Объемно-вытеснительная машина

 

Использование: в устройствах преобразования энергии: двигателях, компрессорах, насосах и т.п., в приводных механизмах которых применен кривошип с наклонным к оси вращения кривошипа шипом. Сущность изобретения: объемно-вытеснительная машина содержит приводной механизм, снабженный неподвижной базой, соосно расположенными в базе цапфами, установленным на цапфах с возможностью поворота вокруг их оси коромыслом, смонтированной на коромысле с возможностями относительного поворота вокруг оси, перпендикулярной оси цапф, и переносного поворота вместе с коромыслом вокруг оси цапф крестовиной, закрепленным в базе с возможностью вращения вокруг собственной оси, расположенной перпендикулярно к оси цапф, валом с выполненным на нем консольным кривошипом и присоединенным к кривошипу наклонно к оси вала шипом, связанным с крестовиной с возможностью относительного вращения вокруг оси, перпендикулярной к оси поворота крестовины относительно коромысла и совпадающей с собственной осью шипа, причем все оси возможных поворотов и вращений пересекаются в общей точке. Отличие состоит в присоединении шипа к кривошипу шаровым шарниром и связи шипа с крестовиной с возможностью относительного смещения вдоль собственной оси. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии: двигателям, компрессорам, насосам и т.п. в приводных механизмах которых применен кривошип с наклонным к оси вращения кривошипа шипом.

Известна объемно-вытеснительная машина, содержащая приводной механизм, снабженный неподвижной базой, соосно расположенными в базе цапфами, установленным на цапфах с возможностью поворота вокруг их оси коромыслом, смонтированной на коромысле с возможностями относительного поворота вокруг оси, перпендикулярной к оси цапф, и переносного поворота вместе с коромыслом вокруг оси цапф крестовиной, закрепленным в базе с возможностью вращения вокруг собственной оси, перпендикулярной к оси цапф, валом, консольно выполненным на валу кривошипом и присоединенным к кривошипу наклонно к оси вала шипом, связанным с крестовиной с возможностью относительного вращения вокруг оси, перпендикулярной к оси поворота крестовины относительно коромысла и совпадающей с собственной осью шипа, причем все оси возможных поворотов и вращений пересекаются в общей точке (SU, авт. св. N 1694934, кл. 6 F 01 B 3/02, 1991).

Недостатком известной конструкции является наличие избыточных связей в приводном механизме, что повышает требования к точности изготовления и сборки, повышая стоимость изготовления и снижая долговечность.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, являются уменьшение стоимости за счет снижения требований к точности изготовления и сборки и увеличение долговечности.

Данная задача достигается объемно-вытеснительной машиной, содержащей приводной механизм, снабженный неподвижной базой, соосно расположенными в базе цапфами, установленным на цапфах с возможностью поворота вокруг их оси коромыслом, смонтированной на коромысле с возможностями относительного поворота вокруг оси, перпендикулярной к оси цапф, и переносного поворота вместе с коромыслом вокруг оси цапф крестовиной, закрепленным в базе с возможностью вращения вокруг собственной оси, перпендикулярной к оси цапф, валом, консольно выполненным на валу кривошипом и присоединенным к кривошипу наклонно к оси вала шипом, связанным с крестовиной с возможностью относительного вращения вокруг оси, перпендикулярной к оси поворота крестовины относительно коромысла и совпадающей с собственной осью шипа, причем все оси возможных поворотов и вращений пересекаются в общей точке, а шип присоединен к кривошипу шаровым шарниром, а с крестовиной шип связан с возможностью относительного смещения вдоль собственной оси.

На фиг.1 представлен продольный разрез приводного механизма объемно-вытеснительной машины, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Приводной механизм объемно-вытеснительной машины содержит неподвижную базу 1, которая может быть образована одной деталью типа станины, корпуса, картера и т.п. или несколькими деталями с конфигурацией и количеством разъемов, определяемыми технологичностью изготовления и сборки. В базе 1 соосно относительно общей оси Б расположены цапфы 2. Цапфы 2 могут быть выполнены как конструктивные элементы, изготовленные заодно с базой 1, так и в виде отъемных деталей, причем по методу инверсии могут быть отнесены к коромыслу 3. Коромысло 3 установлено на цапфах 2 с возможностью поворота вокруг их оси Б, при этом пары вращения могут быть оформлены как подшипники качения и скольжения, а само коромысло как монолитная деталь или составная конструкция.

