RU2503818C2 - Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines - Google Patents
Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503818C2 RU2503818C2 RU2012103436/06A RU2012103436A RU2503818C2 RU 2503818 C2 RU2503818 C2 RU 2503818C2 RU 2012103436/06 A RU2012103436/06 A RU 2012103436/06A RU 2012103436 A RU2012103436 A RU 2012103436A RU 2503818 C2 RU2503818 C2 RU 2503818C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- pistons
- washer
- cross
- neck
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к поршневым машинам, а именно к механизмам преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала в аксиальных двигателях и компрессорах, у которых цилиндры расположены вокруг оси вращения коленчатого вала.The invention relates to piston machines, and in particular to mechanisms for converting reciprocating motion of pistons into rotational motion of the crankshaft in axial engines and compressors in which the cylinders are located around the axis of rotation of the crankshaft.
Наиболее успешно настоящее изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием и в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением топлива от сжатия, применяемых в транспортных средствах.Most successfully the present invention can be used in internal combustion engines with spark ignition and in internal combustion engines with compression ignition fuel used in vehicles.
Известна аксиально-поршневая машина (патент FR 2277233, МПК F01B 3/10, F02D 15/02, опубл. 06.05.1977), содержащая корпус, цилиндры с размещенными в них поршнями, вал с наклонной шейкой, наклонную шайбу, связанную с поршнями при помощи шатунов, размещенную на сферической опоре посредством вкладышей и связанную с наклонной шейкой вала при помощи конусообразного элемента, карданный механизм, связанный с наклонной шайбой и с ее сферической опорой и расположенный внутри последних.Known axial piston machine (patent FR 2277233, IPC F01B 3/10, F02D 15/02, publ. 05/06/1977), comprising a housing, cylinders with placed pistons, a shaft with an angled neck, an angled washer associated with the pistons when the help of connecting rods, placed on a spherical support by means of liners and connected to the inclined neck of the shaft with the help of a conical element, a cardan mechanism connected with the inclined washer and with its spherical support and located inside the latter.
Недостатком данной аксиально-поршневой машины является недолговечность из-за небольшого срока службы сферической опоры.The disadvantage of this axial piston machine is its fragility due to the short service life of the spherical support.
Прототипом данного изобретения является аксиально-поршневая машина (патент RU 2030610, МПК F02B 75/26, опубл. 10.03.1995), содержащая блок цилиндров с поршнями, связанными при помощи шатунов с наклонной шайбой, взаимодействующий через шаровой элемент с наклонной шейкой вала. Шайба состоит из звездообразного элемента и конусообразного элемента, в котором расположены вкладыши, через которые шайба опирается на опору. Привод распределительного механизма осуществляется с помощью валика, жестко соединенного с валом.The prototype of this invention is an axial piston machine (patent RU 2030610, IPC F02B 75/26, publ. 03/10/1995) containing a cylinder block with pistons connected by means of connecting rods with an inclined washer interacting through a ball element with an inclined shaft journal. The washer consists of a star-shaped element and a cone-shaped element in which there are liners through which the washer rests on a support. The distribution mechanism is driven by a roller rigidly connected to the shaft.
