PL169513B1 - Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rods - Google Patents
Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rodsInfo
- Publication number
- PL169513B1 PL169513B1 PL92308761A PL30876192A PL169513B1 PL 169513 B1 PL169513 B1 PL 169513B1 PL 92308761 A PL92308761 A PL 92308761A PL 30876192 A PL30876192 A PL 30876192A PL 169513 B1 PL169513 B1 PL 169513B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pistons
- axis
- lining
- machine according
- block
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/2014—Details or component parts
- F04B1/2035—Cylinder barrels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
- F04B1/24—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons inclined to the main shaft axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest objętościowa maszyna płynowa, a zwłaszcza pompa, kompresor i/lub silnik, który może również stanowić silnik endotermiczny, które podczas funkcjonowania realizują przemieszczenie za pomocą tłoków podłączonych do wału napędowego bez oscylujących prętów łączących. To przemieszczenie może ponadto ulegać zmianie według potrzeby.The present invention relates to a volumetric fluid machine, in particular a pump, compressor and / or motor, which may also be an endothermic motor, which, in operation, perform a displacement by means of pistons connected to a drive shaft without oscillating connecting rods. This displacement may also be changed as needed.
Ze stanu techniki są znane silniki endotermiczne z naprzemiennymi tłokami z prętami łączącymi, które są podłączone do wału korbowego, objętościowy silnik krzywkowy (Wankla) z wirnikiem wiwośrodowyw względem wału napędowego lub silniki, które mają osiowe tłoki, równoległe do wału napędowego i napędzane naprzemiennym ruchem według kołowego pochylonego przebiegu, dla uzyskania osiowego przemieszczania tłoka, które nie mają dużych osiągów. W dziedzinie pomp/silników lub kompresorów hydraulicznych, zarówno ściśliwych jak i nieściśliwych, znane są rozmaite układy tłoków w szeregu, zamontowanych osiowo, lub z oscylującą tuleją, lub z oscylującą płytą, względnie zamontowanych promieniowo.From the prior art, there are known endothermic engines with alternating pistons with connecting rods that are connected to the crankshaft, a volumetric (Wankel) rotor motor with an eccentric rotor in relation to the drive shaft or motors having axial pistons parallel to the drive shaft and driven by alternate movement along the a circular inclined course to obtain an axial displacement of the piston which is not very efficient. In the field of pumps / motors or hydraulic compressors, both compressible and incompressible, various arrangements of pistons in series, axially mounted, or with an oscillating sleeve, or with an oscillating plate, or radially mounted, are known.
Jednakże wszystkie wspomniane powyżej tłoki są podłączone do wału napędowego za pomocą prętów łączących, które oscylują na powierzchni prostopadłej do tego wału lub za pomocą prętów łączących w przypadku tłoków osiowych, które oscylują przy ruchu po powierzchni konoidalnej, ponieważ nachylenie dużego końca pręta łączącego ma zmianę zakresu, zaś mały koniec jest napędzany do wykładziny za pomocą tłoka.However, all the above-mentioned pistons are connected to a drive shaft by connecting rods that oscillate on a surface perpendicular to the shaft or by connecting rods in the case of axial pistons that oscillate on the conoidal surface as the slope of the large end of the connecting rod varies in extent and the small end is driven to the liner by a piston.
Wspomniane powyżej maszyny, z wyjątkiem eodoterwiczoego silnika krzywkowego (Wankla) mają duże wymiary i nie mają dużej wydajności, która zależy od warunków użytkowania.The above-mentioned machines, with the exception of the Eodotervical Cam (Wankel) motor, have large dimensions and do not have high performance, which depends on the conditions of use.
W szczególności, części uszczelniające obrotowego silnika krzywkowego (Wankla) mają krótki czas użytkowania w wyniku znacznego zużycia, któremu podlegają, co powoduje utratę kompresji, a zatem utratę wydajności. Konieczne jest zatem stosowanie specjalnych materiałów, które są bardzo kosztowne i trudne do uzyskania. Ponadto, endoterwiczoe silniki tłokowe we wszystkich konfiguracjach mają ograniczoną prędkość obrotową w wyniku stosowania części o ruchu naprzemiennym lub oscylacyjnym, tłoków, prętów łączących, zaworów i wału korbowego, który zawsze ma konstrukcję skomplikowaną, przy czym osiowy napór tłoka jest przekazywany na pręt łączący za pośrednictwem reakcji ściany cylindra. Reakcja ta powoduje poważne zużycie a tym samym konieczność stosowania wysokiej jakości olejów smarujących, zaś w silnikach czterosuwowych wydajność jest zredukowana ze względu na niemożliwość zaprojektowania w idealny sposób komory spalania ze względu na wymiary i ograniczony przepust zaworów.In particular, the sealing parts of a rotary (Wankel) cam motor have a short service life as a result of the significant wear to which they are subject, resulting in a loss of compression and thus a loss in performance. It is therefore necessary to use special materials that are very expensive and difficult to obtain. In addition, endothermic reciprocating engines in all configurations are speed restricted by the use of alternating or oscillating parts, pistons, connecting rods, valves and a crankshaft, which is always of complex construction, with the axial thrust of the piston being transmitted to the connecting rod via cylinder wall reaction. This reaction causes severe wear and therefore the need for high-quality lubricating oils, and in four-stroke engines the efficiency is reduced due to the impossibility of designing the combustion chamber in an ideal manner due to the dimensions and the limited valve passage.
W przypadku pomp/silników dla płynów ściśliwych występują wady takie same jak wady powodowane przez pręty łączące w silnikach eoaotermicznych, a mianowicie mają one małą wydajność wskutek tarcia mechanicznego wytwarzanego przez te pręty łączące, a także w wyniku dużego ciężaru, wymiarów i kosztów.In compressible fluid pumps / motors, there are disadvantages the same as the disadvantages caused by the connecting rods in eoothermal engines, namely they have a low efficiency due to the mechanical friction produced by these connecting rods, and due to their high weight, dimensions and cost.
W przypadku pomp/silników dla płynów nieściśliwych, zwykle dla napędów hydrostatycznych, ale również do pompowania innych płynów, występują odmienne wady. Pompy/silniki z cylindrem promieniowym lub cylindrem szeregowym, jakkolwiek mają dość dobre osiągi, to jednak mają duże wymiary, a przez to są kosztowne. Pompy/silniki z cylindrem osiowym z tuleją pochyłą względem osi wału lub z pochyłą płytką dla prowadzenia dużego końca pręta łączącego nakładają niepożądane ograniczenia na prędkość obrotu, powodowane przez możliwe oddziaływanie odśrodkowe dużych końców. Pompy/silniki o cylindrach równoległych do osi wału mają bardzo małą wydajność przy punkcie startowym i nie mogą wykonywać pracy w obwodzieIn the case of pumps / motors for incompressible fluids, usually for hydrostatic drives, but also for pumping other fluids, there are various disadvantages. Pumps / motors with a radial cylinder or in-line cylinder, while having a fairly good performance, are nevertheless large in size and therefore expensive. Pumps / motors with an axial cylinder sleeve with an inclined sleeve to the shaft axis or with an inclined plate for guiding the large end of the connecting rod place undesirable limitations on the speed of rotation caused by possible centrifugal effects of the large ends. Pumps / motors with cylinders parallel to the shaft axis have very low efficiency at the starting point and cannot perform work in the circuit
169 513 otwartym. Możliwość połączenia obydwu tych rozwiązań jest ograniczona ze względu na wysokie koszty konstrukcyjne.169 513 open. The possibility of combining both of these solutions is limited due to the high construction costs.
