PL231350B1 - Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów - Google Patents

Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów

Info

Publication number
PL231350B1
PL231350B1 PL416296A PL41629616A PL231350B1 PL 231350 B1 PL231350 B1 PL 231350B1 PL 416296 A PL416296 A PL 416296A PL 41629616 A PL41629616 A PL 41629616A PL 231350 B1 PL231350 B1 PL 231350B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sleeve
cylinders
pistons
motion
mechanisms
Prior art date
Application number
PL416296A
Other languages
English (en)
Other versions
PL416296A1 (pl
Inventor
Marek WALAWSKI
Marek Walawski
Original Assignee
Marek Walawski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marek Walawski filed Critical Marek Walawski
Priority to PL416296A priority Critical patent/PL231350B1/pl
Priority to EP17714033.2A priority patent/EP3452740A1/en
Priority to PCT/PL2017/000012 priority patent/WO2017146599A1/en
Publication of PL416296A1 publication Critical patent/PL416296A1/pl
Publication of PL231350B1 publication Critical patent/PL231350B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H21/00Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/34Crank gearings; Eccentric gearings with two or more connecting-rods to each crank or eccentric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with crankshaft
    • F01B9/023Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with crankshaft of Bourke-type or Scotch yoke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/068Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with an actuated or actuating element being at the inner ends of the cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, który ma zastosowanie do sprężarek, pomp oraz silników spalinowych, jak również układ takich mechanizmów.
Znane są mechanizmy: tłoko-korbowodowe, rotacyjne, silnik Wankla, silnik spalinowy z wirującym tłokiem według zgłoszenia nr P. 159750 (patent tymczasowy nr 78893).
Mechanizm według wynalazku cechuje mała masa w stosunku do wydajności oraz możliwość stosowania wysokich obrotów, ponieważ występują tylko stosunkowo małe zmienne przyspieszenia odśrodkowe.
Zgodnie z wynalazkiem mechanizm z wirującymi tłokami składa się z korpusu z pierścieniem odpornym na ścieranie, w którym wiruje tuleja z cylindrami. Tłoki osadzone w cylindrach przesuwają się podczas wirowania tulei, zapewniając ssanie i sprężanie czynnika. Tuleja z cylindrami w korpusie jest ustalona za pomocą łożysk. Tłoki korzystnie są zamocowane do krzyżaka. Krzyżak jest połączony za pośrednictwem kamienia ze sworzniem, który jest zamocowany mimośrodowo w stosunku do osi obrotu tulei z cylindrami. Dzięki mimośrodowemu położeniu sworznia w stosunku do osi wirowania tulei z cylindrami następuje przesuw tłoków. Kamień ma zapewniony wahliwy przesuw w krzyżaku prostopadle do osi tłoków i obrót na sworzniu. Cylindry są uszczelnione do pierścienia za pomocą pierścieni. Jest to wersja dla sprężarek.
Istnieje także druga wersja mechanizmu przeznaczona do sprężarki dla czynników wybuchowych (butan, propan, gaz ziemny). W tym wykonaniu olej smarowy, który nie ma kontaktu z czynnikiem przetłaczanym, część krzyżaka, kamień i sworzeń usytuowane są w szczelnej komorze wykonanej w tulei. Komora ma tulejki i uszczelki zapewniające przesuw krzyżaka przy zachowaniu szczelności komory. Uszczelnienie tłoków w cylindrach i cylindrów z pierścieniem w korpusie jest typu szczelinowo-labiryntowego dla czynników wybuchowych.
Następne zastosowanie mechanizmu dotyczy silnika spalinowego, dla którego oprócz rozwiązania opisanego wyżej, wprowadza się dodatkową tuleję z otworami ssącymi i wylotowymi. Ta dodatkowa tuleja wiruje z prędkością o połowę mniejszą od prędkości tulei z cylindrami, a zmiana obrotów jest realizowana za pomocą przekładni planetarnej, co zapewnia: ssanie, sprężanie, pracę i wylot dla silnika spalinowego. Dla zrównoważenia siły odśrodkowej działającej na zasysane czynniki przewidziano wentylator i kanał ssący. Wentylator dla silnika może być zastąpiony turbo-sprężarką. Dodatkowa tuleja korzystnie ma otwory ssące i otwory wylotowe oraz otwór zapłonowy, a osie otworów ssących i otworów wylotowych pokrywają się odpowiednio z osiami kanałów ssącego i wylotowego i osią świecy zapłonowej, przy czym otwory ssące i otwory wylotowe oraz otwór zapłonowy mają uszczelnienia do pierścienia. Tuleja z cylindrami oraz koła zębate stanowią koła zamachowe.
Wyważenie drgań mechanizmu uzyskano przez układ stanowiący połączenie dwóch mechanizmów zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami, z których każdy jest lustrzanym odbiciem drugiego, obróconym o 180 stopni względem niego. W korpusie każdego mechanizmu z pierścieniem znajduje się wirująca tuleja z cylindrami, a tłoki osadzone w cylindrach przesuwają się podczas wirowania tulei. Synchronizację obrotów mechanizmów osiągnięto za pomocą kół zębatych mających jednakową ilość zębów i zamontowanych na ich osiach.
