Поршневая машина Советский патент 1992 года по МПК F01B13/00 F02B57/00 

с/

С

Использование: двигателестрое- ние. Сущность изобретения: поршневая машина содержит корпус с радиально расположенными цилиндрами 6 и поршнями. В корпусе установлен коленчатый вал, на кривошипной иейке которого размещена втулка со штоками. Ытоки соединены с поршнями. Цилиндры установлены в корпусе с возможностью вращения относительно оси симметрии цилиндров и кинематически связаны с коленнатым валом. Оси симметрии внзгт- реиних полостей цилиндров смещены относительно осей симметрии цилиндров на величину, равную половине ,радиуса кривошипа. Оси симметрии штоков смещены относительно оси симметрии поршней на величину, равную половине радиуса кривошипа. Поршни установлены на штоках с возможностью вращения относительно последних. При вращении коленвала цилиндры и поршни вращаются в противоположные стороны с одинаковыми угловыми скоростями. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к поршневым машинам и монет быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания пневмодвигателя, гидродвигателя, компрессора или насоса.

Известна поршневая машина, содер-- жащая корпус, ротор с цилиндрами, поршни, кинематически соединенные с выходнымtBanoM. ,

Известная поршневая машин а имеет -( недостаточную долговечность вследствие большой нагрузки поршня на стен- ки цилиндра.

Наиболее близким техническим решением является поршневая машинаt содержащая неподвижный корпус по меньшей мере г четырьмя радиально расположенными цилиндрами, механизм распределения рабочей среды, поршни.

размещенные в цилиндрах, коленчатый вал, втулку со штоками, установленную на коленчатом валу, причем штоки соединены с поршнями.

Недостатком известной машины является большая нагрузка поршня на стенки цилиндра,,

Цель изобретения - повышение долговечности путем снижения давления на стенки цилиндров

Поставленная цель достигается ,тем, что цилиндры кинематически свя- запы с коленчатым валом с возможностью вращения относительно осей симметрии цилиндров, оси симметрии внутренних полостей цилиндров смещены относительно осей симметрии цилиндров на величину, равную половине радиуса кривошипа коленчатого паVJ

СЯ

ГО

ю о о

ла, оси симметрии штоков смещены

относительно осей симметрии поршня на величину, равную половине радиуса кривошипа, а поршни установлены на штоках.с возможностью вращения относительно последних. Кроме того, поршневая машина содержит механизм распределения рабочей среды, выполненный в виде торцового кулачка, установленного на неподвижном корпусе со смещением относительно оси симметрии подвижного цилиндра и подпружиненный клапан с толкателем, установленный в подвижном цилиндре с возможностью взаимодействии толкателя клапана с кулачком.

На фиг. 1 показана машина, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. исполнения.

17529904

необходимо сохранить, в маховики 11 залиты свинцовые противовесы 12. Механическая часть данной машины

10

3 - машина, вариант 20

при выполнении ее, к примеру, в качестве ДВС, работает еле дующим об раз ом Предположим - в первом цилиндре (фиг. 1) происходит рабочий ход. Пор шень 5, двигаясь влево, вращает коле вал против часовой стрелки, при этом цилиндры 6 тоже будут вращаться. : А так как Горизонтальные штоки 4 будут не только двигаться влево, но и опускаться, то они будут поворачиват J5 свои поршни в противоположные стороны OTHocHtenbHo вращения цилиндров 6 При повороте на 90° ось симметрии 0 совпадает с осью симметрии 0. Затем при работе уже левого цилиндра цикл повторяется. Другие (вертикальные) штоки, ,цилиндры выполняют те же движения, чтохи эти горизонтал ные , но только с отставанием на 90