Z publikacji WO-A-86/0662 jest znana maszyna tłokowa w której zespół cylindrów jest umieszczony w równych odległościach wokół pierwszej osi obrotu, zaś zespół odpowiadających tłoków jest umieszczony w równych odległościach wokół drugiej osi obrotu, przy czym każdy tłok zawiera człon pierścieniowy, który jest przemieszczalny bocznie względem tłoka, dla umożliwienia ruchu członu pierścieniowego zasadniczo prostoliniowo względem odpowiadającego cylindra, zaś tłok porusza się po zakrzywionym torze względem niego, przy czym druga oś przechodzi do środka przecięcia z okrągłą płaszczyzną zawierającą te kuliste człony pierścieniowe i wspomnianą oś. Taka maszyna, jakkolwiek eliminuje wiele części o ruchu naprzemiennym, jednakże posiada liczne wady związane z okresowymi udarami tych pierścieniowych członów podczas pracy: nie można uzyskać wysokich osiągów, jeżeli powstają wibracje i jeżeli powstaje tarcie w wyniku oddziaływania odśrodkowego i naporu tych członów pierścieniowych w kierunku powierzchni cylindrycznych.WO-A-86/0662 discloses a piston machine in which a set of cylinders is equidistantly spaced about a first axis of rotation, and a set of corresponding pistons is equidistantly spaced about a second axis of rotation, each piston including an annular member which it is laterally displaceable with respect to the piston to allow the annular member to move substantially rectilinear with respect to the corresponding cylinder and the piston follows a curved path with respect to it, the second axis passing to the center of intersection with a circular plane containing the spherical annular members and said axis. Such a machine, although it eliminates many parts with alternating motion, however has numerous drawbacks related to the periodic impact of these ring members during operation: high performance cannot be obtained if vibration is generated and if friction is generated by the centrifugal action and pressure of these ring members towards the surface cylindrical.
Z publikacji US-A-3910239 jest znany silnik tłokowy, przeznaczony głównie do stosowania jako silnik spalinowy, mający pojedynczy cylinder zakrzywiony wokół środka, otwory wdechowe i wydechowe przy przeciwległych końcach cylindra, parę przeciwległych tłoków ruchomych w cylindrze do siebie i od siebie podczas suwu sprężania i suwu roboczego, przy czym tłoki przykrywają te otwory podczas większości ich suwów i kolejno odkrywają te otwory, gdy tłoki zbliżają się do końca odpowiednich suwów roboczych, parę wałów korbowych zawierających zazębiające się koła zębate oraz parę prętów łączących, które łączą wały korbowe z tłokami.From publication US-A-3910239 there is known a piston engine, intended mainly for use as an internal combustion engine, having a single cylinder curved around the center, intake and exhaust openings at opposite ends of the cylinder, a pair of opposing pistons movable in the cylinder towards and away from each other during the compression stroke. and the power stroke, the pistons covering the holes during most of their strokes and successively revealing the holes as the pistons near the end of their respective work strokes, a pair of crankshafts including meshing gears, and a pair of connecting rods that connect the crankshafts to the pistons.
W tego rodzaju silniku tłokowym występują problemy związane z naporem tłoków na powierzchnię cylindra, zaś jego oddziaływanie odśrodkowe zwiększa tarcie tych tłoków w stronę zewnętrznej powierzchni cylindra. Tak więc nie są możliwe do uzyskania duże osiągi, a rozwiązanie to jest przydatne tylko do silników z asymetrycznym układem czasowym otworów, jak wyraźnie stwierdzono w opisie, zaś ulepszenia dokonane według US-A-3338137 przez tego samego wynalazcę powodują jedynie komplikację konstrukcji.A piston engine of this type has problems with the pressure of the pistons on the cylinder surface, and its centrifugal action increases the friction of the pistons towards the outer surface of the cylinder. Thus, high performances are not achievable, and this solution is only suitable for engines with asymmetric hole timing as clearly stated in the description, and the improvements made to US-A-3338137 by the same inventor only complicate the design.
Ten stan techniki może podlegać udoskonaleniom dotyczącym polepszenia charakterystyki pracy mechanizmów posuwisto-zwrotnych maszyn objętościowych przez zwiększenie sprawności we wszystkich warunkach, zredukowanie ciężaru, wymiarów i kosztów konstrukcyjnych.This prior art can be improved to improve the performance characteristics of the reciprocating mechanisms of volumetric machines by increasing the efficiency in all conditions, reducing weight, dimensions and construction costs.
Z brytyjskiego opisu patentowego nr 632421 (Mc Culloch) jest znana objętościowa maszyna płynowa, wyposażona w tłoki bez prętów łączących, zawierającą obudowę, wał napędowy, liczne tłoki połączone z wałem napędowym, mające trzpienie odchodzące od płyty uchwytowej lub zakończeń wału, z którym są sztywno połączone, blok wykładzinowy obracalny wewnątrz obudowy wokół osi, która może być zgodna lub przecinać się z osią wału, przy czym wykładziny bloku mają kształt łukowy, zwrócony do środka przecięcia osi wału i osi obrotu bloku wykładzinowego, który stanowi zarazem środek krzywizny wykładzin, przy czym blok wykładzinowy jest obracany i napędzany synchronicznie przez tłoki względem osi obrotu bloku wykładzinowego.British Patent Specification No. 632,421 (Mc Culloch) discloses a volumetric fluid machine equipped with pistons without connecting rods, including a housing, a drive shaft, a plurality of pistons connected to the drive shaft, having pins extending from a holder plate or shaft ends with which they are rigid connected, the lining block is rotatable within the housing about an axis that may coincide or intersect with the axis of the shaft, the liners of the block having an arcuate shape facing the intersection center of the shaft axis and the axis of rotation of the lining block, which is also the center of curvature of the liners, The lining block is rotated and driven synchronously by the pistons with respect to the axis of rotation of the lining block.
Celem wynalazku jest opracowanie maszyn objętościowych, w których zostaną wyeliminowane wspomniane wyżej problemy i w których wykładziny będą samocentrowane na tłokach i będą zapewniały prowadzenie sprężonego płynu oddziaływującego na tłoki, bez potrzeby stosowania dodatkowych środków podpierających lub centrujących pomiędzy blokiem wykładzinowym a wałem napędowym.The object of the invention is to provide volumetric machines which overcome the above-mentioned problems and in which the liners will be self-centered on the pistons and will guide the pressurized fluid acting on the pistons without the need for additional support or centering means between the lining block and the drive shaft.
