RU2365784C2 - Цилиндропоршневой узел с осевым приводом - Google Patents

Цилиндропоршневой узел с осевым приводом Download PDF

Info

Publication number
RU2365784C2
RU2365784C2 RU2007121328/06A RU2007121328A RU2365784C2 RU 2365784 C2 RU2365784 C2 RU 2365784C2 RU 2007121328/06 A RU2007121328/06 A RU 2007121328/06A RU 2007121328 A RU2007121328 A RU 2007121328A RU 2365784 C2 RU2365784 C2 RU 2365784C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
outlet openings
axis
assembly according
Prior art date
Application number
RU2007121328/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007121328A (ru
Inventor
Михаэль МУТ (DE)
Михаэль МУТ
Георг СЛОТТА (DE)
Георг СЛОТТА
Original Assignee
Бсх Бош Унд Сименс Хаусгерете Гмбх
АэроЛас ГмбХ
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 Бсх Бош Унд Сименс Хаусгерете Гмбх, АэроЛас ГмбХ filed Critical Бсх Бош Унд Сименс Хаусгерете Гмбх
Publication of RU2007121328A publication Critical patent/RU2007121328A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2365784C2 publication Critical patent/RU2365784C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144Adaptation of piston-rods
    • F04B53/146Piston-rod guiding arrangements
    • 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
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Chairs Characterized By Structure (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано преимущественно в компрессоростроении. Цилиндропоршневой узел с осевым приводом содержит цилиндр (2), поршень (3), установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении оси цилиндра (2) между первым положением поршня, в котором объем (18) в цилиндре, заключенный между цилиндром (2) и поршнем (3), является максимальным, и вторым положением поршня, в котором этот объем цилиндра минимален. Между поршнем (3) и цилиндром (2) предусмотрена опора, образованная рабочей средой, посредством которой поршень (3) опирается в цилиндре (2) с возможностью осевого перемещения и которая определяет опорную поверхность (38) поршня, охватывающую поршень (3) по его окружности, по меньшей мере, на части продольной протяженности поршня (3). Приводной элемент (50) выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении оси цилиндра, или по существу, параллельно ей. Он механически связан с поршнем (3) через поршневой шток (4). Поршневой шток (4) выполнен таким образом, что он допускает наличие радиального сдвига или углового смещения между осью (X) цилиндра и продольной осью (Y), определяющей направление движения приводного элемента (50), и компенсирует этот сдвиг или это смещение. Поршневой шток (4) имеет первый шарнирный участок (40) со стороны привода и второй шарнирный участок (42) со стороны поршня. Второй шарнирный участок (42) со стороны поршня предусмотрен во внутренней, задней части поршня (3), противоположной днищу (16) поршня. Обеспечивается устойчивое положение поршня в цилиндре. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к цилиндропоршневому узлу с осевым приводом, с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Подобный цилиндропоршневой узел известен из патентного документа US 5525845. Этот известный цилиндро-поршневой узел включает в себя поршень, приводимый в действие линейным приводом, причем поршень связан с линейным приводом через поршневой шток. Этот поршневой шток выполнен жестким в осевом направлении и гибким в боковом, то есть в радиальном, направлении. Таким выполнением поршневого штока достигается свободное хождение поршня в воздушном подшипнике цилиндра также и в том случае, если ось привода не параллельна оси цилиндра. Тем не менее, это нетипичное нежесткое исполнение поршневого штока может приводить к тому, что на поршень воздействуют поперечно направленные силы, которые вызывают перекашивание поршня в цилиндре или боковое смещение оси поршня относительно оси цилиндра. Это приводит к асимметрии в зазоре подшипника между внешней боковой поверхностью поршня и внутренней боковой поверхностью цилиндра, так что прослойка рабочей среды в той области, в которой расстояние между внешней боковой поверхностью поршня и внутренней боковой поверхностью цилиндра больше, ослабляется, при этом давление рабочей среды подшипника в этом месте понижается. Тем не менее, это понижающееся давление позволяет сжатой в объеме цилиндра рабочей среде, в случае если ее давление повышается, проникать в зазор подшипника в этом ослабленном месте и еще более расширять здесь зазор подшипника до тех пор, пока это не приведет к соприкосновению поршня со стенкой цилиндра на радиально противоположном участке поршня, и таким образом, к нежелательному трению.
Раскрытие изобретения
Задача данного изобретения - усовершенствовать обычный цилиндропоршневой узел (называемый также часто «цилиндропоршневая группа») таким образом, чтобы также и при боковом смещении между осью привода и осью поршня или при наклоне этих осей относительно друг друга обеспечивалось надежное функционирование прослойки рабочей среды и тем самым устойчивое направление поршня в цилиндре.
