RU2690310C1 - Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine - Google Patents

Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine Download PDF

Info

Publication number
RU2690310C1
RU2690310C1 RU2016123652A RU2016123652A RU2690310C1 RU 2690310 C1 RU2690310 C1 RU 2690310C1 RU 2016123652 A RU2016123652 A RU 2016123652A RU 2016123652 A RU2016123652 A RU 2016123652A RU 2690310 C1 RU2690310 C1 RU 2690310C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
axial
camshaft
shaft
gear
Prior art date
Application number
RU2016123652A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016123652A (en
Inventor
Александр Викторович Гофман
Original Assignee
Александр Викторович Гофман
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 Александр Викторович Гофман filed Critical Александр Викторович Гофман
Priority to RU2016123652A priority Critical patent/RU2690310C1/en
Publication of RU2016123652A publication Critical patent/RU2016123652A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2690310C1 publication Critical patent/RU2690310C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/06Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means including spring- or weight-loaded lost-motion devices

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building, in particular to the design of multi-cylinder axial crank-less machines, and can be used as a source of mechanical energy. Engine comprises cylinder block 1 with pistons 2, 3, inserted in it, rigidly connected to rods of rectangular section 4, 5 with upper pins 6, 7 fixed in them. There are rollers 8, 9 mounted on both sides of upper pin 6. Rollers 10, 11 are mounted on upper pin 7. Rollers 8, 10 interact with the upper end surface of the track of outer axial camshaft 12. Rollers 9, 11 rest on the upper end surface of the track of inner axial camshaft 13, which rests on bearing 14 installed in inner collars 15 of outer axial camshaft 12, seated due to collars 16 in bearing 17, mounted in housing 18, connected to cylinder block 1. For feedback of axial camshafts 12, 13 with rods of rectangular section 4, 5, lower pin 19 with two rollers 21, 22 is inserted in the rod of rectangular section 4. Lower pin 23 with two rollers 24, 25 is inserted into the rod of rectangular section 5. Rollers 21, 22 and rollers 24, 25 cooperate with the lower end surfaces of the tracks of axial camshafts 12, 13. In the lower part of camshaft 12, hollow shaft 26 is formed on which gear wheel 27 is mounted. It engages with gear 28, seated on shaft 29, on which gear 30 is mounted transmitting rotation to gear 31 of intermediate shaft 32, summing the torque on gear 33, mounted on load shaft 34 of inner axial camshaft 13, which is the output shaft.EFFECT: increases the service life and long-term strength, extends the range of operating frequencies of the engine, increases the average speed of the piston.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть применено на любом виде потребителя механической энергии.The invention relates to the field of engineering, in particular to engine-building, and can be applied to any kind of consumer of mechanical energy.