Korzystne skutki zastosowania wynalazku to małe przyspieszenia elementów w czasie wirowania, a tym samym małe siły bezwładności. Pozwala to na stosowanie wyższych obrotów i wykonanie lżejszych elementów. Stosunek wydajności mechanizmu do jego masy jest korzystny.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunkach, na których poszczególne figury przedstawiają:
- fig. 1 - przekrój wzdłużny mechanizmu w wersji dla sprężarki;
- fig. 2 - przekrój poprzeczny mechanizmu w wersji dla sprężarki;
- fig. 3 - przekrój poprzeczny mechanizmu w wersji dla sprężarki dla czynników wybuchowych;
- fig. 4 - przekrój wzdłużny mechanizmu w wersji dla silnika spalinowego;
- fig. 5 - przekrój poprzeczny mechanizmu w wersji dla silnika spalinowego;
- fig. 6 - wykonanie pierścieni uszczelniających cylindry;
- fig. 7 - uszczelnienie otworów wlotowych i wylotowych dodatkowej tulei (w mechanizmie w wersji dla silników spalinowych) do pierścienia;
- fig. 8 - układ dwóch mechanizmów;
PL 231 350 B1
- fig. 9 - przekrój wzdłużny mechanizmu w wersji dla silnika spalinowego z czterema tłokami, których pary przestawione są o kąt 90 stopni;
- fig. 10 - uszczelnienie cylindrów mechanizmu w wersji dla sprężarki dla czynników wybuchowych.
P r z y k ł a d 1:
Mechanizm zbudowany jest z korpusu (1) i pokrywy (17), w korpus wtłoczony jest na stałe pierścień (2) odporny na ścieranie. W korpusie z pierścieniem (2) wiruje tuleja (3) z cylindrami (4), osadzona na łożyskach (8) i (9). W cylindrach (4) znajdują się tłoki (5) połączone krzyżakiem (6), które wirują razem z tuleją (3) i cylindrami (4). Krzyżak (6) jest połączony z nieruchomym sworzniem (7) za pomocą kamienia (11), który ma możliwość przesuwu w krzyżaku (6) i obrotu na sworzniu (7). Podczas obrotu w prawo tłok (5) z górnego położenia przesuwa się w cylindrze (4) w dolne położenie, zasysając czynnik przez kanał ssący (12), do którego czynnik wtłaczany jest przez wentylator (10), celem pokonania siły odśrodkowej. W tym samym czasie tłok (5) z dolnego położenia spręża czynnik i wytłacza do króćca (13) przez zawór płytkowy (16). Uszczelnienie cylindra (4) do pierścienia (2) następuje przez pierścienie (14) , pierścień (23) zgarnia olej. Usytuowanie mimośrodowe sworznia (7) względem osi obrotu tulei (3) powoduje przesuw tłoków (5). Wielkość przesuwu (skok) tłoków równa jest podwójnej odległości osi sworznia (7) od osi obrotu tulei (3). Napęd tulei (3) następuje przez wał (36).
P r z y k ł a d 2:
W wersji wykonania mechanizmu dla sprężarki dla czynników wybuchowych, np. butan, propan, gaz ziemny. Do mechanizmu wykonanego według opisu z przykładu 1 przedstawionego wyżej, tuleję (3) wyposażono dodatkowo w szczelną olejową komorę (17) z tulejkami (18) i uszczelkami (19). W tej wersji sprężarki uszczelnienia tłoków (5) i cylindrów (4) wykonano jako uszczelnienie typu szczelinowolabiryntowego.
P r z y k ł a d 3:
W wykonaniu mechanizmu w wersji dla silników spalinowych do podstawowej wersji mechanizmu według opisu z przykładu 1 przedstawionego wyżej dodano tuleję (20) zamontowaną na łożyskach (37) i (38). Ta dodatkowa tuleja (20) wiruje z prędkością o połowę mniejszą od szybkości wirowania tulei (3), przez zastosowanie przekładni planetarnej (31). Korpus w tym wykonaniu ma kanał ssący (26) z wtryskiwaczem paliwa (25) oraz kanał wylotowy (27) zakończony króćcem (13), w górnej części korpusu znajduje się świeca zapłonowa (32). Natomiast silnik wysokoprężny nie ma wtryskiwacza (25), a świecę zapłonową (32) zastępuje wtryskiwacz paliwa. Tuleja (20) dla każdego tłoka ma otwory ssące (34), w osi kanału ssącego (26) i otwory wylotowe (35) w osi kanału wylotowego (27) oraz otwór (33) umożliwiający przejście iskry od świecy zapłonowej (32) do mieszanki paliwa, a w silniku wysokoprężnym wtrysk ropy do sprężonego powietrza. Uszczelnienie cylindrów (4) do tulei (20) następuje przez pierścienie (14), a usuwanie nadmiaru oleju z tulei (20) następuje przez pierścienie (23), uszczelnienie otworów wlotowych (34) i wylotowych (35) do pierścienia (2) następuje przez pierścienie (15). Wlot powietrza do wentylatora (10) następuje przez otwory (28), czynnik chłodzący dopływa przez wał (36), przepływa przez kanały (22) i wypływa przez pokrywę (17).
P r z y k ł a d 4:
Wyważanie drgań zestawu mechanizmów wg wynalazku uzyskano przez połączenie dwóch mechanizmów, z których każdy jest odbiciem lustrzanym drugiego i jest obrócony o 180 stopni względem niego. Obroty mechanizmów synchronizowane są przez koła zębate (39) o jednakowej ilości zębów. Wirujące tuleje (3) z cylindrami (4) oraz koła zębate (39) spełniają również rolę kół zamachowych.

