SK287593B6 - Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof - Google Patents
Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof Download PDFInfo
- Publication number
- SK287593B6 SK287593B6 SK50004-2007A SK500042007A SK287593B6 SK 287593 B6 SK287593 B6 SK 287593B6 SK 500042007 A SK500042007 A SK 500042007A SK 287593 B6 SK287593 B6 SK 287593B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- housing
- piston
- inlet
- steam engine
- outlet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Vynález sa týka parného motora s rotujúcim piestom určeného na premenu energie pary na mechanickú energiu a spôsobu jeho chladenia a mazania.The present invention relates to a rotary piston steam engine for converting steam energy into mechanical energy and to a method for cooling and lubricating it.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Premena energie vodnej pary, prípadne iných pár a plynov na mechanickú energiu sa využíva najmä v piestových motoroch s lineárnym pohybom piesta alebo v lopatkových turbínach. Nevýhody motorov s lineárnym (kmitavým) pohybom piesta sú tie, že rýchlosť a smer pohybu piesta sa neustále mení. Preto sa časť energie privádzanej parou neustále spotrebúva na rozbeh piesta, na prekonanie zotrvačnosti piesta a na pohyb ostatných, periodicky sa pohybujúcich častí stroja. Účinnosť takýchto motorov je pomerne nízka. Parné turbíny, konajúce rotačný pohyb, majú účinnosť oveľa vyššiu ako piestové motory s lineárnym pohybom piesta. Ich nevýhodou je to, že efektívne pracujú len pri vysokých otáčkach turbíny a s parou, prípadne plynmi, ktoré majú vysoké teploty - nad 300 stupňov Celzia a viac. Ich nevýhodou je tiež problematická regulácia. Na premenu energie vodnej pary, pripadne iných pár a plynov na mechanickú energiu sú tiež známe motory, ktoré používajú tvar piesta a princíp pohybu piesta z Wankelovho motora, ktorého piest koná rotačný pohyb. Wankelov motor je motor s vnútorným spaľovaním, ktorý sa osvedčil aj v praxi. Ďalej sú uvedené niektoré patenty, ktoré sa zaoberajú prepracovaním Wankelovho motora s vnútorným spaľovaním na parný motor s vonkajším spaľovaním. Patent US4047856 sa zaoberá opisom jednotlivých súčiastok parného motora s rotačným piestom, pričom nerieši chladenie a mazanie motora, ktoré by neznehodnocovalo paru v motore. Nevýhodou tohto riešenia je tiež to, že umiestňuje vstupné otvory na paru do veka skrine motora, čím znižuje účinnosť využitia energie pary. Patent DE4119242 sa zaoberá všeobecným opisom a blokovou schémou motora a jeho príslušenstva, ako sú ventily a rozvod pary, kondenzačná nádoba, čerpadlá, zdroj pary. Nedostatkom je, že nerieši chladenie a mazania motora, rovnako nerieši ani problematiku zvýšenia účinnosti motora. Úžitkový vzor DE20012430U rieši len všeobecne vstupné ventily motora a pracovné cykly motora. Patent DE20110553U a patent US6508060B2 sú svojím obsahom totožné a zaoberajú sa hlavne kompaktnosťou motorovej jednotky, vysokou účinnosťou výroby pary s veľmi vysokou teplotou, jej dopravením do motora a z motora naspäť do vyvíjača pary. Nedostatkom tohto riešenia je to, že motor pracuje s rovnakými pracovnými cyklami ako Wankelov motor, pracuje s veľmi vysokými teplotami, čo má vplyv na životnosť a cenu použitých materiálov.The conversion of the energy of water vapor or other vapors and gases into mechanical energy is used mainly in piston engines with linear movement of the piston or in turbine turbines. The disadvantages of linear (oscillating) piston engines are that the speed and direction of movement of the piston are constantly changing. Therefore, part of the energy supplied by the steam is constantly consumed to start the piston, to overcome the inertia of the piston and to move the other periodically moving parts of the machine. The efficiency of such engines is relatively low. Rotary motion steam turbines have efficiency much higher than linear piston engines. Their disadvantage is that they only work efficiently at high turbine speeds and with steam or gases that have high temperatures - above 300 degrees Celsius or more. Their disadvantage is also the problematic regulation. Engines that use the shape of the piston and the principle of movement of the piston from a Wankel engine whose piston performs rotary motion are also known to convert the energy of water vapor, eventually other vapors and gases into mechanical energy. The Wankel engine is an internal combustion engine that has also proven itself in practice. Below are some patents