных торцах ведомого ротора, что позволяет компенсировать трение в оси ведомого ротора и упростить также форму ведущего ротора и выреза на ведомом роторе.

В зависимости от условий работы ОРМ и заданных параметров рабочего тела окна входа и выхода рабочего тела располагают на статоре и/или ведущем роторе, что обусловлено необходимостью снижения гидравлического внутреннего сопротивления ОРМ.

В частности, при заборе рабочего тела из окружающей среды окна входа располагают на статоре и ведущем роторе, а при выбросе рабочего тела в окружающую среду на статоре и ведущем роторе расположены окна выхода.

Краткое описание фигур чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена объемная роторная машина (ОРМ), выполненная в виде насоса с одним ведомым ротором. На фиг. 2 изображена ОРМ, выполненная в виде двигателя внутреннего сгорания. На фиг. 3 показано, как получается поверхность камерообразующих полостей. На фиг. 4 изображена ОРМ, которая выполнена с неподвижным ведущим ротором и окнами на нем, с двумя, работающими попеременно ведомыми роторами. На фиг.5 изображена ОРМ с двумя ведомыми роторами, выполненная с неподвижным ведущим ротором и окнами на нем. На фиг.6 изображен разрез фиг.5 по горизонтальной линии. На фиг.7 изображена развертка тороидального сечения этой ОРМ, поясняющая ее работу. На фиг.8 и 9 изображена часть ведомого ротора с различным выполнением вырезов по его периметру. На фиг.10 изображена ОРМ, в которой для возможности передачи мощности через вал, рабочее тело подается через вращающийся ведущий ротор, и установлено два ведомых ротора с большим перекрытием. На фиг.11 изображена ОРМ, выполненная в виде компрессора. На фиг.12 - вид этого компрессора сверху. На фиг.13 показана развертка тороидального сечения, поясняющая работу ОРМ, выполненной в виде насоса с одним ведомым ротором, а на фиг.14 - развертка тороидального сечения, поясняющая работу ОРМ, изображенной на фиг.10.

Лучший вариант осуществления изобретения

ОРМ (фиг.1), содержит статор 1, у которого концентрическая рабочая поверхность 2 состоит из поверхности кругового выступа 3, соединенной с поверхностями цилиндрических частей 4 и 5, которые, в свою очередь, соединены с патрубками входа 6 и выхода 7 рабочего тела, ведущий ротор 8, на крышке 9 которого расположены выступы 10, образующие паз 11 под ременную передачу (на чертеже не показана). Между ведущим ротором 8 и статором 1 образованы три камерообразующие полости 12, разделенные между собой ребрами 13 ведущего ротора 8. Поверхности камерообразующих полостей 14 образованы рабочими поверхностями 15 ребер 13 ведущего ротора, концентрической внутренней поверхностью 16 крышки 8 и концентрической поверхностью 2 статора 1. Камерообразующие полости 12 разделяет на рабочие камеры 17 ведомый ротор 18, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси 19. На фиг.2 показано четыре ведомых ротора. Ось 19 каждого ведомого ротора скрещивается с осью 20 ведущего ротора. Ведомый ротор 18 частично заглублен в проходящий через рабочую поверхность 2 статора паз 21. Каждый ведомый ротор 18 имеет, по крайней мере, один вырез 22 по периметру. На фиг.2 показан ротор с четырьмя вырезами. На статоре и(или) ведущем роторе выполнены окна для входа 23 и выхода 24 рабочего тела. Окна выполнены с возможностью соединения с рабочими камерами 17. На фиг. 1 показано окно 23 для входа рабочего тела, расположенное на цилиндрической части 4 статора. Камерообразующая полость 12 ограничена поверхностью 14, идентичной поверхности тела, образованного при вращении статора 1 с ведомым ротором 18 вокруг оси 20 ведущего ротора, с одновременным вращением ведомого ротора 18 вокруг своей оси 19. При образовании поверхности 14 камерообразующей полости соблюдено следующее соотношение:



где p - количество вырезов по периметру ведомого ротора;

D - число оборотов ведомого ротора вокруг своей оси;

R - число оборотов вокруг оси ведущего ротора;

N - положительное целое число.

