RU2601493C1 - Трехзвенный роторно-кулачковый механизм - Google Patents
Трехзвенный роторно-кулачковый механизм Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601493C1 RU2601493C1 RU2015128759/11A RU2015128759A RU2601493C1 RU 2601493 C1 RU2601493 C1 RU 2601493C1 RU 2015128759/11 A RU2015128759/11 A RU 2015128759/11A RU 2015128759 A RU2015128759 A RU 2015128759A RU 2601493 C1 RU2601493 C1 RU 2601493C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- rod
- profile
- pusher
- spring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к роторно-кулачковым механизмам. Трехзвенный роторно-кулачковый механизм содержит корпус (1), ротор (6) и шток (11). Цилиндрический корпус (1) жестко связан с гильзами (2) и крышками (3). Гильзы установлены с образованием кольцевых каналов, в которых содержатся поршни (5) ротора (6). Ротор жестко скреплен с валом (7), на котором крепятся профилированные диски (8) с отрицательными кулачками, установленными с возможностью воздействия на подпружиненный шток (11), с толкателем (12) и роликом (13). Шток выполнен с телескопическим разъемом (14). Между верхней и нижней частями штока содержится пружина (18), например, тарельчатая. На поверхностях ротора и толкателя содержатся канавки треугольной формы в виде шеврона. Достигается расширение функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для создания различных энергетических машин.
Известно устройство, по совокупности общих существенных признаков принятое за прототип [1].
К недостаткам известного устройства следует отнести отсутствие уплотнений между подвижными деталями звеньев механизма, что препятствует возможности создания высокого давление/вакуума рабочей среды в энергетических устройствах с использованием механизма.
Суть изобретения заключается в следующем.
Известный механизм содержит три звена - одно неподвижное и два подвижных. Неподвижное звено содержит цилиндрический корпус, гильзу, жестко скрепленную с цилиндрическим корпусом с образованием кольцевого канала, и крышки, жестко скрепленные с гильзой. Первое подвижное звено содержит вал, установленный в отверстиях крышки, к которому жестко крепится ротор, цилиндрическая часть которого вращается в кольцевом канале, и профилированные диски с отрицательными кулачками. Второе подвижное звено содержит подпружиненный полый шток с толкателем и роликом. В роторе содержатся оппозитно расположенные поршни, выполненные на одном и том же полярном угле, что и отрицательные кулачки. При этом профиль отрицательного кулачка описывается синусоидой, выполненной в полярных системах координат, на участке между двумя вершинами, профиль поршня является эквидистантой по отношению к профилю отрицательного кулачка, а профиль толкателя представляет собою две наклонные плоскости, образованные касательными к профилю поршня в месте его перегиба. Указанные профили позволяют обеспечить максимально высокую скорость вращения механизма при условии безотрывного и безударного соединения пары "отрицательный кулачок-поршеь" с минимальным зазором между поршнем и вершиной головки толкателя, а также обеспечить минимальный объем "мертвого" пространства при нагнетании/вытеснении рабочей среды в устройствах с использованием механизма.
При вращении ротора в кольцевом канале зазоры между ротором и кольцевым каналом (как радиальные, так и осевые) в общем случае определяются точностью изготовления и сборки деталей механизма.
1. Согласно изобретению все поверхности ротора (в том числе и поршня), а также боковые и наклонные поверхности толкателя снабжены профилем в форме канавок треугольной формы, имеющей вид шеврона. (Например, в результате технологической операции "накатка"). При движении рабочей среды из зоны с высоким давление Р1 в зону низкого давления Р2 по каналу с переменным профилем (зубьями) происходит многократное дросселирование рабочей среды, в результате чего Р2<<Р1, т.е создается уплотнение. Благодаря форме канавок в виде шеврона уплотнение может работать с реверсивными устройствами.
2. Согласно изобретению, между верхней и нижней частями штока установлена пружина. При условии, что жесткость пружины C1 (например, тарельчатая пружина) больше пружины штока C2, головка толкателя плотно прилегает к внутренней поверхности корпуса, обеспечивая тем самым надежное разделение кольцевого канала на области высокого и низкого давления до и после прохождения поршня над отрицательным кулачком.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 представлен общий вид механизма в момент нижнего положения головки толкателя.
На Фиг. 2 представлен общий вид механизма в момент верхнего положения головки толкателя.
На Фиг. 3 представлен разрез А-А в момент нижнего положения головки толкателя.
На Фиг. 4 представлен разрез В-В в момент верхнего положения головки толкателя.
На Фиг. 5 представлен ротор механизма. Аксонометрия без четверти ротора.
На Фиг. 6 представлен толкатель.
На Фиг. 7 представлена поверхность толкателя в виде шеврона.
На Фиг. 8 представлена схема уплотнения (дросселирование) каналов между деталями механизма.
На Фиг. 9 представлены 4 степени свободы верхней части штока по отношению к нижней части штока.
