Поршневая машина Советский патент 1983 года по МПК F04B39/06 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается охлаждения поршневых машин.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической суш,ности и достигаемому результату является поршневая машина, содержащая цилиндр с всасываюш.им и нагнетательным клапанами и крышкой, имеюш.ей основные всасываюш,ую и нагнетательную полости, и установленный в цилиндре поршень 1.

Недостатком известной поршневой машины является невысокий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД поршневой машины.

Указанная цель достигается тем, что в поршневой машине, содержаш,ей цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и крышкой, имеющей основные всасывающую и нагнетательную полости, и установленный в цилиндре поршень, крышка снабжена дополнительными всасываюпХей и нагнетательной полостями и вращающимся цилиндрическим золотником, имеющим продольные проточки и сообщенные с ними радиальные каналы, сообщаемые при вращении золотника с основными и дополнительными полостями и клапанами, причем всасывающий клапан снабжен подпружиненным толкателем с храповой собачкой, а золотник - взаимодействующей с ней звездочкой.

На фиг. 1 схематично изображена поршневая мащина, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Поршневая машина содержит цилиндр 1 с всасывающим и нагнетательным клапанами 2 и 3 и крышкой 4, имеющей основные всасывающую и нагнетательную полости 5 и 6, и установленный в цилиндре 1 поршень 7. Крышка 4 снабжена дополнительными всасывающей и нагнетательной полостями 8 и 9 и вращающимся цилиндрическим золотником 10, имеющим продоль.ные проточки 11 и 12 и сообщенные с ними радиальные каналы 13-16, сообщаемые при вращении золотника 10 с основными и дополнительными полостями 5-9 и клапанами 2 и 3, причем всасывающий клапан 2 снабжен подпружиненным 17 толкателем 18 с храповой собачкой 19, а золотник 10 - взаимодействующей с ней звездочкой 20.

Машина работает следующим образом.

При ходе поршня 7 к верхней мертвой точке рабочий газ сжимается в цилиндре 1 и нагнетается через клапан 3, радиальный канал 13, проточку 11, канал 15 и полость 6 потребителю. После прохождения верхней

мертвой точки поршень 7 движется в обратном направлении, создавая в цилиндре 1 разрежение, в результате чего клапан 3 закрывается, а всасывающий клапан 2 с толкателем 18, преодолевая упругое сопротивление пружины 17, движется в направлении нижней мертвой точки. В это время храповая собачка 19 поворачивает звездочку 20 и вместе с ней золотник 10 в положение, при котором происходит совмещение продольной проточки 12 с дополнительной всасывающей полостью 8 и через последнюю и далее через канал 16, проточку 12 и радиальный канал 14 жидкость поступает в цилиндр 1. При этом канал 15, сообщенный с продольной проточкой 11, совмещается с дополнительной нагнетательной полостью 9. После процесса всасывания жидкости поршень 7 начинает двигаться к верхней мертвой точке. При этом клапан 2 вместе с толкателем 18 под действием давления

Q жидкости перемещается в одном направлении с поршнем и перекрывает всасывание поршневой машины, а храповая собачка 19 проскакивает зубец звездочки 20, не приводя во вращение золотник 10. При дальнейшем ходе поршня 7 к верхней мертвой

5 точке жидкость вытесняется из цилиндра через клапан 3, канал 13, продольную проточку 11, радиальный канал 15 и дополнительную нагнетательную полость 9 потребителю жидкости.

0 После прохождения верхней мертвой точки поршень 7 движется в обратном направлении. При этом в цилиндре 1 создается разрежение, клапан 3 закрывается, а клапан 2 с толкателем 18 двигаются в одном направлении с поршнем. При этом в

результате взаимодействия храповой собачки 19 и звездочки 20 происходит поворот золотника 10 таким образом, что цилиндр 1 сообщается с источником рабочего газа через канал 14, продольную проточку 12,

Q канал 16 и нижнюю часть основной всасывающей полости 5, а потребитель рабочего газа - с помощью канала 13 - через продольную проточку 11, канал 15 и нижнюю часть основной нагнетательной полости 6,

5 Затем цикл повторяется.

Таким образом, такое выполнение порщневой машины позволяет попеременно заполнять цилиндр машины то жидкостью, то газом, обеспечивая тем самым эффективное охлаждение сжимаемого рабочего газа и уплотнение поршня, что дает возможность повысить КПД поршневой машины.

ПОРШНЕВАЯ МАШИНА, содержащая цилиндр с всасывающим и нагнетательным клапанами и крышкой, имеющей основные всасывающую и нагнетательную gt /,/ полости и установленный в цилиндре поршень, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, крышка снабжена дополнительными всасывающей и нагнетательной полостями и вращающимся цилиндрическим, золотником, имеющим продольные проточки и сообщенные с ними радиальные каналь1, сообщаемые при вращении золотника с основными и дополнительными полостями и клапанами, причем всасывающий клапан снабжен подпружиненным толкателем с храповой собачкой, а золотник - взаимодействующей с ней звездочкой. г