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami, znamienny tym, że w korpusie (1) z pierścieniem (2) znajduje się wirująca tuleja (3) z cylindrami (4), a tłoki (5) osadzone w cylindrach (4) przesuwają się podczas wirowania tulei (3).
  2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że tłoki (5) są zamontowane do krzyżaka (6), a krzyżak jest połączony ze sworzniem (7) za pomocą kamienia (11).
  3. 3. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że cylindry (4) są uszczelnione do pierścienia (2) za pomocą pierścieni (14).
    PL 231 350 B1
  4. 4. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że w tulei (3) jest wykonana szczelna komora (17) zawierająca olej smarowy, przy czym komora (17) ma tulejki (18) i uszczelki (19).
  5. 5. Mechanizm według zastrz. 4, znamienny tym, że tłoki (5) i cylindry (4) są uszczelnione przez uszczelnienie typu szczelinowo-labiryntowego.
  6. 6. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada dodatkową tuleję (20) wirującą z prędkością o połowę mniejszą od prędkości tulei (3) z cylindrami (4), za pomocą przekładni planetarnej (31).
  7. 7. Mechanizm według zastrz. 6, znamienny tym, że tuleja (20) ma otwory ssące (34) i otwory wylotowe (35) oraz otwór zapłonowy (33), a osie otworów ssących (34) i otworów wylotowych (35) pokrywają się odpowiednio z osiami kanałów ssącego (26) i wylotowego (27) i osią świecy zapłonowej (32), przy czym otwory ssące (34) i otwory wylotowe (35) oraz otwór zapłonowy (33) mają uszczelnienia (15) do pierścienia (2).
  8. 8. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (3) z cylindrami (4), oraz koła zębate (39) stanowią koła zamachowe.
  9. 9. Układ mechanizmów zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami, znamienny tym, że składa się z dwóch mechanizmów, przy czym każdy z nich jest odbiciem lustrzanym drugiego i jest obrócony o 180 stopni względem niego, a w korpusie (1) każdego mechanizmu z pierścieniem (2) znajduje się wirująca tuleja (3) z cylindrami (4), a tłoki (5) osadzone w cylindrach (4) przesuwają się podczas wirowania tulei (3).
  10. 10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że synchronizację obrotów mechanizmów wykonano za pomocą kół zębatych (39) mających jednakową ilość zębów i zamontowanych na ich osiach.
PL416296A 2016-02-26 2016-02-26 Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów PL231350B1 (pl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL416296A PL231350B1 (pl) 2016-02-26 2016-02-26 Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów
EP17714033.2A EP3452740A1 (en) 2016-02-26 2017-02-23 A mechanism of the shift from sliding to rotation, and from rotation to sliding, with rotating pistons, and a set of such mechanisms
PCT/PL2017/000012 WO2017146599A1 (en) 2016-02-26 2017-02-23 A mechanism of the shift from sliding to rotation, and from rotation to sliding, with rotating pistons, and a set of such mechanisms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL416296A PL231350B1 (pl) 2016-02-26 2016-02-26 Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL416296A1 PL416296A1 (pl) 2017-04-24
PL231350B1 true PL231350B1 (pl) 2019-02-28

