Коловратный двигатель Советский патент 1935 года по МПК F02B53/08 

Известны двигатели с колыдевь(м цилиндром с несколькими поршнями, соединенными через один с диском, наглухо закрепленным на рабочем валу, на который свободно надет второй диск, соединенный с остальными поршнями двигателя. Каждый из этих поршней служит как бы стенкой цилиндра, образуемого парою смежных поршней, причем при работе двигателя поршни свободно насаженного диена совершают прерывистое йеравномерное движение, периодически останавливаются при помощи ш.еколд и периодически же освобождаются от последних под воздействием диска с рабочими поршнями. В предлагаемом колрвратном двигателе, для изменения степени наполнения, применен дисковый золотник, расположенный со стороны свободно насаженного на валу рабочего диска и находящийся под воздействием муфты, перемещаемой по валу.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный продольный разрез двигателя; фиг. 2 - перспективный вид рабочего вала с насаженными на нем дисками; фиг. 3, 3-газораспределение при рабо . чем ходе с наполнением на весь ход поршня; фиг. 4, 4-газораспределение при холостом ходе; фиг, 5-поперечный разрез двигателя. ,

На хорошо выточенном рабочем валу 7 (фиг. 1 и 2), покоящемся на опор(35В)

ных стойках 74, намертво сидит диск 2 и заклинен хорошо приточенный Г-образной формы поршень 3; рядом с диском 2 помещен свободно сидящий на валу диск и на нем точно такой же поршень 5, только смотрящий в другую сторону. Вся система помещена в герметически закрытый цилиндр (приемник) 6 с крышками 7 и 7, имеющими газовпускное и выпускное окна 8 и 8 к сальники, сквозь которые и пропущен вал 7. Холостой поршень 5, сидящий на диске 4, задерживает пружинная заслонка 9, а рабочий поршень 5, связанный с валом 7, подводится в наивыгоднейшее положение и через впускное окно S впускается между порщнями в кольцевое цилиндрическое пространство рабочий газ (например, пар); последний, силою своего давления или расширения распирая поршни, повернет поршень 3, а вместе с ним и рабочий вал 7, на котором он сидит, по направлению стрелки (фиг. 5); рабочий поршень 5, дойдя до защелки 9 (как показано пунктиром) и скользя по ее наклонно-вогнутой поверхности, вытолкнет защелку 9 вверх, освободит и толкнет холостой поршень 5, который подхватывается газом и, будучи легким, быстро несется по окружности (во MVioro раз опережая скорость рабсчео поршня 3, который по инерции все время двигается вперед) и, дойдя до згщелки 9, проделывает с ней описанную операцию.

СТОЙ только разницей, что рабочий поршень 3, как более широкий, проходит заш,елку 9 беспрепятственно, а поршень 5, под действием пружины, задерживается защелкой 9, прочно закрепляется в своем рабочем положении и опять служит опорой для толкания рабочего поршня J и т. д. Отработанный газ с нерабочей стороны поршней все время удаляется через выпускное окно 8, расположенное в крышке 7 по другую сторону заш,елки.

Газовпускные ниппели труб, ввернутые непосредственно в крышки приемника (цилиндра), соединяются в один обший коллектор с краном, а газо-выпускные в другой, или, во избежание многих трубных соединений, коллекторы заменяются литыми коробками 7/ и //, примыкающими непосредственно к цилиндровым крышкам 7-7, с газоприводным и отводным отверстиями в них.

Когда желают достигнуть большой экономии в расходе рабочего газа, а стало быть и топлива, в коробках /7 и // помещаются переводные коммутаторные диски 10 и W для перемены хода машины с заднего на передний и наоборот, с одним окном 8-8, с одним холостым поршнем в каждом, а в цилиндровых крышках делается по два окна 8-8 (для переднего и заднего хода).

Перемена хода двигателя осуществляется перекрыванием по желанию то одного, то другЪго окна в крышках цилиндра; самое перекрывание достигается при помощи простого зубчатого привода /6-76, расположенного во фланцах крышек. Для удобства и сокращения операций при управлении двигателем зубчатые приводы J6-J6 при помощи внешнего зубчатого привода можно слить в один.

