Объемная поршневая машина Советский патент 1983 года по МПК F02B75/26 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в компрессорах расширительных машин и двигателях внутреннего сгорания.

Известна объемная поршневая машина, содержаш.ая неподвижный цилиндр, поршень со штоком, шатун, шарнирно связанный верхней головкой со штоком, а нижней - с коленчатым валом, снабженным шеками, и направляюший механизм для штока поршня 1.

Недостаток известной машины заключается в том, что она не обладает достаточной надежностью, не обеспечивает точной прямолинейности перемеш,ения штока поршня и может в связи с этим применяться только в малонагруженных двигателях.

Цель изобретения - повышение надежности механизма путем компенсации боковых нагрузок при сохранении прямолинейности перемешения штока поршня.

Поставленная цель достигается тем, что в объемной поршневой машине, содержашей неподвижный цилиндр , поршень со штоком, шатун, шарнирно связанный верхней головкой со штоком, а нижней - с коленчатым валом, снабженным щеками, и направляюший механизм для штока поршня, последний выполлен в виде колец, размещенных с возможностью скольжения на щеках коленчатого вала, ползуна, установленного в горизонтальных направляющих, и равноплечих коромусел, шарнирно соединенных одним концом с верхней головкой шатуна, а другим - с ползуном, причем середина коромысел шарнирно соединена с кольцами.

На фиг. 1 показана принципиальная схема объемной поршневой машины; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

В цилиндре 1 установлен поршень 2 со штоком 3. Шток поршня 3 соединен с шатуном 4 осью 5. По обе стороны шатуна на этой же оси 5 расположены коромысла 6, концы которых шарнирно соединены с ползуном 7 посредством оси 8, на концах которой установлены опоры 9 и 10, размещенные в боковых пазах горизонтальных направляющих 11. Середина коромысел 6 шарнирно соединена общей осью 12 с кольцами 13,

установленными на цилиндрических поверхностях смежных щек 14 коленчатого вала. Оба кольца 13 зафиксированы от осевого перемещения на щеках 14 и имеют возможность Свободного вращения относительно поверхностей щек. Шатун 4 соединен с нижней щейкой 15 коленчатого вала. Цилиндр 1 сверху закрывается крышкой цилиндра

16,в которую ввернута запальная свеча

17,если объемная поршневая машина представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Выходной вал 18 служит для отбора мошности или для поворота кривошипа.

Объемная поршневая машина работает следующим образом.

При движении поршня 2, например, под действием расширяющихся газов, образовавшихся при сгорании горючей смеси в камере сгорания, центр шарнира, соединяющего щток поршня 3 с верхней головкой шатуна 4, будет совершать точное прямолинейное движение вследствие того, что шток поршня 3 соединен с направляюшим механизмом, образованным двумя коромыслами б, шарнирно соединенными с ползуном 7 и с охватывающими щеки кольцами 13. Такие направляющие механизмы могут

5 использоваться в высоконагруженных двигателях, при этом обеспечивается больщой ход поршня, что дает возможность использовать его в мощных малооборотных двигателях. Кроме того, обеспечивается точное прямолинейное перемещение поршня, значительно сокрашаются габаритные размеры движения по высоте и нисколько не увеличиваются габаритные размеры двигателя в осевом направлении, сокращается размер щатуна, а следовательно, его инерционные

силы. 5

Если один конец коромысла 6 будет перемещаться вместе с ползуном 7 в горизонтальных направляющих корпуса объемной порщневой машины, а точка, лежащая в

0 середине коромысла, длина которого равна 2R, будет перемещаться по окружности с радиусом R, то центр шарнира, соединяющего шток поршня 3 и концы коромысла 6, будет перемещаться строго по прямой MN (фиг. 1), где R - радиус качания оси

5 12 кольца 13.

ОБЪЕМНАЯ ПОРШНЕВАЯ МАШИНА, содержащая неподвижный цилиндр, поршень со штоком, шатун , шарнирно связанный верхней головкой со штоком, а нижней - с коленчатым валом, снабженным щеками, и направляющий механизм для штока поршня, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности механизма путем компенсации боковых нагрузок при сохранении прямолинейности перемещения щтока поршня, направляющий механизм выполнен в виде колец, размещенных с возможностью скольжения на щеках коленчатого вала, ползуна, установленного в горизонтальных направляющих, и равноплечих коромысел, щарнирно соединенных одним концом с верхней головкой шатуна, а другим - с ползуном, причем середина коромысел шарнирно соединена с кольцами. (/) 00 СХ) сд