Двигатель с внешним подводом теплоты Советский патент 1992 года по МПК F02G1/43 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты, работающих по циклу Стирлинга.

Известен двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус с размещенными в нем по меньшей мере тремя цилиндрами, поршни, каждый из которых расположен в одном из цилиндров и разделяет объем цилиндра на горячую и холодную полости, нагреватели, регенераторы и холодильники, установленные по одному в каждой из магистралей, соединяющей холодную полость одного цилиндра с горячей полостью другого цилиндра, механизм

привода, соединяющий поршни с выходным валом, герметизирующий элемент привода каждого поршня, причем механизм привода выполнен в виде качающегося элемента, а герметизирующий элемент - в виде эластичной перегородки.

: В известном двигателе выполнение механизма привода в виде косой шайбы приводит к увеличению габаритов двигателя.

Цель изобретения - уменьшение габаритов.

Это достигается тем, что двигатель дополнительно снабжен цилиндрической осью и шарнирным подшипником, качающийся элемент выполнен с кольцевой выборкой, цилиндрическая ось укреплена в

ю о001CJ

о

центре выборки и установлена в .шарнирный подшипник, последний закреплен в корпусе, причем качающийся элемент одним концом с помощью пальца соединен с каждым поршнем, а другим концом через цилиндрическую ось - с выходным валом, эластичная перегородка установлена в кольцевой выборке между качающимся элементом и корпусом, причем центр качания качающегося элемента совпадает с центром шарнирного подшипника.

На чертеже показан один из цилиндров двигателя с механизмом привода.

Двигатель с внешним подводом теплоты содержит корпус 1 с размещенными в нем по меньшей мере тремя цилиндрами, поршни 2, каждый из которых расположен в одном из цилиндров и разделяет объем цилиндра на горячую и холодную полости, Горячая полость одного цилиндра соедине- на магистралью с установленными в ней по одному нагревателем, регенератором, холодильником (не показаны), с холодной полостью другого цилиндра. Механизм привода, выполненный в виде качающегося элемента

3,соединяет поршень 2 с выходным валом

4.Качающийся элемент 3 выполнен с кольцевой выборкой, а герметизирующий элемент в виде эластичной перегородки 5 установлен в кольцевой выборке между ка- чающимся элементом 3 и корпусом 1. Цилиндрическая ось 6 укреплена в центре выборки и установлена в шарнирный подшипник 7, который закреплен в корпусе 1. При этом центр качания качающегося эле- мента 3 совпадает с центром шарнирного подшипника 7, Цилиндрическая ось 6 другим концом установлена в подшипнике 8, а выходной вал 4 установлен в подшипниках

9, закрепленных в корпусе 1. Качающийся элемент 3 одним концом с помощью сферической опоры 10 и пальца 11 соединен с каждым поршнем 2.

Двигатель работает следующим образом.

При движении поршня 2 вверх рабочее тело вытесняется из горячей полости одного цилиндра в холодную полость другого цилиндра, проходя последовательно нагреватель, регенератор и холодильник. При этом рабочее тело оставляет часть теплоты в регенераторе, получая ее при обратном перемещении. Между горячей и холодной полостями цилиндров возникает перепад давлений. Равнодействующая сил давления рабочего тела воздействует на каждый поршень 2 и через сферическую опору 10 и

палец 11 передается на качающийся элемент 3. Тангенциальная по отношению к выходному валу 4 составляющая равнодействующей силы через цилиндрическую ось 6 качающегося элемента 3 и подшипник 8 создает на выходном валу 4 крутящий момент. При этом цилиндрическая ось 6 качающегося элемента 3 совершает регулярную прецессию. Составляющая равнодействующей силы, направленная вдоль оси выходного вала 4, воспринимается шарнирным подшипником 7 и передается на корпус 1. Для разгрузки эластичной перегородки 5 от скручивающих усилий палец 11 качающегося элемента 3 перемещается в направляющем пазу корпуса 1.

Таким образом, использование качающегося элемента, одним концом с помощью пальца соединенного с каждым поршнем, а другим концом через цилиндрическую ось связанного с выходным валом, позволяет уменьшить габариты двигателя.

Формула изобретения Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий корпус с размещенными в нем по меньшей мере тремя цилиндрами, поршни, каждый из которых расположен в одном из цилиндров и разделяет объем цилиндра на горячую и холодную полости, нагреватели, регенераторы и холодильники, установленные по одному в каждой из магистралей, соединяющей .холодную полость одного цилиндра с горячей полостью другого цилиндра, механизм привода, соединяющий поршни с выходным валом, герметизирующий элемент привода каждого поршня, причем механизм привода выполнен в виде качающегося элемента, а герметизирующий элемент - в виде эластичной перегородки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, двигатель дополнительно снабжен цилиндрической осью и шарнирным подшипником, качающийся элемент выполнен с кольцевой выборкой, и цилиндрическая ось укреплена в центре выборки и установлена в шарнирный подшипник, последний закреплен в корпусе, а другим концом через цилиндрическую ось связан с выходным валом, причем качающийся элемент одним концом с помощью пальца соединен с каждым поршнем, эластичная перегородка установлена в кольцевой выборке между качающимся элементом и корпусом, причем центр качания качающегося элемента совпадает с центром шарнирного подшипника.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты, работающих по циклу Стирлинга. Двигатель содержит корпус 1 с размещенными в нем по меньшей мере тремя цилиндрами, поршни 2, каждый из которых расположен в одном из цилиндров. Механизм привода, выполненный в виде качающегося элемента 3, соединяет поршень с выходным валом 4. Цилиндрическая ось 6 укреплена в центре выборки качающегося элемента и установлена в шарнирный подшипник 7, который укреплен в корпусе. При этом центр качания качающегося элемента совпадаете центром шарнирного подшипника. Герметизирующий элемент в виде эластичной перегородки 5 установлен в кольцевой выборке между качающимся элементом и корпусом. Равнодействующая сил давления рабочего тела воздействует на каждый поршень 2 и передается на качающийся элемент 3. Тангенциальная составляющая равнодействующей силы через цилиндрическую ось 6 создает на выходном валу 4 крутящий момент. Т.о. использование качающегося элемента, одним концом соединенного с каждым поршнем, а другим концом через цилиндрическую ось связанного с выходным валом, позволяет уменьшить габариты двигателя. 1 ил.