Роторно-поворотный двигатель Советский патент 1978 года по МПК F03C3/00 F15B15/12 

Изобретение относится к машиностроению и может быть испоатьзовано во всех отраслях народного хозяйства в качестве двигателя. Известен роторно-поворотный двигатель, работающий на жидкости и.ли сжатом воздухе, имеющий установленны в неподвижном корпусе два соосных ротора, лопасти которого образуют замкнутые полости, вьлходной вал, свя занньой с каждым из роторов посредств механизма сулвиирования движения, золотников tie рабяределительйЬв;устройство с распредёлнт(гпьными окнами, выполненными в штоке внутреннего ротору, и механизм.перемещения золо ника, причем управление перемещением золотника -связано с вьвюдным валом двигателя СдЗ. Однако в известном устройстве золотник расположен вне двигателя и связан с ним внешними трубопроводами, что усложняет условия эксплуатации случаязс, когда в к ачестве рабочего тела используется сжатый горячий газ, от газогенератора. Целью изобретения является увеличение работоспособности и надежности работы роторного двигателя в сложном динамическом режиме. Для этого в предлагаемом устройст ве зЪлотник выполнен в виде гильзы и отверстиями, установленной с возможностью осевого перемещения на внешнем роторе, в цилиндрической стенке которо го выполнены распределительные окна, а на наружной поверхности золотника в двух, плоскостях, перпендикулярных оси, выполнены два эксцентричных паза, конхда которых соединены между собой наклонными скосами, причем, механизм перемещения золотника; содержит жестко связанньгй с внутренним ротором подп ружиненный ползун, вставленный в паз золотника для взаимодействия с последним. На фиг. 1 изображен- роторно-поворотный Двигатель с двумя CTyneHKNWf на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; фиг. 4 вид на пазы ползуна; фиг. 5 - вид В на фиг. 3. Роторный поворотный двигатель содержит внутренний ротор 1 с двумя лопастями 2, жестко закрепленными на роторе 1, внешний полый .ротор 3 с двумя опастями 4, жестко закреплени лчи на оторе 3. Роторы 1 и 3 расположены соосно и имеют возможнсють вращаться от1 осительно друг друга в подшипниках 5 и 6. Внутренний ротор 1 опирается на подшипник 7, |а внешний ротор 3 на подшипник 8, которые установлены в неподвижном корпусе 9. Внутренний ротор 1 связан с кЪрпусом 9 обгонной муфтой 10 мехачуэма суммирования, а внешний ротор 3 j- обгонной муфтой 11 механизма суммирования. На внешнем роторе 3 расположен золотник 12 с возможностью перемещения вдоль его оси. ЗОЛОТНИ8Л2, выполненный в виде гильзы с отверстиями, имеет два эксцентричных паза 13, 14, выполненные на его наружной цилиндрической поверхности в двух плоскостях, перпендикулярных соединенные между собой наклонными скосами 15 и 16 (см. фиг. 4). На внутреннем роторе установлен рычаг 17, связан ный с ним посредством шпонки 18. рычаг 17 имеет ось 19, -на которой сидит ползун 20, подпружиненный пружи ной 21. Ползун 2Q вставлен в паз.13 золотника 12. Золотник 12 охватывает ся золотниковым цилиндром 2-2 распре делительного устройства, неподвижно закрепленным на корпусе 9. Золотниковый цилиндр 22 имеет впускной и выпускной патрубки 23 и 24. Выходной вал 25 установлен в подшипниках 26 на валу внутреннего ротора 1 и сое динен с ним обгонной муфтой 27, а с внешним ротором 3 - обгонной муфтой 28. Для подачи и отвода смазы вающей и охлаждающей жидкости в корпус 9 ввернуты штуцеры 29 и 30. Лопасти роторов 1 и 3 образуют замкну тые полости 31 и 32,а в цилиндрической стенке внешнего ротора выполнены распределительные окна 33. Роторно-поворотный двигатель работайФ Следующим образом. в левый впускной патрубок 23 (см. фиг, 2) золотникового цилиндра 22 поступает сжатый горячий газ от газо генератора ( на фигурах не показан). Золотник 12 (см. фиг. 1), занимающий крайнее левое положение, соединяет золотниковый цилиндр 22 с замкнутыми полостями 31 и 32, образованными роторами 1 и 3. Сжатый горячий газ поступает в полойги 32 первой (лево на фиг. 1) ступени и поворачивает внутренний ротор i по часовой стрелк (см. фиг. 2), который передает врагценне на выходной вал 25 через обгон нуга муфту 27..