Ротационно-поршневая машина Советский патент 1975 года по МПК F04B1/10 F01B13/04 F02B55/00 F03C1/24 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в комнрессоростроении.

Известны ротационно-поршневые машины, содержащие корпус с впускными и выпускны.ми окнами и размеш,енный в нем приводной вал, сочлененный при помош,и плапетарного зубчатого механизма с враш,аюш;имся цилиндром, снабженным поршнем.

Цель изобретения - повышение надежности и компактности машины, а также улучшение динамического уравновешивания.

Это достигается тем, что приводной вал состоит из двух .полуосей, прикреплеппых к торцам цилиндра, водило, .механизма выполнено в виде коленчатого вала, эксцентрично установленного в цилиндре и сочленённого при помош,и шатуна с поршнем, планетарная шестерня запрессована на «онце коленчатого вала и частично размещена в пазу одной из полуосей, а неподвижная щестерня выполнена с внутренним зацеплением.

Поставленная цель достигается также тем, что между полуосями установлены дополнительные циливдры, каждый из которых помещен в своем корпусе и соединен друг с другом при помощи фланца с пазом для планетарной шестерни соответствующего цилиндра, между кор.пусами расположены проставочные диски,

и в каждом из последних закреплена неподвижная шестерня.

Кроме того, рабочие полости дополнительных цилиндров расположены относительно оси приводного вала с заданным угловым смещением в зависимости от количества цилиндров.

На фиг. 1 изображена ротационпо-поршневая машина, выполнепная в виде компрессора, продольный разрез; па фиг. 2 - разрез по А-А па фиг. 1 (поршень в верхней мертвой точке); на фиг. 3 - то же (машина выполнена в виде двигателя внутреннего сгорания), поршень в нижней мертвой точке; на фиг. 4 - то же (поршень в верхней мертвой точке); на фиг.-5 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6- многосекционная машина, например трехсекционный двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг. 7 - фланец, соединяющий цилиндры многосекционной машины, разрез; па фиг. 8 - то же, вид сверху; на фиг. 9 - расположение поршней относительно оси .приводного вала трехсекционного двигателя.

В корпусе 1 описываемой ротационно-поршпевой машипы размещены вращающийся цилпндр 2 с рабочей полостью 3 и приводной вал, состоящий из полуосей 4 и 5, которые жестко прикреплены к торцам цилиндра. В последнем, эксцентрично оси вращения, установлен коленчатый вал 6, сочлененный нри помощи шатуна 7 с поршнем 8. К корпусу 1 прикреплены боковые крыШКи 9 и 10. Между крышкой 10 и корпусом установлен проставочный диск 11, в котором закреплена неподвижная шестерня внутреннего зацепления 12, сочлененная с планетарной шестерней 13. Последняя запрессована на конце коленчатого вала и частично размещена в пазу 14 полуоси 5.

Через окна 15 в боковых крышках к узлам трения любым известным способом подается смазка. При необходимости на одной из полуосей может быть установлен маховик 16.

При выполнении описываемой машины в виде компрессора в корпусе предусматриваются впускные 17, 18 и выпускные 19, 20 окна, которые попарно смещены относительно точек верхнего мертвого положения поршней.

На фиг. 3 и 4 показаны различные положения поршней машины, выполненной в виде двигателя внутреннего сгорания. В этом случае в Kqgnyce нредусмотрены одно впускное 21 йГодно выпускное 22 окна, а также камера сж1тия | 3, в Которой установлена запальная свеча -24. .Цилиндра2 снабжен уплотнительнымй кольШ ми 25, которые обеспечивают бесKjranaHHyio работу машины, выполненной в виде компрессора, и предотвра1ц,ают расширение газов вне камеры сжатия при работе машины в режиме двигателя. Уплотнительное кольцо

26служит для герметизации камеры сжатия в гот момент, когда поршень еще не достиг своего крайнего верхнего положения. Полости

27используются для охлаждения, которое может быть «ак водяным, так и воздушным.

В трехсекционной машине (см. фиг. 6) между полуосями 4 и 5 установлены дополнительные цилиндры 2, каждый из которых помещен в своем корпусе и соединен с другим при помощи фланца 28, имеющего паз 29 для планетарной щестерни 13 соответствующего цилиндра. Между корпусами установлены проставочные диски 11, и в каждом из них закреплена неподвижная шестерня 12.

Для удобства крепления полуосей к торцам цилиндров они снабжены овальными фланцами 30, выполненными за одно делое с полуосями.

При выполнении машины многосекционной рабочие полости дополнительных цилиндров расположены относительно оси приводного вала с заданным угловым смещением, зависящим от количества цилиндров. Например, в двухсекционном двигателе угловое смещение равно 180°, в трехсекционном-120° и т. д.

Работа описываемой машины (компрессора) осуществляется следующим образом. Порщень 8, сочлененный при помощи шатуна 7 с кривошипной щейкой 31 коленчатого вала 6, совершает во вращающемся цилиндре 2 возвратнопоступательное перемещение.

На фиг. 2, 3 и 4 показано последовательное положение поршней в рабочей полости цилиндра при вращении последнего по часовой стрелке. Из чертежа видно, что при передаточном отношении шестерен планетарного зубчатого механизма J 2 : 1, за 1 оборот приводного вала процессы всасывания и нагнетания происходят дважды.

Предмет изобретения

1.Ротационно-поршневая машина, например компрессор, содержащая корпус с впускными и выпускными окнами и размещенный в

нем приводной вал, сочлененный при помощи планетарного зубчатого механизма с вращающимся цилиндром, снабженным .поршнем, отличающаяся тем, что, с .целью повышения надежности и компактности, приводной

вал состоит из двух полуосей, прикрепленных к торцам цилиндра, водило механизма выполнено в виде коленчатого вала, эксцентрично установленного в цилиндре и сочленного при помощи шатуна с поршнем, планетарная шестерня запрессована на конце коленчатого вала и частично размещена в пазу одной из полуосей, а неподвижная шестерня выполнена с внутренним зацеплением.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что между полуосями установлены дополнительные цилиндры, каждый из которых помещен в своем корпусе и соединен друг с другом при помощи фланца с пазом для планетарной щестерни соответствующего цилиндра, между

корпусами расположены проставочные диски, и в каждом из последних закреплена неподвижная шестерня..

3.Машина по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью улучшения динамического уравновешивания, рабочие полости дополнительных цилиндров расположены относительно оси приводного вала с заданным угловым смещением в зависимости от количества цилиндров.

tN

CO 3

&

,

га

а ©

П

5-615

13

.

30

18