Family

ID=58428332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL416296A PL231350B1 (pl) 2016-02-26 2016-02-26 Mechanizm zmiany ruchu obrotowego na posuwisty i posuwistego na obrotowy, z wirującymi tłokami oraz układ takich mechanizmów

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3452740A1 (pl)
PL (1) PL231350B1 (pl)
WO (1) WO2017146599A1 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112796876B (zh) * 2021-02-04 2021-12-21 江苏大学 一种旋转式发动机
GB2605685B (en) * 2021-02-04 2023-03-29 Univ Jiangsu Rotary engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL78893B2 (pl) 1972-12-21 1975-06-30
US4078529A (en) * 1976-04-15 1978-03-14 Douglas Warwick Rotary engine
US8240147B2 (en) * 2009-01-30 2012-08-14 Anthony Taba Rotary energy conversion device with reciprocating pistons
US9587558B2 (en) * 2013-11-24 2017-03-07 Vengen Technologies Llc Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
PL416296A1 (pl) 2017-04-24
EP3452740A1 (en) 2019-03-13
WO2017146599A1 (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6205960B1 (en) Rotary and reciprocating internal combustion engine and compressor
US7549850B2 (en) Rotary mechanism
KR20020065541A (ko) 진동식 회전피스톤을 이용하는 장치
CN104136716A (zh) 具有旋转活塞和气缸的旋转发动机
US20170101926A1 (en) Rotary combustion engine system having toroidal compression and expansion chambers
KR101993433B1 (ko) 다각형 형태의 피스톤을 구비한 진동식 피스톤 엔진
RU2564175C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель
WO2017146599A1 (en) A mechanism of the shift from sliding to rotation, and from rotation to sliding, with rotating pistons, and a set of such mechanisms
US20070062469A1 (en) Rotary radial internal combustion piston engine
JP2008531904A (ja) 振動ピストン式機械
RU168559U1 (ru) Роторно-пластинчатый двигатель
RU2374454C2 (ru) Устройство поршневой машины и способ выполнения ее рабочего объема для организации термодинамического цикла
CN1548703A (zh) 多圆弧缸体滑片转子容积式机械
RU2613012C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель
RU2414610C1 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
WO2015159083A1 (en) Opposed piston machine with rectilinear drive mechanisms
RU2136925C1 (ru) Поршневая машина
RU2393361C2 (ru) Одноцилиндровый многопоршневой двигатель внутреннего сгорания (тор блатова)
CN102844524B (zh) 发动机
US20120067324A1 (en) Toroidal internal combustion rotary engine
US8684714B2 (en) Internal orbital engine
RU2358125C2 (ru) Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания
KR960011722B1 (ko) 로터리 엔진
RU2444635C2 (ru) Роторный двигатель
AU2011100646A4 (en) Cylindrical Cam Piston Engine