RU2163973C1 - Piston machine - Google Patents

Piston machine Download PDF

Info

Publication number
RU2163973C1
RU2163973C1 RU99119807A RU99119807A RU2163973C1 RU 2163973 C1 RU2163973 C1 RU 2163973C1 RU 99119807 A RU99119807 A RU 99119807A RU 99119807 A RU99119807 A RU 99119807A RU 2163973 C1 RU2163973 C1 RU 2163973C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinders
pistons
brackets
shaft
Prior art date
Application number
RU99119807A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Мулин
П.В. Мулин
Original Assignee
Мулин Вадим Венедиктович
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 Мулин Вадим Венедиктович filed Critical Мулин Вадим Венедиктович
Priority to RU99119807A priority Critical patent/RU2163973C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163973C1 publication Critical patent/RU2163973C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: piston machines used in power plant industry as engines including internal combustion engines and pumps. SUBSTANCE: piston machine has cylinders with pistons installed oppositely on brackets of load-carrying frame, shaft with discs located between pistons. Disc opposite surfaces have shaped races in the form of continuous grooves. Cylinders have side slots in which piston pins slip and are engaged by means of roll supports with side surfaces of grooves of both discs. Each piston has two heads between which piston pin is installed. Each cylinder end is closed with heads having inlet and discharge valves. Each cylinder also has side bosses for attachment of brackets to shaft bearing support. EFFECT: reduced friction losses and increased specific power. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателей и насосов и может быть использовано в качестве двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to the field of engines and pumps and can be used as an internal combustion engine.

Известна поршневая машина по заявке 97103311, МКИ F 02 F 1/24, в которой к цилиндру закреплены две головки с форсунками, а поршень имеет два днища и сквозное отверстие для поршневого пальца, который установлен в боковых продольных прорезях цилиндра, при этом границы боковых прорезей составляют 5/4 рабочего хода поршней. Концы поршневого пальца соединены с шатунами преобразователя возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Known piston machine according to application 97103311, MKI F 02 F 1/24, in which two heads with nozzles are fixed to the cylinder, and the piston has two bottoms and a through hole for the piston pin, which is installed in the lateral longitudinal slots of the cylinder, with the borders of the side slots make up 5/4 of the stroke of the pistons. The ends of the piston pin are connected to the connecting rods of the reciprocating piston to rotational motion of the crankshaft.

Недостатком таких конструкций являются потери энергии, связанные с трением в обеих шатунных головках, и динамическая неуравновешенность системы преобразования движения, характерная для кривошипно-шатунных механизмов. The disadvantage of such designs is the energy loss associated with friction in both connecting rod heads, and the dynamic imbalance of the motion conversion system, characteristic of crank mechanisms.

Известна поршневая машина Шереметов, в которой исключен кривошипно-шатунный механизм. Машина содержит вал с вращающимся диском, на поверхности которого выполнена профильная беговая дорожка с наружной и внутренней рабочими кромками, взаимодействующими через роликовые опоры с оппозитно расположенными поршнями, жестко связанными соединительно-направляющей тягой, в средине которой размещен вид диска, см. авт. свид. 1423752, МКИ 4 F 01 B 7/02. Known piston machine Sheremetov, in which the crank mechanism is excluded. The machine contains a shaft with a rotating disk, on the surface of which a profile treadmill is made with external and internal working edges interacting via roller bearings with opposed pistons rigidly connected by a connecting-guide rod, in the middle of which a disk is placed, see author. testimonial. 1423752, MKI 4 F 01 B 7/02.

Введение соединительно-направляющей тяги, профильной дорожки с внутренней и наружной рабочими кромками и соответствующих основных и дополнительных роликовых опор усложняет конструкцию и также связано с потерями энергии на трение в дополнительных роликовых опорах. Кроме того, габариты такой конструкции на единицу полезной мощности существенно увеличиваются. The introduction of a connecting guide rod, a profile track with internal and external working edges and the corresponding main and additional roller bearings complicates the design and is also associated with friction energy losses in the additional roller bearings. In addition, the dimensions of this design per unit of usable power are significantly increased.

