Зубчато-кулисная поршневая машина Российский патент 2022 года по МПК F01B9/04 

Данная зубчато-кулисная поршневая машина относится к двигателестроению, производству различных энергетических установок, компрессоров, насосов. Новизна изобретения заключается в упрощении механизма преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот без коленчатого вала, что уменьшает габариты двигателя, повышает надежность, мощность, дает экономию в эксплуатации, легкость в изготовлении по сравнению с другими ДВС. Исключение КШМ устраняет ряд его существенных недостатков: КШМ конструктивно сложен, коренные шатунные шейки требуют системы смазки под давлением. При вращении коленчатого вала возникают боковые силы, которые прижимают поршни к стенкам цилиндров, что тем самым вызывает потери энергии. Из-за трения возникает износ стенок цилиндров, поршневых колец и поршней.

Близким по технической сути является патент № RU 2483216 МПК F01В 9/06 «Полушестеренно-реечная поршневая машина», номер заявки 2012.100114/06 от 10.01.2012 г., опубликован 27.05.2013. Недостатком такого технического решения является малая надежность и износостойкость деталей: полушестерен и рейки. Очевидно, что детали, изготовленные из легированной стали приводят к увеличению веса, что в свою очередь создает другие технические проблемы.

Технической задачей изобретения является:

повышение надежности, уменьшение трения, снижение энергозатрат, увеличение КПД работы самого двигателя, уменьшение габаритов, простоту изготовления по сравнению с другими. Вышеуказанные цели реализуются следующим путем: Зубчато-кулисная поршневая машина содержит корпус в котором зафиксированы цилиндры, в корпусе установлены опорные подшипники, валы, зубчатые колеса, ролики, кулиса, поршни. На фиг. 1 в корпусе 10 два идентичных зубчатых колеса 1,3 (имеют одинаковое число зубьев) вращаются на двух идентичных осях 7, на зубчатых колесах есть пальцы 9, на которые надеты ролики 6, относительно друг друга синхронизированные под углом 90 градусов, промежуточное связующее зубчатое колесо 2 располагается между этими двумя колесами 1,3 и жестко зафиксировано с выходным валом 8, оно одновременно является редуктором. Кулиса 4 жестко соединена с поршнями 5, расположенными оппозитно и имеет два радиальных паза.

На фиг. 2, вращаясь на осях 7, зубчатые колеса 1,3 по очереди роликами 6 захватывают кулису 4 за пазы и перемещают ее с поршнями 5. Кулиса 4 движется возвратно-поступательно, кинематическая схема замыкается. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение выходного вала 8 - движение происходит без использования обычного коленчатого вала. Кулиса движется возвратно-поступательно, кинематическая схема замыкается.

Источники информации

А.Э. Симсон, А.З. ХОМИЧ и другие. Двигатели внутреннего сгорания. Тепловые дизели, газотурбинные установки. Машиностроение, 1968.

Изобретение относится к двигателестроению, производству энергетических установок, компрессоров, насосов. Зубчато-кулисная поршневая машина содержит корпус 10, в котором зафиксированы цилиндры. В корпусе 10 установлена опорные подшипники, выходной вал 8, два идентичных зубчатых колеса 1 и 3, связующее зубчатое колесо 2, ролики 6, кулиса 4, поршни 5. Колеса 1, 3 имеют одинаковое число зубьев. На колесах 1, 3 установлены пальцы 9, на которые надеты ролики 6, синхронизированные относительно друг друга под углом 90 градусов. Колесо 2 расположено между колесами 1, 3, жестко зафиксировано с валом 8 и является редуктором. Кулиса 4 жестко соединена с поршнями 5, расположенными оппозитно. Кулиса 4 имеет два радиальных паза. Колеса 1, 3 вращаясь по очереди роликами 6, захватывают кулису 4 за пазы и перемещают кулису 4 с поршнями 5. Кулиса 4 движется возвратно-поступательно, замыкая кинематическую схему. Изобретение направлено на повышение надежности, уменьшение трения, снижение энергозатрат, увеличение КПД работы, уменьшение габаритов, простоту изготовления. 2 ил.

Зубчато-кулисная поршневая машина, состоящая из корпуса, в котором зафиксированы цилиндры и установлены опорные подшипники, валы, зубчатые колеса, ролики, кулиса, поршни, отличающаяся тем, что отсутствует зубчатая рейка, вместо нее два идентичных зубчатых колеса, имеющих одинаковое число зубьев, на зубчатых колесах есть пальцы, на которые надеты ролики, относительно друг друга синхронизированные под углом 90 градусов, связующее зубчатое колесо располагается между этими двумя колесами и жестко зафиксировано с выходным валом, оно является редуктором, кулиса жестко соединена с поршнями, расположенными оппозитно, кулиса имеет два радиальных паза, вращаясь, зубчатые колеса по очереди роликами захватывают кулису за пазы и перемещают кулису с поршнями, кулиса движется возвратно-поступательно, тем самым кинематическая схема замыкается.