Эта задача решается признаком, указанным в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Благодаря предусмотренным двум шарнирным участкам поршневого штока обеспечивается в первую очередь необходимая гибкость поршневого штока в определенных местах, что позволяет компенсировать боковое смещение осей. В результате расположения (в устройстве) согласно изобретению шарнира поршневого штока со стороны поршня в задней, противоположной днищу поршня, части поршня поперечные силы, действующие на поршень, воспринимаются в радиальном направлении прослойкой рабочей среды в задней части поршня и, таким образом, вдали от переднего, расположенного у днища поршня, края боковой поверхности поршня, так что эти вредные поперечные силы, действующие на поршень, не влияют или несущественно влияют на прослойку рабочей среды в этой передней части поршня. Опасность бокового смещения поршня в предложенном изобретением цилиндропоршневом узле вследствие действия поперечных сил, которые передаются поршневым штоком на поршень в передней, расположенной у днища, части поршня - смещения, ведущего, как известно из уровня техники, к вредному ослаблению прослойки рабочей среды - для цилиндропоршневого узла согласно настоящему изобретению почти исключена.
Второй шарнир со стороны поршня, в направлении продольной оси поршня, предусмотрен предпочтительно в том месте, которое находится на уровне задней части опорной поверхности поршня. Таким образом, обеспечивается то, что поперечные силы, возможно, передаваемые на поршень со стороны поршневого штока, в этом месте воспринимаются непосредственно прослойкой рабочей среды на опорной поверхности поршня.
Каждый шарнирный участок предпочтительно выполнен с возможностью поворота вокруг по меньшей мере одной оси. Предпочтительно также выполнение шарнирного участка с возможностью поворота вокруг двух осей, взаимно перпендикулярных друг другу.
Особенно предпочтительное исполнение включает в себя шарнирные участки, имеющие степень подвижности шарового шарнира. Благодаря этому они могут принимать на себя смещение между приводной осью и осью цилиндра в любом радиальном направлении без особенного выравнивания направления поршня.
В опоре, образованной рабочей средой, предпочтительно имеется множество выпускных отверстий для рабочей среды, предусмотренных во внутренней боковой стенке цилиндра.
При этом в особенно предпочтительном варианте исполнения выпускные отверстия расположены таким образом, что тогда, когда поршень находится в своем втором положении, первые выпускные отверстия снабжают рабочей средой под давлением переднюю относительно продольной оси поршня часть рабочей поверхности поршня, а вторые выпускные отверстия - среднюю или заднюю относительно продольной оси поршня части опорной поверхности поршня.
Если при этом выпускные отверстия предусмотрены в передней и задней части опорной поверхности поршня, то в положении сжатия поршня достигается особенно равномерная поддержка (опирание) поршня по всей его длине. Но предпочтительным является также и вариант, когда первые выпускные отверстия предусмотрены в передней части, а вторые выпускные отверстия - в средней части опорной поверхности поршня, вследствие чего центр тяжести опоры перемещается вперед, то есть к днищу поршня. В результате этого в области переднего, то есть обращенного к объему в цилиндре, края кольцевого зазора между поршнем и цилиндром образуется более высокое давление в прослойке рабочей среды между поршнем и цилиндром, которое оказывает более высокое сопротивление давлению сжатия в объеме в цилиндре и, таким образом, при воздействии поперечной силы на поршень еще лучше препятствует проникновению сжатой рабочей среды из объема в цилиндре в зазор опоры.
В следующей опциональной конструктивной форме выпускные отверстия расположены таким образом, что тогда, когда поршень находится в его первом положении, переднюю относительно продольной оси поршня часть рабочей поверхности поршня снабжают рабочей средой под давлением вторые выпускные отверстия, а заднюю относительно продольной оси поршня часть рабочей поверхности поршня снабжают третьи выпускные отверстия. Эти третьи выпускные отверстия в задней области, предусмотренные в качестве опции, позволяют улучшить поддержку поршня в его заднем положении, в частности, при воздействии поперечной силы.
Особо предпочтительным является тот вариант, когда опора образована газовым подшипником, причем выпускные отверстия образованы газовыпускными отверстиями; предпочтительной и особенно удобной конструктивной формой является воздушный подшипник.
Множества выпускных отверстий предпочтительно образуют группы выпускных отверстий.
Группы выпускных отверстий предпочтительно размещены на расстоянии друг от друга в направлении оси цилиндропоршневого узла и предпочтительно расположены кольцеобразно вокруг оси цилиндра. Благодаря этому между поршнем и цилиндром образуется особенно равномерная подушка из рабочей среды или газовая подушка.
