Поршневая машина Советский патент 1992 года по МПК F01B9/06 F02B75/32 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым машинам, и может быть использовано в качестве двигателя, компрессора или насоса.

Целью изобретения является повышение надежности путем регулирования расстояния между криволинейными поверхностями.

На фиг.1 показана поршневая машина, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - разрезы Б-Б на фиг.2: на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2: на фиг.5 - узел I на фиг.З: на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.2: на фиг.7 изображен поршень, общий вид; на фиг.8 показана развертка криволинейных поверхностей втулок и поршневой палец с роликами.

Поршневая машина содержит неподвижный корпус 1 с цилиндром головки цилиндра 2. В корпусе установлены цилиндровые втулки 3 и 4. Внутри втулок 3 и 4 расположен поршень 5, выполненный в виде цилиндра, внутри которого выполнены кольцевые канавки, в которые установлены уплотнительные кольца 6. Между кольцами

6установлены перегородки 7, в поршне выполнены отверстия 8,9,10,11, оснащенные уплотнительными кольцами. В теле поршня выполнено четное число сквозных продольных пазов 12 и отверстий 13, расположенных диаметрально противоположно относительно друг друга. На наружной поверхности поршня 5 выполнены продольные канавки 14, имеющие радиусную форму сечения, В корпусе 1 радиально упорным подшипникам установлена шестерня 15 отбора мощности. На внутренней поверхности шестерни 15 выполнены продольные канавки, аналогичные канавкам 14. выполненным на поршне 5. Соединение поршня 5 с шестерней 15 осуществляется при помощи шариков, установленных в канавки 14, выполненные на шестерне 15 и поршне 5.

Внутри поршня 5 между перегородками

7установлен цилиндрический элемент 16, в котором закреплены пальцы 17, проходящие через сквозные пазы 12 в поршне 5 и закрепленные на шестерне 15, в цилиндрическом элементе 16 выполнены сквозные продольные пазы 18, концы цилиндрического элемента 16 и головок 2 цилиндра оснащены уплотнительными кольцами. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня 5 во вращательное движение содержит одну неподвижно установленную втлуку 4, которая одновременно является и втулкой цилиндра, на торце которой выполнена криволинейная поверхность и втулку 19 с криволинейной поверхностью, выполненной также на ее торце, причем выступ криволинейной поверхности одной из втулок расположен внутри впадины второй втулки. Втулка 19 установлена с возможностью перемещения вдоль оси цилиндра и с возможностью поворота относительно неподвижной втулки 4, Диаметр втулки 19 может быть равен диаметру втулки 4 или быть больше диаметра втулки 4. Профилированные поверхности втулок 4 и 19 образуют криволинейный паз 20. В отверстиях 13 поршня 5 закреплен палец 21, в средней части пальца 21 закреплена втулка 22, в которой выполнены отверстия и входят еще два

пальца, образуя четыре пальца 21, располо- жиненные под углом 90° относительно друг друга. На концах пальцев 21, например на игольчатых подшипниках 25, установлены ролики 23 и 24. На торце втулки 19 выполнены по меньшей мере два выреза 26, например, в виде ласточкина хвоста, которые опираются на клиновые элементы 27, наклонные рабочие поверхности которых обращены к торцу втулки 19.

Противоположные поверхности клиновых элементов 27 опираются на соответствующий вырез в кольце 28, установленном в корпусе 1. Кольцо 28 может являться одновременно стыкующей направляющей в случае выполнения корпуса 1 из двух частей, для создания соосности при сборке двигателя. С обеих боков каждого из клиновых элементов 27 установлены клиновые элементы 29, наклонные рабочие поверхности которых обращены к боковым поверхностям выреза 26. В клиновых элементах 26 и 27 жестко установлены винтовые элементы 30, ввернутые своей резьбовой частью в резьбовые отверстия планок 31. Поршневая машина имеет четыре рабочие камеры 32,33,34,35, образованные головками цилиндров 2, перегородками 7 и цилиндрическим элементом 16. В корпусе 1 и втулках 3 и 4 выполнены впускные каналы и выпускные каналы общие для смежных рабочих камер, объединенные общим патрубком 36.

В случае использования поршневой машины для работы в качестве двигателя внутреннего сгорания рабочие камеры могут быть оборудованы свечами (или форсунками - для работы по дизельному циклу) 37, при этом шестерня 15 может быть использована в качестве маховика и входит в зацепление

с шестерней 38, установленной на валу отбора мощности. Двигатель может являться отдельным блоком, который может быть установлен в совокупности с другими блоками вокруг шестерни 38 или располагаться в ряд, линию и т.д.