Поршневая машина содержит следующие основные части. В корпусе f, имеющем крестообразную форму, установлен коленвал 2. На его крив ошипной шейке установлены с возможностью вращения втулка 3, на которой жестко закреплены (показано - выполнено заодно целое) штоки 4. На концах штоков установлены в подшипниках с возможностью вращения поршни 5. Ось каждого штока 4 смещена относительно оси симметрии поршня на(величину, равную половине радиуса кривошипа. В целях уравновешивания давления рабочего тела на поршнях могут быть выполнены приливы,- как показаны Горизонтальные поршня на фиг, 1. Поршни 5 установлены в своих цилиндрах б. Ос.ь симметрии внутренней полости 02 каждого цилиндра смещена относительно оси„. симметрия щши НДР а О-t на величину, равную половине радиуса кривошипа. -Цилиндры 6 установлены в корпусе 1 с возможностью вращения на радиальных н упорных подшипниках,- Для их балансировки ;в утолщенной их части выполнены полости 7. .lla валу 2 закреплена коническая, шестерня 8, которая находится в зацепленда с коническими - шестернями 9 f выполненными на цилиндрах б, (или жестко закрепленных на них). Для балансировки кривошипной шейки коленвала, втулки 3, штоков 4 с установленными на них поршнями 5 ; коленвал оснащен противовесами 10. В случае недостаточности их веса, так как минимальные габариты машины

0

при выполнении ее, к примеру, в качестве ДВС, работает еле дующим об раз ом. Предположим - в первом цилиндре (фиг. 1) происходит рабочий ход. Поршень 5, двигаясь влево, вращает коленвал против часовой стрелки, при этом цилиндры 6 тоже будут вращаться. : А так как Горизонтальные штоки 4 будут не только двигаться влево, но и опускаться, то они будут поворачивать 5 свои поршни в противоположные стороны OTHocHtenbHo вращения цилиндров 6„ При повороте на 90° ось симметрии 0 совпадает с осью симметрии 0. Затем при работе уже левого цилиндра цикл повторяется. Другие (вертикальные) штоки, ,цилиндры выполняют те же движения, чтохи эти горизонтальные , но только с отставанием на 90

5

0

5

0

5

0

5

поворота вала. Значит при вращении коленвала цилиндры б тоже вращаются с этой же узловой скоростью в одну сторону, а поршни 5 вращаются с та- , кой же угловой скоростью в противоположную сторону. На фиг. 3 эксцентриситет расположения отверстия в поршне 5 под шток 4 заменен на дополнительный цилиндр 13. На фиг. 3 показана машина при выполнении ее в качестве двухтактного ЛВС с принудительным выпуском газов из- камеры сгорания. ДВС по фиг. 3 состоит из тех же основных деталей 1-12. Но только в этой машине цилиндр 6 установлен с возможностью вращения в дополнительном цилиндре 13, который выполнен по аналогии с цилиндром 6, имеет возможность вращения. В этом , случае каждый шток 4 установлен по Цёйтру свЬего поршня 5. Шток 4 может крепиться жёстко в поршне, а может, как показано на фиг, 3, устанавливаться в поршне на подшипниках, что исключит круговое скольжение поршня относительно своего цилиндра0 Для управления|клапанами с толкателями 14 принудительного выпуска отработанных газов на кдрпусё установлены торцовые кулачки 15о

Работа данного двухтактного ДВС осуществляется следующим образом. .

В положении, показанном на фиг.3, в данной камере сгорания происходит рабочий ход - поршень движется влево. При этом вращается коленвал, но так

как штоки опускаются, то пращлются и цилиндры б и 13, причем - в разные Q стороны. При повороте коленляла на 90 центральная линия штокon 4 соппадает с центром вращения цилиндра 13. В этом положении порртнь откроет впускные окна, цилиндр начнет наполняться рабочей смесью, а клапан 14 за счет кулачка 15 выпустит отработанные газы. При работе данного ДВС при вращении коленвала с постоянной скоростью цилиндры 6 и 13 тоже будут вращаться вокруг своих центральных осей тоже с постоянной скоростью, но в разные стороны относительно друг друга.

Формула изобретения

А

с поршнями, отличающаяся . тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения давления на стенки цилиндров, последние кинематически связаны с коленчатым валом с возможностью вращения - сительно осей симметрии цилиндров, оси симметрии внутренних полостей цилиндров смещены относительно осей симметрии цилиндров па величину, равную половине радиуса кривошипа коленчатого вала, оси симметрии штоков смещены относительно осей симметрии

5 поршней на величину, равную половине радиуса кривошипа, а поршни установлены на штоках с возможностью вращения относительно последних. 2. Машина поп, 1, о т л и ч а0 ю щ а я с я тем, что механизм распределения содержит торцовый кулачок, установленный на неподвижном корпусе со смещением относительно оси симметрии подвижного цилиндра, и подпру5 кипенный клапан с толкателем, установленный в подвижном цилиндре с воз полностью взаимодействия толкателя клапана с кулачком.

Фиг.1