Objętościowa maszyna płynowa, wyposażona w tłoki bez prętów łączących, zawierająca obudowę, wał napędowy, liczne tłoki połączone z wałem napędowym, usytuowane zasadniczo równolegle do jego osi i mające trzpienie odchodzące od płyty uchwytowej lub zakończeń wału i usytuowane równolegle do osi wału, z którym są sztywno połączone, blok wykładzinowy obracalny wewnątrz obudowy wokół drugiej osi, która może być zgodna lub przecinać się z osią wału, przy czym wykładziny bloku mają kształt łukowy, zwrócony do środka przecięcia osi wału i wspomnianej drugiej osi, który stanowi zarazem środek krzywizny wykładzin, przy czym blok wykładzinowy jest obracany i napędzany synchronicznie przezA volumetric fluid machine having pistons without connecting rods, comprising a housing, a drive shaft, a plurality of pistons connected to the drive shaft, extending substantially parallel to its axis and having pins extending from the holder plate or shaft ends and running parallel to the axis of the shaft with which they are rigidly connected, the lining block is rotatable within the housing about a second axis which may coincide or intersect with the axis of the shaft, the liners of the block having an arcuate shape facing the center of intersection of the shaft axis and said second axis, which is also the center of curvature of the liners, with the lining block is rotated and driven synchronously through
169 513 tłoki względem wspomnianej drugiej osi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że blok wykładzinowy jest wycentrowany za pomocą kulistego przegubu na wale napędowym, przy czym na wale napędowym jest osadzony sprężysty element, dociskający blok wykładzinowy do płyty rozdzielczej dla realizacji funkcji rozdzielczości płyty rozdzielczej i/lub nadawania wykładzinom tego bloku za pośrednictwem płyty rozdzielczej ruchu posuwisto-zwrotnego względem tłoków.Pistons with respect to said second axle, according to the invention, characterized in that the lining block is centered by means of a ball joint on the drive shaft, and a resilient element is mounted on the drive shaft, pressing the lining block against the dash plate to perform the dashboard resolution function and / or making the linings of this block reciprocating with respect to the pistons via the instrument panel.
Objętościowa maszyna według wynalazku korzystnie ma zmienne przemieszczenie, uzyskiwane przez zmianę nachylenia pomiędzy osią obrotu bloku wykładzinowego a osią obrotu tłoków.The volumetric machine according to the invention preferably has a variable displacement obtained by changing the inclination between the axis of rotation of the lining block and the axis of rotation of the pistons.
Tłoki są połączone sztywno względnie oscylacyjnie z wałem lub obrotową płytą uchwytową bez nakładania prętów łączących. Tłoki mają kulistą głowicę, wyposażoną w pierścienie uszczelniające, które mają dopasowaną powierzchnię kulistą, umieszczoną w głowicy tłoka w kontakcie z odpowiednią ścianą komory wykładzinowej promieniowo względem osi tej komory wykładzinowej. Tłoki mają takie same zakrzywienie łukowe jak komory wykładzinowe i są wyposażone w pierścienie uszczelniające z dopasowaną powierzchnią kulistą.The pistons are rigidly or oscillatingly connected to a shaft or a rotatable holder plate without the application of connecting rods. The pistons have a spherical head provided with sealing rings which have a mating spherical surface disposed in the piston head in contact with the corresponding wall of the lining chamber radially with respect to the axis of the lining chamber. The pistons have the same curve as the lining chambers and are fitted with sealing rings with a mating spherical surface.
W sąsiedztwie bloku wykładzinowego znajduje się płyta rozdzielcza z przynajmniej jednym otworem komunikacyjnym prowadzącym do komór wykładzinowych przy zasysaniu, przynajmniej jednym otworem wylotowym i przynajmniej jedną komorą spalania, która ewentualnie jest obrotowa względem obudowy.Adjacent to the lining block there is a distribution plate with at least one communication opening leading to the lining chambers on suction, at least one outlet and at least one combustion chamber possibly rotatable with respect to the housing.
Płyta rozdzielcza ma zamknięte strefy w położeniach pośrednich, które są zgodne z końcowym położeniem fazy przedmuchiwania i tym samym mają zerową objętość w cyklach czterosuwowych.The distribution plate has closed zones at intermediate positions that correspond to the final position of the purge phase and thus have a volume of zero in the four-stroke cycles.
Objętościowa maszyna według wynalazku korzystnie ma pojedynczy, pomocniczy obwód chłodzenia i smarowania. W tym obwodzie chłodzenia i smarowania ruchomą część pompy korzystnie stanowi blok wykładzinowy.The volumetric machine according to the invention preferably has a single auxiliary cooling and lubrication circuit. In this cooling and lubrication circuit, the movable part of the pump is preferably a lining block.
Tłoki mają głowicę połączoną sztywno z trzpieniem, który z kolei jest sztywno połączony z obrotową płytą uchwytową.The pistons have a head rigidly connected to a pin which in turn is rigidly connected to a rotatable holder plate.
Głowice oscylacyjnego tłoka mają powierzchnię kontaktową z trzpieniem i powierzchnię kontaktową z łbem śruby łączącej, które są kuliste i współosiowe.The oscillating piston heads have a plunger contact surface and a connecting bolt head contact surface which are spherical and coaxial.
Objętościowa maszyna korzystnie ma zmienne przemieszczenie, uzyskiwane przez zmianę nachylenia pomiędzy tłokami a blokami wykładzinowymi, opartymi na płycie, której tylna powierzchnia jest powierzchnią cylindryczną o osi obrotu, która przechodzi przez ten sam punkt przecięcia pomiędzy osią obrotu bloku wykładzinowego i tłoków.The volumetric machine preferably has a variable displacement obtained by changing the inclination between the pistons and the lining blocks based on a plate, the rear surface of which is a cylindrical surface with an axis of rotation that passes through the same point of intersection between the axis of rotation of the lining block and the pistons.
Wał napędowy maszyny objętościowej według wynalazku korzystnie ma końce, znajdujące się po przeciwnych stronach obudowy.The drive shaft of the volumetric machine according to the invention preferably has ends on opposite sides of the housing.
Maszyna objętościowa według wynalazku ma wykładziny, które podlegają samocentrowaniu na tłokach i zapewniają prowadzenie sprężonego płynu, który oddziaływuje na tłoki. Blok wykładzinowy takiej maszyny nie posiada żadnych dodatkowych środków podpierających albo centrujących poza przegubem kulistym usytuowanym pomiędzy blokiem a wałem napędowym.The volumetric machine according to the invention has linings which are self-centering on the pistons and which guide the pressurized fluid which acts on the pistons. The lining block of such a machine has no additional support or centering means other than a ball joint situated between the block and the drive shaft.