Известны аналоги конструкций бескривошипных тепловых поршневых машин, в частности бескривошипная поршневая тепловая машина-двигатель (RU №2460890 С1, F02B 75/26, F02B 75/32, F01B 9/06, заявл. 12.07.2011, опубл. 10.09.2012), содержащий поршень, соединенный со штоком, посредством подшипника качения. Второй конец штока вставлен в каретку, являющуюся корпусом для оси роликов. С двух сторон оси установлено по одному ролику. Ролики обкатываются по криволинейному синусоидальному пазу, образованному двумя фасонными втулками, установленными в корпусе двигателя, сверху и снизу от роликов. Ролики совершают сложное движение: возвратно-поступательное и одновременно с этим вращательное движение. Возвратно-поступательное движение передается на поршень, позволяя совершать необходимые для рабочего цикла хода, и, наоборот, от поршня к роликам при рабочем ходе поршня. Вращательное движение воспринимается вилкой, выполненной на выходном грузовом валу. Два рожка вилки образуют прямоугольный паз, в котором каретка имеет возможность линейного перемещения, обусловленного ходом поршня, но при этом рожки воспринимают вращательное движение каретки во всей амплитуде хода поршня. Двухопорность поршня позволяет уравновесить нормальную силу и таким образом разгрузить поршень от нее, что уменьшает силы трения в механизме. Основными недостатками данной конструкции двигателя являются следующие: многоцилиндровый вариант возможен только с помощью применения дорогостоящих зубчатых колес, с трудоемкой сборкой, требующей синхронизации отдельных одноцилиндровых модулей между собой и зубчатым колесом выходного вала и увеличивает шумность и вибронагруженность двигателя; беговая дорожка может иметь только четное количество периодов синусоиды, поскольку каретка расположена центрально и имеет два опорных ролика, а это накладывает ограничения на конструкцию; между роликом и двумя фасонными втулками, образующими беговые дорожки, обязателен зазор для свободного перемещения роликов, что создает ударную нагрузку на детали и также увеличивает шумность работы двигателя, и возникает несогласованность в движении роликов, поскольку при обкатывании по одной втулке он будет вращаться в одну сторону, а при обкатывании по другой - в другую сторону.Known analogs of the structures of crankless heat piston machines, in particular, a crankless reciprocating heat engine-engine (RU # 2460890 C1, F02B 75/26, F02B 75/32, F01B 9/06, announced 12.07.2011, publ. 10.09.2012), containing a piston connected to the rod by means of a rolling bearing. The second end of the rod is inserted into the carriage, which is the housing for the axis of the rollers. On both sides of the axis is installed one by one roller. The rollers run in a curved sinusoidal groove formed by two shaped bushings installed in the motor housing, above and below the rollers. The rollers make a complex movement: reciprocating and simultaneously with this rotational movement. The reciprocating motion is transmitted to the piston, allowing you to perform the necessary for the working cycle of the stroke, and, conversely, from the piston to the rollers during the working stroke of the piston. The rotational movement is perceived fork, performed on the output of the cargo shaft. The two horns of the fork form a rectangular groove in which the carriage has the possibility of linear movement due to the piston stroke, but at the same time the horns perceive the rotational movement of the carriage in the entire amplitude of the piston stroke. The double piston of the piston allows to balance the normal force and thus relieve the piston from it, which reduces the friction forces in the mechanism. The main disadvantages of this engine design are the following: the multi-cylinder version is possible only through the use of expensive gear wheels, with a laborious assembly that requires synchronization of individual single-cylinder modules with each other and the output shaft gear and increases the noise and vibration load of the engine; The treadmill can have only an even number of sinusoid periods, since the carriage is centrally located and has two support rollers, and this imposes restrictions on the design; between the roller and the two shaped sleeves that form the treadmills, there is a gap for free movement of the rollers, which creates a shock load on the parts and also increases the noise of the engine, and there is an inconsistency in the movement of the rollers, since it will rotate in one direction when it rolls around , and when run in on the other - in the other direction.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является конструкция бескривошипной тепловой поршневой машины, в частности бескривошипный двигатель внутреннего сгорания (U.S. Patent 5,992,356 "Opposed piston combustion engine "; November 30, 1999; Howell-Smith; Bradely David (Worongary, AU)), содержащий блок цилиндров, в который вставлены как минимум четыре гильзы, расположенные радиально, внутри которых совершают возвратно-поступательные движения четыре поршня. Два поршня установлены на шток прямоугольного сечения, один с одной стороны, другой со второй стороны, аналогично на второй шток установлены два других поршня. Штоки расположены Х-образно. На штоке установлены два пальца, один с одного конца, рядом с поршнем, другой с другого конца, также рядом с поршнем. На каждый палец с двух концов установлен ролик. С боковой стороны штока между двумя роликами установлен радиальный трехгранный кулачковый вал, ось которого проходит через прорезь в штоке, с другой боковой стороны штока аналогично установлен трехгранный кулачковый вал, но вращающийся в другую сторону. Вращение кулачковых валов обусловлено взаимодействием с роликами, которые обкатываются по беговой дорожке, выполненной на торцевой поверхности кулачковых валов. У каждого трехгранного кулачкового вала на цилиндрической части установлены зубчатые колеса, входящие в зацепление с зубчатыми колесами синхронизирующего вала. Один из кулачковых валов является выходным.The closest analogue chosen as the prototype is the design of a ringless heat piston machine, in particular a crankless internal combustion engine (US Patent 5,992,356 "Opposed piston combustion engine"; November 30, 1999; Howell-Smith; Bradely David (Worongary, AU)) containing a cylinder block in which at least four liners are inserted, located radially, inside which four pistons reciprocate. Two pistons are mounted on a rod of rectangular cross section, one on one side, the other on the second side, and similarly on the second rod there are two other pistons. The rods are X-shaped. There are two fingers on the rod, one at one end, next to the piston, the other at the other end, also near the piston. On each finger with two ends mounted roller. On the side of the rod between the two rollers, there is a radial trihedral cam shaft, the axis of which passes through the slot in the rod, on the other side of the rod there is a similarly installed trihedral cam shaft, but rotating in the other direction. The rotation of the camshafts is due to the interaction with the rollers, which run in on a treadmill, made on the end surface of the camshafts. Each triangular camshaft on the cylindrical part has gears meshing with the gears of the synchronizing shaft. One of the camshafts is a weekend.

