ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ РОТОРНО-ЛОПАСТНОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F01C1/77 F01C1/07 F01C21/08 F02B53/08 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для производства роторно-лопастных двигателей внутреннего сгорания.

Известен Механизм Кауэрца состоящий из рычагов, жестко связанных с валами лопастей и планетарной зубчатой передачей, состоящей из солнечной шестерни, жестко связанной с корпусом двигателя и сателлитной шестерни, установленной на одном из рычагов. Второй рычаг связан с помощью кривошипно-шатунного механизма с сателлитной шестерней. Соотношение числа зубьев сателлитной и солнечной шестерен равно 1:3 (см. Гуськов Г.Г. Необычные двигатели. - М.: Знание, 1971, с.25).

Недостатками данного роторно-лопастного двигателя является то, что минимальный и максимальный объемы камер при работе образуется в трех точках относительно корпуса, поэтому для реализации четырехкратного цикла требуется механизм газораспределения.

За прототип принят патент (RU 2031248 С1 МПК F04C 2/00, F04C 9/00, F04C 18/00 18.09.1992), содержащий полый корпус, две пары лопастей, далее - лопасти, установленные на соосных валах и делящие полость корпуса на четыре камеры переменного объема, а также механизм связи лопастей, включающий рычаги, жестко связанные с валами лопастей, планетарную зубчатую передачу, состоящую из солнечной шестерни, жестко связанной с корпусом, и сателлитных шестерен, установленных на водиле, связанном с выходным валом и с помощью кривопшпно-шатунного механизма - с рычагами, причем соотношение чисел зубьев сателлитных и солнечной шестерен равно 1:2n.

Недостатком механизма связи лопастей является ненадежность его рычагов, шарниров и жесткой связи рычагов с валами лопастей, маленький ресурс планетарной зубчатой передачи внешнего зацепления, а также большая масса и объем механизма связи лопастей по отношению к массе и объему камеры.

Так, жесткая связь рычагов с валами лопастей подвержена воздействию сильных крутящих сил, направленных перпендикулярно оси вращения соосных валов, что делает ненадежным такую жесткую связь.

Такой вид планетарной зубчатой передачи требует установки сателлитов на двух опорах, что увеличивает размеры механизма связи лопастей, поскольку сателлиты такой зубчатой передачи внешнего зацепления подвержены воздействию больших сил, направленных перпендикулярно оси вращения сателлитов.

Увеличение ресурса планетарной зубчатой передачи внешнего зацепления связано с увеличением размеров зубчатой передачи, а следовательно, и всего механизма связи лопастей.

Увеличение надежности механизма связи лопастей, надежности шарниров и рычагов требует увеличения размеров всех его деталей.

Целью изобретения является повышение надежности и ресурса механизма связи лопастей, уменьшение удельной массы роторно-лопастного двигателя, увеличение его удельной мощности, повышение равномерности движения лопастей и плавности работы зубчатой передачи.

Цель достигается тем, что в роторно-лопастном двигателе, далее двигателе, содержащем полый корпус, две пары лопастей, делящие полость камеры на четыре камеры переменного объема, рычаги, жестко связанные с валами лопастей, сателлитные шестерни, связанные с помощью кривошипно-шатунного механизма с соответствующим рычагом, механизм связи лопастей выполняется двумя установленными с двух торцов камеры планетарными механизмами, водила которых неподвижно соединяются друг с другом, в каждом планетарном механизме имеется один рычаг, шатун и сателлитная шестереня, которая имеет внутреннее зацепление с неподвижным внешним центральным колесом, количество зубьев которого в два раза больше количества зубьев сателлитной шестерни.

Кроме того, сателлитная шестерня устанавливается на водило посредством одной цапфы, например, посредством отверстия, выполненного в центре сателлитной шестерни и цапфы, выполненной на водиле.

Такое устройство механизма связи лопастей, в котором используется внутреннее зацепление, повышает надежность и ресурс механизма связи лопастей, равномерность движения лопастей и плавность работы зубчатой передачи, кроме того, внутреннее зацепление позволяет уменьшить ширину зубчатых колес, а установка сателлитной шестерни на водило посредством одной цапфы позволяет уменьшить ширину механизма связи лопастей, а следовательно, уменьшить массогабаритные размеры механизма связи лопастей, уменьшить удельную массу двигателя и увеличить его удельную мощность.

