RU170618U1 - PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS - Google Patents

PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS Download PDF

Info

Publication number
RU170618U1
RU170618U1 RU2016130832U RU2016130832U RU170618U1 RU 170618 U1 RU170618 U1 RU 170618U1 RU 2016130832 U RU2016130832 U RU 2016130832U RU 2016130832 U RU2016130832 U RU 2016130832U RU 170618 U1 RU170618 U1 RU 170618U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
expander
pistons
crankless
Prior art date
Application number
RU2016130832U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Сергеевич Калеман
Original Assignee
Григорий Сергеевич Калеман
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 Григорий Сергеевич Калеман filed Critical Григорий Сергеевич Калеман
Priority to RU2016130832U priority Critical patent/RU170618U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU170618U1 publication Critical patent/RU170618U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/04—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • F01B3/06—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces by multi-turn helical surfaces and automatic reversal
    • F01B3/08—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces by multi-turn helical surfaces and automatic reversal the helices being arranged on the pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к поршневым расширительным машинам.Принцип работы основан на адиабатном расширении газа с отдачей внешней работы на вал детандера, также позволяет получить большее охлаждение, чем при дросселировании газов.Использование данной модели позволяет уменьшить массу, габариты и металлоемкость детандера. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to piston expansion machines. The principle of operation is based on adiabatic expansion of the gas with the external work flowing to the expander shaft, and also allows for more cooling than during gas throttling. Using this model allows to reduce the mass, dimensions and metal consumption of the expander. 5 cp f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к холодильной промышленности, а именно к моделям поршневых расширительных машин.The utility model relates to the refrigeration industry, and in particular to models of piston expansion machines.

Из существующего уровня данной техники известен поршневой детандер и поршень (патент Российской Федерации на изобретение № 2009129716 от 03.08.2009 г., МПК F02F 3/00 (фиг. 2, 3), который принят за прототип. В прототипе, как и в заявленном устройстве, расширение газа происходит в цилйндропоршневой группе. В прототипе в отличие от представленного решения поршень, помещенный в цилиндр, совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра, присутствуют впускные и выпускные клапаны приводимые в движение коленчатым валом. Недостатком прототипа являются большие габаритные размеры, масса, малая надежность вследствие того, что оси цилиндров не совпадают, присутствуют клапаны принудительного действия, при износе подвержены выходу из строя, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью.From the existing level of this technology known piston expander and piston (patent of the Russian Federation for invention No. 2009129716 from 03.08.2009, IPC F02F 3/00 (Fig. 2, 3), which is adopted as a prototype. In the prototype, as in the claimed device, gas expansion occurs in the cylinder piston group.In the prototype, in contrast to the solution presented, the piston placed in the cylinder reciprocates along the axis of the cylinder, there are intake and exhaust valves driven by a crankshaft. large overall dimensions, weight, low reliability due to the fact that the axis of the cylinders do not coincide, there are forced-action valves, they are subject to failure during wear, which impede the achievement of a technical result, which is provided by the utility model.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является возможность расширить арсенал технических средств в данной области, а также уменьшения массы, габаритов и металлоемкости, повышение надежности конструируемых детандеров.The task to which the claimed solution is directed is the ability to expand the arsenal of technical means in this area, as well as reduce the weight, dimensions and metal consumption, increase the reliability of designed expanders.