Korzyści uzyskiwane przez stosowanie maszyn objętościowych według wynalazku obejmują niewystępowanie części poruszających się ruchem naprzemiennym i oscylacyjnym, takich jak pręty łączące, tłok i zawory, przez co zyskuje się znaczne zredukowanie hałaśliwości w wyniku niewystępowania elementów naporowych, które wytwarzają hałas podczas oscylacji z powodu nieuniknionego występowania prześwitów pomiędzy tymi elementami. Wyeliminowanie promieniowego obciążenia tłoków na ściany cylindra (napór płynu jest zawsze styczny do krzywizny wykładziny, która zawsze jest zgodna z kierunkiem kulistego tłoka, niezależnie od tego, czy jest on zamocowany czy oscylujący) prowadzi do znacznej redukcji zużycia i wzrostu sprawności. W maszynie według wynalazku występuje mniej części a zatem jest znacznie zredukowana konieczność obróbki skrawaniem, a ponadto uzyskiwana jest znaczna redukcja wymiarów osiowych i promieniowych maszyn dla wyższych mocy i sprawności. W szczególności dla maszyn stanowiących silniki spalinowe, wyeliminowane są problemy związane z występowaniem siły odśrodkowej lub elastyczności, które mogą zwiększać prędkość obrotową. Jest ułatwione chłodzenie zarówno tłoków od strony wewnętrznejThe advantages obtained by using the volumetric machines according to the invention include the absence of alternating and oscillating parts such as connecting rods, piston and valves, thereby significantly reducing noise by not having thrusters that generate noise during oscillation due to the inevitable presence of clearances. between these elements. The elimination of the radial load of the pistons on the cylinder walls (the fluid pressure is always tangent to the liner curvature, which always follows the direction of the spherical piston, regardless of whether it is mounted or oscillating), leading to a significant reduction in wear and increased efficiency. In the machine according to the invention, there are fewer parts and thus the need for machining is significantly reduced, and furthermore, a significant reduction in the axial and radial dimensions of the machines is obtained for higher power and efficiency. Particularly for internal combustion engine machines, problems related to the presence of centrifugal force or elasticity which may increase the rotational speed are eliminated. The internal cooling of both pistons is facilitated
169 513 części obudowy, jak i obracającego się bloku wykładzinowego, które to chłodzenie można łatwo uruchamiać poprzez pompę płynu chłodzącego. Ponadto wyeliminowane są problemy związane z opornością przepustową i dławieniem zaworów, a obwody smarowania i chłodzenia nie są oddzielne, przez co jest możliwe stosowanie płynu chłodzącego, który pełni zarazem funkcję smarowania.169 513 of the housing portion and the rotating trim block, which cooling is readily actuated by the coolant pump. Moreover, problems related to flow resistance and throttling of valves are eliminated, and the lubrication and cooling circuits are not separate, so that it is possible to use a coolant which also functions as a lubricant.
Ponadto, w szczególności w przypadku maszyn objętościowych typu pompy/silniki lub kompresory, jest ułatwione skompensowanie osiowych naporów na tłoki, co dodatkowo redukuje tarcie i w ten sposób zwiększa sprawność. Nie są także potrzebne człony łączące pomiędzy płytą uchwytową - tłokiem i blokiem wykładzinowym, które to człony są konieczne w przypadku pomp tulejowych lub silników. Tłoki z przytwierdzoną kulistą głowicą podłączone do trzpienia tłoka są stosowane korzystnie dla niewielkich lub średnich kątów pomiędzy wałem i nachylonym elementem (tłokami lub blokiem wykładzinowym) i umożliwiają uzyskanie dużych prędkości, ponieważ nie ma tam elementów podlegających oddziaływaniu siły odśrodkowej. Tłoki z głowicą oscylacyjną umożliwiają stosowanie bardzo dużych kątów i umożliwiają redukcję wymiarów, nawet przy dużych przemieszczeniach. Głowice, które centrują się samoistnie na stycznej do linii krzywizny w dowolnym punkcie wzdłuż wykładziny, nie powodują promieniowego obciążenia ściany komory wykładzinowej pod wpływem naporu płynu, przez co ograniczają zużycie wykładziny i zwiększają sprawność.Moreover, in particular with volumetric machines of the type pumps / motors or compressors, it is facilitated to compensate for the axial thrusts on the pistons, which further reduces friction and thus increases the efficiency. Also, no connecting members are needed between the holder plate-piston and the lining block, which are necessary in the case of sleeve pumps or motors. The pistons with a spherical head attached to the piston rod are preferably used for small or medium angles between the shaft and the inclined element (pistons or lining block) and allow high speeds since there are no elements subject to centrifugal force. Oscillating pistons allow very large angles and allow for a reduction in dimensions, even with large displacements. The heads that self-center on the tangent to the line of curvature at any point along the liner do not radially load the lining chamber wall with fluid pressure, thereby reducing liner wear and increasing efficiency.
Pompy obwodów hydraulicznych mogą pracować zarówno w obwodzie otwartym jak i zamkniętym przy tej samej prędkości obrotowej i nie występują żadne elementy składowe członów przegubowych (zwykłe pręty łączące), które mogłyby ulec rozłączeniu i wypchnięciu odśrodkowemu, przy czym zasilanie obwodu zamkniętego przebiega również bezpośrednio bez tradycyjnego stosowania tak zwanych pomp ładujących. Przy połączeniu większej ilości pomp do odmiennych obwodów hydraulicznych można umieścić większą ilość pomp na tym samym wale co pozwala na zredukowanie wymiarów, przy czym każda z tych pomp jest zwymiarowana i/lub dostosowana do szczególnych wymagań danego obwodu, przez co unika się potrzeby stosowania kosztownych połączeń mechanicznych.The hydraulic circuit pumps can work both in open and closed circuit at the same rotational speed and there are no components of the articulated members (ordinary connecting rods) that could become disconnected and dislodged centrifugally, and the closed circuit power supply runs also directly without traditional use so-called charge pumps. When connecting more pumps to different hydraulic circuits, more pumps can be placed on the same shaft, which allows for a reduction in dimensions, each of these pumps being dimensioned and / or adapted to the specific requirements of a given circuit, thus avoiding the need for costly connections mechanical.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój silnika spalinowego według wynalazku, mającego cztery tłoki i pracującego w cyklu czterosuwowym, fig. 2 - widok z boku płytki rozdzielczej zwróconej w stronę bloku obrotowych wykładzin, fig. 3 - częściowy przekrój urządzenia zapłonowego silnika dwusuwowego, fig. 4 i 5 - widok z boku zakrzywionego tłoka w dwóch kierunkach bocznych usytuowanych względem siebie pod kątem 90°, fig. 6 - przekrój podłużny pompy/silnika lub kompresora do płynu o zmiennym przemieszczeniu w obydwu kierunkach, przy obracającym się i nachylonym bloku wykładzin, fig. 7 - częściowy widok od strony zasilania płyty do odchylania i rozprowadzania płynu do bloku obrotowych wykładzin, fig. 8 - przekrój tłoka z głowicą oscylacyjną, fig. 9 - przekrój podłużny pompy/silnika do płynów, taki sam jak pokazany na fig. 6, jednakże z zastosowaniem nachylanej płyty uchwytowej tłoka zamiast bloku wykładzin, fig. 10 i 11 - widoki jak na fig. 4 i 5, jednkaże dotyczące tłoka nie przeznaczonego do silnika spalinowego, fig. 12 - widok z boku tłoka kulistego, fig. 13 - przekrój podłużny pompy/silnika do płynów, taki sam jak na fig. 6 i 9, bez odwracania kierunku ruchu płynu, a fig. 14 - przekrój podłużny pompy/silnika do płynów, taki sam jak na fig. 13 z mechanizmem mającym zmienne przemieszczenie.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of an internal combustion engine according to the invention having four pistons and operating in a four-stroke cycle, Fig. 2 - side view of the distribution plate facing the rotating liner block, Fig. 3 - partial section view of a two-stroke engine ignition device, fig. 4 and 5 - side view of a curved piston in two side directions at an angle of 90 ° to each other, fig. 6 - longitudinal section of a pump / motor or compressor for a fluid with variable displacement in both directions , with a rotating and inclined lining block, Fig. 7 - partial view from the supply side of the plate for deflection and distribution of fluid to the rotating liner block, Fig. 8 - section of a piston with an oscillating head, Fig. 9 - longitudinal section of a fluid pump / motor same as shown in Fig. 6, however using a tilted plunger holder plate in place of the liner block, Figs. 10 and 11 - views as in figs. 4 and 5, but relating to a piston not intended for an internal combustion engine, fig. 12 - side view of a spherical piston, fig. 13 - longitudinal section of a fluid pump / motor, the same as in figs. 6 and 9 without reversing the direction of movement of the fluid, and Figure 14 is a longitudinal section of the fluid pump / motor, the same as in Figure 13 with the mechanism having a variable displacement.
