Поршневая машина с бесшатунным преобразованием возвратно- поступательного движения поршней во вращательное движение рабочего вала и наоборот

 

Использование: в машиностроении, а именно в поршневых машинах, а также в передачах для преобразования возвратнопоступательного движения во вращательное и наоборот. Сущность изобретения: машина содержит рабочий вал (В) 11, корпус 1, размещенные в нем блоки 9, 10 цилиндров, в каждом из которых распотсжены по два связанных между собой штоками 7 8 оппозитных поршня, В 11 выполнен из двух (или более) частей 4, 5, каждая из которых установлена в отдельной эксцентриковой втулке 3,2с возможностью вращения в противоположных друг другу направленияхЧасти 4, 5 В 11 связаны посредством шарнирной муфты 6, а втулки 2, 3 посредством зубчатых колес связаны с В 11. 2 з. п -ф-лы, ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1() К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4846367/29 (22) 04.07.90 (46) 23.10,92. Бюл. М 39 (76) А.М. Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

«Рв 118471, кл. F 01 В 9/02, 1957. (54) ПОРШНЕВАЯ МАШИНА С БЕСШАТУН-.

НЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

ПОРШНЕЙ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕ-НИЕ РАБОЧЕГО ВАЛА И НАОБОРОТ (57) Использование: в машиностроении, а именно в поршневых машинах, а также в передачах для преобразования возвратно(si)s F 01 В 9/02, F 16 Н 21/30 поступательного движения во вращательное и наоборот, Сущность изобретения: машина содержит рабочий вал (В) 11, корпус 1, размещенные в нем.блоки 9, 10 цилиндров, в каждом из которых распо" îæåíû по два связанных между собой штоками 7. 8 оппоэитных поршня, В 11 выполнен из двух (или более) частей 4, 5, каждая из которых установлена в отдельной эксцентриковой втулке

3, 2 с возможностьь вращения в противоположных- друг другу.направленияхЧасти 4, 5

В 1 связаны посредством шарнир ой муфты 6, а втулки 2, 3 посредством .зубчатых колес связаны с В 11. 2 з. и; ф-лы, 1 ил.

1771513

20

Изобретение относится к машинам объемного вытеснения газа или жидкости, содержащим бесшатунный исполнительный механизм поступательного перемещения поршней.

Известны поршневые машины с бесшатунной кинематикой перемещения поршней, например по авт, св. СССР М 118471, N. 1091649, Недостатком известных конструкций является то, что в них боковое давление (трение) переносится с поршня на поршневой шток, что требует наличия крейцкопфных направляющих, Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является бесшатунная поршневая машина по заявке N.4373794,,в которой нет крейцкоифных наг1равляющих, Зта конструкция и взята за йрототип. Она содержит блок из двух поворотных звеньев. смонтированных в цилиндрическом отверстии корпуса перпендикулярно плоскости движения поршней, причем одно из поворотных звеньев находится внутри второго параллельно и эксцентрично оси его вращения, а кривошипные шейки этого звена (вала) имеют шарнирную связь с поршневыми штоками.

При согласованном повороте указанного блока звеньев в корпусе с помощью привода обеспечивается прямолинейное перемещен ле шее к коленчатого вала, а следовательно, и поршневых штоков вдоль оси цилиндров без бокового прижима их к стенкам.

Предлагаемая поршневая машина отличается от взятой за прототип тем, что, с целью повышения динамической уравновешенности, она имеет в цилиндрическом отверстии корпуса второй блок идентичных поворотных звеньев, Но с прямо противоположным вращением их относительно звеньев первого блока.

Устроена машина следующим образом.

В цилиндрическом отверстии корпуса 1 находятся два одинаковых эксцентриковых втулок 2 и 3, несущая каждая по одинаковому двухколенчатому валу 4 и 5. С одной стороны вала 4 и 5 шейки кривошипов имеют связь между собой с помощью муфты 6, а с противоположной стороны имеют связь с двухпоршневыми штоками 7 и 8, установленными в параллельно расположенных цилиндрах 9 и 10. В корпусе 1 имеется еще вал

11. с помощью которого осуществляется зубчатая связь между эксцентриковыми втулками 2 и 3 для вращения их в противоположном направлении и для снятия мощности.

Работает поршневая машина следующим образом.

При работе в режиме компрессора или насоса во вращение приводится вал 11, который через зубчатые колеса вращает эксцентриковые втулки 2 и 3 в корпусе 1 в противоположных направлениях. Так как шейки двухколенных валов 4 и 5 связаны между собой муфтой 6; то эта муфта строго прямолинейно будет перемещаться в корпусе 1 перпендикулярно плоскости движения штоков 7 и 8 в цилиндрах 9 и 10. Происходит это потому, что эксцентриситет втулки 2 и 3 равен радиусу колен валов 4 и 5. Образуется эффект инверсии — преобразование кривых в математически точный механизм прямолинейного движения (прямило). На черетеже схема поршневой машины показана в четырехцилиндровом варианте. Но достаточно муфту 6 жестко связать с третьим двухпоршневым штоком; располо>кенном в цилиндре под прямым углом к цилиндрам 9 и 10, как будет ужу шестицилиндровь1й вариант машины с крестовой формой корпуса 1. Поскольку рабочий ход поршней в цилиндрах

9 и 10 равен четырем радиусам плеч кривошипов 4 и 5, то можно уменьшить удельный вес машины путем использования в каждом цилиндре двухстороннего рабочего процесса. При работе машины в ре>киме двигателя или мотора все происходит в обратной последовательности. Мощность снимается с вала 11, Конструкция поршневой машины как с круглыми, так и с прямоугольными поршнями плунжирного типа экспериментально проверялась в лаборатории технического творчества СГПТУ-ЗЗ г. Ленинграда, Было установлено, что новый бесшзтунный механизм имеет потенциальные возможности для создания керамических адиэбатных двигателей ее базе нового исполни гельного механизма преобразования поступательного движения поршней во вращательное дви>кение вала.

Формула изобретения

1. Поршневая машина с бесшатунным преобразованием возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение рабочего вала или наоборот, содержащая корпус с оппозитно расположенными цилиндрами, в которых размещены двухпоршневые штоки, .связывающие поршни с шейками коленчатого вала, вы полненного из двух или более частей, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения линейного перемещения двухпоршневых штоков без крейцкопфных направляющих, каждая часть коленчатого вала смонтирована в отдельной эксцентриковой втулке с возможностью соосного вращен и всех втулок в

1771513

Составитель И.Алешина

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор О.Стенина

Заказ 3756 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ПроизвОдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 корпусе в противоположных направлениях по отношению друг к другу.

2.Машинапоп,1, отличающая с я тем, что кинематическая связь между частями коленчатого вала осуществлена с использованием шарнирной муфты поступательного движения, а кинематическая связь между эксцентриковыми втулками — с использованием зубчатых колес, связанных с валом, выполняющим функцию входного или выходного звена машины.

3. Машина по пп. 1 и2, о тл и ч а ю щая с я тем, что шарнирная муфта жестко

5 связана с двухпоршневым штоком, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндрах, расположенных под прямым углом к другим цилиндрам.