Техническим результатом предлагаемой поршневой машины является снижение потерь на трение и увеличение ее удельной мощности без существенного усложнения конструкции. The technical result of the proposed piston machine is to reduce friction losses and increase its specific power without significantly complicating the design.

Это достигается тем, что в поршневой машине, содержащей закрепленные на кронштейнах силовой рамы оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, установленный в подшипниковой опоре в средине между поршнями вал с диском, на поверхности которого выполнена профильная беговая дорожка по меньшей мере с тремя выступами, на валу закреплен второй диск с такой же профильной беговой дорожкой на противостоящей поверхности, при этом каждая беговая дорожка выполнена в виде непрерывного ручья, а цилиндры имеют боковые прорези, в которых скользят поршневые пальцы, взаимодействующие концами через опоры с боковыми поверхностями ручьев обоих дисков. This is achieved by the fact that in a piston machine containing opposed cylinders with pistons fixed to the brackets of the power frame, a shaft with a disk mounted on the bearing surface in the middle between the pistons and having a profile treadmill with at least three protrusions is mounted on the shaft the second disk with the same profile treadmill on the opposing surface, with each treadmill made in the form of a continuous stream, and the cylinders have side slots in which the piston glides the fingers interacting with their ends through the supports with the lateral surfaces of the streams of both disks.

При этом поршни имеют по два днища, между которыми установлен поршневой палец, а каждый из цилиндров с обоих торцев закрыт головками с впускными и выпускными клапанами и выполнен с боковыми приливами для крепления кронштейнов с подшипниковой опорой. In this case, the pistons have two bottoms between which a piston pin is installed, and each of the cylinders at both ends is closed by heads with inlet and outlet valves and is made with lateral tides for mounting brackets with a bearing support.

Сущность предложения представлена на чертежах, где на фиг. 1 - вид поршневой машины; на фиг. 2 - вид по стрелке А. The essence of the proposal is presented in the drawings, where in FIG. 1 is a view of a piston machine; in FIG. 2 is a view along arrow A.

Поршневая машина содержит силовую раму 1 с кронштейнами 2. На кронштейнах закреплены оппозитно расположенные цилиндры 3, 4, имеющие боковые прорези 3а, 4а, а также расположенные перпендикулярно к ним боковые приливы 3б, 4б, в которых закреплены шпильки 5 для присоединения цилиндров к кронштейнам рамы. Цилиндры со стороны торцев закрыты головками 6а, 6б и 7а, 7б, в которых смонтированы впускные клапаны 8а, 8б и 9а, 9б, а также выпускные клапаны 10а, 10б и 11а, 11б. В цилиндрах размещены поршни 12 и 13, имеющие по два днища 12а, 12б и 13а, 13б, между которыми установлены пальцы 14 и 15, проходящие концевыми частями через боковые прорези в цилиндрах. В каждом цилиндре образованы две камеры: внешняя 16 и внутренняя 17. На кронштейнах в средине между поршнями установлен в подшипниковой опоре 18 коренной вал 19 с жестко закрепленными на нем дисками 20 и 21. На противостоящих поверхностях дисков выполнены беговые дорожки в виде идентично спрофилированных канавок - непрерывных (замкнутых) ручьев 20а и 21а с рабочими боковыми поверхностями 20б, 20в и 21б, 21в. В ручьи обоих дисков входят своими концевыми частями поршневые пальцы 14 и 15, взаимодействующие с их рабочими боковыми поверхностями через роликовые опоры 22 и 23. The piston machine contains a power frame 1 with brackets 2. Opposite cylinders 3, 4, having side slots 3a, 4a, and lateral tides 3b, 4b located perpendicular to them, with studs 5 for attaching cylinders to the frame brackets, are fixed to the brackets . The cylinders on the end side are closed by the heads 6a, 6b and 7a, 7b, in which the intake valves 8a, 8b and 9a, 9b are mounted, as well as the exhaust valves 10a, 10b and 11a, 11b. Pistons 12 and 13 are placed in the cylinders, having two bottoms 12a, 12b and 13a, 13b, between which fingers 14 and 15 are installed, passing the end parts through the side slots in the cylinders. Two chambers are formed in each cylinder: outer 16 and inner 17. On the brackets in the middle between the pistons, a main shaft 19 with disks 20 and 21 rigidly mounted on it is mounted in the bearing support 18. Treadmills are made on the opposing surfaces of the disks in the form of identically profiled grooves - continuous (closed) streams 20a and 21a with working side surfaces 20b, 20c and 21b, 21c. The piston pins 14 and 15, which interact with their working side surfaces through the roller bearings 22 and 23, enter their streams of both disks in the streams.