Na figurze 1 pokazano silnik spalinowy, posiadający wał napędowy 1, który obraca się na łożyskach w obudowie 2 silnika endotermicznego, umieszczonych na każdym końcu 3 wału, z których każdy jest połączony sworzniem tłokowym 4 z odpowiednim zakrzywionym tłokiem 5, przy czym tłok ten jest napędzany za pomocą wspomnianych końców 3 dla poruszania się wewnątrz wykładzin, które są obrabiane w obrotowym bloku wykładzinowym. Ponadto silnik ten posiada płytę rozdzielczą 8, obracającą się na pierścieniu 9, rurę wydechową 10 i rurę zasysania 11, głowicę 12, wyposażoną w zatyczkę zapłonową 13, która jest zwrócona w stronę tłoka w położeniu maksymalnego sprężenia, poprzez pierścień 14 zapobiegający zużyciu i komorę spalinową 15, którajest obrobiona skrawaniem na grubość płyty rozdzielczej 8. W silniku tym zastosowano sprężynę 17 do ponownego rozwierania prześwitu dla uszczelnienia pomiędzy płytą rozdzielczą 8 i blokiem wykładzinowym 7, który opiera się na kulistym przegubie 18 bloku centrującego wału. Na wewnętrznym współosiowym wale 21 obracającymFigure 1 shows an internal combustion engine having a drive shaft 1 which rotates on bearings in an endothermic engine housing 2 located at each end 3 of the shaft, each connected by a piston pin 4 to a corresponding curved piston 5, the piston being driven by means of said ends 3 to move within the liners which are processed in the rotating liner block. Moreover, this engine has a distribution plate 8 rotating on a ring 9, an exhaust pipe 10 and an intake pipe 11, a head 12 equipped with an ignition plug 13, which faces the piston in the maximum compression position, through the anti-wear ring 14 and the exhaust gas chamber. 15, which is machined to the thickness of the distributor plate 8. This engine employs a spring 17 to re-open the clearance gap for the seal between the distributor plate 8 and the liner block 7 which abuts on the ball joint 18 of the shaft centering block. On the inner coaxial rotating shaft 21
169 513 się wraz z blokiem wykładzinowym 7 i przekładnią redukcyjną 22, 23 i 24 osadzone są prowadzące łożyska 19 rury 20 płyty rozdzielczej 8. Płyta rozdzielcza 8 i przewód rozgałęziony 10 i 11 mają kanał chłodzący 26. Analogiczny kanał 27 znajduje się w bloku wykładzinowym 7. W każdej wykładzinie 28 znajduje się promieniowy otwór 28 dla montowania trzpienia 4 tłoka, przy czym pierścienie uszczelniające 29 tłoków są podłączone do odpowiedniego zgrubienia 30 trzpienia poprzez trzpienie tłoka przy każdym końcu 3.169 513 together with lining block 7 and reduction gear 22, 23 and 24, the guide bearings 19 of the manifold 8 pipe 20 are seated. The dash plate 8 and manifold 10 and 11 have a cooling duct 26. A similar channel 27 is provided in the lining block 7 Each liner 28 has a radial bore 28 for mounting the plunger rod 4, with the piston sealing rings 29 being connected to a corresponding shoulder 30 via the plunger pins at each end 3.
Na figurze 2 pokazano otwory 31 i kanały ssące 32 na płycie rozdzielczej 8 oraz otwory 33 i odpowiednie kanały wydechowe 34.Figure 2 shows the openings 31 and suction channels 32 in the distribution plate 8, and the openings 33 and the corresponding exhaust channels 34.
Na figurze 3 pokazano komorę spalania 35 w ustalonej płycie rozdzielczej 36 silnika dwusuwowego.Figure 3 shows the combustion chamber 35 in the fixed dashboard 36 of a two-stroke engine.
W drugim rozwiązaniu maszyny według wynalazku, pokazanym na fig. 6, zastosowano wał napędowy 37 pompy/silnika lub kompresora objętościowego, na który jest nasunięta wielowypustowo płyta uchwytowa 39 tłoka za pomocą wielowypustowego profilu 38, przy czym tłoki są przykręcone do płyty uchwytowej 39 za pomocą gwintu, zaś trzpień 40 tłoka posiada środkowy otwór 41 do kompensowania osiowych oporów hydraulicznych, przy czym stanowi on głowicę z kulistym wypiętrzeniem 42 i pierścieniem uszczelniającym 43 z zewnętrznym kulistym wypiętrzeniem, zaś wspomniane wyżej tłoki są napędzane do komory 44 obrotowego bloku wykładzinowego 45, który jest napędzany do wspomnianego wału 37 poprzez złącze kuliste 46. Sprężyny kompensacyjne 47 z prześwitami końcowymi oddziaływują na wspomniane złącze kuliste 46 względem płyty uchwytowej 39, która przesuwa się po przeciwdziałającej zużyciu wykładzinie 48, do której są zwrócone wnęki kompensacyjne 49 osiowego naporu hydraulicznego. Oznacznikiem 50 oznaczono otwór do przejścia płynu z wykładziny do płyty rozdzielczej 51, wyposażonej w szczeliny 52 i otwory 53, na boku bloku wykładzinowego 45, który jest zasilany poprzez kanały 54 i 55 dla przejścia płynu, ze szczeliną 56 na osi płyty rozdzielczej 51 dla oscylacji, która to nasadka jest napędzana za pomocą równoległej powierzchni, łączącej się z pokrywą 58. Głowica 59 kulistego tłoka może oscylować na trzpieniu 40 za pośrednictwem śruby 60 o łbie kulistym i odpowiedniej kulistej powierzchni 61 pomiędzy trzpieniem 40 a głowicą 59 tłoka.In the second embodiment of the machine according to the invention, shown in Fig. 6, a drive shaft 37 of a pump / motor or a volumetric compressor is provided, onto which the holder plate 39 is splined by means of a spline profile 38, the pistons being screwed to the holder plate 39 by means of and the piston pin 40 has a central bore 41 to compensate for the axial hydraulic resistance, it is a spherical bulge head 42 and a sealing ring 43 with an external spherical protrusion, and the above-mentioned pistons are driven to the chamber 44 of the rotating lining block 45, which is driven to said shaft 37 via a spherical joint 46. Compensation springs 47 with end gaps act on said spherical joint 46 relative to the chuck plate 39 which slides over the anti-wear lining 48 against which the compensation cavities 49 of axial pressure are facing. Mark 50 denotes an opening for the passage of fluid from the liner to the distributor plate 51, provided with slots 52 and holes 53, on the side of liner block 45 which is fed through channels 54 and 55 for fluid passage, with a slot 56 on the axis of the distributor plate 51 for oscillation the cap is driven by a parallel surface communicating with the cap 58. The spherical plunger head 59 can oscillate on the plunger 40 via a spherical head screw 60 and a corresponding spherical surface 61 between the plunger 40 and the plunger head 59.
