Роторно-поршневая машина

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Рорторно-поршневая машина для управления движением ее рабочих лопастей снабжена эксцентриковым кулачково-рычажным механизмом преобразования . Последний выполнен в виде кулачка с эпитрохоидной рабочей поверхностью , установленного на эксцентрике вала, и взаимодействующих с кулачком неподвижных роликовых упоров. Последние размещены равномерно по окружности , соосной с опорными щетками вала. Кулачки шарнирно связаны с серьгами . При работе роторно-поршневой машины эксцентриковый кулачковорычажный механизм дает возможность создать точное периодическое движение лопастей с образованием переменных замкнутых объемов между ними. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. ОО сл Oi к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1315624 А 1 (58 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. 4"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 3845681/25-06 (22) 23.01.85 (46) 07.06.87. Бюл. №- 21 (75) С.В.Гуменюк (53) 621.437 (088.8) (56) Патент США № 2061131, кл. 123-8.07, опублик. 1936. (54) РОТОРНО-ПОРШНЕВАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Рорторно-поршневая машина для управления движением ее рабочих лопастей снабжена эксцентриковым кулачково-рычажным механизмом преобразования. Последний выполнен в виде кулачка с эпитрохоидной рабочей поверхностью, установленного на эксцентрике вала, и взаимодействующих с кулачком неподвижных роликовых упоров.

Последние размещены равномерно по окружности, соосной с опорными щетками вала. Кулачки шарнирно связаны с серьгами. При работе роторно-поршневой машины эксцентриковый кулачковорычажный механизм дает воэможность создать точное периодическое движение лопастей с образованием переменных замкнутых объемов между ними.

1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции роторно-поршневых машин, например двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение надежности машины и расширения ее функциональных возможностей путем использования кулачково-рычажного механизма преобразования неравномерного движения лопастей во вращении выходного эксцентрикового вала, имеющего устройство изменения степени сжатия.

На фиг. 1 показана машина с механизмом преобразования движения, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг. 1.

Роторно-поршневая машина состоит из цилиндрического корпуса 1 с крышками 2, содержащего роликовые упоры

3. Упоры 3 своими подшипниками 4 установлены на пальцах и находятся в постоянном контакте с кулачком 5, который состоит из соединенных (например, сваркой) между собой обода 6, выполненного в виде очерченных по

15624

1О

20

2 стие 25 со свечой 26 зажигания,впускные 27 и выпускное 28 газораспределительные окна (фиг. 3).

В корпусе имеется радиальная перегородка 29, разделяющая внутреннюю цилиндрическую полость 30 на рабочий объем 31 и полость 32 механизма пре-. образования неравномерного вращения лопастей во вращение выходного эксцентрикового вала. В перегородке 29 установлен подшипник 33 соосного вала 22. Торцовые крышки вместе с корпусом стянуты болтами 34 и за исключением крышки, примыкающей к полости механизма преобразования,изготовлены охлаждаемыми. В нижней части рабочего объема корпуса машины имеются мас-. лоуловительные канавки 35, выход масла из которых соединен маслопроводом с масляным радиатором, и сопла 36, служащие для смазки и охлаждения рабочих лопастей, осуществляемых путем разбрызгивания ими масла, подаваемого масляным насосом. В соосном валу большего диаметра 22 расположено торцовое уплотнение 37. эпитрохоиде и сопряженных между собой кулаковых выступов (в конкретном примере их два), полудисков 7 и втулки 8. Ротор своим подшипником 9 посажен на эксцентрик вала 10, вращающийся в подшипниках 11, уплотненных сальниками 12, которые помещены в крышках 2 машины. Ня валу 10 расположен зафиксированный штифтами 13 противовес 14. В проушины полудиска

7 ротора установлены пальцы 15, которые через подшипники 16 и серьги

17 связаны с пяльцами 18, установленными в пазах поводков 19 и 20.

Эти поводки при помощи стопорных штифтов и болтов закреплены на торцах соосных валов 21 и 22 лопастей двигателя. Пальцы 18 могут перемещаться вдоль пазов поводков 19 и 20 винтами 23, доступ к которым открывается при поочередном совмещении их с отверстиями в верхней части корпуса 1 и обода 6. Соосный вал 21 установлен на эксцентриковом валу 10 при помощи подшипников 24, а соосный вал 22 также на подшипнике на валу 21.

Цилиндрический корпус машины закрыт крышкой 2, которая содержит подшипник 11 и сальник 12 эксцентрикового вала 10, а также щелевое отвер30

Роторно-поршневая машина с механизмом преобразования работает следующим образом.