Основными недостатками данного двигателя являются следующие: большая масса деталей, совершающих возвратно-поступательное движение из-за большой длины штока, и двух поршней на двух его концах, что увеличивает силы инерции; увеличенный радиальный размер двигателя; прорезь в штоке ослабляет его сечение, что снижает его прочность; беговая дорожка может иметь только три периода, что накладывает ограничение при проектировании конструкции и увеличивает силы инерции; кулачки могут иметь только один специальный профиль, отличный от синусоидального, что дает несимметричное протекание сил инерции в течение одного хода поршня, ухудшая уравновешенность.The main disadvantages of this engine are the following: a large mass of parts performing a reciprocating motion due to the large length of the rod, and two pistons at its two ends, which increases the inertia forces; increased radial engine size; a slot in the rod weakens its cross section, which reduces its strength; The treadmill can have only three periods, which imposes a limitation in the design of the structure and increases the inertial forces; The cams can have only one special profile, different from the sinusoidal one, which gives an asymmetrical flow of inertia forces during one stroke of the piston, impairing balance.

Техническая задача изобретения заключается в увеличении ресурса работы и длительной прочности, расширении диапазона рабочих частот вращения двигателя, увеличении средней скорости поршня.The technical problem of the invention is to increase the service life and long-term strength, expanding the range of operating frequencies of rotation of the engine, increasing the average speed of the piston.

Достигается это тем, что в гильзы, смещенные от оси симметрии и расположенные по кругу, установлены поршни. Каждый отдельный поршень жестко связан со штоком прямоугольного сечения, на втором конце которого закреплено два пальца один под другим. На каждый палец консольно с двух сторон надеты ролики. Ролики взаимодействуют с двумя осевыми кулачковыми валами. Два осевых кулачковых вала выполнены в виде полых разных размеров, вставленных один в другой цилиндров, при этом у внутреннего осевого кулачкового вала беговая дорожка выполнена на внешней цилиндрической стороне, а у внешнего осевого кулачкового вала беговая дорожка выполнена на внутренней цилиндрической стороне, в форме двухпериодной синусоидальной замкнутой консольной полки. Два внутренних, верхний и нижний, ролика охватывают двухпериодную синусоидальную замкнутую консольную полку внутреннего осевого кулачкового вала, а два внешних, верхний и нижний, ролика охватывают двухпериодную синусоидальную замкнутую консольную полку внешнего осевого кулачкового вала. У внутреннего осевого кулачкового вала торцевая часть является толстостенным дном, переходящим в грузовой вал. Внешний осевой кулачковый вал в торцевой части имеет толстостенное дно с отверстием для прохождения грузового вала, а с внешней стороны дна выполнены заплечики под установку подшипника для грузового вала. В верхней внешней части внешнего осевого кулачкового вала выполнены заплечики под установку подшипника, устанавливаемого в корпусе. Грузовой вал как продолжение внутреннего осевого вала зафиксирован в подшипнике, установленном в заплечиках дна внешнего осевого кулачкового вала, и в двух подшипниках, находящихся в корпусе синхронизирующего механизма. Синхронизирующий механизм включает в себя зубчатое колесо, посаженное на полый вал внешнего осевого кулачкового вала и входящее в зацепление с зубчатым колесом с тем же диаметром, на валу которого закреплено зубчатое колесо с меньшим диаметром, входящее в зацепление с зубчатыми колесами того же диаметра, одно из которых промежуточное, а другое с помощью шпонки связано с грузовым валом.This is achieved by the fact that in the liner offset from the axis of symmetry and arranged in a circle, pistons are installed. Each individual piston is rigidly connected with a rod of rectangular cross section, at the second end of which two fingers are fixed one below the other. Rollers are worn on each finger on both sides of the console. The rollers interact with two axial camshafts. Two axial camshafts are made in the form of hollow different sizes inserted one into the other cylinders, while at the internal axle camshaft the treadmill is made on the outer cylindrical side, and at the external axial camshaft the treadmill is made on the internal cylindrical side, in the form of a two-period sinusoidal closed cantilever shelf. Two inner, upper and lower, rollers cover a two-period sinusoidal closed cantilever shelf of the inner axial camshaft, and two outer, upper and lower, rollers encompass a two-period sinusoidal closed cantilever shelf of the outer axial camshaft. At the inner axial camshaft, the end part is a thick-walled bottom, which passes into the cargo shaft. The outer axial camshaft in the front part has a thick-walled bottom with a hole for the passage of the cargo shaft, and on the outside of the bottom there are shoulders for mounting the bearing for the cargo shaft. In the upper outer part of the outer axial camshaft there are bolts for mounting the bearing installed in the housing. The cargo shaft as a continuation of the internal axial shaft is fixed in a bearing installed in the shoulders of the bottom of the external axial camshaft, and in two bearings that are in the case of the synchronizing mechanism. The synchronization mechanism includes a gear wheel, mounted on the hollow shaft of the outer axial camshaft and engaging with a gear wheel with the same diameter, on the shaft of which a gear wheel with a smaller diameter is mounted, which engages with gear wheels of the same diameter, one of which intermediate, and another by means of a key is connected with a cargo shaft.

