ПОРШНЕВАЯ МАШИНА Российский патент 2000 года по МПК F01B9/04 F02B75/32 

Изобретение может быть применено в машиностроении, а более конкретно в производстве поршневых двигателей, насосной и компрессорной техники.

В настоящее время известны конструкции поршневых машин с рабочим валом, имеющим зубчатый сектор, который попеременно входит в зацепление с симметрично расположенными зубчатыми рейками ползуна (шатуна). Однако они включают в себя сложные, недостаточно надежные устройства, обеспечивающие изменения направления движения зубчатых реек (ползунов, шатунов) в В.М.Т. и в Н.М.Т. (нижней мертвой точки).

Наиболее близкой по технической сущности является поршневая машина (патент N 2076925, автор: Коцюба С.В., дата публикации: 10.04.1997 г., бюл. N 10). Недостатком прототипа является возможность свободного перемещения поршня относительно вала в мертвых точках, когда зацепление зубчатого сектора с зубчатой рейкой отсутствует.

Данное изобретение направлено на создание конструкции поршневой машины с высокой степенью надежности и большим моторесурсом.

На фиг. 1 изображена поршневая машина в В.М.Т. Поршневая машина представляет собой рабочий вал 1 с зубчатым сектором 2; противовесом зубчатого сектора 3; двумя направляющими штифтами 4, расположенными на противовесе 3; двумя кулачками 5 и поршень с шатуном 6, имеющим зубчатые рейки 7, 8, две направляющие канавки 9 и два паза 10 для кулачков 5. Для обеспечения равномерности распределения нагрузки на рабочий вал и поршень плоскости направляющих канавок 9 и пазов 10 для кулачков 5 расположены по обе стороны от зубчатого сектора. На фиг.2 изображен вид поршневой машины слева.

В В. М.Т. зубчатый сектор 2 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 7. При движении поршня вниз рейка 7 осуществляет вращение зубчатого сектора 2 с валом 1 против часовой стрелки. Расположенный на валу 1 кулачок 5 поворачивается и, взаимодействуя с пазом 10 шатуна, обеспечивает более надежное зацепление зубчатого сектора 2 с зубчатой рейкой 7 шатуна. Штифты 4 вала 1 при этом перемещаются по канавкам 9 шатуна 6. При достижении Н.М.Т. кулачки 5 выводят из зацепления зубчатую рейку 7, одновременно обеспечивая совместно со штифтами 4 заданное положение шатуна 6 по отношению к валу 1. В результате дальнейшего вращения вала 1 зубчатый сектор 2 входит в зацепление с зубчатой рейкой 8 и, вращаясь, перемещает шатун 6 вверх. Перемещение шатуна от Н.М.Т. к В.М.Т. аналогично перемещению от В.М.Т. к Н.М.Т.

Такая конструкция поршневой машины обеспечивает высокий КПД, высокую степень надежности и большой моторесуресурс.

Машина предназначена для использования в двигателестроении, насосной и компрессорной технике. Машина содержит рабочий вал с зубчатым сектором и противовесом с двумя направляющими штифтами, два кулачка и поршень с шатуном, имеющим зубчатые рейки, две направляющие канавки и два паза для кулачков. Изменение направления движения шатуна обеспечивается направляющими штифтами совместно с кулачками, расположенными на противовесе зубчатого сектора и на рабочем валу. Изобретение обеспечивает создание конструкции высоконадежной поршневой машины с большим моторесурсом за счет равномерного распределения нагрузки на рабочий вал и поршень. 2 ил.

Поршневая машина, содержащая шатун, выполненный в виде двух симметрично расположенных зубчатых реек, и вал с зубчатым сектором, отличающаяся тем, что вал снабжен противовесом зубчатого сектора с направляющими штифтами и кулачками по обе стороны зубчатого сектора, а шатун выполнен с канавками для взаимодействия с направляющими штифтами противовеса зубчатого сектора и пазами для взаимодействия с кулачками вала.