W trzecim rozwiązaniu maszyny według wynalazku pokazanym na fig. 9 zastosowano te same oznaczniki dla oznaczenia podobnych części. W rozwiązaniu tym występuje ponadto zakrzywiony tłok 62, ruchomy w bloku wykładzinowym 63, który posiada otwory zasilające, zwrócone w stronę pokrywy 65 z przewodami zasilającymi płynu i płytę uchwytową 66 tłoka napędzaną za pomocą kulowego złącza 46, zwróconą w stronę odpowiedniej nachylanej płyty rozdzielczej 67, z powierzchnią 68 równoległą względem powierzchni bloku 69 wewnątrz pokrywy 58. Na fig. 9 i 10 pokazano środkową oś 70 krzywizny wykładzin, zaś na fig. 10 pokazano gniazdo 71 pierścienia uszczelniającego 43 oraz oś 72 trzpienia 40 tłoka.In the third embodiment of the machine according to the invention shown in Fig. 9, the same reference numerals are used to designate similar parts. The solution further includes a curved piston 62 movable in liner block 63 which has feed openings facing the cover 65 with fluid feed lines and a piston holder plate 66 driven by a ball joint 46 facing the respective tilted dash plate 67. with a surface 68 parallel to the surface of block 69 inside the cover 58. Figures 9 and 10 show the center axis 70 of the curvature of the liners, and Figure 10 shows the seat 71 of the sealing ring 43 and the axis 72 of the plunger 40.
W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 13 pokazano płytę 73, która jest nasunięta wielowypustowo na wał 37 za pomocą wielowypustowego profilu 38 i podpiera dwa szeregi tłoków, które są połączone z płytą, są przeciwległe względem siebie i są wyposażone w osiowe otwory 74 do łączenia odpowiednich komór 44 bloku wykładzinowego 75 bez przewodów zasilających, obracającego się podobnie jak blok 45, jednakże w cyklu diesla, który rozpoczyna spalanie poprzez specjalną komorę 15 lub 35 w przypadku silników dwusuwowych, które mają płytę rozdzielczą przymocowaną do głowicy 12 cylindra, przy czym napędzanie współosiowego wału napędowego 21, wraz z roboczą przekładnią 22,23 i 24 powoduje podzielenie obrotu na połowę poprzez sterowanie płytą rozdzielczą 8 za pomocą tulei 20.In the embodiment shown in Figure 13, a plate 73 is shown which is splined onto the shaft 37 by a splined profile 38 and supports two rows of pistons which are connected to the plate, are opposed to each other and are provided with axial holes 74 for connecting the respective chambers. 44 of lining block 75 without power lines, rotating similar to block 45, but in the diesel cycle, which starts combustion through a special chamber 15 or 35 for two-stroke engines that have a dash plate attached to the cylinder head 12, driving a coaxial drive shaft 21, together with the operating gear 22, 23 and 24, causes the rotation to be halved by controlling the dash plate 8 with the sleeve 20.
W trakcie pracy maszyny według fig. 1, podczas suwu tłoków 5 wewnątrz komór 6 wykładzin, niewielkie różnice toru, które są również wynikiem dużych kątów pomiędzy osią wirowania, są kompensowane przez niewielkie oscylacje na sworzniach tłokowych 4 w piastach 30, pomimo niewielkiego promieniowego poślizgu tłoków w pośrednich położeniach 45°, 135°, 225° i 315° obrotu. Chłodziwo jest zasysane z radiatora przez rurkę 25 i jest prowadzone prosto do bloku wykładzinowego 7 poprzez wydrążony wał 21, zaś otwory 27 odbierają chłodziwo za pomocą niepokazanych promieniowych przewodów, które nie są umieszczone pomiędzy wykładzinami. Następnie chłodziwo jest poddawane oddziaływaniu odśrodkowemu poprzez obrót bloku wykładzinowego 7 i wypełnia wewnętrzną objętośćIn the course of operation of the machine according to Fig. 1, during the stroke of the pistons 5 inside the lining chambers 6, slight track differences, which are also a result of the large angles between the axis of rotation, are compensated for by slight oscillations on the piston pins 4 in the hubs 30, despite the slight radial slip of the pistons at intermediate positions of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 ° of rotation. The coolant is sucked from the heat sink through the tube 25 and is guided straight into the trim block 7 through the hollow shaft 21, and the holes 27 receive coolant via radial conduits not shown between the liners. Then the coolant is subjected to a centrifugal effect by turning the lining block 7 and fills the internal volume
169 513 obudowy 2, a następnie gorące wypływa z niej do niepokazanych rurek w kierunku radiatora, przy czym chłodziwo za pośrednictwem ściany wnęki pomiędzy tuleją 20 i współosiowym wałem 21 chłodzi środkową część płyty rozdzielczej 8 i poprzez kanały chłodzi również przewody rozgałęźne.169 513 of the housing 2 and then hot flows therefrom into tubes, not shown, towards the radiator, the coolant, via the wall of the cavity between the sleeve 20 and the coaxial shaft 21, cooling the center of the distributor plate 8 and also cooling the manifolds via the channels.
Działanie drugiego rozwiązania pompy/silnika lub kompresora do płynu pokazanego na fig. 6 przebiega następująco. Płyn pod ciśnieniem, płynący w kanałach 54 i 55 i przecinający szczeliny 52, części 53 i otwory 50 wchodzi do komory wykładzinowej 44 a jego oddziaływanie na powierzchnię głowicy 42 tłoka jest rozdzielane w stosunku do położenia pierścienia uszczelniającego 43, to znaczy dokładnie osiowo względem trzpienia 40, bez składowej promieniowej od tłoka do wykładzin, przy czym obrót wywierany na płytę uchwytową tłoka 39 jest wykorzystywany do napędzania wału 37 za pomocą połączenia wielowypustowego 38. Wnęki 49, które mają to samo ciśnienie co komory 44 za pośrednictwem otworu 41, wyrównoważają osiowe napory hydrauliczne na wspomnianą płytę i na tłoki, zaś sprężyny talerzowe 47 wyznaczają prześwity końcowe pomiędzy blokiem wykładzinowym 45, płytą rozdzielczą 51 i pokrywą 58, przy czym obciążenie wstępne jest znacznie wyższe od siły wytwarzanej podczas zasysania płynu przy ciśnieniu atmosferycznym. Zmiana przemieszczenia, a zatem zasadnicza różnorodność zastosowań jest możliwa przez zmianę nachylenia płyty rozdzielczej 51 poprzez przesunięcie na cylindrycznej powierzchni 57. Głowica 59 tłoka oscylacyjnego dla tłoków i wykładzin o znacznych kątach pomiędzy osią obrotu jest zawsze wyrównoważona, ponieważ środek oscylacji jest poza tłokami i wewnątrz płynu. W przeciwieństwie do tego, zwykłe tłoki mają trzpień tłokowy umieszczony znacznie dalej od powierzchni kontaktującej się z płynem.The operation of the second pump / motor or fluid compressor arrangement shown in Fig. 6 is as follows. The pressurized fluid flowing in the channels 54 and 55 and intersecting the slots 52, portions 53 and holes 50 enters the lining chamber 44 and its effect on the surface of the piston head 42 is distributed relative to the position of the sealing ring 43, i.e. exactly axially with respect to the pin 40 with no radial component from the piston to the liners, the rotation exerted on the piston retaining plate 39 is used to drive shaft 37 by means of a spline connection 38. The cavities 49, which have the same pressure as the chambers 44 via the opening 41, balance the axial hydraulic pressures onto said plate and on the pistons, and cup springs 47 define the end clearances between the lining block 45, the distribution plate 51 and the cover 58, the preload being significantly higher than the force generated when sucking fluid under atmospheric pressure. Changing the displacement and thus a substantial variety of applications is possible by changing the slope of the dashboard 51 by shifting on the cylindrical surface 57. The oscillating piston head 59 for pistons and linings with significant angles between the axis of rotation is always balanced because the center of the oscillation is outside the pistons and inside the fluid . In contrast, conventional pistons have a piston rod positioned much further away from the fluid contact surface.