При этом числа p, D и R выбираются из условий работы ОРМ.

Вырез 22 (фиг. 2) по периметру ведомого ротора 18 выполнен с глубиной, при которой дно 25 выреза при любом положении этого ротора находится под рабочей поверхностью статора 2, а на каждой боковой поверхности 26 выреза 22 (фиг. 3) имеется, по крайней мере, один контактирующий с ведущим ротором участок 27 поверхности 26, проходящий по всей глубине выреза 22. На фиг.1 изображена объемная роторная машина у которой, статор выполнен с круговым выступом, в котором расположена ось ведомого ротора. На фиг.2 изображена объемная роторная машина, у которой статор 1 выполнен в виде кольца 28 с круговым выступом 3 на его внутренней поверхности, в котором расположена ось 19 ведомого ротора. На фиг.3 изображена объемная роторная машина, у которой один конец 29 оси 19 ведомого ротора 18 имеет выход за пределы кругового выступа 3. На фиг.4 изображена объемная роторная машина, у которой ведущий ротор 8 закреплен неподвижно, а статор 1 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси 30. При этом два ведомых ротора 18 дополнительно синхронизированы между собой и имеют по одному вырезу. На фиг.5 и 6 изображена объемная роторная машина, у которой ведущий ротор 8 закреплен неподвижно, а статор 1 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси 30. При этом два ведомых ротора частично перекрываются между собой и имеют по шесть вырезов. На фиг.7 изображена развертка тороидального сечения, поясняющая работу данной роторной машины. Развертка тороидального сечения - это развертка сечения, которое сделано поверхностью тора. В данном случае ОРМ рассекается поверхностью тора, ось симметрии которого совпадает с осью ведущего ротора (статора), и осевая окружность которого касается осей ведомых роторов, а радиус сечения этого тора равен радиусу сечения ведомого ротора. На развертке две боковые линии 18 представляют из себя один и тот же ведомый ротор, а центральная линия 18 означает другой ведомый ротор. Наклонные линии означают ребра 13 ведущего ротора, между которыми образованы камерообразующие полости 12, разделенные ведомыми роторами 18 на рабочие камеры 17. Пунктирные линии означают окна входа и выхода рабочего тела. На фиг.8 показан вырез 22 на ведомом роторе 18 ОРМ. На боковой ABCD поверхности 26 выреза 22, участком поверхности 27, контактирующим с ведущим ротором является ребро АВ, соединяющее торцевую поверхность 31 ведомого ротора с боковой поверхностью 26 выреза 22. В данном случае на другой боковой A"B"C"D" поверхности выреза 22 вторым контактирующим участком поверхности является ребро А"В", образованное при пересечении боковой A"B"C"D" поверхности выреза с торцевой поверхностью ведомого ротора, на которой расположено и ребро АВ. На фиг.9 также изображен вырез на ведомом роторе ОРМ. На боковой ABCD поверхности 26 выреза 22, участком поверхности 27, контактирующим с ведущим ротором является ребро АВ, соединяющее торцевую поверхность 31 ведомого ротора с боковой поверхностью 26 выреза 22. Второй участок поверхности, контактирующий с ведущим ротором, выполнен в виде ребра C"D", лежащего на противоположной А"В"С"D" боковой стороне выреза, причем ребра расположены на противоположных торцевых поверхностях ведомого ротора. Расположение окон входа рабочего тела на статоре показано на фиг.1. Расположение окон входа рабочего тела на ведущем роторе показано на фиг. 4. Расположение окон входа рабочего тела одновременно на статоре и на ведущем роторе на чертежах не показано. Расположение окон выхода рабочего тела на статоре показано на фиг.1, а их расположение на ведущем роторе - на фиг.4. При необходимости окна выхода располагают одновременно на статоре и на ведущем роторе (на чертеже не показано). Другим вариантов выполнения ОРМ в виде насоса является ОРМ, изображенная на фиг.10. В нем форма выступа 3 на статоре 1 близка к сферической. Из статора в рабочие камеры выступает около трети (по угловому размеру) ведомого ротора, что улучшает удельные характеристики насоса. Это не зависит от того, передается ли момент через вал, через ременную или шестеренчатую передачи. Для возможности передачи вращающего момента через вал, подвод рабочего тела под низким давлением осуществляют через вращающуюся крышку ведущего ротора. Таким образом осуществляется конструкция, в которой труба высокого давления для отвода рабочего тела размещена внутри трубы низкого давления для подвода рабочего тела. При этом утечки через неплотности из трубы с высоким давлением попадают в трубу низкого давления. Еще одним вариантом выполнения изобретения является выполнение ОРМ в виде компрессора, изображенного на фиг. 11. В нем ведомым ротором 18 является диск, выполненный зацело с его осью 19. Толщина диска уменьшается к его краю. Диск имеет три симметрично расположенных по периметру радиальных выреза 22. Кольцевой выступ 3 статора 1 выполнен в виде тора. Кольцо 28 статора 1 представляет собой широтный фрагмент полого тора. До полного тора его дополняет крышка 9 ведущего ротора 8. Между ведущим ротором 8 и статором 1 имеются три симметрично расположенные камерообразующие полости. Подвод рабочего тела с низким давлением осуществляется через патрубок входа 6, выполненного в виде трубы, внутри которой размещен патрубок выхода 7, выполненный в виде трубы для отвода рабочего тела высокого давления. Для повышения степени сжатия компрессора без ущерба для размера окна выхода 24 использован эффект уменьшения размера рабочих камер за счет их перемещения с внешней стороны тора на внутреннюю сторону. Дополнительно, для увеличения сжатия, окна выхода 24, примыкающие к ведомому ротору 18, выполнены с меньшими угловыми размерами, чем окно входа 23 (что хорошо видно на фиг.12), примыкающее к ведомому ротору 18 с другой стороны. Привод осуществляется через вал. Развертка тороидального сечения на фиг.13, поясняющая работу ОРМ, выполненной в виде насоса с одним ведомым ротором, отличается от развертки на фиг.7 углом наклона ребер 13 и тем, что на ней имеется только один ведомый ротор 18 и, соответственно, вдвое меньше количество окон входа и выхода. Кроме того, окна входа 23 и выхода 24 занимают только часть углового размера статора 1. Из сравнения разверток на фиг.7 и на фиг.13 видна разница в нагруженности ведомых роторов: переменный по величине и направлению, но частично скомпенсированный перекашивающий момент на развертке фиг. 7 и постоянный момент на развертке фиг.13. Развертка тороидального сечения на фиг.14, которая поясняет работу ОРМ, выполненной в виде насоса, изображенного на фиг.10, отличается от развертки на фиг.13 наличием двух ведомых роторов 18, что обуславливает другой угол наклона ребер 13.