Для образования особенно равномерной подушки рабочей среды или газовой подушки между поршнем и цилиндром предпочтительным является также расположение, при котором каждое образованное отверстиями кольцо содержит выпускные отверстия, распределенные по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга.
Выпускные отверстия предпочтительно образованы микроотверстиями, предпочтительно конусообразными, изготовленными при помощи луча с высокой энергией, причем их минимальное поперечное сечение расположено со стороны выхода к рабочей поверхности цилиндра. Микроотверстия, проделанные таким образом, образуют подушки из рабочей среды или газовую подушку, имеющую высокую степень однородности и высокую устойчивость к нагрузкам.
Эти микроотверстия предпочтительно выполняются при помощи лазерного луча.
Если находящаяся под давлением рабочая среда для снабжения выпускных отверстий отводится от потока рабочей среды, созданного сжатием объема цилиндра, например, от выпускного канала, то это позволяет получить простую конструкцию цилиндропоршневого узла и при этом одновременно отказаться от дополнительного устройства, создающего давление рабочей среды для снабжения выпускных отверстий, что способствует экономичности производства такого цилиндропоршневого узла.
Этот цилиндропоршневой узел особенно предпочтителен в том случае, когда в качестве приводного элемента для возвратно-поступательного движения поршня служит подвижная часть линейного привода.
Та область применения цилиндро-поршневого узла согласно изобретению, которую следует особо отметить и которая дает особые преимущества, - это компрессор, служащий для получения рабочей среды под давлением, предпочтительно линейный компрессор с приводом от линейного двигателя.
Краткий комментарий к чертежам
Ниже изобретение более подробно поясняется на основе примера реализации со ссылкой на чертежи. На них показано следующее:
Фиг.1. цилиндро-поршневой узел согласно изобретению с поршнем, находящимся в заднем положении, и
Фиг.2. тот же цилиндро-поршневой узел с поршнем, находящимся вблизи положения сжатия.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан продольный разрез цилиндропоршневого узла 1 с цилиндром 2 и поршнем 3. Цилиндр 2 имеет отверстие 10 цилиндра, в котором с возможностью свободного возвратно-поступательного движения в направлении продольной оси Х отверстия 10 цилиндра помещен поршень 3. Объем 18 в цилиндре ограничивают выполненная со стороны головки 23 цилиндра передняя торцевая стенка 12 отверстия 10 цилиндра, внутренняя боковая стенка 14 отверстия 10 цилиндра и днище 16 поршня.
В переднюю торцевую стенку 12 отверстия 10 цилиндра со стороны головки входит впускной канал 22, снабженный схематично показанным клапаном 20. В той же передней торцевой стенке 12 со стороны головки предусмотрен выпускной канал 24, который имеет соответствующий клапан 26; этот выпускной канал также входит в отверстие 10 цилиндра.
При движении поршня 3, на фиг.2, влево рабочая среда всасывается в объем 18 в цилиндре, а при движении поршня 3 вправо эта рабочая среда выталкивается в сжатом состоянии через выпускной клапан 26 и выпускной канал 24. Показанный цилиндро-поршневой узел 1 является частью поршневой рабочей машины, у которой выталкиваемая рабочая среда газообразная, как это имеет место, например, в случае компрессора. Настоящее изобретение может быть, в принципе, применимо и для других поршневых рабочих машин, как, например, для насосов.
Часть выталкиваемой газообразной рабочей среды проводится из выпускного канала 24 через соединительный канал 28, который предусмотрен в головке 23 цилиндра и в корпусе 21 цилиндра 2, в кольцевые каналы 30, 32, 34, которые также предусмотрены в корпусе 21 цилиндра 2 и которые окружают отверстие 10 цилиндра в форме колец. Кольцевые каналы 30, 32, 34 расположены на расстоянии друг от друга в направлении продольной оси Х отверстия 10 цилиндра. Каждый из кольцевых каналов 30, 32, 34 снабжен множеством микроотверстий 30', 32', 34', которые равномерно распределены по окружности отверстия 10 цилиндра и связывают каждый из кольцевых каналов 30, 32, 34 с внутренней частью отверстия 10 цилиндра, проходя при этом через внутреннюю стенку 14 цилиндра. Таким образом, микроотверстия 30', 32', 34' каждого кольцевого канала 30, 32, 34 образуют кольцеобразные группы 30'', 32'', 34'' выпускных отверстий. Сжатый газ, который проводится через соединительный канал 28 в кольцевые каналы 30, 32, 34, может таким образом выходить через микроотверстия 30', 32', 34' и образовывать поддерживающую поршень с боков газовую опору между опорной поверхностью 15 цилиндра на внутренней боковой стенке 14 цилиндра 2 и опорной поверхностью 38 поршня на внешней боковой стенке 36 поршня 3.