Два осевых кулачковых вала вращаются в разные стороны, за счет чего возникают две нормальные силы, действующие от центра роликов по нормали к касательной проведенной к поверхности беговой дорожки синусоидальной замкнутой консольной полки. Это позволяет поршню двигаться прямолинейно и без воздействия на его боковую поверхность нормальной силы, прижимающей его к гильзе цилиндра. Как следствие этого уменьшаются силы трения в паре поршень-гильза. Нормальная сила действует на ролики, которые находятся в условиях низких температур и обильной смазки и участвуют в трении качения. Вращение осевых кулачковых валов синхронизируется с помощью зубчатых колес.Two axial camshaft rotate in different directions, due to which there are two normal forces acting from the center of the rollers along the normal to the tangent held to the treadmill surface of a sinusoidal closed cantilever shelf. This allows the piston to move in a straight line and without affecting its side surface of a normal force, which presses it against the cylinder liner. As a consequence, the friction forces in the piston-sleeve pair are reduced. Normal force acts on the rollers, which are in conditions of low temperatures and abundant lubrication and are involved in rolling friction. The rotation of the axial camshafts is synchronized with the help of gear wheels.

Данная конструкция многоцилиндрового осевого бескривошипного поршневого теплового двигателя обладает следующими преимуществами:This design of a multi-cylinder axial, crankless piston heat engine has the following advantages:

- уменьшенные силы трения в паре поршень-гильза, вызванные тем, что поршень свободен от нормальной силы, что увеличивает ресурс двигателя, повышает механический КПД механизма двигателя;- reduced friction forces in a pair of piston-liner, caused by the fact that the piston is free from normal force, which increases the life of the engine, increases the mechanical efficiency of the engine mechanism;

- повышенное значение максимальных рабочих частот вращения двигателя, вызванное отсутствием нормальной силы в паре поршень-гильза, поскольку при ее наличии силы трения в данной паре возрастают с их увеличением;- the increased value of the maximum operating frequency of the rotation of the engine, caused by the absence of a normal force in the piston-sleeve pair, since, with its presence, the friction forces in this pair increase with their increase;

- увеличенная величина средней скорости поршня вследствие повышенных рабочих частот вращения двигателя;- increased average piston speed due to increased engine operating speeds;

- возможность увеличения количества цилиндров в одном блоке цилиндров с использованием одного синхронизирующего механизма;- the possibility of increasing the number of cylinders in one cylinder block using a single synchronization mechanism;