При первоначальном вращении вал

10 своим эксцентриком взаимодействует через подшипник 9 с кулачком 5, который, обкатываясь наружной поверхностью кулаковых выступов обода

6 по упорам 3, поочередно заходит одним из них между двух упоров (н,а фиг. 2 — верхних), а другим перекатывается по третьему упору. При этом группа лопастей, кинематически связанных с верхним выступом кулачка, замедляет свое вращение, .а группа лопастей, кинематически связанная с нижним выступом кулачка, ускоряет свое вращение. При этом между лопастями создаются замкнутые переменные объемы.

Каждая из лопастей работает как своей фронтальной (по ходу вращения), так и тыльной сторонами.

Так в положении на фиг. 3 лопасть38 при перемещении своей фронтальной стороной производит такт сжатия, а тыльной — такт всасывания; лопасть

39 в этот же момент, перемещаясь, тыльной стороной воспринимает силу давления воспламеняющихся газов, а фронтальной — через окно 27 произво3 131562 дится выхлоп отработавших газов. Лопасть 40 работает в режиме смазки и охлаждения омываясь маслом, направляемым под давлением соплами 36, При дальнейшем ее движении под действи5 ем центробежной силы происходит сбрасывание этого масла в сторону корпуса 2, где оно падает в V-образные маслоуловительные канавки 35 и оттуда по трубопроводу в радиатор. Остав-10 шаяся на лопасти масляная пленка смазывает трущиеся поверхности деталей уплотнения лопасти и цилиндра. Такое же движение совершают и другие лопасти, только с разницей в периоде дви- 15 кения по отношению к указанным лопастям.

Сила давления воспламеняющихся газов в рабочем объеме передается на щ обе группы лопастей одинаково, но лопасти соосного вала 21 не имеют воэможности провернуться в обратном (против стрелки) направлении, так как в данный момент, связанный через по- 25 водок 20 и серьгу 17 с их соосным валом, верхний (фиг. 2) выступ кулачка механизма находится между двух упоров 3, удерживая ее от поворота на валу 10. Поэтому сила давления 30 воспламенившихся газов отжимает одну лопасть от другой и та, проворачивая свой соосный вал 22 и соединенный с ним поводок 19, увлекает за собой нижний (фиг. 2) кулак ротора, ко-35 торый, в свою очередь, проворачивает эксцентрик 10 вала двигателя. Для уравновешивания дисбаланса, создаваемого эксцентриком и ротором, применяется противовес 14, который служит 4р также маховиком двигателя. Для регулировки степени сжатия горючей смеси двигателя применяются болты 23, по которым передвигаются в пазах поводков 19 и 20 пальцы 18. При пе- 45 редвижении пальцев от центра вала угол схождения лопастей увеличивается, а степень сжатия при этом уменьшается. Наибольшего значения степень сжатия достигает при мини- 50

4 4 мальном расстоянии пальцев 15 от оси вращения вала 10.

Применение в роторно-поршневой машине эксцентрикового кулачковорычажного механизма преобразования движения его рабочих лопастей дает воэможность получить точное периодическое движение лопастей с созданием переменных замкнутых объемов между ними, уменьшить давление на рабочие поверхности механизма управления, уменьшить потери на трение в механизме и повысить его надежность, а также сравнительно просто решить вопрос регулировки степени сжатия горючей смеси. Все это дает возможность получить легкий, мощный, высокооборотный двигатель.

Формула изобретения

1. Роторно-поршневая машина, содержащая цилиндрический корпус, установленные в нем на соосных валах лопасти, образующие камеры переменного объема, эксцентриковый вал, на опорных шейках которого размещены. соосные валы лопастей, и механизм преобразования неравномерного вращения лопастей во вращение эксцентрикового вала, связанный серьгами с поводкама соответствующих соосных валов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, механизм преобразования выполнен в виде кулачка с эпитрохоидной рабочей поверхностью, установленного на эксцентрике вала, и взаимодействующих с кулачком неподвижных роликовых упоров, размещенных равномерно по окружности, соосной с опорными шейками вала, причем кулачок шарнирно связан с серьгами.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что поводки связаны с серьгами подвижными шарнирами, установленными с возможностью их радиального перемещения в поводках.

20 1

)3! 5624

131 5f>24 б — b фи2

Составитель .Туктакиев

Редактор С.Патрушева Техред М.1оданич Корректор С.Черни

Заказ 2329/33 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4