Поршневая машина в качестве двигателя работает следующим образом.

При подаче рабочего тела в одну или две рабочие камеры 32,33,34 или 35 начинается рабочий ход поршня 5, при этом пальцы 21 с роликами 23,24 воздействуют на криволинейную поверхность одной из втулок 4 или 19, при этом поршень совершает поступательное и вращательное движение, передавая вращательное движение шестерне 15 и шестерне 38 вала отбора мощности, а цилиндрический элемент 16 совершает только вращательное движение, совместно с шестерней 15, соединенной с цилиндрическим элементом при помощи пальцев 17, а паль- цы 21 поршня 5 относительно цилиндрического элемента 16 совершают только поступательное движение через сквозные пазы 18. Газораспределение осуществляется через отверстия 8,9,10,11, выполненные на поршне 5.

Для регулирования расстояния между криволинейными поверхностями втулок 4 и 19, воздействуют на винтовые элементы 30, при этом при движении клиновых элемен- тов 27, втулка 19 перемещается вдоль оси цилиндра, увеличивая или уменьшая криволинейный паз 20, что может быть необходимым для регулирования зазора между роликами 23,24 и криволинейными поверх- ностями втулок 3 и 19 в процессе эксплуатации по мере увеличения износа. Воздействуя на винтовые элементы 30 клиновых элементов 29 поворачивают втулку 19 относительно втулки 4, что необходимо в процессе сборки для устранения возможных перекосов и получения криволинейного паза 20 одинакового размера.

Формула изобретения

1. Поршневая машина, содержащая не- подвижный корпус с цилиндром, поршень, расположенный в цилиндре, пальцы с роликами, жестко соединенные с поршнем, механизм преобразвоания возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала в виде двух соосно установленных втулок с криволинейными поверхностями, находящимися в контакте с роликами пальцев поршня, причем выступы и впадины криволинейной поверхности первой втулки образуют совместно с выступами и впадинами криволинейной поверхности второй втулки криволинейный паз с одинаковым зазором между его поверхностями, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем регулирования зазора между криволинейными поверхностями, она снабжена по меньшей мере двумя механизмами регулирования, каждый из которых содержит три клиновых элемента, установленных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси цилиндров, между корпусом и вырезом, выполнен- ным на торцевой поверхности первой втулки, установленной с возможностью поступательного перемещения вдоль оси цилиндра и поворота относительно неподвижно установленной второй втулки, причем наклонная рабочая поверхность центрального клинового элемента обращена к торцевой поверхности выреза первой втулки, а наклонные рабочие поверхности боковых клиновых элементов обращены к боковым поверхностям выреза.

2.Машина по п.1, отличающаяся тем, что диаметр подвижно установленной втулки больше диаметра неподвижно установленной втулки.

3.Машина по п.1, отличающаяся тем, что поршень выполнен в виде полого цилиндра с перегородками, смещенными относительно его основания, и установлен в корпусе с образованием рабочих камер в его полостях.

Ns

$3

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым машинам, и может быть использовано в качестве двигателя, компрессора или насоса. Цель изобретения - повышение надежности путем регулирования зазора между криволинейными поверхностями. Поршневая машина содержит неподвижный корпус 1, поршень 5, расположенный в цилиндре и жестко соединенный с осью 21, ролики которой контактируютскриволинейными поверхностями втулок 4 и 19. обеспечивая возвратно-поступательное и вращательное движение поршня 5. Поршень 5 кинематиJ/ чески связан с шестерней 15, обеспечивая последней вращательное движение. На торце втулки 19 выполнены вырезы, в которых размещены по три клиновых элемента 27 и 29. Наклонная рабочая поверхность центрального клинового элемента 27 контактируют с торцовой поверхностью выреза. Боковые клиновые элементы 29 своими наклонными рабочими поверхностями обращены к боковым поверхностям выреза втулки 19. При воздействии на винтовые элементы 30 путем перемещения клиновых элементов 27 втулка 19 перемещается вдоль оси цилиндра, увеличивая или уменьшая зазор между криволинейными поверхностями втулок 19 и 4 При воздействии на клиновые элементы 29 поворачивают втулку 19 относительно втулки 4. Применение клиновых элементов 27, 29 обеспечивает регулировку зазора между криволинейными поверхностями 2 з.п.ф лы. 6 ил. .за ..J7 t со С 15 N vj О сл

8830Ш

50

29

ФигЗ

Г

Фиг.2.

д-д

27

(Ри&4

27

Фиг. 5

77Д/г(я-я)

я№г

2&4)