- малая масса штока вследствие его малой длины, вызванная тем, что поршень расположен с одной стороны беговых дорожек кулачковых валов, что в свою очередь уменьшает силы инерции, действующие на шток механизма преобразования движения, и уменьшает механические напряжения в его сечении, повышая его длительную прочность;- low mass of the rod due to its small length, due to the fact that the piston is located on one side of the treadmill camshafts, which in turn reduces the inertia forces acting on the rod of the movement conversion mechanism, and reduces the mechanical stresses in its cross section, increasing its long-term strength ;

- уменьшенные силы инерции позволяют расширить диапазон рабочих частот вращения двигателя и увеличить среднюю скорость поршня;- reduced inertia forces allow to expand the range of engine rotational speeds and increase the average piston speed;

- шток имеет цельную конструкцию, что повышает его длительную прочность;- the rod has a solid design, which increases its long-term strength;

- возможность использования одного периода беговой дорожки выполненных в виде замкнутых консольных полок на осевых кулачковых валах, без использования дополнительных роликов на штоке с опорой в корпус, или специального профиля беговых дорожек, выполненных на двух, вращающихся в разные стороны, радиальных кулачках;- the possibility of using one period of a treadmill made in the form of closed cantilever shelves on axial camshafts, without using additional rollers on the rod with a support in the housing, or a special profile of treadmills made on two radial cams rotating in opposite directions;

- расширенный диапазон рабочих частот вращения двигателя при применении одного периода беговой дорожки, вследствие того что в многопериодных двигателях силы инерции возрастают в квадрате от количества периодов, а высокие силы инерции ограничивают максимальные частоты вращения.- an extended range of operating frequencies of the engine when using one period of the treadmill, due to the fact that in multiperiod engines the inertia forces increase in a square from the number of periods, and high inertia forces limit the maximum rotational speeds.

Описание технического решения конструкции двигателя поясняется чертежами, где на фиг. 1 дан продольный разрез многоцилиндрового осевого бескривошипного поршневого теплового двигателя; на фиг. 2 - объемное изображение внутреннего осевого кулачкового вала; на фиг. 3 - объемное изображение внешнего осевого кулачкового вала.Description of the technical solution of the engine construction is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a longitudinal section of a multi-cylinder axial, crankless piston heat engine; in fig. 2 is a three-dimensional image of an internal axial camshaft; in fig. 3 is a three-dimensional image of an external axial camshaft.