Для решения поставленной задачи (достижения указанного выше технического результата) была применена конструкция в виде цилиндров (4, 5), поршней (15, 16), отличающаяся тем, что включает в себя два поршня (15, 16) с синусоидальной бесконечной канавкой (20) по периметру юбки (19) с возможностью установки пальца (29), П-образный профиль днища (18) поршней (15, 16) с расположенными в них окнами (23, 24), помещенных в цилиндры (4, 5), соединенных между собой валом (12) с помощью поршневого пальца (30), на котором установлен ротор-маховик (13). В синусоидальную бесконечную канавку (20) по периметру юбки (19) поршня (15) может быть установлен палец (29), задающий вращательно-поступательное движение поршней (15, 16) вдоль оси цилиндров (4, 5). Впускные и выпускные окна (23, 24) в П-образном днище (18) поршней (15,16) за счет вращательно-поступательного движения могут соединяться с впускными (6, 7) и выпускными (8, 9) каналами детандера. Поршни (15, 16) и вал (12) могут располагаются на одной оси. Вал (12) может иметь продольные канавки (28) с возможностью установки пальцев (31) для передачи вращательного движения ротор-маховику (13). Ротор-маховик (13) может выполнять также функцию противоразгонного тормозящего устройства.To solve this problem (to achieve the above technical result), a design in the form of cylinders (4, 5), pistons (15, 16) was used, characterized in that it includes two pistons (15, 16) with a sinusoidal infinite groove (20 ) around the perimeter of the skirt (19) with the possibility of installing a finger (29), a U-shaped profile of the bottom (18) of the pistons (15, 16) with windows (23, 24) located in them, placed in cylinders (4, 5), connected between each other by a shaft (12) using a piston pin (30), on which a rotor-flywheel (13) is mounted. A finger (29) can be installed in the sinusoidal infinite groove (20) along the perimeter of the piston skirt (19) (15), which defines the rotational-translational movement of the pistons (15, 16) along the axis of the cylinders (4, 5). The inlet and outlet windows (23, 24) in the U-shaped bottom (18) of the pistons (15.16) due to the rotational-translational motion can be connected to the inlet (6, 7) and outlet (8, 9) expander channels. Pistons (15, 16) and shaft (12) can be located on the same axis. The shaft (12) may have longitudinal grooves (28) with the ability to install fingers (31) to transmit rotational movement to the rotor-flywheel (13). The flywheel rotor (13) can also perform the function of an anti-acceleration braking device.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение габаритных размеров детандера за счет оригинальной конструкции днища (18) поршней (15, 16) и расположенных в них синусоидальной бесконечной канавкой (20) по периметру юбки (19), повышения надежности за счет отсутствия впускных и выпускных клапанов.The technical result provided by the given set of features is to reduce the overall dimensions of the expander due to the original design of the bottom (18) of the pistons (15, 16) and the sinusoidal endless groove (20) located on them along the perimeter of the skirt (19), to increase reliability due to the lack of inlets and exhaust valves.

Конструктивные особенности поясняются чертежами:Design features are illustrated by drawings:

На фиг. 1 изображен детандер в разрезе, состоящий из рамы 1, станин 2 и 3, в которых располагаются впускные 6, 7 и выпускные 8, 9 каналы, цилиндров 4 и 5, головок цилиндров 10 и 11, вала 12, ротор-маховика 13, статора 14, поршней 15 и 16, клеммной коробки 17.In FIG. 1 shows a sectional expander consisting of a frame 1, a bed 2 and 3, in which inlet 6, 7 and outlet 8, 9 channels, cylinders 4 and 5, cylinder heads 10 and 11, shaft 12, rotor-flywheel 13, and stator are located 14, pistons 15 and 16, terminal box 17.

На фиг. 2 изображен поршень 15, состоящий из П-образного днища 18 и юбки 19, в которой расположены пазы 22 для установки компрессионных колец, синусоидальной бесконечной канавки 20, отверстий 21 для установки поршневого пальца.In FIG. 2 shows a piston 15, consisting of a U-shaped bottom 18 and a skirt 19, in which grooves 22 for installing compression rings, a sinusoidal endless groove 20, holes 21 for installing a piston pin are located.

На фиг. 3 изображен вал 12, в котором располагаются продольные отверстия 28 для установки пальцев 31, соединяющие вал 12 и ротор-маховик 13, отверстия 27 для установки поршневых пальцев 30.In FIG. 3 shows a shaft 12 in which longitudinal holes 28 for mounting the fingers 31 are located, connecting the shaft 12 and the rotor-flywheel 13, holes 27 for installing the piston fingers 30.

На фиг. 4 изображен поршень 15 в разрезе, состоящий из П-образного днища 18, в котором располагаются впускные 24 и выпускные 23 окна, юбки 19, в которой располагаются синусоидальная бесконечная канавка 20, отверстия 21 для установки поршневого пальца 30.In FIG. 4 shows a piston 15 in section, consisting of a U-shaped bottom 18, in which inlet 24 and outlet 23 windows, skirts 19, in which a sinusoidal endless groove 20, holes 21 for installing the piston pin 30 are located.

На фиг. 5 изображена развертка поршня 15, в котором располагаются: синусоидальная бесконечная канавка 20, впускные 24 и выпускные 23 окна.In FIG. 5 shows a reamer of the piston 15, in which are located: a sinusoidal endless groove 20, inlet 24 and outlet 23 windows.

