Поршневая машина Советский патент 1991 года по МПК F01B3/02 F01B9/04 

Изобретение относится к поршневым машинам объемного расширения, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности.

На фиг. 1 изображена поршневая машина, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5, 7, 8, 10 - варианты сопряжения кронштейна качающейся втулки с поршнем; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 5; на фиг, 9 - узел I на фиг. 5.

Поршневая машина содержит корпус 1, цилиндры 2 и 3 с полыми поршнями 4 с днищами 5, размещенными в цилиндрах 2, 3 оппозитно с образованием между ними рабочих камер 6. Машина содержит выходной вал 7 с жестко закрепленными на нем косыми кривошипами 8, качающиеся втулки 9, установленные на кривошипах 8 на под-. шипниковых опорах 10, а также кронштейны 11, шарнирко связанные с поршнями 4 и жестко - с втулками 9. Кроме того, машина снабжена цапфами 12, закрепленными на корпусе 1. качающимися коромыслами 13, установленными на цапфах 12 и охватывающими кронштейны 11 с образованием опор- ных участков 14, и мембранами 15, установленными под днищами 5 поршней 4 с возможностью герметизации внутренней полости последних. Цилиндры 2, 3 закрыты со стороны торцов крышками 16, поршни выполнены сдвоенными с днищами 5, обращен ыми в противоположные стороны, установлены Б цилиндрах 2,3с образованием дополнительных рабочих камер 17 между днищами 5 поршней 4 и крышками 16 цилиндров 2, 3 и имеют направляющие 18 в виде отверстия с осью, перпендикулярной продольной оси поршней 4 и лежащей в плоскости, проходящей через продольные оси вала 7 и поршней 4. Ползуны 19 размещены в направляющих 18, а шарниры 20 - в

сл

с

а ю

ю ы

ползунах 19, причем поршни 4 выполнены со ступенями меньшего диаметра со стороны шарниров 20, а ступени разного диаметрасопряженыпереходнымпрофилированным участком 21. Ось качания коромысел 13 перпендикулярна плоскости, проходящей через продольные оси вала 7 и поршней 4, а днища 5 последних, крышки 16 и участок 22 цилиндров 2 и 3 между поршнями 4 выполнены из жаропрочного материала. Между опорными участками 14 коромысел 13 и кронштейнов 11 установлены подшипниковые вкладыши 23.

В первом варианте исполнения направляющие 18 выполнены прямоугольного сечения (фиг, 5, 7), а кронштейны 11 - со сферическими головками по концам, которые могут быть выполнены из двух частей в виде грибовидных элементов 24, а ползуны 19 - составными также из двух частей 25, охватывающих головку.

Цилиндрические выступы 2& грибовидных элементов 24 введены в отверстия 27 кронштейнов 11.

Во втором варианте исполнения направляющие 18 и ползуны 19 имеют цилиндрическую форму (фиг, 2), в последних диаметрально противоположно выполнены продольные пазы 28, а на концах кронштейнов 11 - введенные в пазы 28 вилки 29, охватывающие ползуны 19 и связанные с ними посредством пальца 30, пропущенного через ползун 19 и расположенного во втулке 31.

Для подачи смазки к трущимся поверхностям в коромыслах 13, кронштейнах 11, ползунах 19 и вкладышах 23 выполнены каналы 32, 33 и канавки 34. Кроме того, в каналах сферических головок кронштейнов 11 установлены самодействующие обратные клапаны 35, а ползуны 19 снабжены кольцевыми канавками 36 и 37 со стороны направляющих 18 и головок (фиг. 5), в которых размещены уплотнения 38-41.

В третьем варианте исполнения в ползунах 19 со стороны направляющей 18 выполнены карманы 42 с размещенными в них телами качения. В качестве тел качения могут быть использованы ролики 43 или пластины 44 с торцовыми цилиндрическими опорными поверхностями (фиг, 7, 8, 9).

Кроме того, профилированный участок 21 поршней 4 может быть выполнен или коническим (фиг. 1), или в виде плоских наклонных лысок 45 (фиг. 3), равномерно расположенных по окружности и разделенных между собой участками цилиндрической поверхности 46.

Поршневая машина в качестве двухтактного дизельного двигателя работает следующим образом.

При вращении вала 7 качающиеся втулки 9 с кронштейнами 11 совершают колебательное движение, которое через шарниры 20, состоящие из пальцев 30, втулок 31 и ползуна 19, преобразуются в возвратно-поступательное движение поршней 4. При

0 максимальном объеме рабочих полостей в цилиндрах 2, 3 происходит продувка через окна 47 и 48 с выпуском отработавших газов через окна 49. В конце процесса сжатия осуществляется впрыск топлива через фор5 сунки 50, 51, происходит самовоспламенение смеси и процесс расширения при обратном ходе поршня 4. При этом осевые усилия от поршней воспринимаются кронштейнами 11, а реакция от крутящего момен0 та вала 7 качающимся коромыслам 13 через подшипник 23 и цапфы 12 передается на корпус 1.