На Фиг. 10 представлен телескопический разъем штока с эластичным кольцом.
На Фиг. 11 представлена тарельчатая пружина.
Устройство механизма
Трехзвенный роторно-кулачковый механизм содержит цилиндрический корпус 1, жестко связанные с ним гильзы 2 и крышки 3, гильзы установлены с образованием кольцевых каналов 4, в которых содержатся поршни 5 ротора 6. Ротор жестко скреплен с валом 7, на котором крепятся профилированные диски 8 с отрицательными кулачками 9, установленными с возможностью воздействия на подпружиненный 10 шток 11, с толкателем 12 и роликом 13. При этом профиль отрицательного кулачка выполнен в виде синусоиды на участке между двумя вершинами в полярных системах координат, профиль поршня представляет собою эквидистанту по отношению к профилю отрицательного кулачка, а профиль толкателя представляет собою две наклонные плоскости, образованные касательными к профилю поршня в месте его перегиба. Шток выполнен с телескопическим разъемом 14, содержащим верхнюю 15 и нижнюю 16 части штока, в месте телескопического разъема установлено эластичное кольцо 17, между верхней и нижней частями штока содержится пружина 18, на поверхностях ротора и толкателя содержатся канавки треугольной формы в виде шеврона.
Работа механизма
При вращении вала 7, а также ротора 6 и профилированных дисков 8 с отрицательными кулачками 9 с одной и той же угловой скоростью (первое подвижное звено механизма) ротор движется в кольцевых каналах 4, образованных цилиндрическим корпусом 1 и гильзой 2, жестко скрепленной с крышкой 3 (неподвижное звено механизма). При прохождении поршня над подпружиненным 10 штоком 11 толкатель 12 с роликом 13 (второе подвижное звено механизма) "проваливается" в профиль отрицательного кулачка под действием пружины, пропуская поршень над собою, и вновь, под воздействием профиля отрицательного кулачка, занимает исходное положение, разделяя кольцевой канал на зоны высокого и низкого давления.
Между верхней и нижней частями штока, согласно изобретению, содержится пружина 18 (например, тарельчатая). При этом должно выполняться следующее условие: C1>C2, где С1 - жесткость тарельчатой пружины, а С2 - жесткость пружины 10. В этом случае обеспечивается надежное прилегание головки толкателя к внутренней поверхности цилиндрического корпуса на всем пути движения поршня, кроме движения над толкателем, что и обеспечивает необходимое уплотнение.
Достоинства механизма
1. Наличие канавок треугольной формы в виде шеврона на всех поверхностях ротора, в том числе поршня и толкателя, в энергетических устройствах с использованием предложенного механизма, не только создает надежное уплотнение, но и позволяет безаварийно работать с загрязненной рабочей средой, имеющей в своем составе частицы корунда. При этом максимальный диаметр частиц корунда определяется суммой высоты треугольной канавки и зазора. Фиг. 8.
2. На основе предложенного механизма представляется возможным создать устройства, в которых происходят все известные энергетические преобразования над любой рабочей средой (пар, газ, жидкость), т.е. всасывание, сжатие/нагнетание, расширение и вытеснение.
В зависимости от конструктивного исполнения на базе трехзвенного роторно-кулачкового механизма могут быть созданы:
A. Насос (бесклапанный), а также гидротурбина/генератор. В этом случае в цилиндрическом корпусе содержатся каналы входа и выхода рабочей среды, как в прилагаемых чертежах.
Б. Насос-повыситель (гидромонитор). В этом случае обеспечивается различные давления в левой и правой частях устройства. [2]
B. Компрессор или вакуум-насос. В этом случае в канале выхода содержится обратный клапан. [3]
Г. Роторный механизм с вращающимся корпусом (мотор-колесо). В этом случае рабочая среда поступает в кольцевые каналы и возвращается обратно по осевым, радиальным и тангенциальным каналам.[4]
Д. Роторный ДВС. В этом случае над каналами входа и выхода установлена камера сгорания с форсункой, каналы входа и выхода снабжены регулируемыми впускными и выпускными клапанами. [5]
Е. Роторный ДВС. Пародизель. В этом случае через шток выпускного клапана в камеру сгорания поступает охлаждающая жидкость (вода) в объеме, соизмеримом с объемом топлива. [6]
Источники информации
1. Патент РФ№2035651 от 08.12.1989. Прототип.
2. Патент РФ№2000477 от 14.08.1989.
3. Патент РФ№2000478 от 14.02.1990.
4. Патент РФ№2044163 от 13.12.1991.
5. Патент РФ№1815363 от 17.09.1990.
6. Патент РФ№2059847 от 07.05.1993.