На фиг. 6 изображена развертка цилиндра 4, в котором располагаются впускные 25 и выпускные 26 окна.In FIG. 6 shows a scan of cylinder 4 in which inlet 25 and outlet 26 windows are located.

Раскрытие и осуществление полезной модели:Disclosure and implementation of a utility model:

Первым существенным признаком, достаточным для достижения указанного выше технического результата, являются поршень с П-образным днищем с расположенными в нем впускными и выпускными окнами, синусоидальная бесконечная канавка по периметру юбки поршня, головки цилиндров, впускные и выпускные каналы цилиндров, вал, ротор-маховик, выполняющий также функцию противоразгонного тормозящего устройства, пальцы.The first essential feature sufficient to achieve the above technical result is a U-shaped piston with inlet and outlet windows located therein, a sinusoidal infinite groove around the perimeter of the piston skirt, cylinder head, inlet and outlet cylinder channels, shaft, rotor-flywheel also performing the function of anti-acceleration braking device, fingers.

Вторым существенным признаком является соосное расположение поршней, вала и ротор-маховика.The second significant feature is the coaxial arrangement of the pistons, shaft and rotor-flywheel.

Устройство работает следующим образом. При поступлении электрического тока в обмотку статора ротор-маховик задает стартовое движение валу с поршнями, в результате чего, за счет впускных и выпускных окон в П-образном днище поршня, которые периодически попеременно соединяются с впускными и выпускными каналами, происходит наполнение и расширение газа в рабочих камерах. При выходе на режим (1000 об/мин) подача электрического тока в обмотку статора прекращается, происходит превращение механической работы в электроэнергию благодаря вращению ротор-маховика в созданном магнитном поле. За один оборот ротор-маховика поршни совершают два полных вращательно-поступательных движения, обеспечивающих два наполнения, расширения и выталкивания газа в рабочих камерах.The device operates as follows. Upon receipt of electric current in the stator winding, the rotor-flywheel sets the starting movement of the shaft with pistons, as a result of which, due to the inlet and outlet windows in the U-shaped piston bottom, which are periodically alternately connected to the inlet and outlet channels, gas is filled and expanded in working chambers. When the mode (1000 rpm) is reached, the supply of electric current to the stator winding is stopped, mechanical work is converted into electricity due to the rotation of the rotor-flywheel in the created magnetic field. For one revolution of the rotor-flywheel, the pistons make two complete rotational-translational movements, providing two filling, expansion and expulsion of gas in the working chambers.

Claims (6)

1. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями состоит из цилиндров, поршней, отличающийся тем, что включает в себя два поршня с синусоидальной бесконечной канавкой по периметру юбки с возможностью установки пальца, П-образный профиль днища поршня с расположенными в нем окнами, помещенных в цилиндры, соединенных между собой валом с помощью поршневого пальца, на котором установлен ротор-маховик.1. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons consists of cylinders, pistons, characterized in that it includes two pistons with a sinusoidal infinite groove around the skirt with the ability to install a finger, a U-shaped profile of the piston bottom with windows located in it, placed in cylinders, interconnected by a shaft using a piston pin, on which a rotor-flywheel is mounted. 2. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями по п. 1, отличающийся тем, что в синусоидальную бесконечную канавку по периметру юбки поршня установлен палец, задающий вращательно-поступательное движение поршней вдоль оси цилиндра.2. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons according to claim 1, characterized in that a finger is installed in the sinusoidal infinite groove along the perimeter of the piston skirt, which defines the rotational-translational movement of the pistons along the cylinder axis. 3. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями по п. 1, отличающийся тем, что впускные и выпускные окна в П-образном днище поршня за счет вращательно-поступательного движения соединяются с впускными и выпускными каналами детандера.3. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet windows in the U-shaped piston bottom are connected to the inlet and outlet channels of the expander due to the rotational-translational motion. 4. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями по п. 1, отличающийся тем, что поршни и вал располагаются на одной оси.4. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons according to claim 1, characterized in that the pistons and shaft are located on the same axis. 5. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями по п. 1, отличающийся тем, что вал имеет продольные канавки с возможностью установки пальцев для передачи вращательного движения ротор-маховику.5. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons according to claim 1, characterized in that the shaft has longitudinal grooves with the ability to install fingers for transmitting rotational movement to the rotor-flywheel. 6. Поршневой оппозитный двухцилиндровый бескривошипный бесклапанный детандер с вращающимися поршнями по п. 1, отличающийся тем, что ротор-маховик выполняет также функцию противоразгонного-тормозящего устройства.6. A piston opposed two-cylinder crankless valveless expander with rotating pistons according to claim 1, characterized in that the rotor-flywheel also performs the function of an anti-acceleration-braking device.
RU2016130832U 2016-07-26 2016-07-26 PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS RU170618U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130832U RU170618U1 (en) 2016-07-26 2016-07-26 PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130832U RU170618U1 (en) 2016-07-26 2016-07-26 PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170618U1 true RU170618U1 (en) 2017-05-02