Формула изобретения

1. Поршневая машина, содержащая

5 корпус, по меньшей мере один цилиндр с двумя полыми поршнями с днищами, размещенными в цилиндре оппозитно с образова- нием между ними рабочей камеры, выходной вал с жестко закрепленными на

0 нем косыми кривошипами, качающиеся втулки, установленные на кривошипах на подшипниковых опорах, а также кронштейны, шарнирно связанные с поршнями и жестко - с зтулками, отличающаяся тем,

5 что, с целью повышения экономичности и надежности, машина снабжена цапфами, закрепленными на корпусе, качающимися коромыслами, установленными на цапфах и охватывающими кронштейны с образовани0 ем опорных участков, и мембранами, установленными под днищами поршней с возможностью герметизации внутренней полости последних, цилиндр закрыт со стороны торцов посредством крышек, поршни

5 выполнены сдвоенными с днищами, обращенными в противоположные стороны, установлены в цилиндре с образованием дополнительных рабочих камер между днищами поршней и крышками цилиндров и

0 имеют направляющие в виде отверстия с осью, перпендикулярной продольной оси поршня и лежащей в плоскости, проходящей через продольные оси вала и поршней, ползуны размещены в направляющих, а

5 шарниры - в ползунах, причем поршни выполнены со ступенями меньшего диаметра со стороны шарниров, ступени разного диаметра сопряжены переходным профилированным участком, ось качения коромысел перпендикулярна плоскости, проходящей

через продольные оси вала и поршней, а днища последних, крышки и участок цилиндра между поршнями выполнены из жаропрочного материала.

2.Машина по п. 1,отличающаяся тем, что она снабжена подшипниковыми вкладышами, размещенными между опорными участками коромысел и кронштейнами.

3.Машина по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что направляющие выполнены прямоугольного сечения, кронштейны - со сферическими головками по концам, а ползуны - составными из двух частей, охватывающих головку.

4.Машина по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что на концах кронштейнов выполнены отверстия, а каждая из головок образована двумя грибовидными элементами с цилиндрическими выступами, введенными в отверстие.

5.Машина по п. 1 или 2, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что направляющие и ползуны имеют цилиндрическую форму, в последних диаметрально противоположно выполнены продольные пазы, а-на концах кронштейнов - введенные в пазы вилки, охватывающие ползуны и связанные с ними посредством пальца, пропущенного через ползун и расположенного во втулке.

6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что в коромыслах, кронштейнах, ползунах и вкладышах выполнены маслоподводя- щие каналы и канавки.

7 Машина по п. 6, отличающаяся тем, что, она снабжена самодействующими обратными клапанами, размещенными в каналах ползунов, и уплотнениями, установленными в кольцевых канавках, выполненных в ползуне со стороны направляющих и головок.

8.Машина по пп. 1-7, отличающая- с я тем, что в ползунах со стороны направляющей выполнены карманы с размещенными в них телами качения,

9.Машина по п.8, отличающаяся тем, что тела качения выполнены в виде пластин с торцовыми цилиндрическими опорными поверхностями.

10.Машина по п. 8, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что тела качения выполнены в виде роликов.

11.Машина попп. 1-10, отличающая с я тем, что переходной профилированный участок выполнен коническим

12.Машина по пп. 1-10, отличающаяся тем, что переходной профилированный участок снабжен по окружности плоскими наклонными лысками, разделенными участками цилиндрической

nORepvHOCTM.

96Щ

СО

VQW

Изобретение относится к поршневым машинам объемного расширения, преимущественно к двигателям внутреннего сгора- ния. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности. Поршневая машина содержит корпус,цилиндры (Ц), два оппозитно расположенных полых сдвоенных поршня (П), установленных в Ц с образованием рабочих полостей между П и дополнительных рабочих полостей между П и крышками Ц Причем днища П крышки к средние участки Ц выполнены из жаропрочного материала. При работе машины-двигателявнутреннегосгорания возвратно-поступательное движение П переходит в качательное движение кронштейна с качающейся втулкой и коромысла и затем - во вращзтельнсе движение вэла. Реактивный момент от вращения вала принимает на себя корпус машины через цапфы, жестко связанные с ним, и установленное на цапфы коромысло. 11 з.п. ф-ты, 10 ил

91

SiS 3

в-в

19

7 8 Фие.14

4J Я // 2

/ / /

42

Фие.9

1 Я Г 35374

И / / /

Фие.6

44 19;; %t

/II

Фае. 10