На Фиг.1 представлен чертеж части двигателя с отображением одной пары лопастей, полости камеры и планетарного механизма.

На Фиг.2 представлен чертеж, отображающий размещение двух планетарных механизмов с двух торцов камеры.

На Фиг.3 представлен чертеж разборки одной из двух частей двигателя.

На Фиг.4 представлен чертеж кривопшпно-шатунного механизма.

На Фиг.5 представлен чертеж двигателя без камеры.

Роторно-лопастной двигатель, далее - двигатель, содержит полый корпус 1 (Фиг.1), две пары лопастей, далее лопасти 2 (Фиг.5), делящие полость камеры на четыре камеры переменного объема, рычаги 3 (Фиг.3) жестко связанны с валами лопастей 2, и два установленных с двух торцов камеры планетарных механизмов 4 (Фиг.1), сателлитные шестерни 5 (Фиг.4) которого имеют внутреннее зацепление с неподвижным внешним центральным колесом 6 (Фиг.3) и связаны с помощью кривопшпно-шатунного механизма с соответствующим рычагом.

Водила 7 двух планетарных механизмов неподвижно соединяются друг с другом.

Количество зубьев внешнего центрального колеса 6 в два раза больше количества зубьев сателлитной шестерни 5.

Неподвижное соединение водил 7 двух планетарных механизмов выполняется неподвижным соединением валов 8, каждый из которых выполняется одной деталью с водилом или имеет неразъемное соединение с ним.

Сателлитная шестерня 5 устанавливается на водило 7 посредством одной цапфы, например посредством отверстия, выполненного в центре сателлитной шестерни и цапфы, выполненной на водиле 7.

Работа двигателя выполняется одновременной работой двух рабочих поверхностей каждой лопасти.

Двигатель работает по четырехтактному циклу и за один полный оборот выходного вала в камере двигателя производится два рабочих цикла, при этом работа производится между двумя парами лопастей, неравномерно вращающимися в одном направлении. Такое движение лопастей выполняется механизмом связи лопастей.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Публикация Гуськов Г.Г. Необычные двигатели. - М.: Знание, 1971, с.25.

2. Патент RU 2031248 С1, МПК F04C 2/00, F04C 9/00, F04C 18/00 18.09.1992.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-лопастной двигатель содержит полый корпус, две пары лопастей, рычаги и сателлитные шестерни. Две пары лопастей делят полость камеры на четыре камеры переменного объема. Рычаги жестко связаны с валами лопастей. Сателлитные шестерни связаны с помощью кривошипно-шатунного механизма с соответствующим рычагом. Механизм связи лопастей выполняется двумя установленными с двух торцов камеры планетарными механизмами. Водила планетарных механизмов неподвижно соединяются друг с другом. В каждом планетарном механизме имеется один рычаг, шатун и сателлитная шестерня. Сателлитная шестерня имеет внутреннее зацепление с неподвижным внешним центральным колесом. Количество зубьев центрального колеса в два раза больше количества зубьев сателлитной шестерни. Сателлитная шестерня устанавливается на водило посредством одной цапфы, например, посредством отверстия, выполненного в центре сателлитной шестерни, и цапфы, выполненной на водиле. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса механизма связи лопастей, а также увеличение удельной мощности двигателя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Роторно-лопастной двигатель, далее - двигатель, содержащий полый корпус, две пары лопастей, делящие полость камеры на четыре камеры переменного объема, рычаги, жестко связанные с валами лопастей, сателлитные шестерни, связанные с помощью кривошипно-шатунного механизма с соответствующим рычагом, отличающийся тем, что механизм связи лопастей выполняется двумя установленными с двух торцов камеры планетарными механизмами, водила которых неподвижно соединяются друг с другом, в каждом планетарном механизме имеется один рычаг, шатун и сателлитная шестерня, которая имеет внутреннее зацепление с неподвижным внешним центральным колесом, количество зубьев которого в два раза больше количества зубьев сателлитной шестерни.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что сателлитная шестерня устанавливается на водило посредством одной цапфы, например, посредством отверстия, выполненного в центре сателлитной шестерни, и цапфы, выполненной на водиле.