Контрольно - установочная втулка 72 с маховиком 72 на конце служит для установки холостых поршней при пуске двигателя в ход в их рабочее (закрепленное) положение, и для контроля за работой холостой системы во время действия машины; контрольно-установочная втулка может, по желанию, сцепляться С .холостым диском или расцепляться при помощи простого устройства (зуба .и прорези); самое сцепление происходит

или вручную при помощи маховика 72, во время бездействия машины, или (во время работы) при посредстве рычага и муфты. Для предупреждения случайных утечек газа плоский сальник J3. В стержне защелки 9 расположен простой пружинный клапан 75 сжатия, служаший для предупрежден1 я чрезмерного сжатия в конце хода поршней при неправильном расчете (у машин с одним передним ходом клапан сжатия можь;о ставить непосредственно в самих холостых поршнях). Рабочие поршни 3 имеют с обеих сторон закраины, не позволяющие захватываться впадиной защелки, создающие необходимый зазор между порщнями при их сближении и обеспечивающие больший впуск газа при начале хода холостого поршня.

Для изменения степени наполнения применен дисковый золотник 77 со стороны впуска газа, схожий по действию с простым коробчатым золотником, который при помощи своей втулки 77 и сидящего на ней маховика J8 может сцепляться и вращаться с валом или отцепляться от него, в зависимости отчего и открываются окна на весь ход поршня или его часть. В дисковом золотнике /7 имеются окна, рассчитанные соответственно требуемой степени наполнения,в том числе и для целого хода поршня. Кромки окон служат для прекращения впуска газа на требуемой части хода поршня. Угол заклинения дисков на валу в сцепленном состоянии по отношению к поршням и распределительным окнам виден из фиг. 3 (передняя кромка в окна дискового золотника идет вместе с нерабочей стороной рабочего поршня); в отцепленном неподвижном состоянии при наполнении на весь ход диск открывает или оба окна сразу для переднего и заднего хода, или одно, смотря по степени наполнения и заложения окон, которые определяют ширину окна дискового золотника. Самое управление дисковым золотником и впуском газа достигается или от руки, или при часто переменных нагрузках автоматическим регулятором при помощи муфты сцепления 20, пальца 27 в ней, стержня 22 и рычага 23 с тягой к регулятору. Действие привода состоит в следующем. При вращении вала по стрелке (фиг. 3)

и передвиганий вправо муфты 20, вращающейся вместе с валом при помощи шпонки 24, палец ее 2/ входит в отверстие на маховике 18 дискового золотника /7 и увлекает его с собой, удерживая его в таком положении во все время сцепления и прекращая впуск газа на требуемой части хода поршня; стержень 22 в это же время выталкивается пальцем 21; муфга 23, кроме- продольного скольжения по шпонке 24, может поворачиваться на определенную часть окружности, имея расширенную против шпонки канавку, что дает возможность работать и на передний и на задний ход с переменной степенью наполнения при простоте управления. При передвиганий муфты 20 влево палец ее 2/ оттягивается, а стержень 22, под действием пружины 25, входит в отверстие на маховике 18 золотника, удерживая его в таком состоянии неподвижности при открытых Окнах на весь ход поршня; диск отцепляется от вала, и машина работает с наполнением на весь ход поршня.

Во избежание заклинения поршней в тот момент, когда подвижный палец сцепления 21 входит, а неподвижный стержень расцепления 22 выталкивается из отверстия маховика 18, конец стержня 22 на 0,5 длины делается конусным, что и дает возможность уничтожить это заклинение, создавая известную в этот момент слабину в сочленении.

При новых необработавшихся дисках, во избежание их дрожания и заскоков поршня, в свободную часть шпоночной канавки муфты 20 вводят, с надлежащей слабиной для продольного передвижения, временную шпонку, а дисковый золотник устанавливают на передний ход; потом, по мере приработки дисков, временная шпонка удаляется и машина может безболезненно работать на передний и задний ход с переменной степенью наполнения.

Предмет изобретения.

Коловратный двигатель с кольцевым цилиндром и несколькими поршнями, соединенными через один с диском, закрепленным на рабочем валу, на котором свободно сидит второй диск, несущий другие поршни, каковые поршни образуют рабочие камеры путем поочередного застопоривания поршней, отличающийся тем, ч го для изменения степени наполнения применен дисковый золотник /7, расположенный со стороны свободно насаженного на валу рабочего диска 2 и находящийся под воздействием перемещаемой по валу регулятором муфты 20.

фигЗ