Ротативная машина В.И.Голубева Советский патент 1987 года по МПК F02B57/00 

также уменьшение износа упругого зубчатого кольца и повьпиенне долговечности. Устройство содержит корпус , между параллельными внутренними поверхностями -стенок которого находится блок 2 цилиндров кольцевой формы с полостями 3. Поршни 4 разделяют каждую полость на две рабочие камеры 5. Каждый поршень содержит два пальца 6, связанные с кривошипами кривошипных валов 8, а блок цилиндров содержит пальцы 9, свя- занные с валами 11 с тем же эксцентриситетом. Кривошипные валы 8 и 11 связаны с зубчатыми колесами 12 и 13 соответственно, взаимодействующими с упругим зубчатым кольцом 14, В среднем положении поршня 4 относительно цилиндра эксцентриситеты валов 8 и 11 направлены в одну сторону перпендикулярно оси цилиндра. На стенках корпуса 1 находятся

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям и насосам объемного расширения, работающим с сжимаемыми и несжимаемыми рабочими телами, в том числе и к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются подобные машины, например, в транспортных установках..

Цель изобретения - увеличение КПД за счет повышения уравновешенности, а также уменьшение износа упругого зубчатого колеса и повышение долговечности.

На фиг,1 изображено устройство с 8-мю рабочими камерами, продольный разрез; на 4мг,2 - rq же, поперечный разрез; на (|мг,3 - последовательные положения рабочих камер одной полости и конфигурация подводящих и отводящих рабочее тел каналов.

Устройство содержит корпус 1, между параллельными внутренними поверхностями стенок которого находися блок 2 цилиндров, имеющий кольцвую форму и содержащий полости 3, выполненные в виде сквозных танге подводящие и отводящие каналы 15 и 16, а также элементы уплотнения, Рабочий вал 19 зубчатым колесом 20 связан с блоком 2 цилиндров посредством зубчатого венца 2), При работе машины в режиме двигателя рабочее тело через каналы 15 попадает в рабочие камеры 5 и перемещает блок 2 цилиндров и поршни 4 в противоположные стороны. При этом пальцы 6 и 9 приводят валы 8 и 11 во вращательное движение. Все валы 8 и 11, связанные колесами 12 и 13 и кольцом 14, вращаются в разные стороны с равными угловыми скоростями, а каждаш цилиндр и поршень

перемещаются один относительно другого возвратно-поступатель но. Рабочий вал 19 получает вращение, взаимодействуя зубчатым колесом 20 с венцом 21, укрепленным на блоке цилиндров, 5 з,п, ф-лы, 3 ил.

5

0

5

0

циапьных проемов, Порщни 4 разделяют каждую полость на две рабочие камеры 5, объем которых ограничивается стенками корпуса 1, полости 3 и поршнями 4,

Блок 2 цилиндров выполнен в виде сопряженного со стенками корпуса 1 плоского кольцевого тела со сквоз- ными полостями 3 прямоугольного поперечного сечения, а поршни 4 - в виде разделяющих эти полости перемычек,

Кажда1Й поршень 4 содержит два пальца 6, входящие своими концами в торцы кривошипов 7 СООС1Я.1Х кривошипных валов 8, Аналогично блок цилиндров содержит пальцы 9, входящие своими концами с тем же эксцентриситетом в , кривошипы 10 соос- ных кривошипных валов 11, расположенных симметрично относительно каждой пары валов 8,

Кривошипные валы В связаны с кривошипными валами 11 зубчатыми колесами соответственно 12 и 13 посредством промежуточных упругих зубчатых колец 14, Зубчатые кольца 14 внутренней стороной находятся в зацеплении с парой зубчатых колес 12, а

внешней - с зубчатыми колесами 13. Для уменьшения износа зубчатых колец 14 числа зубьев на внешнем и внутреннем венцах равны между собой и некратны числам зубьев колес 12 и 13. На стенках корпуса находятся подводящие и, отводяшие рабочее тело каналы 15 и 16, а также уплотни- тельные элементы 17 рабочих камер и каналов. На поршнях 4 находятся элементы 18 уплотнения, уплотняющие зазор между поршнями 4 и стенками полостей 3. Рабочий вал 19 зубчатым колесом 20 связан с блоком 2 цилиндров посредством установленного на нем зубчатого венца 21. В среднем положении поршня 4 относительно цилиндра (стенок полости 3) эксцентриситеты кривошипных валов 8 и 11 направлены в одну сторону перпендикулярно оси цилиндра.

Машина, например, в режиме двигателя, работает следуюшим образом.

Рабочее тело (например, пар), подаваемое в каналы 15, попадает в подключенные к ним в данный момент рабочие камеры 5.

Расширяясь, рабочее тело перемещает блок 2 цилиндров и поршни 4 в противоположные стороны, при этом пальцы 6 и 9, входящие с равным эксцентриситетом в торцы кривошипов 7 и 10 кривошипных валов 8 и 11, приводят последние во вращательное движение .

