ПОРШНЕВАЯ МАШИНА Советский патент 1997 года по МПК F01B9/02 F04B1/04 

Изобретение относится к поршневым машинам и может быть использовано в компрессоростроении.

Известна поршневая машина, содержащая картер и установленный в нем рабочий вал, имеющий кривошип с эксцентричным каналом, в котором установлен дополнительный вал с выступающим из канала участком, кинематически связанный с поршнями, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах и имеющими штоки с закрепленными на них крейцкопфами, установленными в направляющих, выполненных в расположенных в картере опорах [1]
Недостаток известной поршневой машины значительные габариты, сложность конструктивного выполнения и недостаточно высокая прочность дополнительного вала.

Цель изобретения уменьшение габаритов, упрощение конструкции поршневой машины и повышение прочности дополнительного вала.

Указанная цель достигается тем, что в поршневой машине, содержащей картер и установленный в нем рабочий вал, имеющий кривошип с эксцентричным каналом, в котором установлен дополнительный вал с выступающим из канала участком, кинематически связанный с поршнями, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах и имеющими штоки с закрепленными на них крейцкопфами, установленными в направляющих, выполненных в картере опорах, дополнительный вал установлен в канале посредством подшипников, а его выступающий участок выполнен консольным и снабжен спаренным эксцентриком, взаимодействующим с крейцкопфами. При этом опоры выполнены в виде диска, а направляющие в виде двух пазов прямоугольного сечения, крестообразно расположенных на торцах диска с образованием в месте пересечения сквозного отверстия. В дополнительном вале выполнена осевая расточка и в ней установлен стяжной элемент.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез описываемой поршневой машины; на фиг. 2 вид сбоку и спереди диска с направляющими для крейцкопфов.

Описываемая поршневая машина содержит картер 1 и установленный в нем рабочий вал 2, имеющий кривошип 3, с эксцентричным каналом 4, в котором установлен дополнительный вал 5 с выступающим из канала участком 6, кинематически связанный с поршнями 7, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах 8 и имеющими штоки 9 с закрепленными на них крейцкопфами 10, установленными в направляющих, выполненных в расположенных в картере 1 опорах. При этом дополнительный вал 5 установлен в канале 4 посредством подшипников 11, а его выступающий участок выполнен консольным и снабжен спаренным эксцентриком 12, взаимодействующим с крейцкопфами 10. Опоры выполнены в виде диска 13, а направляющие в виде двух пазов 14 и 15 прямоугольного сечения, крестообразно расположенных на торцах 16 и 17 диска 13 с образованием в месте пересечения сквозного отверстия 18. Дополнительный вал 5 имеет осевую расточку 19 и в ней установлен стяжной элемент 20.

Поршневая машина работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении в цилиндрах 8 поршней 7 вместе со штоками 9 и крейцкопфами 10 последние при взаимодействии с пазами 14 и 15 диска 13 преобразуют возвратно-поступательное движение поршней 7 во вращательное движение спаренного эксцентрика 12, расположенного на консольном участке 6 дополнительного вала 5. Дополнительный вал, вращаясь в подшипниках 11, передает крутящий момент кривошипу 3 рабочего вала 2, вынуждая последний вращаться. Таким образом осуществляется работа поршневой машины как двигателя. При этом стяжной элемент 20 перераспределяет возникающие в дополнительном вале 5 внутренние усилия, преобразуя их из знакопеременных в пульсирующие.

Работа описываемой поршневой машины как компрессора осуществляется в обратном порядке, т. е. вращающий момент от рабочего вала 2 через дополнительный вал 5 в результате взаимодействия пазов 14 и 15 с крейцкопфами 10 при вращении диска 13 преобразуется в возвратно-поступательное движение штоков 9 и связанных с ними поршней 7, последние осуществляют процесс всасывания и сжатия рабочей среды в цилиндрах 8.

Таким образом, такое выполнение поршневой машины позволяет уменьшить габариты, упростить конструкцию и повысить прочность дополнительного вала.

1. Поршневая машина, содержащая картер и установленный в нем рабочий вал, имеющий кривошип с эксцентричным каналом, в котором установлен дополнительный вал с выступающим из канала участком, кинематически связанный с поршнями, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах и имеющими штоки с закрепленными на них крейцкопфами, установленными в направляющих, выполненных в расположенных в картере опорах, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, дополнительный вал установлен в канале посредством подшипников, а его выступающий участок выполнен консольным и снабжен спаренным эксцентриком, взаимодействующим с крейцкопфами.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что опоры выполнены в виде диска, а направляющие в виде двух пазов прямоугольного сечения, крестообразно расположенных на торцах диска с образованием в месте пересечения сквозного отверстия.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности дополнительного вала, в последнем выполнена осевая расточка и в ней установлен стяжной элемент.

1. Поршневая машина, содержащая картер и установленный в нем рабочий вал, имеющий кривошип с эксцентричным каналом, в котором установлен дополнительный вал с выступающим из канала участком, кинематически связанный с поршнями, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах и имеющими штоки с закрепленными на них крейцкопфами, установленными в направляющих, выполненных в расположенных в картере опорах, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, дополнительный вал установлен в канале посредством подшипников, а его выступающий участок выполнен консольным и снабжен спаренным эксцентриком, взаимодействующим с крейцкопфами. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что опоры выполнены в виде диска, а направляющие в виде двух пазов прямоугольного сечения, крестообразно расположенных на торцах диска с образованием в месте пересечения сквозного отверстия. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности дополнительного вала, в последнем выполнена осевая расточка и в ней установлен стяжной элемент.