Многоцилиндровый осевой бескривошипный поршневой тепловой двигатель содержит блок цилиндров 1 со вставленными в него поршнями 2, 3; поршни 2, 3 жестко связаны со штоками прямоугольного сечения 4, 5 с закрепленными в них верхними пальцами 6, 7, с двух сторон верхнего пальца 6 надеты ролики 8, 9, аналогично на верхний палец 7 надеты ролики 10, 11. Ролики 8, 10 взаимодействуют с верхней торцевой поверхностью беговой дорожки двухпериодной синусоидальной замкнутой консольной полки внешнего осевого кулачкового вала 12, ролики 9, 11 опираются на верхнюю торцевую поверхность беговой дорожки двухпериодной синусоидальной замкнутой консольной полки внутреннего осевого кулачкового вала 13, который опирается на подшипник 14, установленный во внутренних заплечиках 15 внешнего осевого кулачкового вала 12, сидящий за счет заплечиков 16 в подшипнике 17, смонтированный в корпусе 18, соединенный с блоком цилиндров 1. Для обратной связи осевых кулачковых валов 12, 13 со штоками прямоугольного сечения 4, 5, в шток прямоугольного сечения 4 вставлен нижний палец 19 с двумя роликами 21, 22, и в шток прямоугольного сечения 5 вставлен нижний палец 23 с двумя роликами 24, 25. Вследствие этого ролики 21, 22 и ролики 24, 25 взаимодействуют с нижними торцевыми поверхностями беговых дорожек двухпериодных синусоидальных замкнутых консольных полок осевых кулачковых валов 12, 13. В нижней части внешнего осевого кулачкового вала 12 выполнен полый вал 26, на который посажено зубчатое колесо 27, входящее в зацепление с зубчатым колесом 28, сидящее на валу 29, на котором установлено зубчатое колесо 30, передающее вращение на зубчатое колесо 31 промежуточного вала 32, суммирующее крутящий момент на зубчатое колесо 33, установленное на грузовом валу 34 внутреннего осевого кулачкового вала 13, который является выходным.A multi-cylinder axial, crankless piston heat engine contains a cylinder block 1 with pistons 2, 3 inserted into it; pistons 2, 3 are rigidly connected with rectangular rods 4, 5 with upper fingers 6, 7 fixed in them, two sides of upper finger 6 are wearing rollers 8, 9, similarly rollers 10, 11 are mounted on upper finger 7, rollers 8, 10 interact with the upper end surface of the treadmill of a two-period sinusoidal closed cantilever flange of the external axial camshaft 12, rollers 9, 11 rest on the upper end surface of the treadmill of a two-periodic sinusoidal closed cantilever flange of the internal axial camshaft 13, Secondly, it relies on a bearing 14 mounted in the inner shoulders 15 of an outer axial camshaft 12, seated by shoulders 16 in a bearing 17, mounted in a housing 18, connected to the cylinder block 1. For feedback axial camshafts 12, 13 with rectangular rods 4, 5, the lower pin 19 with two rollers 21, 22 is inserted into the rectangular stem 4, and the lower pin 23 with two rollers 24, 25 is inserted into the rectangular stem 5 5. As a result, the rollers 21, 22 and the rollers 24, 25 interact with bottom end surfaces The treads of the two-period sinusoidal closed cantilever shelves of axial camshafts 12, 13. In the lower part of the external axial camshaft 12 there is a hollow shaft 26, on which a gear wheel 27 is engaged, meshing with the gear wheel 28, which sits on the shaft 29, on which mounted gear 30, transmitting the rotation to the gear 31 of the intermediate shaft 32, the sum of the torque on the gear 33 mounted on the load shaft 34 of the inner axial camshaft 13, which is the output.

Многоцилиндровый осевой бескривошипный поршневой тепловой двигатель работает по четырехтактному циклу и имеет два клапана на цилиндр.A multi-cylinder axial, crankless piston heat engine operates in a four-stroke cycle and has two valves per cylinder.

Принцип действия. Высокое давление рабочего тела, образующееся в процессе сгорания топлива, внутри цилиндра блока цилиндров 1 передается поршню 2, заставляя его двигаться от ВМТ к НМТ, совершая рабочий ход. Вместе с поршнем 2 движется жестко связанный с ним шток прямоугольного сечения 4, на котором закреплен палец 6 с двумя роликами 8, 9. Ролики 8, 9 опираются на верхние торцевые поверхности беговых дорожек двухпериодных синусоидальных замкнутых консольных полок двух осевых кулачковых валов 12, 13, заставляя их поворачиваться вокруг своей оси, но в разные стороны. Для совершения такта впуска и обратной связи на штоке прямоугольного сечения 4 под пальцем 6 закреплен второй палец 19, со второй парой роликов 21, 22, опирающихся на нижние торцевые поверхности беговых дорожек двухпериодных синусоидальных замкнутых консольных полок осевых кулачковых валов 12, 13. Поворот осевых кулачковых валов 12, 13, связанных кинематически с роликами 24 и 25, сидящих на нижнем пальце 23 штока 5, вызывает линейное перемещение штока 5 и связанного с ним поршня 3 вниз, внутри цилиндра блока цилиндров 1. Таким образом, совершается такт впуска. На полом валу 26 внешнего кулачкового вала 12 установлено зубчатое колесо 27, передающее вращение на зубчатое колесо 28, сидящее на валу 29 с зубчатым колесом 30, входящим в зацепление с зубчатым колесом 31, меняющим направление вращения и передающим крутящий момент на зубчатое колесо 33, связанное шпонкой с грузовым валом 34, который является продолжением внутреннего кулачкового вала 13.Operating principle. The high pressure of the working fluid formed during the combustion of the fuel inside the cylinder of the cylinder 1 is transferred to the piston 2, forcing it to move from TDC to BDC, making a working stroke. Together with the piston 2, a rigidly connected rod of rectangular section 4 is moved, on which is attached a pin 6 with two rollers 8, 9. The rollers 8, 9 rest on the upper end surfaces of the treadmills of the two-period sinusoidal closed cantilever shelves of two axial camshafts 12, 13, forcing them to turn around their axis, but in different directions. To perform the intake stroke and feedback on the rectangular stem 4, a second finger 19 is fastened under the finger 6, with a second pair of rollers 21, 22 resting on the lower end surfaces of the treadmills of the two-period sinusoidal cantilever shelves of the axial camshafts 12, 13. Rotation of the axial cam the shafts 12, 13, kinematically connected with the rollers 24 and 25, sitting on the lower pin 23 of the rod 5, causes the linear movement of the rod 5 and the associated piston 3 down inside the cylinder of the cylinder block 1. Thus, a stroke is performed OSCAL. On the hollow shaft 26 of the outer camshaft 12 there is a gear wheel 27, transmitting rotation to a gear wheel 28, sitting on the shaft 29 with a gear wheel 30 meshing with a gear wheel 31, changing the direction of rotation and transmitting torque to the gear wheel 33, connected a key with a cargo shaft 34, which is a continuation of the inner cam shaft 13.