that rework Wankel's internal combustion engine into an external combustion steam engine. US4047856 discloses a description of individual components of a rotary piston steam engine, while not addressing engine cooling and lubrication that would not degrade steam in the engine. A disadvantage of this solution is also that it places the steam inlet openings in the lid of the engine housing, thereby reducing the efficiency of steam energy utilization. DE4119242 deals with a general description and block diagram of an engine and its accessories such as valves and steam distribution, condensation vessel, pumps, steam source. The disadvantage is that it does not solve the cooling and lubrication of the engine, nor does it solve the problem of increasing the efficiency of the engine. Utility model DE20012430U only addresses the general engine inlet valves and engine duty cycles. The patent DE20110553U and patent US6508060B2 are identical in content and deal mainly with the compactness of the engine unit, the high efficiency of producing very high temperature steam, transporting it to and from the engine back to the steam generator. The drawback of this solution is that the engine operates with the same duty cycles as the Wankel engine, operating at very high temperatures, which affects the durability and cost of the materials used.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje parný motor s rotujúcim piestom, podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa skladá zo skrine, v ktorej je uložený minimálne jeden piest na hriadeli a na vonkajšej strane skrine sú upevnené minimálne dva vstupné ventily a minimálne dva výstupné ventily, pričom na vstupné ventily je pripojené vstupné potrubie na prívod pohonného média a dovnútra skrine je privedený chladiaci a mazací okruh na prívod chladiaceho a mazacieho média, ako aj ovládacej jednotky prepojenej so vstupnými ventilmi a výstupnými ventilmi umiestnenej mimo skrine.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the rotary piston steam engine of the present invention, which consists of a housing in which at least one piston is mounted on the shaft and at least two inlet valves and at least two inlet valves are mounted on the outside of the housing. two outlet valves, wherein the inlet valves are connected to the inlet conduit for the supply of the propellant and the inside of the housing is supplied with a cooling and lubricating circuit for the inlet of the cooling and lubricating medium as well as a control unit connected to the inlet valves and the outlet valves located outside the box.
Skriňa sa skladá z minimálne jedného stredového dielu s vnútorným profilom tvaru skrátenej epitrochoidy, v ktorom je vytvorená minimálne jedna dvojica protiľahlých vstupných otvorov a minimálne jedna dvojica protiľahlých stredových výstupných otvorov a predného kryto, v ktorom je vytvorená minimálne jedna dvojica predných výstupných otvorov a zadného krytu, v ktorom je vytvorená minimálne jedna dvojica zadných výstupných otvorov, pričom uvedené časti skrine sú vzájomne spojené rozoberateľným spojom a v prednom kryte a zadnom kryte sú v strede vytvorené otvory na uloženie hriadeľa.The cabinet consists of at least one center piece with an internal truncated epitrochoid-shaped profile in which at least one pair of opposite inlet openings and at least one pair of opposite center outlet openings and a front cover are formed in which at least one pair of front outlet openings and a back cover in which at least one pair of rear outlet openings is provided, said housing parts being interconnected by a detachable connection, and in the front housing and rear housing there are centrally formed holes for receiving the shaft.
Hriadeľ je uložený v prednom kryte prostredníctvom predného ložiska, v zadnom kryte prostredníctvom zadného ložiska a na hriadeli je vytvorený minimálne jeden výstredník na voľné uloženie rotujúceho piesta a na jednom z koncov hriadeľa je prichytený vyvažovací element, pričom na vnútornej stene skrine je napevno umiestnený minimálne jeden pastorok, slúžiaci na vedenie piesta, ktorého os je súosovo uložená s osou hriadeľa.The shaft is housed in the front housing by the front bearing, in the rear housing by the rear bearing, and at least one eccentric is formed on the shaft to loosely accommodate the rotating piston and a balancing element is attached to one of the shaft ends. a pinion for guiding the piston, the axis of which is aligned coaxially with the axis of the shaft.
