ПОРШНЕВАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК F01B9/00 

Изобретение относится к машинам объемного вытеснения газа или жидкости, содержащим бесшатунный механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение рабочего вала или наоборот.

Известны поршневые машины с бесшатунным механизмом преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение рабочего вала, основанного на способе гипоциклического перемещения двух точек окружности (цапф), установленных на плоскостях зубчатого колеса, которое находится внутри другого, причем диаметр внутреннего колеса выполнен больше половины диаметра наружного.

Предлагаемая поршневая машина отличается тем, что с целью предотвращения перекоса зубчатых колес и упрощения конструкции наружное зубчатое колесо закреплено неподвижно на корпусе, а внутреннее жестко связано с коленчатым валом, смонтированным в отверстии втулки параллельно и эксцентрично оси ее вращения в корпусе, причем шейки кривошипов коленчатого вала имеют шарнирную связь с поршневыми штоками, расположенными по обе стороны торцовой плоскости втулки.

На фиг.1 показана поршневая машина с механизмом преобразования движения поршней и рабочего вала; на фиг.2 - то же, вид по осевому сечению.

Машина содержит корпус 1, в цилиндрическом отверстии которого установлена втулка 2, несущая коленчатый вал 3 с концевыми шейками 4 и 5, расположенными по обе стороны торцовой плоскости втулки 2. Вал 3 имеет жесткую связь с зубчатым колесом 6, находящимся во внутреннем зацеплении с неподвижным колесом 7. Шейка 4 коленчатого вала 3 имеет шарнирную связь с двупоршневым штоком 8, расположенным по одну сторону торцовой плоскости втулки 2, а шейка 5 имеет такую же связь с двупоршневым штоком, но расположенным под прямым углом к штоку 8 с другой стороны втулки 2.

Когда поршневая машина работает в режиме компрессора или гидронасоса, во вращение приводится втулка 2, а когда в режиме двигателя или гидромотора, то мощность снимается с втулки 2, поскольку процесс преобразования движений происходит в обратной последовательности. Такая конструкция не требует крейкопфного механизма для поршневых штоков, поскольку исключает образование перекосов в зубчатом зацеплении, так как шейки 4 и 5 кривошипов находятся не на плоскости зубчатого колеса, как в известной конструкции, а на валу 3, смонтированном во втулке 2. При этом эксцентриситет отверстия втулки 2 всегда равен плечу кривошипов вала 3. Отсутствие линейных направляющих для поршневых штоков (крейцкопф) не только упрощает конструкцию поршневой машины, но позволяет вообще отказаться от штоков путем использования не двух, а одного поршня плунжерного типа.

Использование: в машиностроении, при проектировании поршневых двигателей, насосов или компрессоров. Сущность изобретения: машина содержит корпус 1, две пары оппозитно расположенных цилиндров с поршнями, соединенными попарно штоками 8, и механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала 3, выполненный в виде колес 6 и 7. Колесо 7 закреплено на корпусе 1, а колесо 6 - на валу 3, шейки 4 и 5 которого шарнирно связаны со штоками 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ПОРШНЕВАЯ МАШИНА, содержащая корпус, две пары оппозитно расположенных цилиндров, установленные в них поршни, попарно соединенные со штоками, и механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала или наоборот, выполненный в виде двух зубчатых колес внутреннего зацепления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения перекоса зубчатых колес и упрощения конструкции, наружное зубчатое колесо закреплено неподвижно на корпусе, а внутреннее зубчатое колесо жестко связано с коленчатым валом, смонтированным в отверстии втулки параллельно и эксцентрично оси ее вращения в корпусе, причем шейки кривошипов коленчатого вала имеют шарнирную связь с поршневыми штоками, расположенными по обе стороны торцевой плоскости втулки. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что, с целью разгрузки зубьев колес от реактивного давления, внутреннее колесо имеет диаметр больше половины диаметра наружного колеса.