Первый кольцевой канал 30 с относящимися к нему микроотверстиями 30' расположен в области, в которой поршень покрывает микроотверстия 30'' только тогда, когда он находится вблизи положения сжатия, то есть тогда, когда объем 18 в цилиндре минимален, как показано на фиг.2. В этом случае поршень 3 покрывает опорной поверхностью 38 передние, первые микроотверстия в пределах передней области 3''.
В положении, показанном на фиг.1, в котором объем 18 в цилиндре является максимальным, микроотверстия 30' не участвуют в образовании газовой подушки между внутренней боковой стенкой 14 цилиндра 2 и внешней боковой стенкой 36 поршня. Тем не менее, вследствие крайне незначительного поперечного сечения микроотверстий 30', возникающая, таким образом, потеря давления не существенна. Однако может быть предусмотрено также (не показанное) расположение клапанов, которое подвергает первый кольцевой канал 30 воздействию сжатого газа только тогда, когда поршень 3 покрывает микроотверстия 30'.
Второй кольцевой канал 32 расположен таким образом, что относящиеся к нему микроотверстия 32' всегда покрыты поршнем 3, так что микроотверстия 32' на протяжении всего пути осевого движения поршня 3 участвуют в образовании газовой подушки между внутренней боковой стенкой 14 цилиндра 2 и внешней боковой стенкой 36 поршня 3.
Третий кольцевой канал 34 находится на самом большом удалении от торцевой стенки 12 отверстия 10 цилиндра, расположенной со стороны головки. Таким образом, микроотверстия 34', относящиеся к третьему кольцевому каналу 34, покрыты поршнем 3, а именно опорной поверхностью 38 в пределах задней части 3' поршня, только тогда, когда поршень 3 находится в области его заднего положения, в котором объем 18 цилиндра является максимальным. Третий кольцевой канал 34 с относящимися к нему микроотверстиями 34' предусматривается в качестве опционального варианта и служит только для дальнейшего улучшения рабочих качеств поршня 3 в отверстии 10 цилиндра.
Между кольцевыми каналами 30, 32, 34 с соответствующими микроотверстиями 30', 32', 34', которые образуют кольцеобразные группы выпускных отверстий 30'', 32'' и 34'' соответственно, во внутренней стенке 14 отверстия 10 цилиндра могут предусматриваться дальнейшие кольцеобразные группы выпускных отверстий, сформированные таким же образом.
Поршень 3 приводится в движение вдоль оси Y перемещающимся возвратно-поступательно в продольном направлении приводным элементом 50 линейного привода 5, который представлен на чертеже только схематично. Подвижный приводной элемент 50 механически связан с поршнем 3 через поршневой шток 4. Поршневой шток 4 выполнен жестким в осевом направлении и, таким образом, может переносить осевые усилия от приводного элемента 50 на поршень 3. Эта передача сил совершается без проблем, если продольная ось Y приводного элемента 50 и продольная ось X' поршня 3, а также продольная ось Х цилиндра 2 идентичны.
В случае когда линейный привод 5 не выровнен точно относительно цилиндро-поршневого узла 1, продольная ось Y приводного элемента 50 может проходить под углом к продольной оси Х цилиндра 2 или быть смещенной параллельно ей. Это приводит к тому, что и ось X' поршня 3 не направлена точно по оси цилиндра 2, так что в соответствии с уровнем техники поршень 3 расположен в цилиндре 2 с легким перекосом и, таким образом, имеет место соприкосновение между поршнем и цилиндром, от которого при определенных обстоятельствах не может удержать и газовый подшипник.
По этой причине поршневой шток 4 оснащен со стороны привода первым шарнирным участком 40 и со стороны поршня вторым шарнирным участком 42. Эти шарнирные участки 40, 42 выполнены в показанном примере как участки с уменьшенным, по сравнению с остальными участками поршневого штока, диаметром. Таким образом, на шарнирных участках 40, 42 поршневой шток 4 гибче, чем на остальных участках поршневого штока, так что он может деформироваться на участках 40, 42. Вследствие этого при несовпадении направлений осей Y и Х поршневой шток 4 компенсирует собой угловое смещение этих двух осей или их боковой сдвиг относительно друг друга, обозначенный на чертежах буквой d, вследствие чего достигается, по существу, совмещение продольной оси X' поршня 3 с осью Х цилиндра 2. При этом на поршень передаются незначительные поперечные силы, которые действуют, по существу, под прямым углом к оси X' поршня 3 и которые воспринимаются газовой опорой, образованной газовым подшипником между опорной поверхностью 15 цилиндра и опорной поверхностью 38 поршня.
