RU2509213C2

RU2509213C2 - Axial piston engine

Info

Publication number: RU2509213C2
Application number: RU2012106086/06A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Феофанович Мамарин
Original assignee: Геннадий Феофанович Мамарин
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2014-03-10
Also published as: RU2012106086A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed engine houses cylinder block with dual-action pistons to interact with bilateral wavy path of distributing rotor. The latter is composed of the shaft with end, radial and Z-shape grooves made on its cylindrical surface, and slide valve rigidly fixed thereon and having bilateral path and openings interacting with appropriate openings and grooves of the shaft. The housing is composed of two halves tightly closed by cover with shaft bearings while two-channel articulated coupling for feed of the engine is fitted on shaft end opposite aforesaid end. Coupling channels are communicated via axial bores in the shaft with Z-like lengthwise grooves and distributing rotor intake/discharge openings. Housing halves are made of light alloy while cylinders are equipped with antifriction liners.

EFFECT: cover flanges allow various design versions, expanded operating performances.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в поршневых машинах с передачей движения поршней посредством криволинейных поверхностей.The invention relates to mechanical engineering and can be used in reciprocating machines with transmission of piston movement through curved surfaces.

Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, снабженного впускными, выпускными и распределительными окнами, соединенными продольными каналами. Продольные каналы объединены в две группы в чередующемся порядке при помощи радиальных каналов, расположенных как в зоне питания, так и в зоне распределения (SU 477250 A1, 15.07.1975).Known axial piston engine containing a cylinder block mounted in the housing with double-acting pistons interacting with a two-sided wave track of the rotor-distributor, equipped with inlet, outlet and distribution windows connected by longitudinal channels. The longitudinal channels are combined in two groups in alternating order using radial channels located both in the supply zone and in the distribution zone (SU 477250 A1, 07.15.1975).

Недостатком такого устройства является трудоемкость изготовления продольных каналов, вынужденное изготовление внутреннего шлицевого соединения по торцам вала вместо традиционных хвостовиков. Поскольку сверление продольных каналов требует наличия свободных торцов вала и ограничивается его длиной.The disadvantage of this device is the complexity of manufacturing longitudinal channels, the forced production of an internal spline connection at the ends of the shaft instead of traditional shanks. Since drilling longitudinal channels requires the presence of free ends of the shaft and is limited by its length.

Известен также аксиально-поршневой двигатель, содержащий установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующими с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, снабженного впускными, выпускными и распределительными окнами, соединенными продольными каналами, ротор-распределитель выполнен в виде вала с хвостовиком, радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими пазами вала (RU 2270342 C1, 20.02.2006).Also known is an axial piston engine containing a cylinder block mounted in the housing with double acting pistons interacting with a two-sided wave track of the distributor rotor equipped with inlet, outlet and distribution windows connected by longitudinal channels, the rotor distributor is made in the form of a shaft with a radial shaft and Z-shaped longitudinal grooves on its cylindrical surface and a rigidly, one-piece spool mounted on it with a two-sided wave track and windows, acting with the corresponding grooves of the shaft (RU 2270342 C1, 02.20.2006).

Недостатком такого устройства является невозможность его применения в унифицированных конструкциях. Например, из-за подвода питания к двигателю, выполненного в его корпусе, его невозможно встроить внутри канатного барабана механизма, а корпус двигателя не позволяет из-за отсутствия фланца компоноваться с различными механизмами, что лишает двигатель универсальности, а приводы механизмов быть унифицированными.The disadvantage of this device is the impossibility of its use in standardized designs. For example, due to the power supply to the engine made in its body, it cannot be integrated inside the cable drum of the mechanism, and the engine body does not allow, due to the lack of a flange, to be connected with various mechanisms, which deprives the engine of universality, and the drives of mechanisms are unified.

Задачей настоящего изобретения является увеличение функциональных возможностей.An object of the present invention is to increase functionality.

Это задача и технический результат достигается тем, что в известном аксиально-поршневом двигателе, содержащем установленный в полукорпусах блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующих с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя, выполненного в виде вала с хвостовиком, радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими окнами и пазами вала, в заявляемом техническом решении полукорпуса закрыты с торцов герметично крышками-фланцами с подшипниками для вала, а на противоположном от хвостовика конце вала установлена двухканальная шарнирная муфта для питания двигателя, каналы которой через осевые отверстия в вале связаны с Z-образными продольными пазами, впускными или выпускными и распределительными окнами ротора-распределителя. При этом полукорпуса двигателя выполнены из легкого сплава, а цилиндры снабжены антифрикционными гильзами.This task and the technical result is achieved by the fact that in the well-known axial-piston engine containing a cylinder block installed in half-bodies with double-acting pistons interacting with the two-sided wave track of the rotor distributor, made in the form of a shaft with a shank, radial and Z-shaped longitudinal grooves on its cylindrical surface and a rigidly, one-piece spool mounted on it with a two-sided wave track and windows interacting with the corresponding windows and grooves of the shaft, in The claimed technical solution of the half-housing is sealed from the ends by hermetically sealed covers-flanges with bearings for the shaft, and on the opposite end of the shaft there is a two-channel hinged coupling for powering the motor, whose channels are connected through axial openings in the shaft with Z-shaped longitudinal grooves, inlet or outlet, and distribution windows of the rotor-distributor. In this case, the engine half-shells are made of light alloy, and the cylinders are equipped with antifriction sleeves.

