Сильфонный двигатель Советский патент 1986 года по МПК F01C5/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям с упруго деформируемым элементом на внешнем корпусе, в которых энергия давления рабочего тела преобразуется в энергию вращательного движения, и может быть использовано, например, при конструировании паровых двигателей и двигателей сжатого воздуха. Цель изобретения - обеспечение равномерного одностороннего вращения вала. На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Двигатель содержит две идентичные пары соединенных в противофазе с источниками переменного повышенного и пониженного давлений (не показаны) герметичных сильфонов 1,2 и 3,4 соот ветственно. Сильфоны 1 и 2 прикреплены одними торцами к противоположным стенкам 5 и 6 корпуса 7, а другими торцами - к общей подвижной стенке 8 с разных ее сторон. Сильфоны 3 и 4 аналогично прикреплены одними торцами к противоположным стенкам 9 и 10 корпуса 7, а другими торцами - к общей подвижной стенке 11. Подвижная стенка 8 через шарнирно ус тановленный на пальце 12 корпуса 7 рычаг 13 соединена посредством кулачкового механизма, содержащего кулачок 14 и ролики 15 и 16, с выходным валом 17. Подвижная стенка 11 аналогично через шарнирно установленньш на пальце 18 корпуса 7 рычаг 19 соединена посредством кулачковог механизма, содержащего кулачок 14 и ролики 20 и 21, с выходным валом 17 Пары сильфонов 1,2 и 3,4 расположены зеркально симметрично относитель плоскости, проходящей через ось выходного вала 17. Подвижные стенки 8 и i1 прикреплены каждая к одному концу своего рычага 13 и 19 соответ ственно. На другом конце рычага 13 соосно установлены два конусных рол ка 15 и 16, а на конце рычага 19 два конусных ролика 20 и 21. Кулачо 14 прикреплен к выходному валу 17 и две эксцентричные относительн вала 17 эквидистантные кольцевые внутреннюю и внешнюю беговые дорожк 22 и 23 соответственно. Беговые дорожки 22 и 23 имеют сердцевидную фо му. Каждый из роликов 15,16,20 и 21 прижат к одной из конусньк беговых дорожек 22 и 23 кулачка 14 с возможностью регулирования натяга сопряжения роликов 15,16,20 и 21 с беговыми дорожками 22 и 23 в осевом направлении. На валу 17 для повышения равномерности его вращения закреплен маховик 24. Двигатель работает cлeдyюDц м образом. При подаче рабочего тела повьшенного давления в полости верхних сильфонов 1 и 3 (фиг. 2) и стравливании рабочего тела из полостей нижних сильфонов 2 и 4 подвижная стенка 8 под действием разности давлений поворачивается вместе с рычагом 13 против часовой стрелки, а стенка 11 вместе с рычагом 19 - по часовой стрелке вокруг пальцев 12 и 18 соответственно. При этом ролик 15 прижимается к внешней беговой дорожке 23 и обкатывается по ней, а ролик 20 прижимается к внутренней беговой дорожке 22 и обкатывается по ней, приводя кулачок 14 и через него вал 17 с маховиком 24 во вращение по часовой стрелке. После поворота вала 17 на угол 180 рабочее тело повышенного давления начинает подаваться в полости нижних сильфонов 2 и 4 и стравливаться из полостей верхних сильфонов 1 и 3. Подвижная стенка 8 с рычагом 13 и подвижная стенка 11с рычагом 19 изменяют направление вращения на противоположное. При этом ролик 16 прижимается к внутренней беговой дорожке 22 и обкатывается по ней, а ролик 21 - к внешней беговой дорожке 23 и обкатьшается по ней, поддерживая вращение кулачка 14 и вала 17с маховиком 24 по часовой стрелке. После поворота вала 17 с маховиком 24 на один полный оборот от начального положения описанньй цикл повторяется. Равномерность вращения выходного вала 17 обеспечивается подбором профиля кулачка 14, соответствующего графику изменения перепада давления на подвижных стенках 8 и 11. Формула изобретения Сильфонньй двигатель, содержащий пару соединенных в противофазе с источниками переменного повьппенного и пониженного давлений герметичных сильфонов, прикрепленных одними торцами к противоположньм стенкам кор3

пуса, а другими торцами к общей подвижной стенке с разных ее сторон, причем подвижная стенка через шарнирно установленный на корпусе рычаг соединена посредством механизма с выходньгм валом, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения равномерного одностороннего вращения вала, он дополнительно снабжен идентичной парой сильфонов с подвижной стенкой и рычагом, пары сильфонов расположены зеркально-симметрично относительно плоскости, проходящей

2736134

через ось выходного вала, подвижные стенки сильфонов прикреплены каждая к одному концу своего рычага, механизм выполнен кулачковым, кулачок 5 последнего прикреплен к валу и имеет две эксцентричные относительно вала эквидистантные кольцевые конусные внутреннюю и внешнюю беговые дорожки сердцевидной формы, а на другом

10 конце каждого рычага соосно установлены, по два конусных ролика, каждый из которых прижат к одной из конусных беговых дорожек кулачка.

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в паровых двигателях. Изобретение позволяет обеспечить равномерное одностороннее вращение вала. Рабочее тело по,вышенного давления подают в сильфоны 1 и 3 и стравливают его из силь- фонов 2 и 4. При этом стенка 8 поворачивается с рычагом 13 против часовой стрелки (ЧС), а стенка 11 с рычагом 19 - по ЧС вокруг пальцев 12 и 18 соответственно. Ролик (Р) 15 прижимается к дорожке (Д) 23, а Р 20 прижимается к Д 22. Р обкатыва ются по Д, приводя кулачок 14 и чег рез него вал 17 с маховиком до вращение по ЧС. После поворота вала 17 на угол 180° рабочее тело подают в сильфоны 2 и 4 и стравливают из сильфонов 1 и 3. Стенки 8 и 11 с рычагами 13 и 19 изменяют направление вращения на противоположное. При этом Р 16 прижимается к Д 22, а ролик 21 - к Д 23. Р обкатываются по Д, поддерживая вращение кулачка 14 и вала 17 с маховиком по ЧС. ПОСЛР с « поворота вала 17 с маховиком на один полный оборот от начального (Л положения описанный цикл повторяется. Равномерность вращения вала обеспечивается подбором профиля tfy лачка 14, соответствукщего графику изменения перепада давления на подвижных стенках 8 и 11. 2 ил.