Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (или наоборот) в поршневых машинах Советский патент 1962 года по МПК F04B1/12 

Известны Механизмы для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала (или паоборот) при помощи наклонного диска, укрепленного па вращающемся валу поршневых -машин с цилиндрам-и, расположенными по окружности параллельно оси вала.

Однако е известных механизмах распределение усилий и нагрузок такОВо, что детали имеют значительный износ, снижающий механический к.п.д. передачи.

Цель изобретения - устранение осевых усилий па вал и его подшипники п снижение давления на стенки цилиндров ооршневой мащяны.

Для этого на валу свободно установлена муфта с двумя сферическими поди ипниками; один из подшипников охватывает неподвижную шаровую опору, а другой - взаимодействует с плавающей сферической втулкой, надетой на цилиндрическую поверхность эксцентрика, жестко укрепленного на валу на некотором расстоянии от центра щаровой опоры.

Благодаря такому конструктивному выполнению описываемый ме :анизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (или наоборот) в поршневых мащинах имеет малые габариты и вес; характеризуется высокой надежностью и долговечностью конструкции, простотой -изготовления и Меньшей стоимостью. Сокращение трущихся деталей, разгрузка порщней двигателя от боковых усилий повышает механический к.п.д. установки, уменьшает износ поршня и стенок цилиндров, сокращает расход дефицитных подшипниковых материалов.

№ 149530- 2 На чертеже изображен описываемый механизм в продольном осевом разрезе.

В корпусе / помещен в подшипниках 2 и 5, закрепленных крышками 4 и 5, вал 6. Вокруг вала параллельно его оси расположены цилиндры 7 и 5 первой и второй ступеней компрессора. Число цилиндров может быть любым.

В торце корпуса 1 с (помошыо хвостовика 9 (представляюш.его одно целое с шаровой опорой) и гайки 10 жестко установлена неподвижная шаровая опора 11. Через цилиндрическое отверстие внутри шаровой опоры 11 проходит вал 6. На валу с помощью шпонки 12 л ;естко установлен эксцентрик 13, на который надета плавающая сферическая втулка 14. Втулка вращается относительно эксцентрика 13 или вместе с ним, а также может перемещаться вдоль оси эксцентрика. Плаваю-, щая сферическая втулка имеет усеченную с двух сторон сферическую поверхность.

Неподвижную сферическую поверхность щаровой опоры // охватывает сферический подщипник, состоящий из двух половин 15 и 16, жестко Прикрепленных с помощью болтов 17 к одному концу свободно установленной муфты 18. По окружности муфты 18 жестко расположены пальцы 19. К другому концу муфты 18 прикреплен при помощи болтов 20 второй сферический нодщипник, состоящ-ий из двух половин 21 и 22. Этот подшипник охватывает сферическую поверх-ность плавающей сферической втулки 14.

Свободные концы пальцев 19 входят в подшипники цилиндрических втулок 23 « имеют относительные перемещения как вокруг, так и вдоль оси подшипника цилиндрической втулки 23. Цилиндрические втулки 23 помещаются в подшипниках крестовин 24 и также имеют относительные перемещения как вокруг, так и вдоль оси подшипника крестовины 24.

Поршни 25 первой ступени и поршни 26 второй ступени, расположенные на одной оси соответствующих цилиндров 7 и 8, присоединены к крестовине 24 с помощью щтоков 27 и 28, имеющих сферические соединения 29 и 30 с поршнями.

При врашении вала 6 эксцентрик 13, жестко укрепленный на валу, с помощью муфты 18 с двумя сфернческими подшинниками, пальцев 19, цилиндрических втулок 23, крестовин 24 и штоков 27 и 28 сообщает возвратно-поступательное движение всем поршням обеих ступеней, которые производят всасывание и сжатие воздуха.

Муфта 18 приводится в движение эксцентриком 13, жестко установленным на валу 6. Сферический подшипник, состоящий из двух половнн 15 и 16, охватывающий неподвижную сферическую новерхность шаровой опоры 11, вместе с концом муфты 18 и жестко установленными на ней пальцами 19, совершает круговое качательное движение покруг шаровой опоры 11.

Второй сферический подшипник, состоящий из двух половин 21 и 22, жестко прикрепленный к другому концу муфты 18, созершас-т круговое качательное движение относительно сферической поверхности плавающей сферической втулки 14.

Осевые давления, возникающие вдоль оси вала 6 (под действием сжимаемого воздуха, инерционных сил поршней 25, 26 н других деталей, имеющих возвратно-поступательное движение), воспринимаются шаровой опорой 11, а потому вал 6, эксцентр-ик /5 и плавающая сферическая втулка 14 пе испытывают осевых давлений.

Возникающие поочередно в цилиндрах силы нормального давления на стенки цилиндров, создаваемые муфтой 18 и распределяющиеся в.

каждый момент между всеми цилиндрами 7 и 8, составляют для каждого из них незначительную величину. При этом в течение одного оборота вала поршень в каждом цилиндре оказывает давление на стенки поочередно по всему периметру цилиндра, что значительно снижает давление на их стенки, а также сокращает износ цилиндров и поршней и делает его равномерным.

Применение описываемого механизма, кроме двигателей внутреннего сгорания, поршневых генераторов газа и компрессоров, возможно в многошпиндельных прессах, насосах и особенно в мощных многоцилиндровых машинах.

Предмет изобретения

Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (или наоборот) в поршневых машинах с цилиндрами, расположенными по окружности параллельно оси вала, в котором муфта, установленная на валу, взаимодействует с поршнями цилиндров, имеющими возвратно-поступательное движение, отличающийся тем, .что, с целью устранения осевых усилий на вал и его подпшппики и значительного снижения давления на стенки цилиндров, на валу свободно установлена муфта с двумя сферическими подшипниками, один из которых охватывает неподвижную шаровую опору, « на некотором расстоянии от центра шаровой опоры размещен жестко укрепленный на валу эксцентрик, на цилиндрической поверхности которого надета плавающая сферическая втулка, взаимодействующая с другим сферическим подшипником муфты.

- 3 -№ 149530