RU2136925C1 - Поршневая машина - Google Patents
Поршневая машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136925C1 RU2136925C1 RU97109514A RU97109514A RU2136925C1 RU 2136925 C1 RU2136925 C1 RU 2136925C1 RU 97109514 A RU97109514 A RU 97109514A RU 97109514 A RU97109514 A RU 97109514A RU 2136925 C1 RU2136925 C1 RU 2136925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- cylinders
- walls
- piston
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Машина предназначена для использования в качестве двигателя, насоса или компрессора. Машина содержит корпус с плоскими параллельными стенками, два соосных цилиндра, головки которых связаны через штоки с кривошипом выходного вала. В цилиндрах размещены поршни, связанные через штоки с кривошипами. Для сообщения дугообразных окон с рабочими камерами в головках выполнены поперечные отверстия. Наружные поверхности цилиндров со стороны стенок снабжены плоскостями, приближенными к стенкам на минимальное расстояние, необходимое для беспрепятственного перемещения цилиндров. Для организации нужного порядка циркуляции рабочего тела в цилиндрах окна смещены относительно друг друга по оси планетарного движения поперечных отверстий. Механизм синхронизации вращении выходных валов выполнен в виде трехзвенной гипоидной передачи, обеспечивающей встречное синхронное вращение кривошипов с одинаковой частотой ω. Изобретение позволяет существенно улучшить вибрационное состояние и повысить надежность поршневой машины, в основу которой положена классическая цилиндропоршневая группа. 5 ил.
Description
Предполагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции поршневых машин, выполняющих функцию компрессора, насоса или двигателя внутреннего сгорания.
Известна поршневая машина, а именно роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (см. "Автомобильные двигатели", под ред. М.С. Ховаха, М., "Машиностроение", 1977, с. 549, рис. 315), содержащий корпус с рабочей камерой, стенки которой профилированы по двухэпитрохоиде, выходной эксцентриковый вал, трехугольный ротор-поршень и механизм синхронизации вращений ротора-поршня и выходного вала. Достоинствами данного аналога являются: полная уравновешенность и исключительно низкий уровень вибраций, а также простота конструкции и компактность. Однако, аналогу присущи и серьезные недостатки, а именно сложность технологии изготовления, сравнительно невысокий срок службы и худшая экономичность, по сравнению с традиционными поршневыми машинами, - что обусловлено, в частности, сложным профилем стенок рабочей камеры, высокими скоростями скольжения вершин ротора-поршня по указанным стенкам и невозможностью обеспечить достаточно эффективное уплотнение рабочих камер малым количеством уплотнительных элементов.
За прототип, по наибольшему количеству общих элементов, принята поршневая машина, а точнее двигатель внутреннего сгорания (см. авторское свидетельство СССР N 1028859, F 02 B 57/08, 41/06, опубл. в БИ N26 за 1983 г.), содержащая корпус с плоскими боковыми стенками, в которых имеются впускное и выпускное окна, установленные на оси вращения цилиндры с отверстиями для циркуляции рабочего тела и выходной (рабочий) вал с кривошипами (эксцентриковыми дисками), с которыми соединены штоки поршней, установленных в упомянутых цилиндрах. Конструкция предполагает наличие механизма синхронизации относительного движения цилиндров и поршней. Поскольку рабочие стенки цилиндров и поршней данной машины профилированы по окружностям, технология ее изготовления, по сравнению с аналогом, существенно упрощается; кроме того, вследствие уменьшения средней скорости скольжения цилиндра относительно поршня, повышается долговечность; благодаря возможности размещения достаточно большого количества поршневых колец, обеспечивается эффективное уплотнение рабочих камер. Но вместе с тем, наличие в конструкции деталей, совершающих возвратно-поступательное движение (поршневая группа), приводит к неустранимым вибрациям корпуса и снижению надежности.
Таким образом, желательно иметь более надежную поршневую машину, не содержащую источников неустранимых вибраций и обладающую всеми достоинствами машин, в основу которых положена классическая цилиндро поршневая группа.