В предложенном варианте беговые дорожки имеют по четыре выступа и по четыре впадины, чем достигается более точная динамическая сбалансированность в процессе работы машины. In the proposed embodiment, treadmills have four protrusions and four depressions, thereby achieving a more accurate dynamic balance during operation of the machine.

Работа поршневой машины производится в следующем порядке. The operation of the piston machine is performed in the following order.

1. Работа в режиме двигателя. 1. Work in the engine mode.

При вращении (запускающим устройством) вала 19 поршневые пальцы 14, 15, перемещаясь по беговым дорожкам, сообщают поршням 12, 13 возвратно-поступательные движения в цилиндре. Работой клапанов управляет кинематически связанный с валом 19 распределительный механизм (не показан). Топливо-воздушная смесь, поочередно подаваемая в камеры 16 и 17 через впускные клапаны 8а и 8б (9а и 9б), сжимается и воспламеняется (например, с помощью запальных свечей), обеспечивая рабочий ход при 4-х тактном цикле работы цилиндров. Выпуск продуктов сгорания производится через выпускные клапаны 10а и 10б (11а и 11б) и через коллектор - в выхлопное устройство (глушитель). When the shaft 19 rotates (starting device), the piston fingers 14, 15, moving along the treadmills, tell the pistons 12, 13 to reciprocate in the cylinder. The operation of the valves is controlled by a distribution mechanism (not shown) kinematically connected to the shaft 19. The air-fuel mixture, alternately supplied to the chambers 16 and 17 through the inlet valves 8a and 8b (9a and 9b), is compressed and ignited (for example, with the help of glow plugs), providing a stroke during a 4-stroke cycle of operation of the cylinders. The release of combustion products is carried out through the exhaust valves 10a and 10b (11a and 11b) and through the manifold to the exhaust device (muffler).

2. Работа в режиме компрессора или насоса. 2. Work in the compressor or pump mode.

Для функционирования машины в качестве компрессора или насоса необходим привод, осуществляющий вращение вала 19. For the functioning of the machine as a compressor or pump, a drive is required that rotates the shaft 19.

Распределительный механизм обеспечивает последовательное открытие впускных клапанов в процессе тактов расширения и открытие выпускных клапанов в процессе тактов сжатия в камерах цилиндров. Входы впускных клапанов объединяются в единую всасывающую магистраль, а выходы выпускных клапанов объединяются в общую нагнетательную магистраль. The distribution mechanism ensures the sequential opening of the intake valves during expansion strokes and the opening of exhaust valves during compression strokes in the cylinder chambers. The inlet valve inputs are combined into a single suction line, and the outlet valve outputs are combined into a common discharge line.

Предлагаемая конструкция позволяет ввести дополнительные камеры сгорания 17 (внутренние) с использованием общих цилиндров и поршней, в результате чего возрастает мощность машины при незначительном увеличении ее габаритно-весовых параметров. The proposed design allows you to enter additional combustion chambers 17 (internal) using common cylinders and pistons, resulting in increased machine power with a slight increase in its overall weight parameters.

При этом обеспечивается динамическая сбалансированность всех подвижных частей машины и отпадает необходимость в балансировочных механизмах. This ensures the dynamic balance of all moving parts of the machine and eliminates the need for balancing mechanisms.

Предложение дает возможность увеличения количества радиально устанавливаемых цилиндров при расположении их осей в одной плоскости, чем обеспечивается компоновка динамически сбалансированной машины, существенно сжатой по одному из габаритных размеров (вдоль коренного вала). The proposal makes it possible to increase the number of radially mounted cylinders when their axes are in the same plane, which ensures the layout of a dynamically balanced machine, substantially compressed in one of the overall dimensions (along the main shaft).