Шарнирный участок 42 со стороны поршня поршневого штока 4 расположен в задней части 3' поршня 3. При этом задняя часть определена как область, противоположная днищу 16 поршня относительно перпендикулярной к опорной поверхности 38 поршня срединной плоскости М. Передней частью 3'' поршня является в соответствии с этим область между срединной плоскостью М и передним краем поршня 3, расположенным со стороны днища поршня.
Так как упомянутые боковые силы со стороны поршневого штока 4 действуют в области шарнирного участка 42 перпендикулярно к продольной оси X' поршня, они уравновешиваются тем, что находящийся в этой области участок опорной поверхности 38 поршня опирается на газовую опору и, таким образом, на опорную поверхность 15 цилиндра. Если при этом происходит незначительная деформация газовой опоры, то есть кольцевого пространства, образованного между опорной поверхностью 38 поршня и опорной поверхностью 15 цилиндра, то эта деформация встречается, по существу, локально в задней части 3' поршня 3, не оказывая существенного влияния в передней части 3'' поршня 3. Вследствие этого опасность того, что в результате такой деформации кольцевого зазора подшипника между поршнем 3 и цилиндром 2 в передней части 3'' поршня 3 сжатый газ из объема 18 в цилиндре асимметрично проникнет в зазор подшипника и сдвинет поршень в сторону или вызовет его перекос, крайне незначительна.
Вариант реализации цилиндро-поршневого узла с осевым приводом согласно изобретению позволяет благодаря особенному расположению шарнирного участка 42 со стороны поршня в задней части 3' поршня достичь улучшенного направления поршня 3 в цилиндре 2 и более высокой надежности при эксплуатации. Передняя, первая группа 30'' выпускных отверстий способствует поддержанию этой более высокой эксплуатационной надежности, усиливая газовую опору, образованную рабочей средой в этом месте при сжатом состоянии цилиндро-поршневого узла.
Изобретение не ограничено вышеприведенным вариантом реализации, который служит лишь для общего пояснения основной идеи изобретения. В пределах правовой охраны устройство согласно изобретению, скорее всего, примет иные формы реализации, чем описанные выше. Устройство может иметь при этом, в частности, признаки, которые представляют собой сочетания отдельных признаков по пунктам формулы изобретения.
Обозначения в пунктах формулы изобретения, в описании и на чертежах служат лишь для лучшего понимания изобретения и не должны ограничивать объем правовой охраны.

Claims (18)

1. Цилиндропоршневой узел (1) с осевым приводом, содержащий цилиндр (2), поршень (3), установленный с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении оси цилиндра (2) между первым положением поршня (3), в котором объем (18) в цилиндре, заключенный между цилиндром (2) и поршнем (3), является максимальным, и вторым положением поршня (3), в котором этот объем (18) в цилиндре минимален, а также содержащий предусмотренную между поршнем (3) и цилиндром (2) опору, образованную рабочей средой, посредством которой поршень (3) опирается в цилиндре (2) с возможностью осевого перемещения и которая определяет опорную поверхность (38) поршня, охватывающую поршень (3) по его окружности по меньшей мере на части продольной протяженности поршня (3), а также содержащий приводной элемент (50), выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении оси цилиндра или по существу параллельно ей, и который механически связан с поршнем (3) через поршневой шток (4), причем поршневой шток (4) выполнен таким образом, что он допускает наличие радиального сдвига или углового смещения между осью (X) цилиндра и продольной осью (Y), определяющей направление движения приводного элемента (50), и компенсирует этот сдвиг или это смещение, отличающийся тем, что поршневой шток (4) имеет первый шарнирный участок (40) со стороны привода, и что поршневой шток (4) имеет второй шарнирный участок (42) со стороны поршня, и что второй шарнирный участок (42) со стороны поршня предусмотрен в задней части поршня (3), противоположной днищу (16) поршня.
2. Цилиндропоршневой узел по п.1 с осевым приводом, отличающийся тем, что второй шарнирный участок (42) со стороны поршня предусмотрен в одном из мест на продольной оси (X') поршня (3) в направлении оси (X'), находящихся на уровне задней части опорной поверхности (38) поршня.
3. Цилиндропоршневой узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый шарнирный участок (40, 42) выполнен с возможностью поворота вокруг, по меньшей мере, одной оси.