Механизм преобразования выполнен в виде наклонной шайбы, охватывающей сферическую опору, выполненную в виде тонкостенной чаши. Шайба состоит из звездообразного элемента с гнездами для шарниров, соединяющих шатуны с шайбой, и конусообразного элемента, выполненного в виде купола заодно со ступицей шайбы. Звездообразный и конусообразный элементы наклонной шайбы соединены между собой крепежными элементами. В звездообразном элементе выполнена кольцевая постель для чашеобразного вкладыша подшипника, выполненного из антифрикционного материала и сопряженного со сферической опорой наклонной шайбы. Коленчатый вал имеет наклонную шейку, на которой на втулке установлен шаровой элемент, размещенный в конусообразном элементе наклонной шайбы. Для предотвращения проворачивания наклонной шайбы относительно ее оси имеется кинематическая связь шайбы с блоком цилиндров, содержащая два универсальных соединения, образующих двойной карданный механизм.The conversion mechanism is made in the form of an inclined washer covering a spherical support made in the form of a thin-walled bowl. The washer consists of a star-shaped element with sockets for hinges connecting the connecting rods to the washer, and a cone-shaped element made in the form of a dome integral with the hub of the washer. The star-shaped and cone-shaped elements of the inclined washer are interconnected by fasteners. An annular bed is made in the star-shaped element for a cup-shaped bearing shell made of antifriction material and conjugated to the spherical support of the inclined washer. The crankshaft has an inclined neck, on which a spherical element is installed on the sleeve, which is located in the conical element of the inclined washer. To prevent the inclined washer from turning about its axis, there is a kinematic connection between the washer and the cylinder block, containing two universal joints forming a double cardan mechanism.
Недостатком данной машины являются невысокие работоспособность и долговечность, а также сложность конструкции. Данная конструкция предусматривает опору качающейся шайбы (в заявке ее называют косой шайбой) на сферический подшипник, через который проходит силовой элемент его подвески к корпусу и вал. Таким образом, исключается самая полезная часть сферы, т.к. силы действуют на поверхность сферы близко к касательной создается эффект «клина», что приводит к высоким удельным нагрузкам в данной контактной паре. Внутри сферического подшипника установлен шарнир равных угловых скоростей (спаренный шарнир Гука), один конец которого связан с качающейся шайбой, другой через шлицевое соединение - с корпусом. Данный узел парирует избыточную степень свободы, фиксируя качающуюся шайбу от вращения.The disadvantage of this machine is its low performance and durability, as well as the complexity of the design. This design provides for the support of the swinging washer (in the application it is called an oblique washer) on a spherical bearing through which the power element of its suspension to the housing and the shaft pass. Thus, the most useful part of the sphere is excluded, because forces acting on the surface of the sphere close to the tangent creates a "wedge" effect, which leads to high specific loads in this contact pair. Inside the spherical bearing, a constant-velocity joint (a Hook joint) is installed, one end of which is connected to a swinging washer, the other through a spline connection - to the housing. This assembly fights off an excessive degree of freedom, fixing the swinging washer against rotation.
В основу изобретения поставлена задача - повысить работоспособность и упростить механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала.The basis of the invention is the task of improving efficiency and simplifying the mechanism for converting reciprocating motion of pistons into rotational motion of the shaft.
Задача осуществляется за счет того, что в механизме преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала в аксиально-поршневой машине, содержащей корпус, цилиндры с размещенными в них поршнями, вал с наклонной шейкой, опору, установленную в корпусе соосно с валом, наклонную шайбу, связанную с поршнями при помощи шатунов и с наклонной шейкой вала при помощи конусообразного элемента, согласно изобретению, опора выполнена в виде серьги, в проушины которой установлены цапфы крестовины, перпендикулярные цапфы крестовины установлены в проушины наклонной шайбы, при этом шайба имеет две степени свободы вокруг осей крестовины и возможность равномерной прецессии относительно оси вала.The task is carried out due to the fact that in the mechanism for converting the reciprocating motion of the pistons into the rotational movement of the shaft in an axial piston machine comprising a housing, cylinders with pistons placed therein, a shaft with an inclined neck, a support installed in the housing coaxially with the shaft, inclined the washer connected to the pistons by means of connecting rods and to the inclined neck of the shaft by means of a cone-shaped element, according to the invention, the support is made in the form of an earring, in the eyes of which are installed the spigots of the cross, perpendicular to Oscilloscopes cross eyelets mounted in the swash plate, wherein the washer has two degrees of freedom around the axes and the ability to cross the uniform precession relative to the shaft axis.