Claims (2)

1. Поршневая машина, содержащая закрепленные на кронштейнах силовой рамы оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, установленный в подшипниковой опоре в середине между поршнями вал с диском, на поверхности которого выполнена профильная беговая дорожка, отличающаяся тем, что на валу закреплен второй диск с такой же профильной беговой дорожкой на противостоящей поверхности, при этом каждая беговая дорожка выполнена в виде непрерывного ручья, а цилиндры имеют боковые прорези, в которых скользят поршневые пальцы, взаимодействующие концами через роликовые опоры с профильными беговыми дорожками обоих дисков. 1. A piston machine containing opposed cylinders with pistons fixed to the brackets of the power frame, a shaft with a disk mounted in the bearing support in the middle between the pistons, on the surface of which a profile treadmill is made, characterized in that a second disk with the same profile is mounted on the shaft a treadmill on an opposing surface, with each treadmill made in the form of a continuous stream, and the cylinders have side slots in which piston fingers slide, interacting with E via roller bearings with specialized treadmills both disks. 2. Поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что поршни имеют по два днища, между которыми установлен поршневой палец, а каждый из цилиндров с обоих торцов закрыт головками с впускными и выпускными клапанами и выполнен с боковыми приливами для крепления кронштейнов с подшипниковой опорой. 2. The piston machine according to claim 1, characterized in that the pistons have two bottoms, between which a piston pin is installed, and each of the cylinders at both ends is closed by heads with inlet and outlet valves and is made with lateral tides for mounting brackets with bearing support .
RU99119807A 1999-09-16 1999-09-16 Piston machine RU2163973C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99119807A RU2163973C1 (en) 1999-09-16 1999-09-16 Piston machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99119807A RU2163973C1 (en) 1999-09-16 1999-09-16 Piston machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163973C1 true RU2163973C1 (en) 2001-03-10

Family

ID=20224964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99119807A RU2163973C1 (en) 1999-09-16 1999-09-16 Piston machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163973C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015026271A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 СУРХАЕВ, Рамзан Саламович Piston engine
WO2015038033A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 Sadulaeva Yahita Abdulbahitovna Piston engine
WO2015041572A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 Увайс Шараниевич САИЕВ Piston engine
RU2553921C2 (en) * 2013-05-22 2015-06-20 Александр Алексеевич Семенов Nonconnecting-rod, rotary-and-piston internal combustion engine (ice)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553921C2 (en) * 2013-05-22 2015-06-20 Александр Алексеевич Семенов Nonconnecting-rod, rotary-and-piston internal combustion engine (ice)
WO2015026271A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 СУРХАЕВ, Рамзан Саламович Piston engine
WO2015038033A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-19 Sadulaeva Yahita Abdulbahitovna Piston engine
WO2015041572A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 Увайс Шараниевич САИЕВ Piston engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2261596C (en) Opposed piston combustion engine
US7328682B2 (en) Efficiencies for piston engines or machines
US5546897A (en) Internal combustion engine with stroke specialized cylinders
US20110146601A1 (en) Self-Aspirated Reciprocating Internal Combustion Engine
US8316817B2 (en) Rotary piston engine
US7219633B1 (en) Compression ignition rotating cylinder engine
EP0489208B1 (en) Rotary engine, pump or compressor, with triangular cylinder
US4932373A (en) Motion converting mechanism
WO1998032959A1 (en) Rotary-linear power device
US20120037129A1 (en) Opposed piston engine
RU2163973C1 (en) Piston machine
US6435145B1 (en) Internal combustion engine with drive shaft propelled by sliding motion
RU2737467C1 (en) Conrod-free rotary engine
WO2015159083A1 (en) Opposed piston machine with rectilinear drive mechanisms
RU2335647C1 (en) Axial-piston engine
RU2471088C1 (en) Piston-type compressor with gear without piston-rod
EP0503842A1 (en) Internal combustion engines
RU200107U1 (en) Connecting rod rotor motor
RU2135799C1 (en) Crank-and-piston internal combustion engine
RU2167320C1 (en) Internal combustion engine
RU2196237C1 (en) Rodless internal combustion engine (versions)
RU2167321C2 (en) Axial internal combustion engine
RU2102616C1 (en) Four-stroke multistage disk-piston engine
RU2102615C1 (en) Four-stroke single-stage disk-piston engine
KR19980013598A (en) Double acting engine