Działanie pompy/silnika lub kompresora do płynów, według trzeciego rozwiązania wynalazku, przebiega w następujący sposób. Odwraca się pozycję zaklinowania do wału 37, to znaczy w tym przypadku blok wykładzinowy 63 napędza połączenie, co powoduje wytworzenie składowej promieniowej oddziaływującej na głowicę 62 tłoka i szybkie zużycie wykładzin. Zakrzywiony tłok z głowicą 62 jest bardziej przystosowany do umieszczania pod dużym kątem nachylenia pomiędzy osią, nawet jeżeli jest to trudniejsze do skonstruowania. Dla tego rodzaju realizacji, uzyskuje się zmianę przemieszczenia poprzez nachylenie płyty rozdzielczej 67.Operation of the pump / motor or fluid compressor according to the third embodiment of the invention is as follows. The wedge position to the shaft 37 is inverted, i.e. in this case the liner block 63 drives the joint, which produces a radial component acting on the piston head 62 and wears out rapidly. The curved piston with head 62 is more adapted to be positioned at a large angle of inclination between the axis, even though it is more difficult to construct. For this type of implementation, a variation in the displacement is achieved by the inclination of the dash plate 67.
Na figurach 13 i 14 przedstawiono dwa rozwiązania pomp/silników lub kompresora do płynu, przeznaczonych do stosowania w rozmaitych dziedzinach. Pierwsze rozwiązanie stanowi pompę/silnik z szeregiem tłoków o zmiennym przemieszczeniu i drugim szeregiem tłoków o stałym przemieszczeniu, bez odwracania kierunku płynu. Drugie rozwiązanie zawiera obydwa szeregi tłoków ze zmiennym przemieszczeniem i możliwe jest odwrócenie przepływu, jak wskazano strzałkami obok przewodów zasilających 54, 55, przy czym płyty rozdzielcze 51 i/lub 76 są nachylone poprzez sterowanie zewnętrzne za pomocą dobrze znanych mechanizmów. W obydwu rozwiązaniach, płyta uchwytowa 73 tłoka, zaklinowana na wale napędowym 37, powoduje wyrównoważenie osiowego naporu pomiędzy przeciwległymi komorami wykładzinowymi 44 i przy zastosowaniu osiowych otworów 74 w tłokach jest wykonywana mniejsza ilość pracy przez przepływający przez nie płyn.Figures 13 and 14 show two pump / motor designs or a fluid compressor for use in various fields. The first solution is a pump / motor with a series of variable displacement pistons and a second series of constant displacement pistons without fluid reversal. The second solution includes both series of variable displacement pistons and it is possible to reverse the flow as indicated by the arrows next to the supply lines 54, 55, with the distributor plates 51 and / or 76 being inclined by external control by well known mechanisms. In both solutions, the plunger retainer plate 73, wedged on the drive shaft 37, balances the axial thrust between the opposing lining chambers 44, and less work is done by the fluid flowing through the plungers by using axial holes 74 in the pistons.
Działanie jako pompa/kompresor może korzystnie następować dla wszystkich kątów ustawienia płyt rozdzielczych 51 i/lub 76, zaś przy funkcjonowaniu jako silnik, w wyniku niemożliwości ustawienia przemieszczenia na zero, kąt nie może być zbytnio zredukowany. Ponadto wyeliminowanie ruchu płynu pomiędzy dwoma szeregami tłoków w urządzeniu przedstawionym na fig. 13 i 14, redukujące sprawność powoduje, że przemieszczenie w rozwiązaniu z fig. 13 nie musi być całkowicie ustawione na zero. Płyta rozdzielcza 76 nie musi być umieszczona jako nachylona przeciwnie, przemieszczenie w rozwiązaniu z fig. 14 nie musi być zmieniane przez kontrolowanie płyt rozdzielczych 76 i 51 według synchronizacji odwrotnej, przez co płyty rozdzielcze 76 i 51 będą równoległe gdy stan przemieszczenia wynosi zero i będą nachylone tak jak na rysunku lub w przeciwny sposób w wyniku przepływu odpowiednio w obydwu kierunkach.Operation as a pump / compressor may advantageously take place for all angles of positioning of the distribution plates 51 and / or 76, and when operating as a motor, due to the inability to set the displacement to zero, the angle cannot be reduced too much. Moreover, by eliminating the movement of fluid between the two series of pistons in the device shown in Figs. 13 and 14, reducing the efficiency, the displacement in the embodiment of Fig. 13 need not be completely zeroed. The distribution plate 76 need not be positioned oppositely, the displacement in the embodiment of Fig. 14 need not be changed by controlling the dividing plates 76 and 51 in reverse timing, whereby the distribution plates 76 and 51 will be parallel when the displacement state is zero and will be tilted. as shown in the figure or otherwise by flowing in both directions respectively.
169 513169 513
Jeżeli zastosuje się w praktyce materiały, wymiary i szczegóły robocze, które są odmienne od wskazanych powyżej, jednakże technicznie równoważne, to szczegóły te są również objęte ochroną.If in practice materials, dimensions and working details are used which differ from those indicated above but are technically equivalent, these details are also protected.
Tak więc można otrzymać pompę/silnik lub kompresor według fig. 6 lub 9 przy stałym przemieszczeniu, lub nawet można połączyć w pary pompę i silnik poprzez wnęki 49 lub kanały zasilające 64, przez nałożenie stałego dystrybutora na obudowę, dla wywołania zwartych napędów hydrostatycznych. Korzyści wynikające ze zredukowania wymiarów, ciężaru i dużej prędkości obrotowej sprawiają, że ten rodzaj rozwiązania jest nadzwyczaj interesujący.Thus, a pump / motor or compressor according to Figs. 6 or 9 can be obtained in constant displacement, or even pump and motor can be paired via cavities 49 or feed channels 64 by applying a fixed distributor to the housing to produce compact hydrostatic drives. The advantages of reducing dimensions, weight and high speed make this type of solution extremely interesting.