Кроме того, наклонная шайба выполнена за одно целое с конусообразным элементом.In addition, the inclined washer is made in one piece with a conical element.
Усилие со стороны качающейся шайбы на наклонную шейку кривошипа вала передается как рычагом развитием шайбы от плоскости прецессии через сферический подшипник, аналогично прототипу. Предлагаемый механизм дает возможность применения стандартных подшипников качения, что существенно повышает технологичность конструкции, упрощает систему смазки и дает широкий выбор по типу и несущей способности подшипников.The force from the side of the swinging washer to the inclined neck of the crank shaft is transmitted as a lever by the development of the washer from the plane of the precession through a spherical bearing, similar to the prototype. The proposed mechanism makes it possible to use standard rolling bearings, which significantly increases the manufacturability of the design, simplifies the lubrication system and gives a wide selection of the type and bearing capacity of the bearings.
На фиг.1 изображена аксиально-поршневая машина, в частности аксиально-поршневой двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг.2, 3 - представлен механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого валаFigure 1 shows an axial piston machine, in particular an axial piston internal combustion engine, a longitudinal section; figure 2, 3 shows a mechanism for converting the reciprocating motion of the pistons into rotational motion of the crankshaft
Конструкция состоит из корпуса 1 аксиально-поршневой машины, в котором расположен блок цилиндров 2 с размещенными в них поршнями 3. Каждый поршень 3 шарнирно соединен с одним концом шатуна 4, другой конец которого шарнирно соединен с наклонной шайбой 5. В конусообразном элементе 6 наклонной шайбы установлен сферический подшипник 7, связанный с наклонной шейкой 8 коленчатого вала 9. В наклонной шайбе установлены два стакана 10, в которых смонтированы подшипники 11, с помощью которых выполнена связь с цапфами крестовины 12. Две другие цапфы крестовины 12 устанавливаются в подшипники 13, расположенные в стаканах 14, смонтированных в проушинах серьги 15, которая крепится к корпусу соосно коленчатому валу 9. На коленчатый вал 9 установлен подшипник 16, расположенный в серьге 15, и крестовины 12. Наклонная шайба 5 имеет две степени свободы вокруг осей крестовины 12 и зафиксирована вдоль данных осей, и имеет возможность равномерной прецессии вокруг точки пересечения осей крестовины и оси вала.The design consists of a housing 1 of an axial piston machine, in which a
Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала аксиально-поршневой машины в режиме двигателя работает следующим образом.The mechanism for converting the reciprocating motion of the pistons into the rotational motion of the crankshaft of the axial piston machine in engine mode works as follows.
Давление от горячих газов в блоке цилиндров 2 воздействует на поршни 3. Усилия от горячих газов, возникающие на поршнях 3, через шатуны 4 передаются на наклонную шайбу 5 и через ее конический элемент 6 воздействуют на наклонную шейку 8 коленчатого вала 9, заставляя его вращаться. Поступательное перемещение поршней 2 вызывает сложное качательное движение наклонной шайбы 5, которое преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 9. При работе двигателя наклонная шайба 5 качается на подшипниках 11 относительно одной из осей крестовины 12. Совместно наклонная шайба 5 и крестовина 12 качаются относительно второй оси крестовины 12 на подшипниках 13, расположенных в стаканах 14, смонтированных в проушинах серьги 15. Совокупное движение относительно двух осей дает равномерную прецессию наклонной шайбы 5. Коленчатый вал имеет две опоры - подшипники 16 и 17.The pressure from the hot gases in the
Данный механизм позволяет повысить работоспособность и упростить механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала.This mechanism allows you to increase efficiency and simplify the mechanism for converting the reciprocating motion of the pistons into rotational motion of the shaft.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103436/06A RU2503818C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103436/06A RU2503818C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012103436A RU2012103436A (en) | 2013-08-10 |