Поставленная цель достигается тем, что в поршневой машине, содержащей по меньшей мере один установленный на оси вращения цилиндр с отверстиями для циркуляции рабочего тела, выходной вал с кривошипом, корпус с плоскими стенками и окнами для подачи рабочего тела в цилиндр и отвода его из цилиндра, размещенный в цилиндре поршень, шток которого соединен с кривошипом выходного вала, механизм синхронизации относительных перемещений цилиндра и поршня, - ось вращения цилиндра связана с дополнительным выходным валом и выполнена в виде кривошипа, эксцентриситет и плоскость вращения которого совпадают с эксцентриситетом и плоскостью вращения кривошипа, с которым соединен шток поршня, а стенки цилиндра с наружной стороны снабжены плоскостями, параллельными плоскости вращения упомянутых кривошипов и на этих плоскостях расположены отверстия для циркуляции рабочего тела, причем плоские стенки корпуса с окнами ориентированы параллельно плоскостям цилиндра и размещены на близком к ним расстоянии, а механизм синхронизации выполнен с обеспечением встречного синхронного вращения кривошипов.
Поскольку боковые стенки рабочей камеры и поршня данной машины имеют классическое исполнение, то есть профилированы по окружностям, технология ее изготовления сохраняется достаточно простой, вместе с тем, благодаря тому, что ось вращения цилиндра связана с дополнительным выходным валом и выполнена в виде кривошипа, эксцентриситет и плоскость вращения которого совпадают с эксцентриситетом и плоскостью вращения кривошипа, с которым соединен шток поршня, удается избежать возвратно-поступательного движения рабочих органов машины и избавиться от источников неустранимых вибраций; благодаря выполнению механизма синхронизации с обеспечением встречного синхронного вращения кривошипов удается добиться взаимообратного перемещения цилиндра и установленного в нем поршня и циклического изменения объема рабочей камеры; наконец, благодаря выполнению стенок цилиндра с наружной стороны в виде плоскостей с отверстиями для циркуляции рабочего тела, параллельных плоским стенкам корпуса, снабженным распределительными окнами, удается организовать на принципе золотника нужный порядок циркуляции рабочего тела в цилиндре.
Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показана поршневая машина, а конкретно компрессор в продольном разрезе, вид сверху; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по Г-Г на фиг. 1.
Поршневая машина, например, компрессор, предназначенный для сжатия и перекачки газообразного рабочего тела, содержит (см. фиг. 1) корпус 1 с плоскими параллельными стенками 2, два соосных цилиндра 3, головки 4 которых связаны через штоки 5 с кривошипом 6 выходного вала 7. Вал 7 установлен в подшипниках 8, закрепленных в подшипниковых гнездах, имеющихся в стенках 2 корпуса 1. Цилиндры 3 со штоками 5 уравновешены противовесами 9. В цилиндрах 3 размещены поршни 10, связанные через штоки 11 с кривошипами 12 выходных валов 13. Поршни 10 со штоками 11 уравновешены противовесами 14. В стенках 2 имеются дугообразные окна 15 и 16, сообщающиеся с патрубками 17 и 18, предназначенными для подачи рабочего тела в рабочие камеры 19 и отвода его из рабочих камер. Для сообщения окон 15 и 16 с камерами 19, в головках 4 выполнены поперечные отверстия 20. Механизм синхронизации вращений выходных валов 7 и 13 представляет собой трехзвенную гипоидную передачу 21, обеспечивающую встречное синхронное вращение кривошипов 6 и 12 с одинаковой частотой ω (см. фиг. 2). Наружные поверхности цилиндров 3 со стороны стенок 2 снабжены (см. фиг.3) плоскостями 22, приближенными к стенкам 2 на минимальное расстояние, необходимое для беспрепятственного перемещения цилиндров 3. Для организации нужного порядка циркуляции рабочего тела в цилиндрах 3, окна 15 и 16 смещены относительно друг друга по оси планетарного движения отверстий 20 (см. фиг. 4 и 5).