Работа устройства поясняется следующими примерами работы ОРМ.

Рассмотрим работу ОРМ, выполненную в виде насоса (фиг.1) и развертку тороидального сечения этого насоса на фиг.13. Разрезы (края) развертки проходят по ведомому ротору (вертикальный) и по круговому выступу 3 (горизонтальный). Статором и ведущим ротором образованы три камерообразующие полости постоянного объема. При работе (вращении от привода) ведомый ротор разбивает три, а в какой-то момент две из них на камеры, объем которых увеличивается при вращении ведущего ротора, и которые соединены с окном входа, и камеры, объем которых уменьшается при вращении ведущего ротора, и которые соединены с окном выхода рабочего тела. Для этой конструкции характерно существование участка рабочего цикла, когда в камерообразующей полости нет ведомого ротора, и она при этом не соединена ни с окном входа ни с окном выхода рабочего тела.

При работе ОРМ, выполненной в виде насоса повышенной герметичности (фиг. 4), вращающимся статором и неподвижным ведущим ротором образована одна камерообразующая полость, участок постоянного сечения которой постоянно перекрывается участком без вырезов одного из ведомых роторов и по нему от окна входа до окна выхода прогоняется рабочее тело. Два ведомых ротора синхронизированы между собой и хотя бы один из них находится в зацеплении с ведущим ротором. Для этой конструкции характерно то, что камеры с разными давлениями разделяет участок ведомого ротора, не имеющий вырезов, что позволяет снизить требования к качеству поверхности выреза.