Motor obsahuje minimálne j eden piest, ktorého teleso je z vonkajšej strany ohraničené troma oblúkovými bokmi, bez prepojovacieho vybrania, spájajúcimi sa vo vrcholoch a dvoma rovinnými rovnobežnými čelami, kde v jeho vnútornej strednej časti je z jednej strany napevno uložený veniec s vnútorným ozubením na odvaľovanie okolo pastorku a z druhej strany súosovo uložené piestové ložisko, prostredníctvom ktorého je piest uložený na výstredníku.The engine comprises at least one piston, the body of which is externally bounded by three arcuate flanks, without a recess, joining at the tops and two planar parallel faces, with a ring with internal toothing for rolling on one side in its inner center. around the pinion and on the other side a coaxial piston bearing, by means of which the piston is mounted on an eccentric.
Každý vstupný ventil je prepojený s minimálne jedným vstupným otvorom a každý výstupný ventil je prepojený s minimálne jedným stredovým výstupným otvorom a/alebo minimálne jedným predným výstupným otvorom, a/alebo minimálne jedným zadným výstupným otvorom.Each inlet valve is connected to the at least one inlet and each outlet valve is connected to the at least one central outlet and / or the at least one front outlet, and / or the at least one rear outlet.
Chladiaci a mazací okruh je vyvedený zo vstupného potrubia, prepojený so zadným ložiskom, piestovým ložiskom, predným ložiskom a privedený naspäť do vstupného potrubia alebo do vstupných ventilov, pričom obsahuje usmerňovač prúdenia.The cooling and lubrication circuit is discharged from the inlet manifold, connected to the rear bearing, piston bearing, front bearing, and fed back to the inlet manifold or inlet valves, and includes a flow baffle.
Chladiaci a mazací okruh môže pozostávať zo vstupného chladiaceho a mazacieho potrubia so škrtiacou klapkou, ktoré je vyvedené zo vstupného potrubia a privedené do vstupnej krytky umiestnenej na vonkajšej strane zadného krytu súosovo s hriadeľom, zo sústavy chladiacich a mazacích kanálov v hriadeli, ktoré sú vyvedené z vnútorného priestoru vstupnej krytky a ústia v miestach styku hriadeľa so zadným ložiskom, predným ložiskom a v mieste styku výstredníka hriadeľa s piestovým ložiskom a vo vnútornom priestore výstupnej krytky umiestnenej na vonkajšej strane predného krytu súosovo s hriadeľom, z usmerňovača prúdenia umiestneného na hriadeli vo vnútornom priestore výstupnej krytky a z výstupného chladiaceho a mazacieho potrubia, ktoré je vyvedené z vnútorného priestoru výstupnej krytky a privedené do vstupného potrubia alebo do vstupných ventilov.The cooling and lubrication circuit may consist of an inlet cooling and lubrication line with a throttle that is discharged from the inlet pipe and fed to an inlet cap located on the outside of the rear housing coaxially with the shaft, a set of cooling and lubrication channels in the shaft. the interior of the inlet cap and the orifice at the points of contact of the shaft with the rear bearing, the front bearing, and the point of contact of the shaft eccentric with the piston bearing and the interior of the outlet cap located coaxially with the shaft from the flow rectifier located on the shaft in the interior and the outlet coolant and lubrication piping that is discharged from the interior of the outlet cap and fed into the inlet pipe or inlet valves.
Chladiaci a mazací okruh môže taktiež pozostávať z chladiacich a mazacích otvorov v telese piesta, ktoré sú vyvedené z každého boku piestua a privedené do piestového ložiska.The cooling and lubrication circuit may also consist of cooling and lubrication holes in the piston body, which are led from each side of the piston and brought into the piston bearing.