4. Цилиндропоршневой узел по п.3, отличающийся тем, что каждый шарнирный участок (40, 42) выполнен с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей.
5. Цилиндропоршневой узел по п.3, отличающийся тем, что каждый шарнирный участок (40, 42) имеет степень подвижности, соответствующую подвижности шарового шарнира.
6. Цилиндропоршневой узел по п.4, отличающийся тем, что каждый шарнирный участок (40, 42) имеет степень подвижности, соответствующую подвижности шарового шарнира.
7. Цилиндропоршневой узел по одному из пп.1, 2, 4, 5 и 6, отличающийся тем, что опора, образованная рабочей средой, включает в себя множество выпускных отверстий для рабочей среды, предусмотренных во внутренней боковой стенке (14) цилиндра (2).
8. Цилиндропоршневой узел по п.7, отличающийся тем, что выпускные отверстия (30', 32') расположены таким образом, что при нахождении поршня (3) в его втором положении первые выпускные отверстия (30') снабжают рабочей средой, находящейся под давлением, переднюю, относительно продольной оси поршня, часть опорной поверхности (38) поршня, а вторые выпускные отверстия (32') снабжают рабочей средой, находящейся под давлением, среднюю или заднюю, относительно продольной оси поршня, часть опорной поверхности (38) поршня.
9. Цилиндропоршневой узел по п.7, отличающийся тем, что выпускные отверстия (32', 34') расположены таким образом, что при нахождении поршня в его первом положении вторые выпускные отверстия (32') снабжают рабочей средой под давлением переднюю, относительно продольной оси поршня, часть опорной поверхности (38) поршня, а третьи выпускные отверстия (34') - заднюю, относительно продольной оси поршня, часть опорной поверхности (38) поршня.
10. Цилиндропоршневой узел по одному из пп.1, 2, 4, 5 и 6, отличающийся тем, что опора, образованная рабочей средой, выполнена в виде газового подшипника, предпочтительно воздушного подшипника, причем выпускные отверстия образованы газовыпускными отверстиями (30', 32', 34').
11. Цилиндропоршневой узел по п.7, отличающийся тем, что множества выпускных отверстий (30'; 32'; 34') образуют группы выпускных отверстий (30''; 32''; 34'').
12. Цилиндропоршневой узел с осевым приводом по п.11, отличающийся тем, что группы выпускных отверстий (30''; 32''; 34'') размещены на расстоянии друг от друга в направлении оси цилиндро-поршневого узла (1) и предпочтительно расположены кольцеобразно вокруг оси (X) цилиндра.
13. Цилиндропоршневой узел с осевым приводом по п.11 или 12, отличающийся тем, что каждая группа выпускных отверстий (30'', 32'', 34'') включает в себя множество выпускных отверстий, распределенных по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга (30', 32', 34').
14. Цилиндропоршневой узел с осевым приводом по п.7, отличающийся тем, что выпускные отверстия (30', 32', 34') образованы микроотверстиями, предпочтительно конусообразными, полученными при помощи луча с высокой энергией, причем их минимальный диаметр расположен со стороны выхода к опорной поверхности (15) цилиндра.
15. Цилиндропоршневой узел по п.14, отличающийся тем, что микроотверстия выполнены при помощи лазерного луча.
16. Цилиндропоршневой узел по п.7, отличающийся тем, что находящуюся под давлением рабочую среду для снабжения выпускных отверстий отводят от потока рабочей среды, созданного сжатием объема (18) в цилиндре.
17. Цилиндропоршневой узел по одному из пп.1, 2, 4-6, 8, 9, 11, 12 и 14-16, отличающийся тем, что в качестве приводного элемента для возвратно-поступательного движения поршня (3) служит подвижный приводной элемент (50) линейного привода (5).
18. Компрессор, служащий для получения рабочей среды под давлением, по меньшей мере, с одним цилиндро-поршневым узлом (1) с осевым приводом, заявленным в любом из пп.1-17.