При вращательном воздействии на вал 7 приводного устройства (на чертежах не показано), момент вращения передается через гипоидную передачу 21 на валы 7 и 13, в результате чего кривошипы 6 и 12 приходят во встречное синхронное вращение, заставляя цилиндры 3 и поршни 10 совершать встречные планетарные движения с одинаковой частотой ω. При вращении расстояние между кривошипами 6 и 12 изменяется от нуля до 2d, соответственно чему изменяется и объем рабочих камер 19; таким образом машина совершает работу по сжатию и перемещению газообразного рабочего тела из патрубка 17 в патрубок 18. Как видно, при сохранении всех преимуществ машин с классическим исполнением цилиндропоршневой группы, предлагаемая поршневая машина выгодно отличается полным отсутствием деталей, совершающих возвратно-поступательное движение относительно корпуса, а значит предельно низким уровнем вибраций и повышенной надежностью.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения состоит в улучшении эксплуатационных качеств и повышении надежности поршневой машины.
Claims (1)
- Поршневая машина, содержащая по меньшей мере один установленный на оси вращения цилиндр с отверстиями для циркуляции рабочего тела, выходной вал с кривошипом, корпус с плоскими стенками и окнами для подачи рабочего тела в цилиндр и отвода его из цилиндра, размещенный в цилиндре поршень, шток которого соединен с кривошипом выходного вала, механизм синхронизации относительных перемещений цилиндра и поршня, отличающаяся тем, что ось вращения цилиндра связана с дополнительным выходным валом и выполнена в виде кривошипа, эксцентриситет и плоскость вращения которого совпадают с эксцентриситетом и плоскостью вращения кривошипа, с которым соединен шток поршня, а стенки цилиндра с наружной стороны снабжены плоскостями, параллельными плоскости вращения упомянутых кривошипов, и на этих плоскостях расположены отверстия для циркуляции рабочего тела, причем плоские стенки корпуса с окнами ориентированы параллельно плоскостям цилиндра и размещены на близком к ним расстоянии, а механизм синхронизации выполнен с обеспечением встречного синхронного вращения кривошипов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109514A RU2136925C1 (ru) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Поршневая машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109514A RU2136925C1 (ru) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Поршневая машина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97109514A RU97109514A (ru) | 1999-05-20 |
RU2136925C1 true RU2136925C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20193896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97109514A RU2136925C1 (ru) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Поршневая машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136925C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010019112A1 (ru) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Dubinskyi Igor Mykolaiovych | Устройство для получения механической работы от внешнего источника нетепловой энергии |
-
1997
- 1997-06-04 RU RU97109514A patent/RU2136925C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
2. Ховах M.C. Автомобильные двигатели. -М.: Машиностроение, 1977, с. 549, рис. 315. 3. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010019112A1 (ru) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Dubinskyi Igor Mykolaiovych | Устройство для получения механической работы от внешнего источника нетепловой энергии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2261596C (en) | Opposed piston combustion engine | |
US3256866A (en) | Internal combustion engine | |
US5123394A (en) | Rotary reciprocating internal combustion engine | |
CN101196124A (zh) | 叶片式变腔积装置及叶片式内燃机和叶片式压缩机 | |
RU2002115066A (ru) | Устройство, использующее качающиеся поворотные поршни | |
US4932373A (en) | Motion converting mechanism | |
US3865093A (en) | Machine driven by rotary pistons | |
US4442758A (en) | Piston machine | |
KR960000436B1 (ko) | 회전-왕복 피스톤 머신 | |
US4796514A (en) | Rotary/linear convertor | |
FI66239C (fi) | Maskin utfoerande en raetlinjig roerelse | |
EP0320171A1 (en) | Power transmission apparatus | |
US3107541A (en) | Piston machines | |
US6357397B1 (en) | Axially controlled rotary energy converters for engines and pumps | |
US3536050A (en) | Motion-converting device for barrel-type machine and various applications thereof | |
US3511584A (en) | Rotary fluid power devices | |
RU2136925C1 (ru) | Поршневая машина | |
JP4521785B1 (ja) | 回転ピストン機械 | |
US5036809A (en) | Circular rotary engine | |
US5024588A (en) | Rotary compressor and process of compressing compressible fluids with intake and discharge through piston shaft and piston | |
US2844040A (en) | Fluid displacement machine | |
US4451214A (en) | Rotary piston type fluid machine | |
US5517952A (en) | Rotating shuttle engines with integral valving | |
RU2022118C1 (ru) | Поршневая машина | |
WO2015159083A1 (en) | Opposed piston machine with rectilinear drive mechanisms |