ПОРШНЕВАЯ МАШИНА Российский патент 1997 года по МПК F01B1/08 F02B75/32 

Изобретение относится к машинам объемного вытеснения газа или жидкости, содержащим механизм встречного или расходящего движения поршней в цилиндрах, расположенных преимущественно в одной плоскости, и может быть использовано в насосах, компрессорах и двигателях.

Наиболее близкой к изобретению является поршневая машина, содержащая корпус, механизм встречного или расходящего движения поршней в цилиндрах, выполненный в виде смонтированной в корпусе центральной втулки, которая несет два кривошипных вала, шарнирно связанных с поршневыми штоками или с плунжерами [1]
Однако эта машина имеет большие габариты и невысокую производительность.

Задачей, решаемой с помощью данного изобретения, является повышение производительности поршневой машины при обеспечении ее компактности.

Данная задача решается за счет усовершенствования механизма преобразования встречного или расходящегося движения поршней во вращательное движение входного или выходного звена.

Изобретение поясняется чертежом.

Поршневая машина содержит корпус 1, в котором смонтирована центральная втулка 2, несущая два кривошипных вала 3 и 4. Вал 3 имеет жесткую связь с зубчатым колесом 5, находящимся в планетарном зацеплении с неподвижным колесом 6, а вал 4 имеет жесткую связь с зубчатым колесом 7, находящимся в планетарном зацеплении с неподвижным колесом 8. Шейка кривошипного вала 4 шарнирно связана с двупоршневым штоком 9, расположенным в оппозитно установленных цилиндрах 10. Шейка кривошипного вала 3 шарнирно связана с двупоршневым штоком 11, расположенным в оппозитно установленных цилиндрах 12. Центральная втулка 2 жестко связана с большой шестерней 13, которая через малую шестерню имеет связь с валом 14 и выполняет роль входного или выходного звена в машине.

Работает поршневая машина следующим образом. При работе в режиме насоса или компрессора втулка 2 в корпусе 1 совершает вращение с помощью входного вала 14. При этом кривошипные валы 3 и 4 с помощью зубчатых колес 5,6 и 7,8 совершают планетарное движение по круговой орбите и одновременно согласованно поворачивают валы 3 и 4 во втулке 2. В связи с тем, что эксцентриситет отверстий во втулке 2 равен размеру плеч кривошипов, то поршневые штоки 9 и 11 совершают встречное или расходящее движение в цилиндрах 10 и 12, без бокового прижима поршней к зеркалу цилиндров. При этом ход поршней будет равен четырем эксцентриситетам отверстий во втулке 2. С целью разгрузки зубчатых колес 5 и 7 от реактивного давления их диаметр может быть больше половины диаметра неподвижных колес 6 и 8.

При работе в режиме мотора или двигателя все происходит в обратной последовательности мощность снимается с вала 14. При этом почти весь крутящий момент с двух кривошипных валов 3 и 4 передается втулке 2, а не зубчатым колесам 5 и 7, которые выполняют роль синхронизаторов поворота валов 3 и 4 во втулке 2. Таким образом, по отношению к ромбическому приводу согласованного вращения трех исполнительных звеньев в корпусе, используемому в известной машине, описанный гипоциклический зубчатый привод значительно компактней по габаритам, что имеет существенное значение для транспортных машин. По производительности и надежности он также имеет существенные преимущества. Например, привод является вращательным, а не возвратно-поступательным.

Использование: в машиностроении при усовершенствовании поршневых насосов, компрессоров и двигателей. Сущность изобретения: машина состоит из корпуса, в котором смонтирована центральная втулка, несущая два кривошипных вала, шейки которых шарнирно связаны с поршневыми штоками. Кривошипные валы имеют привод согласованного вращения во втулке, выполненный в виде зубчатого гипоциклического механизма, содержащего два подвижных зубчатых колеса, каждое из которых имеет жесткую связь с кривошипным валом, и два неподвижных зубчатых колеса, имеющих жесткую связь с корпусом. Втулка играет роль входного или выходного звена в машине. 1 ил.

Поршневая машина, содержащая корпус, механизм встречного или расходящего движения поршней в цилиндрах, выполненный в виде смонтированной в корпусе центральной втулки, которая несет два кривошипных вала, шарнирно связанных с поршневыми стоками или с плунжерами, отличающаяся тем, что привод согласованного вращения трех исполнительных звеньев в корпусе выполнен в виде зубчатого гипоциклического механизма, содержащего два подвижных колеса, жестко связанных с кривошипными валами, и два неподвижных колеса, жестко связанных с корпусом, притом втулка, несущая кривошипные валы, выполняет роль входного или выходного эвена.