Family

ID=58697182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016130832U RU170618U1 (en) 2016-07-26 2016-07-26 PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170618U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186815U1 (en) * 2018-09-17 2019-02-05 Григорий Сергеевич Калеман MEETING PISTON TWO-STAGE COMPRESSOR DETANDER
RU2814992C1 (en) * 2023-01-31 2024-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for obtaining mechanical energy from action of gas pressure and piston expander for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993008372A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-29 Mansour Almassi Internal combustion rotary piston engine
RU2006628C1 (en) * 1991-10-31 1994-01-30 Лев Хаимович Бородянский Piston machine
RU2434140C2 (en) * 2008-08-04 2011-11-20 Ман Нутцфарцойге Эстеррайх Аг Reciprocating expander and piston for it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993008372A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-29 Mansour Almassi Internal combustion rotary piston engine
RU2006628C1 (en) * 1991-10-31 1994-01-30 Лев Хаимович Бородянский Piston machine
RU2434140C2 (en) * 2008-08-04 2011-11-20 Ман Нутцфарцойге Эстеррайх Аг Reciprocating expander and piston for it

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A1. *
C1. *
C1. WO 1993008372 29.04.1993 *
C2. *
C2. RU 2006628 30.01.1994 *
RU 2434140 20.11.2011 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186815U1 (en) * 2018-09-17 2019-02-05 Григорий Сергеевич Калеман MEETING PISTON TWO-STAGE COMPRESSOR DETANDER
RU2814992C1 (en) * 2023-01-31 2024-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for obtaining mechanical energy from action of gas pressure and piston expander for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101978616B1 (en) Fluid machines, heat exchangers and fluid machines
US6976467B2 (en) Reciprocating internal combustion engine
CN202560507U (en) Oilless air compressor
CN201209545Y (en) Symmetrical double cylinder straight-connecting oilless air compressor
EP1268978A1 (en) Piston motion modifiable internal combustion engine
RU170618U1 (en) PISTON OPPOSITE TWO-CYLINDER CURVE-FREE SCREW-FREE VALVE DETANDER WITH ROTATING PISTONS
CN103821612B (en) A kind of magnetic drives engine power delivery system
CN102777349B (en) Sealing type single-drive multi-cylinder refrigerating compressor
JP2003506617A (en) Free piston internal combustion engine with rotating piston
CN103758638A (en) Pulsator and straight shaft power unit with peripherally-arranged multiple cylinders
SG151156A1 (en) Continuous otto piston elliptical engine
CN109340078B (en) Double-opposite-piston compressor structure
CN101782056A (en) Double-cylinder sliding block type air compressor
CN214741902U (en) Stable oil-free double-cylinder piston air compressor
RU186815U1 (en) MEETING PISTON TWO-STAGE COMPRESSOR DETANDER
CN202673608U (en) Sealing type eight-cylinder refrigerating compressor
CN203670003U (en) Impeller straight shaft power device with multiple cylinders distributed circumferentially
RU2448263C1 (en) Internal combustion engine
RU151691U1 (en) PISTON ENGINE
RU182162U1 (en) Internal combustion engine
RU150118U1 (en) ROTARY COMPRESSOR
CN102996240A (en) Two-stroke swash plate engine with double-acting cylinders
RU2088780C1 (en) Rotary drive of pistons of four-cylinder double-acting stirling engine
RU2466283C1 (en) Internal combustion engine
RU161854U1 (en) PISTON ENGINE

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200727