Установка крышек-фланцев на торцах полукорпусов позволяет получать различные модификации двигателя, изменяя только типоразмеры фланцев. При этом упрощается расточка гильз в полукорпусах, так как производится с одной установки. Применение двухканальной шарнирной муфты для питания двигателя на конце вала-распределителя позволяет размещать двигатель внутри механизмов, например, в канатном барабане. Изготовление полукорпусов из легкого сплава с антифрикционными гильзами расширяет область его применения, например, для ручных инструментов.The installation of flange covers on the ends of the half-shells allows to obtain various engine modifications, changing only the standard sizes of the flanges. At the same time, boring of sleeves in half-shells is simplified, as it is done from one installation. The use of a two-channel articulated coupling to power the engine at the end of the camshaft allows the engine to be placed inside mechanisms, for example, in a cable drum. The manufacture of light alloy half-shells with antifriction sleeves expands the scope of its application, for example, for hand tools.

На фиг.1 изображен аксиально-поршневой двигатель с двухканальной шарнирной муфтой, продольный разрез; на фиг.2 - ротор-распределитель, продольный разрез; на фиг.3 - сечение вала в зоне впускного/выпускного кольцевого канала, поперечный разрез; на фиг.4 - то же в зоне второго выпускного и впускного кольцевого канала, поперечный разрез.Figure 1 shows an axial piston engine with a two-channel articulated coupling, a longitudinal section; figure 2 - rotor distributor, a longitudinal section; figure 3 - section of the shaft in the area of the inlet / outlet annular channel, a cross section; figure 4 is the same in the area of the second exhaust and inlet annular channel, a cross section.

В полукорпусах двигателя 1 расположены поршни 2 двухстороннего действия, размещен ротор-распределитель. Ротор-распределитель состоит из вала 3 и жестко, неразъемно установленного на нем золотника 4. В двухканальной шарнирной муфте 5 выполнены осевые отверстия 6 для подвода и сброса сжатого и отработанного воздуха. На цилиндрической поверхности вала выполнены радиальные 7 и Z-образные продольные пазы 8, соединяющие сдвинутые по фазе каналы 9. Золотник снабжен двухсторонней волновой дорожкой 10. Осевые отверстия в вале 11, заглушенные пробками 12, и 13, связывают отверстия подвода и сброса муфты с соответствующими распределительными окнами гильзы 14 и 15. Полукорпуса закрыты с торцов герметично крышками-фланцами 16 и 17 и снабжены антифрикционными гильзами 18. Двухканальная шарнирная муфта крепится к крышке-фланцу 16 с помощью кронштейна 19. Аксиально-поршневой двигатель работает следующим образом. Сжатый воздух подается в одно из осевых отверстий 6 муфты, далее по осевому отверстию в вале, впускным и распределительным окнам поступает в поршневую полость и давит на поршень 2. Поршень через подшипники взаимодействует с волновой дорожкой 10 ротора-распределителя и приводит его во вращение. При этом отработанный воздух, проходя по аналогичным каналам, из второго осевого отверстия 6 муфты сбрасывается в атмосферу.Double-acting pistons 2 are located in the engine half-bodies of the engine 1, a rotor distributor is placed. The rotor-distributor consists of a shaft 3 and a spool 4. A rigidly, permanently mounted spool 4. Axial holes 6 are made in the two-channel articulated coupling 5 for supplying and discharging compressed and exhaust air. Radial 7 and Z-shaped longitudinal grooves 8 are made on the cylindrical surface of the shaft, connecting the phase-shifted channels 9. The spool is equipped with a two-sided wave track 10. Axial holes in the shaft 11, plugged by plugs 12, and 13, connect the input and discharge holes of the coupling with the corresponding the distribution windows of the sleeves 14 and 15. The half-shells are sealed from the ends by hermetically sealed caps-flanges 16 and 17 and are equipped with antifriction sleeves 18. The two-channel hinged coupling is attached to the cap-flange 16 using an arm 19. Axial-piston vigatel works as follows. Compressed air is supplied to one of the axial holes 6 of the clutch, then through the axial hole in the shaft, inlet and distribution windows it enters the piston cavity and presses on the piston 2. The piston interacts with the wave track 10 of the distributor rotor through the bearings and rotates it. In this case, the exhaust air passing through similar channels from the second axial hole 6 of the coupling is discharged into the atmosphere.

Claims

1. An axial-piston engine containing a cylinder block mounted in half-bodies with double-acting pistons interacting with a two-sided wave track of the rotor distributor, made in the form of a shaft with a shaft, radial and Z-shaped longitudinal grooves on its cylindrical surface and rigidly, one-piece mounted on it is a spool with a two-sided wave track and windows interacting with the corresponding windows and grooves of the shaft, characterized in that the half-shells are sealed from the ends by a hermetically sealed cover mi-flanges with bearings for the shaft, and on the opposite end of the shaft end there is a two-channel articulated coupling for powering the engine, whose channels are connected through axial holes in the shaft with Z-shaped longitudinal grooves, inlet or outlet and distribution windows of the rotor-distributor.

2. The axial piston engine according to claim 1, characterized in that the engine half-shells are made of light alloy, and the cylinders are equipped with antifriction sleeves.