АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2006 года по МПК F01B3/04 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в поршневых машинах с передачей движения поршней посредством криволинейных поверхностей.

Известны аксиально-поршневые двигатели (заявка Японии №60-50993, МКИ F 04 B 25/04, опубл.1985 г. и патент РФ №2000441 от 13.05.1991, кл. F 01 В 3/02), содержащие установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, опирающимися посредством шаровых опор на наклонный диск, жестко связанный с валом.

Недостатком такого устройства является высокая металлоемкость и низкий крутящий момент, обусловленные одноходовым преобразовательным механизмом, а также трудоемкость изготовления продольных каналов.

Известен также аксиально-поршневой двигатель (а.с. СССР №477250 от 08.04.1970 г., кл. F 02 G 1/02), содержащий установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, снабженного впускными, выпускными и распределительными окнами, соединенными продольными каналами. Продольные каналы объединены в две группы в чередующемся порядке при помощи радиальных каналов, расположенных как в зоне питания, так и в зоне распределения.

Недостатком такого устройства является трудоемкость изготовления продольных каналов, вынужденное изготовление внутреннего шлицевого соединения по торцам вала вместо традиционных хвостовиков, поскольку сверление продольных каналов требует наличия свободных торцов вала и ограничивается его длиной.

Целью настоящего изобретения является устранение этих недостатков.

Это достигается тем, что в известном аксиально-поршневом двигателе, содержащем установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, снабженного впускными, выпускными и распределительными окнами, соединенными продольными каналами, в заявляемом техническом решении ротор-распределитель выполнен в виде вала с радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими пазами вала. Вал ротора-распределителя можно снабжать одним или двумя хвостовиками.

Изготовление пазов на цилиндрической поверхности вала методом фрезерования и горячая с натягом посадка золотника на вал значительно снижают трудоемкость изготовления ротора-распределителя и позволяют снабжать его хвостовиками.

На фиг.1 изображен аксиально-поршневой двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - ротор-распределитель, продольный разрез; на фиг.3 - ротор-распределитель в зоне распределительных каналов, поперечный разрез; на фиг.4 - то же в зоне впускных и выпускных каналов, поперечный разрез.

В полукорпусах двигателя 1 расположены поршни 2 двухстороннего действия, размещен ротор-распределитель 3 и выполнены отверстия 4 и 5 для подвода сжатого и сброса отработанного воздуха. Ротор-распределитель состоит из вала 6 и жестко, неразъемно установленного на нем золотника 7. На цилиндрической поверхности вала выполнены радиальные 8 и Z-образные продольные 9 пазы, соединяющие сдвинутые по фазе каналы. Золотник снабжен двухсторонней волновой дорожкой 10, кольцевой проточкой 11 и окнами 12, взаимодействующими с соответствующими пазами вала. В цилиндрах полукорпусов в конце хода поршней имеются выхлопные окна 13. Вал ротора-распределителя снабжен хвостовиком 14.

Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом. Сжатый воздух подается в отверстие 4, далее по впускным и распределительным каналам поступает в поршневую полость и давит на поршень 2. Поршень через подшипники взаимодействует с волновой дорожкой 10 ротора-распределителя 3 и приводит его во вращение. В конце хода поршня открывается выхлопное окно 13, и отработанный воздух частично через него и прорези в полукорпусах 1, частично через распределительные и выпускные каналы и отверстие 5 идет в атмосферу.

Заявляемый аксиально-поршневой двигатель изготавливается и испытывается на существующем промышленном оборудовании. Основные узлы проверены на работоспособность.

Результаты патентных исследований и возможность практической реализации заявляемого кумулятивного скважинного перфоратора позволяют установить соответствие его условиям патентоспособности изобретения, а именно новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.

Устройство предназначено для использования в области машиностроения, в поршневых пневматических двигателях. Аксиально-поршневой двигатель содержит установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя. Ротор-распределитель выполнен в виде вала с радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими пазами вала. Вал ротора-распределителя снабжен одним или двумя хвостовиками. Упрощается конструкция и расширяются функциональные возможности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Аксиально-поршневой двигатель, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, снабженного впускными, выпускными и распределительными окнами, соединенными продольными каналами, отличающийся тем, что ротор-распределитель выполнен в виде вала с радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими пазами вала.2. Аксиально-поршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что вал ротора-распределителя снабжен одним или двумя хвостовиками.