V drážkach vrcholov telesa piesta sú vložené radiálne pružiny spolu s radiálnymi tesneniami a v drážkach čela telesa piesta sú vložené axiálne pružiny spolu s axiálnymi tesneniami.Radial springs are inserted in the grooves of the piston body together with radial seals and axial springs are inserted in the grooves of the piston body face together with the axial seals.
Minimálne jedna plocha oblúkového boku telesa piesta môže byť vybavená priehlbinou a/alebo súborom nerovností s profilom nerovnosti.At least one surface of the arc side of the piston body may be provided with a depression and / or a set of unevenness with an uneven profile.
Súbor nerovností môže pozostávať z vyhĺbených drážok v tvare priamky a/alebo hranatých vlnoviek, a/alebo dvojitých hranatých vlnoviek.The set of unevenness may consist of recessed grooves in the form of a line and / or square wavy lines, and / or double square wavy lines.
Súbor nerovností môže pozostávať z vyhĺbených jamiek v tvare štvorca a/alebo kružnice rozmiestnených rovnobežne súmerne alebo striedavo súmerne.The set of irregularities may consist of recessed wells in the form of a square and / or circle spaced parallel or symmetrically symmetrically.
Profil nerovností môže mať tvar alebo písmena V, a/alebo oblúka, a/alebo štvorca, a/alebo lichobežníka.The profile of the unevenness may have the shape or letters V, and / or arc, and / or square, and / or trapezoid.
Povrch telesa piesta a/alebo radiálnych tesnení, a/alebo axiálnych tesnení môže byť plastový.The surface of the piston body and / or the radial seals and / or the axial seals may be plastic.
Ako chladiace a mazacie médium motora je použité jeho pohonné médium.The engine's cooling and lubricating medium is its propellant.
Výhodou toho vynálezu je, že pri premene energie pary na mechanickú energiu sa využíva kinetická energia aj tlaková energia pary. Výhodou veľkého počtu výstupných otvorov v skrini motora je nízky protitlak pary na výstupe a zároveň možnosť odstránenia kvapiek vody z pracovných komôr v každej polohe motora. Výhodou úpravy povrchu plochy boku piesta pomocou rôznych súborov nerovností s rôznymi profilmi nerovností je zväčšenie povrchu plochy bokov piesta, zlepšenie odovzdania kinetickej a tlakovej energie pary do piesta a tým aj zvýšenie účinnosti parného motora. Výhodou toho, že motor obsahuje chladiaci a mazací okruh, je zvýšenie životnosti motora. Výhodou toho, že chladiaci a mazací okruh používa ako chladiace a mazacie médium jeho pohonné médium, je neustála dostupnosť tohto média, pričom tepelná energia, ktorá vzniká trením, je vrátená naspäť do motora.An advantage of the present invention is that both the kinetic energy and the vapor pressure energy are used to convert the steam energy into mechanical energy. The advantage of the large number of outlet openings in the motor housing is the low vapor back pressure at the outlet and the possibility of removing water drops from the working chambers in each motor position. The advantage of treating the surface of the piston side surface with different sets of inequalities with different inequality profiles is to increase the surface area of the piston side surfaces, improve the transfer of the kinetic and pressure energy of the steam to the piston and thereby increase the efficiency of the steam engine. The advantage that the engine contains a cooling and lubrication circuit is an increase in engine life. The advantage that the cooling and lubricating circuit uses its driving medium as the cooling and lubricating medium is the constant availability of this medium, and the thermal energy generated by friction is returned to the engine.