Внешний ротор 3 остает ся неподвижным благодаря обгонной муфте 11, связывающей его с корпусом Ползун 20 перемещается в пазу 13 зслотннка 12 до скоса, затем ползун 20 благодаря скосуУперемещает золотник 12 в крайнее правое положение и заск кивает в другой паз 14, Сжатый горяий газ теперь поступает в полости 1 первой ступени, а полости 32 ервой ступени соединяются с полостяи 31 второй ступени (правой на иг. 1), полости 32 которой соединяютя через выпускной патрубок 24 золотниового цилиндра, 22 с атмосферой. Внутренний ротор 1 останавливается благоаря обгонной муфте 10, связывакедей его с корпусом 9, а внешний ротор 3 вращается по часовой стрелке (см.фиг.2) я передает вращение на выходной вал 25 через обгонную муфту. 28. Во второй Чзтупени полезную работу в полостях 31 осуществляет расширяющийся , отработанный в первой ступени. Ползун 20 перемещается в п,азе 14. золотника 12 до скоса, затем перемещает золотник 12 влзво ( фиг. 1) и цикл работы повторяется. Пазы 13 и 14 на золотнике 12 сделаны эксцентричными а ползун 20 подпружинен пружиной 21 для того, чтобы предотвратить заскакивание ползуна 20 в паз, из которого он только что выпал. Охлаждение и смазка элементов роторного двигателя осуществляется маслом, которое подается через штуцер 29, а отводится через штуцер 30, в систему охлаждения и очистки (на фигурах не показана). Для охлаждения в элементах .двигателя сделаны соответствующие полости, а для смазки - сверления к трущимся поверхностям. Управление газораспределением не связан 5 с выходным валом, что благоприятно сказывается при рё.боте в сложном динамическом режиме (переменный крутящий момент на выходном валу двигателя, резко изменяющееся давление сжатого газа и т.д.), так как положение золотника зависит только от взаимного расположения лопастей обоих роторов, а для осуществления рабочего цикла не обязательна остановка одного из роторов. Использование последующего расширения газа, отработанного в первой ступени. увеличивает КПД ддвигателя. Уплотнение полостей, смазка и охлаждение осуществляется относительно просто. Все детали двигателя просты, и технологичны в изготовлении. Формула изобретения Роторно-поворотный двигатель, работающий преимущественно на сжатом газе, содержащий неподвижный корпус, размещенный в нем внешний полый ротор 0 с жестко закрепленнь:ми на его внутренней цилиндрической поверхности лопастями, соосный ему внутренний ротор с лопастями, жестко соединенными с валом, .замкнутые полости , образованные gуказанными лопастями, выходной вал, связанный с каждым из роторов посредством механизма суммирования движения, золотниковое распределительное устройство с распределительными окнами и механизм перемещения золотника., отличающийся тем, что, с целью повьааения надежности работы, золотник выполнен в виде гильзы с отверстиями, установленной с воэможностЫо осевого перемещения на внешнем роторе, в цилиндрической стенке которого вьшолнены распределительные окна, а на наружной цилиндрической поверхности золотника в

30

к

двух плоскостях, перпендикулярных оси, выполнены два эксцентричных паза, концы которых соединены между собой наклонными скосами, причем механизм перемещения золотника содержит жестко связанный с внутренним ротором подпружиненный ползун, вставленный в. паз золотника для взаимодействия с последним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 251423, кл. F 03 С 3/02, 1969. JO 9 ч

зг

Фиг. 2 f

15 Г