СФЕРОИДАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК F01C9/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам объемного вытеснения переменной производительности, например гидравлическим двигателям и насосам, компрессорам, а также к двигателестроению, в частности к двигателям с переменной степенью сжатия.

Изобретение может быть использовано в качестве бесступенчатых гидропередач, в частности в трансмиссиях.

Известны сфероидальные машины, выполненные на основе основных шарниров. Известны сфероидальные машины, выполненные по а. с. N 918450 - машины Голубева. Данные машины хорошо уравновешены, имеют ровный крутящий момент, однако сложны и имеют много мелких деталей.

Прототип содержит полый сферический корпус, установленный в нем выходной вал с приливом, в котором наклонно расположен подшипниковый узел, дисковую диафрагму, закрепленную в подшипниковом узле и шарнирно связанную с секторной перегородкой, установленной в корпусе с возможностью качания и образованием рабочих камер и окна выполнены в корпусе и поочередно перекрываются приливом вала и диафрагмой.

Прототип имеет простую кинематику, высокие габаритные показатели, небольшие потери на трение, производителен. Однако нерегулируемый рабочий объем ограничивает область применения машины и ухудшает эксплуатационную экономичность.

Целью изобретения является повышение экономичности и расширение эксплуатационных возможностей путем регулирования производительности.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена механизмом регулирования угла наклона подшипникового узла, а в корпусе выполнены впускные и выпускные отверстия с размещенными в них клапанами, расположенные вблизи секторной перегородки, причем подшипниковый узел установлен на валу с возможностью углового перемещения относительно оси, проходящей через центр корпуса. Ось крепления механизма регулирования к подшипниковому узлу смещена относительно оси диафрагмы.

На фиг. 1 изображена машина, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (дополнительная проекция машины); на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 (узел крепления сегмента с диском).

Сфероидальная машина содержит сферический разъемный полый корпус 1, рабочий диск 2 с элементами уплотнения 3 и хвостовиком 4, размещенным в подшипниковом узле 5, имеющем снаружи прямоугольную форму. В валу 6 соосно размещена управляющая тяга 7, вращающаяся вместе с валом 6, и шарнирная тяга 8, шарнирно соединяющая управляющую тягу 7 с подшипниковым узлом 5. Тяга 7 управляется силовым элементом 9 исполнительного механизма 10, закрепленного неподвижно относительно корпуса. Управляющие движения тяге 7 передаются через подшипниковый узел 11. Сегмент 12 скреплен с корпусом 1 через секторный подшипник 13, содержит элементы уплотнения с корпусом и диском и шарнирно скреплен болтами 14 с диском 2 через дистанционные втулки 15 и пальцы 16. В корпусе 1 для обеих рабочих полостей выполнены необходимые проточки и приливы для размещения клапанных механизмов в окнах 17 и 18. Клапаны выполнены по два на каждую полость: впускной и выпускной. На фиг. 1 изображены обратные клапаны с упругой пластиной, например, для вариантов гидронасоса или компрессора.

При вращении вала 6 колебательные круговые движения передаются через подшипниковый узел 5 рабочему диску 2. Диск воздействует на сегмент 12 и тот совершает колебания в продольной плоскости машины. Секторный подшипник 13 фиксирует от вращения сегмент 12 и диск 2. С обеих сторон сегмента 12 обе рабочие полости меняют свой объем асинхронно. При уменьшении угла наклона диска 2 рабочий объем полостей уменьшается. При этом управляющая тяга 7 движется вниз и увлекает за собой шарнирную тягу 8, поворачивая подшипниковый узел 5 и весь диск 2 через хвостовик 4. Пределом уменьшения угла наклона является совмещение оси хвостовика 4 (и оси диска 2) с осью вала 6. При этом рабочий объем и производительность машины равна нулю.

Движением тяги 7, под воздействием исполнительного механизма 10, диск 2 устанавливается на любой промежуточный угол, т. е. изменение производительности машины бесступенчатое и осуществляется в процессе работы машины. Управление осуществляет исполнительный механизм 10 по заранее заданной программе. (56) Авторское свидетельство СССР N 370357, кл. F 01 C 1/32, 1967.

Использование: в машинах объемного вытеснения переменной производительности. Сущность изобретения: в сферическом корпусе с впускным и выпускным отверстиями установлен на подшипниках выходной вал, соединенный с подшипниковым узлом. Дисковая диафрагма шарнирно связана с секторной перегородкой, установленной в корпусе на подшипниках качения с возможностью качения и образованием рабочих камер. В отверстиях размещены клапаны, расположенные вблизи перегородки. Подшипниковый узел установлен на валу с возможностью углового перемещения относительно оси, проходящей через центр корпуса. Ось крепления механизма регулирования угла наклона к узлу смещена относительно оси диафрагмы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. СФЕРОИДАЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая полый сферический корпус с впускным и выпускным отверстиями, установленный в корпусе на подшипниках выходной вал, соединенный с подшипниковым узлом, и дисковую диафрагму, шарнирно связанную с секторной перегородкой, установленной в корпусе на подшипниках качения с возможностью качения и образования рабочих камер, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и расширения эксплуатационных возможностей путем регулирования производительности, машина снабжена механизмом регулирования угла наклона подшипникового узла, во впускных и выпускных отверстиях размещены клапаны, расположенные вблизи секторной перегородки, причем подшипниковый узел установлен на валу с возможностью углового перемещения относительно оси, проходящей через центр корпуса. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что ось крепления механизма регулирования к подшипниковому узлу смещена относительно оси диафрагмы.