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Riešenie je bližšie ozrejmené na priložených výkresoch, kde: obr. 1 znázorňuje parný motor v zloženom stave, obr. 2 znázorňuje všetky súčasti parného motora v rozloženom stave, obr. 3 znázorňuje chladiaci a mazací okruh vyvedený zo vstupného potrubia, obr. 4 znázorňuje chladiaci a mazací okruh vyvedený z vnútorného priestoru skrine, obr. 5 znázorňuje rôzne vyhotovenia súborov nerovností a profilov nerovností, obr. 6 znázorňuje jednotlivé pracovné cykly parného motora.The solution is illustrated in more detail in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows the steam engine in the assembled state, FIG. 2 is an exploded view of all components of the steam engine; FIG. 3 shows the cooling and lubrication circuit discharged from the inlet pipe, FIG. 4 shows a cooling and lubrication circuit discharged from the interior of the housing, FIG. 5 shows various embodiments of sets of inequalities and inequality profiles; FIG. 6 shows the individual operating cycles of a steam engine.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
Skriňa 2 motora 1 (obr. 2) sa skladá zo stredového dielu 21 s vnútorným profilom tvaru epitrochoidy, v ktorom je vytvorená dvojica protiľahlých vstupných otvorov 211 a dvojica protiľahlých stredových výstupných otvorov 212 a predného krytu 22, v ktorom je vytvorená dvojica predných výstupných otvorov 221 a zadného krytu 23, v ktorom je vytvorená dvojica zadných výstupných otvorov 231, ktoré sú vzájomne spojené rozoberateľným spojom. Na vonkajšej strane skrine 2 sú upevnené dva vstupné ventily 5, pričom každý z nich je prepojený s jedným vstupným otvorom 211 a dva výstupné ventily 6, pričom každý z nich je prepojený s jedným stredovým výstupným otvorom 212, jedným predným výstupným otvorom 221 a jedným zad ným výstupným otvorom 231. Na vstupné ventily 5 je pripojené vstupné potrubie 7 s regulačným elementom 71 privádzajúce pohonné médium 11. Vstupné ventily 5 a výstupné ventily 6 sú prepojené s ovládacou jednotkou 9 umiestnenou mimo skrine 2. V prednom kryte 22 a zadnom kryte 23 sú v strede vytvorené otvory, v ktorých je prostredníctvom predného ložiska 222 a zadného ložiska 232 uložený hriadeľ 4. V strednej časti hriadeľa 4 je vytvorený výstredník 41 a na jeho jednom konci je prichytený vyvažovací element 42. Na vnútornej strane predného krytu 22 je napevno uložený pastorok 223, slúžiaci na vedenie piesta 3, ktorého os je súosovo uložená s osou hriadeľa 4. V skrini 2 je prostredníctvom hriadeľa 4 uložený rotujúci piest 3. Teleso 31 piesta 3 je z vonkajšej strany ohraničené troma oblúkovými bokmi 311. bez prepojovacieho vybrania, spájajúcimi sa vo vrcholoch 313 a dvoma rovinnými rovnobežnými čelami 312. V drážkach vrcholov 313 sú vložené radiálne pružiny 37 spolu s radiálnymi tesneniami 36 a v drážkach čela 312 sú vložené axiálne pružiny 39 spolu s axiálnymi tesneniami 38. Vo vnútornej strednej časti telesa 31 je z jednej strany napevno uložený veniec 33 s vnútorným ozubením na odvaľovanie okolo pastorku 223 a z druhej strany súosovo uložené piestové ložisko 32. Prostredníctvom piestového ložiska 32 je uložený piest 3 na výstredníku 41 hriadeľa 4. Dovnútra skrine 2 je zo vstupného potrubia 7 privedený chladiaci a mazací okruh 8, privádzajúci chladiace a mazacie médium 89 zhodné s pohonným médiom 11. Chladiaci a mazací okruh 8 pozostáva zo vstupného chladiaceho a mazacieho potrubia 81 so škrtiacou klapkou 82, ktoré je vyvedené zo vstupného potrubia 7 a privedené do vstupnej krytky 83 umiestnenej na vonkajšej strane zadného krytu 23 súosovo s hriadeľom 4, zo sústavy chladiacich a mazacích kanálov 84 v hriadeli 4, ktoré sú vyvedené z vnútorného priestoru vstupnej krytky 83 a ústia v miestach styku hriadeľa 4 so zadným ložiskom 232, predným ložiskom 222 a v mieste styku výstredníka 41 hriadeľa 4 s piestovým ložiskom 32 a vo vnútornom priestore výstupnej krytky 85 umiestnenej na vonkajšej strane predného krytu 22 súosovo s hriadeľom 4, z ventilátora predstavujúceho usmerňovač prúdenia 86 umiestneného na hriadeli 4 vo vnútornom priestore výstupnej krytky 85 a z výstupného chladiaceho a mazacieho potrubia 87, ktoré je vyvedené z vnútorného priestoru výstupnej krytky 85 a privedené do vstupného potrubia 7.The housing 2 of the engine 1 (FIG. 2) consists of a central section 21 with an internal epitrochoid profile in which a pair of opposing inlet openings 211 and a pair of opposing center outlet openings 212 and a front cover 22 are formed in which a pair of front outlet openings are formed. 