На коромысле 3 с возможностью относительного поворота вокруг оси В, перпендикулярной к оси Б цапф 2, смонтирована крестовина 4, определяемая как изделие, содержащее поверхности вращения, расположенные по разные стороны от точки О пересечения двух их осей В и Д. Крестовина 4 может быть как монолитной, так и составной деталью. Пары вращения крестовины 4 относительно коромысла 3 могут быть выполнены подшипниками качения или скольжения, размещенными либо в коромысле, либо в крестовине, либо комбинированно. Крестовина 4 имеет возможность совершать переносный поворот совместно с коромыслом 3 вокруг оси Б цапф 2.

В базе 1 закреплен с возможностью вращения вокруг собственной оси Г, перпендикулярной к оси Б цапф 2, вал 5 с выполненным на нем консольным кривошипом 6. Вал 5 может быть закреплен в базе 1 посредством подшипников качения или скольжения, а кривошип 6 может быть выполнен как заодно с валом 5, так и насадным с возможностью передачи вращающего момента.

К кривошипу 6 наклонно к оси Г вала 5 присоединен шип 7, причем присоединение выполнено шаровым шарниром 8. Шип 7 связан с крестовиной 4 возможностью относительного вращения вокруг оси Д, перпендикулярной к оси В поворота крестовины 4 относительно коромысла 3 и совпадающей с собственной осью шипа 7, а также с возможностью относительного смещения вдоль собственной оси Д. Пары вращения шипа 7 относительно крестовины 4 могут быть выполнены подшипниками качения или скольжения, а осевая подвижность шипа 7 относительно крестовины 4 может быть обеспечена, например, конструкцией подшипникового узла.

Все оси возможных поворотов Б и В и вращений Г и Д пересекаются в общей точке О.

Объемно-вытеснительная машина работает следующим образом.

Вращение вокруг оси Г вала 5, а вместе с ним кривошипа 6 и наклонного к оси Г вала 6 типа 7 посредством сложного движения крестовины 4, состоящего из качаний вокруг осей Б и В, преобразуется в качательное движение вокруг оси Б коромысла 3. Последнее может быть использовано для привода, например, поршней, например, посредством шатунов, соединенных с поршнями и коромыслом 3.

Приводной механизм обратим, т. е. ведущим может быть как вал 5, так и коромысло 3.

Имеющиеся при изготовлении деталей и сборке механизма неточности размеров и взаимного расположения сопряженных поверхностей вызывают непересечение осей Б, В, Г и Д в точке О. Шаровой шарнир 8 и осевая подвижность шипа 7 относительно крестовины 4 позволяют исключить избыточные связи из механизма и компенсировать непересечение осей Б, В, Г и Д в точке О. При этом требования к точности изготовления и сборки могут быть снижены, что уменьшает стоимость машины. Одновременно устраняются вызываемые неточностями изготовления и сборки дополнительные нагрузки на механизм, чем увеличивается его долговечность.

Формула изобретения

Объемно-вытеснительная машина, содержащая приводной механизм, снабженный неподвижной базой, соосно расположенными в базе цапфами, установленных на цапфах с возможностью поворота вокруг их оси коромыслом, смонтированной на коромысле с возможностью относительного поворота вокруг оси, перпендикулярной оси цапф, и переносного поворота вместе с коромыслом вокруг оси цапф крестовиной, закрепленным в базе с возможностью вращения вокруг собственной оси, перпендикулярной оси цапф, валом, консолью выполненным по валу кривошипом и присоединенным к кривошипу наклонно к оси вала шипом, связанным с крестовиной с возможностью относительного вращения вокруг оси, перпендикулярной оси поворота крестовины относительно коромысла и совпадающей с собственной осью шипа, причем все оси возможных поворотов и вращений пересекаются в общей точке, отличающаяся том, что шип присоединен к кривошипу шаровым шарниром, а с крестовиной связан с возможностью относительного смещения вдоль собственной оси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2