RU2007121328/06A 2004-12-22 2005-12-22 Цилиндропоршневой узел с осевым приводом RU2365784C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004061941.7 2004-12-22
DE102004061941.7A DE102004061941B4 (de) 2004-12-22 2004-12-22 Axial angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121328A RU2007121328A (ru) 2009-01-27
RU2365784C2 true RU2365784C2 (ru) 2009-08-27

Family

ID=36049244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121328/06A RU2365784C2 (ru) 2004-12-22 2005-12-22 Цилиндропоршневой узел с осевым приводом

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20080008606A1 (ru)
EP (1) EP1831517B1 (ru)
JP (1) JP2008524505A (ru)
KR (1) KR20070098813A (ru)
CN (1) CN100559020C (ru)
AT (1) ATE406511T1 (ru)
DE (2) DE102004061941B4 (ru)
ES (1) ES2312047T3 (ru)
PL (1) PL1831517T3 (ru)
RU (1) RU2365784C2 (ru)
WO (1) WO2006069731A1 (ru)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ526361A (en) * 2003-05-30 2006-02-24 Fisher & Paykel Appliances Ltd Compressor improvements
DE102006052450A1 (de) * 2006-11-07 2008-05-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gasdrucklager und Verfahren zu seiner Herstellung
CA2778395A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-10 Tyco Healthcare Group Lp Compression device having a pause feature
BRPI1105479A2 (pt) * 2011-11-16 2016-01-19 Whirlpool Sa conjunto de pistão e cilindro e compressor linear
DE102012104163B3 (de) * 2012-05-11 2013-08-08 AeroLas GmbH Aerostatische Lager- Lasertechnik Kolben-Zylinder-Einheit
DE102012104165B3 (de) * 2012-05-11 2013-08-08 AeroLas GmbH Aerostatische Lager- Lasertechnik Kolben-Zylinder-Einheit
KR102003442B1 (ko) 2012-05-11 2019-07-24 에어로라스 게엠베하, 에어로슈타티쉐 라거- 레이저테크닉 피스톤-실린더 유닛
DE102012104164B9 (de) * 2012-05-11 2013-10-24 AeroLas GmbH Aerostatische Lager- Lasertechnik Kolben-Zylinder-Einheit
EP3130804B1 (en) 2012-08-24 2018-12-12 LG Electronics Inc. Reciprocating compressor
WO2014035181A1 (ko) * 2012-09-03 2014-03-06 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기 및 그의 운전 방법
US10876523B2 (en) * 2013-08-13 2020-12-29 Ameriforge Group Inc. Well service pump system
KR102087140B1 (ko) * 2013-09-16 2020-03-10 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
KR102121585B1 (ko) * 2013-09-16 2020-06-11 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
GB2523570A (en) * 2014-02-27 2015-09-02 Agilent Technologies Inc Rigid piston-actuator-assembly supported for performing a pendulum-type tolerance compensation motion
KR102234726B1 (ko) * 2014-06-24 2021-04-02 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR102306857B1 (ko) * 2014-06-24 2021-09-30 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR102178051B1 (ko) * 2014-06-24 2020-11-12 엘지전자 주식회사 리니어 압축기 및 그 제조방법
KR102201629B1 (ko) * 2014-06-26 2021-01-12 엘지전자 주식회사 리니어 압축기 및 이를 포함하는 냉장고
CN105464943A (zh) * 2016-01-22 2016-04-06 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种活塞驱动杆、活塞缸组件和压缩机
JP2017180291A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
CN106089632B (zh) * 2016-07-21 2018-03-02 陕西仙童科技有限公司 一种无油润滑线性压缩机
KR102276365B1 (ko) * 2017-03-21 2021-07-12 대우조선해양 주식회사 왕복동 기체 압축장치 및 방법
KR102453003B1 (ko) * 2017-12-29 2022-10-11 대우조선해양 주식회사 더블타입 오일 프리 왕복동 압축장치 및 방법
WO2019210257A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Ameriforge Group Inc. Well service pump power system and methods
WO2019210252A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Ameriforge Group Inc. Well service pump system joint
KR102075974B1 (ko) * 2018-08-20 2020-02-11 대우조선해양 주식회사 다단 싱글타입 오일 프리 왕복동 압축장치
CN110701189B (zh) * 2019-09-23 2024-04-26 浙江大学 采用轴向非均匀排布的气体润滑方法及应用
KR102229541B1 (ko) * 2019-10-08 2021-03-19 엘지전자 주식회사 압축기
DE102020114948B4 (de) 2020-06-05 2024-08-22 Aerolas Gmbh, Aerostatische Lager- Lasertechnik Linearkompressor
US20240337259A1 (en) * 2023-04-04 2024-10-10 Kla Corporation Asymmetric gas bearing bushing for thermo-pump
CN117231467A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 瑞纳智能设备股份有限公司 压缩机

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US914504A (en) * 1906-10-11 1909-03-09 Archie L Parrish Pitman connection for shakers.