Предлагаемый многоцилиндровый осевой бескривошипный поршневой тепловой двигатель может быть использован в качестве источника механической энергии на любом виде транспорта и для привода стационарных потребителей механической энергии, также может быть использован в пневмо- и гидротехнике в качестве насосов и моторов.The proposed multi-cylinder axial crankless piston heat engine can be used as a source of mechanical energy for any type of transport and to drive stationary consumers of mechanical energy, it can also be used in pneumatic and hydraulic engineering as pumps and motors.

Claims (1)

Многоцилиндровый осевой бескривошипный поршневой тепловой двигатель, содержащий блок цилиндров со вставленными в него как минимум двумя поршнями, каждый отдельный поршень жестко связан со штоком прямоугольного сечения, со вставленными в него двумя пальцами, на которые консольно с двух сторон надеты ролики, два вращающихся в разные стороны кулачковых вала, связанные с помощью зубчатых колес, один из которых является грузовым, отличающийся тем, что два кулачковых вала выполнены осевыми, в виде полых разных размеров вставленных один в другой цилиндров, при этом у внутреннего осевого кулачкового вала беговая дорожка выполнена на внешней цилиндрической стороне, а у внешнего осевого кулачкового вала беговая дорожка выполнена на внутренней цилиндрической стороне, в форме двухпериодной синусоидальной замкнутой консольной полки, у внутреннего осевого кулачкового вала торцевая часть является толстостенным дном, переходящим в грузовой вал, у внешнего осевого кулачкового вала в верхней внешней части выполнены заплечики под установку подшипника, устанавливаемого в корпусе, с торцевой части - толстостенное дно с отверстием для прохождения грузового вала, с внешней стороны дна выполнены заплечики под установку подшипника для грузового вала, который, кроме того, зафиксирован в двух подшипниках, установленных в корпусе синхронизирующего механизма, включающего в себя зубчатое колесо, посаженное на полый вал внешнего осевого кулачкового вала и входящее в зацепление с зубчатым колесом с тем же диаметром, на валу которого закреплено зубчатое колесо с меньшим диаметром, входящее в зацепление с зубчатыми колесами того же диаметра, одно из которых промежуточное, а другое с помощью шпонки связано с грузовым валом, являющимся продолжением внутреннего осевого кулачкового вала, который, как и внешний осевой кулачковый вал, взаимодействует с роликами, расположенными с одного конца штока так, что внешние верхний и нижний ролики охватывают беговую дорожку внешнего осевого кулачкового вала, а внутренние верхний и нижний ролики охватывают беговую дорожку внутреннего осевого кулачкового вала.A multi-cylinder axial axial crankless piston heat engine containing a cylinder block with at least two pistons inserted into it, each individual piston is rigidly connected to a rectangular rod, with two fingers inserted into it, on which rollers are put on the console from both sides, rotating in opposite directions camshafts connected by means of gears, one of which is a load shaft, characterized in that the two camshafts are axial, in the form of hollow different sizes inserted one into another At the inner axial camshaft, the treadmill is made on the outer cylindrical side, and at the outer axial camshaft the treadmill is made on the inner cylindrical side, in the form of a two-period sinusoidal closed cantilever flange, at the inner axial camshaft the end part is thick-walled bottom passing into the cargo shaft, at the external axial camshaft in the upper outer part there are made shoulders for mounting the bearing installed in the housing, with The end part is a thick-walled bottom with a hole for the passage of the cargo shaft, on the outside of the bottom there are bolts for installing the bearing for the cargo shaft, which, moreover, is fixed in two bearings installed in the case of the synchronization mechanism, which includes a gear wheel mounted on a hollow the shaft of the outer axial camshaft and engaging with a gear wheel with the same diameter, on the shaft of which a gear wheel with a smaller diameter is fixed, which engages with gear wheels the same diameter, one of which is intermediate and the other is connected with a load shaft by the key, which is a continuation of the internal axial camshaft, which, like the external axial camshaft, interacts with the rollers located at one end of the rod so that the external top and bottom the rollers cover the treadmill of the outer axial camshaft, and the inner upper and lower rollers span the treadmill of the inner axial camshaft.
RU2016123652A 2016-06-14 2016-06-14 Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine RU2690310C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123652A RU2690310C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123652A RU2690310C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016123652A RU2016123652A (en) 2017-12-19
RU2690310C1 true RU2690310C1 (en) 2019-05-31