Na koniec, sztywne przymocowanie tłoków do obudowy i oscylacyjne umieszczenie bloku wykładzinowego za pomocą osiowej lub promieniowej krzywki podłączonej do wału napędowego pozwala na otrzymanie pompy/silnika lub kompresora bez części ruchomych z wyjątkiem krzywki. Jest to bardzo korzystne w przypadku pomp lub silników do płynów. Analogicznie do zmian przemieszczenia pomp/silników lub kompresora, jest możliwe poprzez konfigurację tłoków 5, 42, 59 lub 62 i obrotowego bloku wykładzinowego 7 według wynalazku, otrzymanie silników endotermicznych, w których można redukować promieniowanie, ułatwiając mieszanie benzyny z powietrzem bez złożonych zabiegów, które są stosowane obecnie do regulowania składu mieszanki, co daje zwiększenie sprawności niewielkim kosztem.Finally, the rigid attachment of the pistons to the housing and the oscillating positioning of the liner block by means of an axial or radial cam connected to the drive shaft makes it possible to obtain a pump / motor or compressor without moving parts except the cam. This is very beneficial for fluid pumps or motors. Analogously to the changes in the displacement of the pumps / motors or the compressor, it is possible, by configuring the pistons 5, 42, 59 or 62 and the rotary lining block 7 according to the invention, to obtain endothermic engines in which radiation can be reduced, facilitating the mixing of gasoline with air without complex steps that are currently used to regulate the composition of the blend, resulting in low cost efficiency gains.
169 513169 513
IAND
169 513169 513
169 513169 513
169 513169 513
IAND
169 513169 513
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 4.00
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL92308761A PL169513B1 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rods |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA002145766A CA2145766A1 (en) | 1992-09-14 | 1992-10-30 | Volumetric fluid machine equipped with pistons without connecting rods |
CZ951102A CZ110295A3 (en) | 1992-09-14 | 1992-10-30 | Volumetric liquid apparatus |
PCT/IT1992/000134 WO1994010442A1 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Volumetric fluid machine equipped with pistons without connecting rods |
PL92308761A PL169513B1 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL308761A1 PL308761A1 (en) | 1995-08-21 |
PL169513B1 true PL169513B1 (en) | 1996-07-31 |
Family
ID=27169982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL92308761A PL169513B1 (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rods |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1043437C (en) |
BR (1) | BR9207174A (en) |
CA (1) | CA2145766A1 (en) |
CZ (1) | CZ110295A3 (en) |
PL (1) | PL169513B1 (en) |
WO (2) | WO1994010442A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10512644A (en) * | 1995-01-19 | 1998-12-02 | エッセ・ア・イ ソチエタ アパレッキアツーレ イドラウリケ ソチエタ ペル アツィオニ | Volumetric device with curved liner |
ATE354729T1 (en) | 2002-12-18 | 2007-03-15 | Bosch Rexroth Ag | AXIAL PISTON MACHINE |
CN100485164C (en) * | 2006-12-29 | 2009-05-06 | 郭有祥 | Top cycle type engine |
DE112008001121T5 (en) | 2007-04-27 | 2010-04-08 | Ntn Corporation | Grease composition and grease lubricated bearing |
CN106593800A (en) * | 2015-10-16 | 2017-04-26 | 熵零控股股份有限公司 | Positive feedback plunger fluid mechanism |
DE102015224132A1 (en) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Hydrostatic axial piston machine with control disc |
CN110359962B (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-05 | 顾新钿 | Pneumatic motor |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1408719A (en) * | 1964-02-07 | 1965-08-20 | Pump or volumetric motor with adjustable flow | |
US3485218A (en) * | 1967-10-04 | 1969-12-23 | Nat Res Dev | Rotary piston machines |
FR2083995A5 (en) * | 1970-03-02 | 1971-12-17 | Lotesto Umberto | |
US3648567A (en) * | 1970-07-06 | 1972-03-14 | Gen Motors Corp | Variable displacement axial pump or motor |
US3809025A (en) * | 1973-02-02 | 1974-05-07 | Harper Dev Corp | Rotary engine having inclined piston and cylinder rotation axes |
US3910239A (en) * | 1974-06-10 | 1975-10-07 | Richard James | Opposed piston power unit |
GB2027122B (en) * | 1978-05-25 | 1982-08-25 | Searle R J | Reciprocating piston machines |
GB8417816D0 (en) * | 1984-07-12 | 1984-08-15 | Searle R J | Piston machines |
US5138993A (en) * | 1991-02-11 | 1992-08-18 | Kim Jong D | Rotary wavy motion type engine |
-
1992
- 1992-10-30 CZ CZ951102A patent/CZ110295A3/en unknown
- 1992-10-30 PL PL92308761A patent/PL169513B1/en unknown
- 1992-10-30 WO PCT/IT1992/000134 patent/WO1994010442A1/en active IP Right Grant
- 1992-10-30 CA CA002145766A patent/CA2145766A1/en not_active Abandoned
- 1992-10-30 BR BR9207174A patent/BR9207174A/en not_active Application Discontinuation
-
1993
- 1993-09-20 CN CN93117871A patent/CN1043437C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 WO PCT/IT1993/000113 patent/WO1994010443A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2145766A1 (en) | 1994-05-11 |
WO1994010442A1 (en) | 1994-05-11 |
CN1088657A (en) | 1994-06-29 |
CZ110295A3 (en) | 1995-12-13 |
PL308761A1 (en) | 1995-08-21 |
BR9207174A (en) | 1995-12-12 |
CN1043437C (en) | 1999-05-19 |
WO1994010443A1 (en) | 1994-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5636561A (en) | Volumetric fluid machine equipped with pistons without connecting rods | |
US6659744B1 (en) | Rotary two axis expansible chamber pump with pivotal link | |
US7040263B2 (en) | Piston engine assembly | |
EP1686263B1 (en) | Variable displacement radial piston pump | |
US3175510A (en) | Variable displacement pump | |
AU780611B2 (en) | Piston engine balancing | |
US5007385A (en) | Crankless engine | |
MX2008008133A (en) | Rotary piston engine. | |
US5205123A (en) | Infinitely variable differential hydrostatic transmission | |
PL169513B1 (en) | Volumetric fluid machine provided with pistons without connection rods | |
US2787959A (en) | Power transmission | |
US20200370553A1 (en) | A rotary sliding vane machine with slide bearings and pivot bearings for the vanes | |
US3661055A (en) | Multi-cylinder barrel hydraulic pumps or motors | |
JPH076362B2 (en) | Rotational motion / linear motion conversion device | |
KR100962750B1 (en) | Rotating piston machine | |
US2146117A (en) | Power transmission | |
US6846163B2 (en) | Rotary fluid machine having rotor segments on the outer periphery of a rotor core | |
JPH0830504B2 (en) | Hydro motor | |
US4168652A (en) | Power transfer unit | |
US3589244A (en) | Barrel-type hydraulic motors and pumps | |
US3155047A (en) | Power transmission | |
EP1042591B1 (en) | Coaxial reciprocating axisymmetric engine | |
US6793471B2 (en) | Fluid machine | |
US4986226A (en) | Internal combustion engine | |
US4262579A (en) | Single acting steam engine |