US1996160A (en) * 1933-12-23 1935-04-02 Teves Kg Alfred Driving unit for fluid pumps
US2436908A (en) * 1943-02-03 1948-03-02 Hartford Nat Bank & Trust Co Flexible connecting rod
US2920498A (en) * 1954-03-17 1960-01-12 Schenck Gmbh Carl Linking device for movable parts
US2907304A (en) * 1957-04-04 1959-10-06 Macks Elmer Fred Fluid actuated mechanism
US3382812A (en) * 1966-09-27 1968-05-14 Gorman Rupp Ind Inc Variable positive displacement pump
US3515034A (en) * 1968-10-03 1970-06-02 Phillip R Eklund Cryogenic refrigerator compressor improvement
US4366993A (en) * 1980-01-07 1983-01-04 Nippon Telegraph & Telephone Corp. Gas bearings
US4569248A (en) * 1983-10-18 1986-02-11 Storage Technology Partners Coupling arm for transmitting linear motion
JPH0362233U (ru) * 1989-10-24 1991-06-18
JPH044310A (ja) * 1990-04-18 1992-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧型気体軸受装置
US5140905A (en) * 1990-11-30 1992-08-25 Mechanical Technology Incorporated Stabilizing gas bearing in free piston machines
US5525845A (en) * 1994-03-21 1996-06-11 Sunpower, Inc. Fluid bearing with compliant linkage for centering reciprocating bodies
JPH08512171A (ja) * 1994-04-28 1996-12-17 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 電気的絶縁材料の板上に銅パターンをフォトリソグラフ的に作製する方法
RU2154190C2 (ru) * 1994-11-10 2000-08-10 Томассен Компрешн Системз Б.В. Поршневой компрессор горизонтального типа
JPH112210A (ja) * 1997-06-12 1999-01-06 Sanyo Seiki Kk シリンダアクチュエータ
JP2000161213A (ja) * 1998-12-01 2000-06-13 Matsushita Refrig Co Ltd 振動式圧縮機
JP3785852B2 (ja) * 1999-05-20 2006-06-14 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
JP2001227461A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リニア圧縮機
JP2001248552A (ja) * 2000-02-29 2001-09-14 Sanyo Electric Co Ltd リニアコンプレッサ
JP2003049943A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Calsonic Kansei Corp ロッドの連結構造およびロッド連結用のかしめ具
US6913412B1 (en) * 2004-01-16 2005-07-05 Gary L. Byers Multi-use flexible strap and base connector

Also Published As

Publication number Publication date
DE502005005222D1 (de) 2008-10-09
CN101091043A (zh) 2007-12-19
CN100559020C (zh) 2009-11-11
JP2008524505A (ja) 2008-07-10
RU2007121328A (ru) 2009-01-27
KR20070098813A (ko) 2007-10-05
US20080008606A1 (en) 2008-01-10
ATE406511T1 (de) 2008-09-15
EP1831517B1 (de) 2008-08-27
PL1831517T3 (pl) 2009-02-27
EP1831517A1 (de) 2007-09-12
WO2006069731A1 (de) 2006-07-06
ES2312047T3 (es) 2009-02-16
DE102004061941A1 (de) 2006-07-06
DE102004061941B4 (de) 2014-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2365784C2 (ru) Цилиндропоршневой узел с осевым приводом
RU2376496C2 (ru) Цилиндропоршневой узел
CN107288836B (zh) 轴向柱塞泵
US8167580B2 (en) Axial piston machine with hydrostatic support of the holding-down device
US20090155095A1 (en) Radial piston pump
AU2015272637B9 (en) Piston pump and valve plate for piston pump
US5738000A (en) Axial piston machine with guides for the pistons contained therein
JP5832668B2 (ja) 風力発電装置
US10024158B2 (en) Hydrostatic positive displacement machine
US20100254641A1 (en) Rotary-slide bearing with a convex and an elastically yielding sliding surface
US20060099100A1 (en) Cam ring bearing for fuel delivery system
CN101198766B (zh) 平衡板梭球
JP2005264943A (ja) 所定の角度の斜板式圧縮機
JP6495018B2 (ja) 可変容量型斜板式油圧ポンプ
EP1609987B1 (en) Hydraulic motor
KR101879188B1 (ko) 가변 용량형 사판의 베어링 리테이너 구속 기구를 구비한 액시얼 피스톤 장치
JP2003343421A (ja) 斜板均圧装置を備えた斜板式流体機械
CN107429678B (zh) 摆动板式可变容量压缩机
WO2017169552A1 (ja) 液圧回転機
US9562523B2 (en) Wobble drive mechanism
JP3356199B2 (ja) ピストン型流体機械
JP2008057343A (ja) 油圧ピストンポンプ・モータ
JP6010428B2 (ja) 斜板式液圧回転機械
JP2009250053A (ja) ロータリ圧縮機
JP2020153326A (ja) 斜軸式アキシャルピストンポンプ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181223