Family

ID=60718455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123652A RU2690310C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690310C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1423753A1 (en) * 1986-04-18 1988-09-15 И. И. Борисенко Piston-type machine
US5992356A (en) * 1995-07-18 1999-11-30 Revolution Engine Technologies Pty Ltd Opposed piston combustion engine
US7793623B2 (en) * 2005-09-30 2010-09-14 Boyan Kirilov Bahnev Piston cam engine
RU2460890C1 (en) * 2011-07-12 2012-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Axial piston thermal engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1423753A1 (en) * 1986-04-18 1988-09-15 И. И. Борисенко Piston-type machine
US5992356A (en) * 1995-07-18 1999-11-30 Revolution Engine Technologies Pty Ltd Opposed piston combustion engine
US7793623B2 (en) * 2005-09-30 2010-09-14 Boyan Kirilov Bahnev Piston cam engine
RU2460890C1 (en) * 2011-07-12 2012-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Axial piston thermal engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016123652A (en) 2017-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101979853B (en) Internal dual-phase shockwave swing link transmission type internal combustion engine
CN102094710B (en) Double-phase shock wave swing rod type high-speed internal combustion engine
EP0241243A2 (en) Reciprocatory internal combustion engines
US8281763B2 (en) Internal combustion engine
CN101392684A (en) Cylinder double-face cam axial piston type crankless internal combustion engine
US6779494B1 (en) Balanced barrel-cam internal-combustion engine
CN102926862B (en) Convex inner two-phase cam rolling shifting transmission internal-combustion engine
CN102979619B (en) Arbitrary-tooth difference rolling transmission internal combustion engine
JP2015101959A (en) Engine
CN102828824A (en) Two-phase inner cam type swinging transmission internal combustion engine
CN102828821A (en) Two-phase shock wave rolling type high-speed internal combustion engine
CN103032164A (en) Outer convex inner arbitrary gear difference cam rolling moving transmission internal-combustion engine
US4274367A (en) Reciprocating piston beam engine
US6435145B1 (en) Internal combustion engine with drive shaft propelled by sliding motion
RU2690310C1 (en) Multi-cylinder axial crank-less piston thermal engine
CN101387208A (en) Push cam type internal combustion engine without side pressure
CN102828825A (en) Symmetrical biphase cam swing type internal combustion engine with high rotating speed
RU2298107C1 (en) Internls combustion radial piston engine
WO2014012152A1 (en) Internal combustion engine
CN103061881A (en) Oscillating transmission internal combustion engine comprising convex inner cam with optional inner tooth differences
RU2476700C2 (en) Con-rod-free ice, device to convert reciprocation into rotation and vice versa
RU2539609C2 (en) Opposed-piston internal combustion engine
RU2539698C1 (en) Opposite eight-cylinder engine
CN103104341A (en) Inclined plate engine
CN103047008A (en) Any-tooth-difference movable type high rotation speed internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20180704