Claims (2)
1. Трехзвенный роторно-кулачковый механизм содержит цилиндрический корпус, жестко связанные с ним гильзы и крышки, гильзы установлены с образованием кольцевых каналов, в которых содержатся поршни ротора, ротор жестко скреплен с валом, на котором крепятся профилированные диски с отрицательными кулачками, установленными с возможностью воздействия на подпружиненный шток с толкателем и роликом, при этом профиль отрицательного кулачка выполнен в виде синусоиды на участке между двумя вершинами в полярных системах координат, профиль поршня представляет собою эквидистанту по отношению к профилю отрицательного кулачка, а профиль толкателя представляет собою две наклонные плоскости, образованные касательными к профилю поршня в месте его перегиба, шток выполнен с телескопическим разъемом, содержащим верхнюю и нижнюю части штока, в месте телескопического разъема установлено эластичное кольцо, отличающийся тем, что между верхней и нижней частями штока содержится пружина, на поверхностях ротора и толкателя содержатся канавки треугольной формы в виде шеврона.
2. Трехзвенный роторно-кулачковый механизм по п. 1, отличающийся тем, что пружина между верхней и нижней частями штока выполнена тарельчатой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128759/11A RU2601493C1 (ru) | 2015-07-15 | 2015-07-15 | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015128759/11A RU2601493C1 (ru) | 2015-07-15 | 2015-07-15 | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2601493C1 true RU2601493C1 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=57278067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015128759/11A RU2601493C1 (ru) | 2015-07-15 | 2015-07-15 | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2601493C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3342679C2 (de) * | 1983-11-25 | 1986-01-09 | Wolfgang 5206 Neunkirchen-Seelscheid Schäfer | Verdichter für Gase, insbesondere Lader für Verbrennungsmotoren |
RU2035651C1 (ru) * | 1989-12-08 | 1995-05-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
RU2053422C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1996-01-27 | Виктор Альбертович Пилюш | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
RU2422659C2 (ru) * | 2007-07-12 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПАОЛ" | Рабочий цилиндр двигателя внутреннего сгорания |
WO2013178519A1 (de) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Ksb Aktiengesellschaft | Absperrschieber |
RU2536251C2 (ru) * | 2010-04-26 | 2014-12-20 | Ховионе Интернэшнл Лтд. | Простой ингалятор на основе капсулы |
-
2015
- 2015-07-15 RU RU2015128759/11A patent/RU2601493C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3342679C2 (de) * | 1983-11-25 | 1986-01-09 | Wolfgang 5206 Neunkirchen-Seelscheid Schäfer | Verdichter für Gase, insbesondere Lader für Verbrennungsmotoren |
RU2035651C1 (ru) * | 1989-12-08 | 1995-05-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
RU2053422C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1996-01-27 | Виктор Альбертович Пилюш | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм |
RU2422659C2 (ru) * | 2007-07-12 | 2011-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПАОЛ" | Рабочий цилиндр двигателя внутреннего сгорания |
RU2536251C2 (ru) * | 2010-04-26 | 2014-12-20 | Ховионе Интернэшнл Лтд. | Простой ингалятор на основе капсулы |
WO2013178519A1 (de) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Ksb Aktiengesellschaft | Absperrschieber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101076362B1 (ko) | 고정형 및 회전형 실린더부를 갖는 베인머시인 | |
EP3144532A1 (en) | Eccentric movable vane pump | |
RU2007139702A (ru) | Улучшенный приводной узел на текучей среде для применения внутри турбомашины | |
US6887057B2 (en) | Minimal contact seal positive displacement device method and apparatus | |
RU2601493C1 (ru) | Трехзвенный роторно-кулачковый механизм | |
US20120070326A1 (en) | Compression method and means | |
WO2017032271A1 (zh) | 应用压动闸阀机构的转动装置、转动系统及流体机械 | |
EP3098489B1 (en) | Annular valve and power generating apparatus of renewable-energy type | |
US3464362A (en) | Rotary power means | |
US10451027B2 (en) | Axial piston machine with outlet control | |
US11008865B2 (en) | Rotary piston and cylinder devices | |
RU2670475C1 (ru) | Роторно-лопастное устройство | |
RU2647160C1 (ru) | Радиально-поршневой насос с направляющими дисками | |
KR101604764B1 (ko) | 사판식 팽창기 | |
US1187462A (en) | Rotary engine. | |
JP4344451B2 (ja) | 回転式流体機械 | |
RU176940U1 (ru) | Роторно-поршневой компрессор | |
US394242A (en) | byers | |
KR20190120551A (ko) | 베인 터빈 장치 | |
US11143028B2 (en) | Composite piston machine combining rotary oscillating and pendular movements | |
RU173537U1 (ru) | Трёхпоршневой радиальный насос с направляющими дисками | |
US8567358B2 (en) | Environmental friendly two stroke engine | |
RU2646519C1 (ru) | Радиально-поршневой насос с соединительным кольцом | |
US738016A (en) | Rotary steam-engine. | |
RU2281400C1 (ru) | Роторная машина |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200716 |