Работа ОРМ, выполненной в виде насоса с вращающимся статором, неподвижным ведущим ротором и двумя ведомыми роторами, установленными с перекрытием (фиг.5), иллюстрируется его разверткой тороидального сечения (фиг.7). Статором, ведущим ротором образованы три камерообразующие полости постоянного объема, соединяющие окна входа рабочего тела с окнами выхода рабочего тела. Ведомые роторы разбивают эти полости на камеры, объем которых увеличивается при вращении ведущего ротора, и которые соединены с окном входа, и камеры, объем которых уменьшается при вращении ведущего ротора, и которые соединены с окном выхода рабочего тела.

Работа ОРМ, выполненной в виде насоса с приводом через вал (фиг.10), показана на его развертке тороидального сечения на фиг.14. Статором и ведущим ротором образованы три камерообразующие полости постоянного объема. Ведомые роторы разбивают эти полости на камеры, объем которых увеличивается при вращении ведущего ротора и которые соединены с окном входа, и камеры, объем которых уменьшается при вращении ведущего ротора и которые соединены с окном выхода рабочего тела. Для этой конструкции характерно, что линия раздела высокого и низкого давления лежит на одном из торцов ведомого ротора, что делает нагрузку на него постоянной, что позволяет устанавливать ведомый ротор в статоре используя гидростатический подшипник.

Работа ОРМ, представляющей собой компрессор (фиг.11), происходит следующим образом. Статором, ведущим ротором образованы три камерообразующие полости постоянного объема. Ведомый ротор разбивает три, а в какой-то момент две из них на камеры, объем которых увеличивается при вращении ведущего ротора, и которые соединены с окном входа, и камеры, объем которых уменьшается при вращении ведущего ротора и которые соединяются с окном выхода рабочего тела только после предварительного сжатия рабочего тела. Все камеры проходят за один оборот ведущего ротора все фазы: увеличение объема от нуля до максимального при сообщении с окном входа рабочего тела (всасывание), уменьшение объема до минимального без сообщения с окнами (сжатие), соединение с окном выхода рабочего тела и уменьшение объема до нуля (вытеснение).

Работа дизеля, в качестве которого может быть использована ОРМ, показанная на фиг.2, происходит следующим образом. При вращении роторов камеры, образованные статором, ведущим ротором и ведомым ротором, увеличиваются в объеме и наполняются горючей смесью через окна входа рабочего тела. Когда их объем достигает локального максимума, связь с окнами входа рабочего тела прекращается. По мере приближения их к оси симметрии ОРМ, объем камер начинает уменьшаться за счет ее геометрии. Подбором соотношения размеров ведущего ротора и ведомых роторов, а также их толщины, можно добиться любой степени сжатия. Когда камеры расположены симметрично по отношению к плоскости осей ведомых роторов, степень сжатия максимальна, и горючая смесь воспламеняется. Далее по мере удаления камер от оси симметрии ОРМ объем камер увеличивается. Второй локальный максимум объема больше, чем первый за счет разных размеров окон и может быть еще увеличен, если круговой выступ 3 выполнить несимметрично относительно плоскости осей ведомых роторов, благодаря чему каждая камера может соединяться с окнами выхода рабочего тела (выхлопа) при давлении, равном атмосферному. Если установить в углублениях статора свечи и форсунки непрерывного действия, то получается двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе.

Промышленная применимость

По изобретению была выполнена из алюминия рабочая модель насоса. Испытания на Ленинградском металлическом заводе (Санкт-Петербург) подтвердили ее работоспособность. Преимущества предложенного изобретения, широкий спектр материалов, вплоть до керамики, из которых возможно изготавливать предложенные насосы, компрессоры, роторные двигатели внутреннего сгорания, так как единственным видом движения деталей ОРМ является их равномерное вращение вокруг неподвижных осей, что снижает нагрузки на детали ОРМ, а также высокая удельная производительность при одинаковых с другими роторными машинами оборотах говорят о возможности эффективного использования изобретения в промышленности и технике, в том числе в авиации, в автомобилестроении, особенно для размещения двигателей такого типа в колесах автомобиля.