RU2503818C2 true RU2503818C2 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49159186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103436/06A RU2503818C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2503818C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764854C1 (en) * | 2021-03-09 | 2022-01-21 | Урарту Системс Са | Mechanism for converting reciprocating motion of pistons into rotational motion of the shaft in axial machines |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU765575A1 (en) * | 1978-12-01 | 1980-09-23 | Предприятие П/Я Р-6681 | Rotation to reciprocation converter |
RU2030610C1 (en) * | 1990-10-02 | 1995-03-10 | Научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт | Axial-piston machine |
US6095192A (en) * | 1999-01-28 | 2000-08-01 | Torvec, Inc. | Spool valve for fluid control |
US6637312B1 (en) * | 1998-12-22 | 2003-10-28 | Whisper Tech Limited | Assembly and mounting of an engine drive mechanism |
RU2272920C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial piston engine |
WO2010081177A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Alfred Achammer | Internal combustion engine with eccentrically mounted swash plate |
-
2012
- 2012-02-01 RU RU2012103436/06A patent/RU2503818C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU765575A1 (en) * | 1978-12-01 | 1980-09-23 | Предприятие П/Я Р-6681 | Rotation to reciprocation converter |
RU2030610C1 (en) * | 1990-10-02 | 1995-03-10 | Научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт | Axial-piston machine |
US6637312B1 (en) * | 1998-12-22 | 2003-10-28 | Whisper Tech Limited | Assembly and mounting of an engine drive mechanism |
US6095192A (en) * | 1999-01-28 | 2000-08-01 | Torvec, Inc. | Spool valve for fluid control |
RU2272920C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-27 | Игорь Васильевич Боев | Axial piston engine |
WO2010081177A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Alfred Achammer | Internal combustion engine with eccentrically mounted swash plate |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764854C1 (en) * | 2021-03-09 | 2022-01-21 | Урарту Системс Са | Mechanism for converting reciprocating motion of pistons into rotational motion of the shaft in axial machines |
WO2022191737A1 (en) * | 2021-03-09 | 2022-09-15 | Урарту Системс Са | Mechanism for converting reciprocating motion of pistons in axial machines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012103436A (en) | 2013-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8464670B2 (en) | Guided bridge for a piston in an internal combustion engine | |
EP2447499B1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2503818C2 (en) | Conversion mechanism of back-and-forth movement of pistons to rotational movement of shaft in axial machines | |
US6003480A (en) | Wobble plate engine | |
US5762039A (en) | Barrel engine connecting rod | |
CN111765230B (en) | Axial piston driving device with shaft cooperating with wobble plate | |
US5450823A (en) | Axial-piston machine | |
CS216913B2 (en) | Multicylinder piston motor | |
RU2764854C1 (en) | Mechanism for converting reciprocating motion of pistons into rotational motion of the shaft in axial machines | |
WO2015176666A1 (en) | Bidirectional swashplate compressor | |
RU2030610C1 (en) | Axial-piston machine | |
CN105888838A (en) | Two-stroke opposed-piston internal combustion engine adopting rocker arm crank connecting rod mechanism | |
RU51110U1 (en) | AXIAL PISTON ENGINE | |
RU2151878C1 (en) | Piston machine | |
RU2157897C2 (en) | Internal combustion engine | |
CN101120164A (en) | Desmodromic transmission engine | |
RU2267016C1 (en) | Axial internal combustion engine | |
CN210919241U (en) | External double-piston internal combustion engine of push-pull piece | |
RU40393U1 (en) | AXIAL PISTON MACHINE | |
GEP20074057B (en) | Double-row internal combustion engine | |
RU2269663C2 (en) | Piston machine | |
CN201155365Y (en) | Engine | |
SU1740835A1 (en) | Piston machine connecting rod-piston group | |
RU36474U1 (en) | The mechanism of mutual transformation of rotational motion into reciprocating | |
RU2268366C2 (en) | Axial-piston engine with pistons moving in opposite directions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150202 |