Все валы В и 11, связанные между собой соответствующими зубчатыми колесами 12 и 13 и двумя промежуточными зубчатыми кольцами 14, вращаются в разные стороны, с равными угловыми скоростями. Каждая полость 3 и перемычка поршня 4, перемещаясь относительно друг друга возвратно- поступательно , совершают относительно боковых стенок корпуса 1 плоскопараллельное движение по окружностям равного радиуса в противоположных направлениях.

Показанный на фиг.З контур а соответствует положениям рабочих к.а- мер 5 для нижней и верхней полостей 3 при исходном положении блока 2 цилиндров и nepebftii4eK поршня 4, изображенном на фиг.2. При таком положении указанные рабочие камеры 5 отсоединены от каналов 15 и 16. Одновременно к каналам J5 и 16 подключены камеры 5, занимающие положение, показанное контуром Ь и соответствующее положению левой и правой полостей 3 с перемычками поршней 4 (фиг.2). Через половину оборота валов 8 и 11 рабочие камеры 5 прини- мают положения, показанные контурами с и d.,

Фазы распределения рабочего тела определяются формой каналов 15 и 16 и их расположением на траектории

движения рабочих камер 5. В частности, показанная на .3 форма каналов 15 и 16 и расположение уплот- нительных элементов 17 в стенках кор- пуса- ,1 определены периметром траектории движения рабочих камер 5 и их крайними положениями. Рабочий вал 19 получает редуцированное вращение, взаимодействуя зубчатым колесом 20 с зубчатым венцом 21, укрепленным

на блоке 2 цилиндров, совершающем плоскопараллельное,вращательное движение. .

25

Формула изобретения

I. Ротативная машина, содержащая корпус, связанный с рабочим валом, подвижный блок цилиндров с пересекающимися ося ми цилиндров, на котором шарнирно установлены кривошипы параллельных кривошипных валов с равными эксцентриситетами, поршни, шарнирно связанные с поворотными звеньями, и распределительный механизм с размещенными в корпусе каналами подвода и отвода рабочего тела, отличающаяся тем, что, с целью увеличения КПД за счет повышения уравновешенности, поворотные

звенья выполнены в виде кривошипных валов, имеющих эксцентриситет, равный эксцентриситету сривошипных валов блока цилиндров, все кривошипные валы ус-Гановлены в корпусе и

связаны между собой передачей, обеспечивающей синхронное вращение поворотных звеньев и обратное по направлению вращение с той же угловой скоростью кривошипных валов блока

цилиндров, причем в среднем положении поршня относительно цилиндра эксцентриситеты кривошипных валов блока цилиндров и криэошипного вала этого цилиндра направлены в одну

сторону перпендикулярно оси цилиндра, а блок цилиндров кинематически связан с рабочим валом.

2. Ротативная машина по п.I, отличающаяся тем, что

передача, связывающая кривошипные валы, выполнена в виде установленных на кривошипных валах зубчатых колес и упругого зубчатого кольца с внешним и внутренним венцами, причем зубчатые колеса кривошипных валов блока цилиндра зацеплены с внешним венцом, а зубчатые колеса, связанные с кривошипными валами поршней, зацеплены с внутренним вен цом.

3,Ротативная машина по п.2, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения износа упругого зубчатого кольца, числа зубьев на внешнем и внутреннем венцах упругого кольца равны между собой и некратны числам зубьев зубчатых колес установленных на кривошипных валах,

I

4,Ротативная машина по .п.1, отличающая ся тем, что кинематическая связь блока цилиндров с рабочим валом выполнена в виде закрепленного на рабочем валу зубчатого колеса, входящего в зацепление с зубчатым венцом с внутрен-

0

5

ним зацеплением, расположенным на блоке цилиндров,

5,Ротативная машина по пп,1 и 2 отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, каждый поршень установлен на двух кривошипных валах с параллельными кривошипами, все кривошипные валы выполнены в виде жестко установленных в блоке цилиндров и поршнях пустотелых пальцев, входящих своими концами с возможностью вращения во внутренние торцы установленных соос- но в стенках корпуса цапф, снабжен5 ных зубчатым венцом, блок цилиндров выполнен в виде сопряженного со стен ками корпуса плоского кол,ьцевого тела, снабженного сквозными полостями прямоугольного поперечного сечения, а поршни - в виде разделяющих эти полости перемычек,

6,Ротативная машина по пп,1 и 5, отличающаяся тем, что распределительный механизм образован размещением подводящих и отводящих рабочее тело каналов по траектории перемещения полостей и переьычек.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям и насосам объемного расширения, работающим с сжимаемыми и несжимаемыми рабочими телами, в том числе к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются подобные машины, например в транспортных установках. Целью изобретения является увеличение КПД за счет повышения уравновешенности, а (Л to со cp(j.2

д 13 14.7 ff 24 1 в 2 J //II

70 /4 S

J7 Т 2

фи&.1

фие.З