221 and a rear cover 23, in which a pair of rear outlet openings 231 are formed which are connected to one another by a detachable connection. On the outside of the housing 2 are mounted two inlet valves 5, each of which is connected to one inlet port 211 and two outlet valves 6, each of which is connected to one central outlet port 212, one front outlet port 221 and one back. An inlet pipe 7 with a control element 71 supplying the propellant 11 is connected to the inlet valves 5. The inlet valves 5 and the outlet valves 6 are connected to a control unit 9 located outside the housing 2. In the front cover 22 and the rear cover 23 are apertures formed in the center in which the shaft 4 is supported by the front bearing 222 and the rear bearing 232. A eccentric 41 is formed in the central part of the shaft 4 and a balancing element 42 is attached at one end thereof. 223 for guiding the piston 3, the axis of which is coaxially aligned with the axis The housing 31 of the piston 3 is externally bounded by three arcuate flanks 311 without a recess connecting at the apex 313 and two planar parallel faces 312. In the apex grooves 313 radial springs 37 are inserted with radial seals 36 and axial springs 39 are inserted with grooves 312 with axial seals 38. In the inner central part of the body 31, a gear ring 33 with internal teeth for rolling around the pinion 223 and the other side is fixed. The piston bearing 32 is the piston 3 on the eccentric 41 of the shaft 4. The cooling and lubrication circuit 8 is supplied from the inlet pipe 7 to supply the cooling and lubricating medium 89 identical to the drive medium 11. The cooling and lubrication circuit 8 consists of an inlet cooling circuit and lubricating line 81 with a throttle 82 which is led out of the inlet line 7 and brought to the inlet cap 83 located on the outside of the rear cover 23 coaxially with the shaft 4, from the cooling and lubrication channel assembly 84 in the shaft 4. the inner space of the inlet cap 83 and the mouth at the points of contact of the shaft 4 with the rear bearing 232, the front bearing 222 and the point of contact of the eccentric 41 of the shaft 4 with the piston bearing 32 and inside the outlet cap 85 located on the outside of the front cover 22 coaxially with the shaft 4; from a fan constituting the flow rectifier 86 located on the shaft 4 in the interior of the outlet cap 85 and from the outlet cooling and lubrication line 87 which is discharged from the interior of the outlet cap 85 and fed to the inlet line 7.
Ako pohonné médium 11 aj chladiace a mazacie médium 89 je v tomto príklade použitá para. Piest 3 v jeho rôznych polohách otočenia rozdeľuje vnútorný priestor skrine 2 na ľavú komoru skrine a pravú komoru skrine, ktorých vnútorný priestor nie je navzájom prepojený. Taktiež každú z týchto komôr piest 3 v určitých polohách otočenia predeľuje na hornú a spodnú časť. V spodnej časti ľavej komory a v hornej časti pravej komory pri predelení komôr prebiehajú cyklicky procesy vstupu a expanzie pary a v hornej časti ľavej komory a spodnej časti pravej komory a v každej komore v okamihu, keď nie je predelená, prebieha proces výstupu pary. Pri procese vstupu pary je vstupný ventil 5 prislúchajúci konkrétnej časti komory, v ktorej prebieha tento proces, otvorený a do tejto časti komory cezeň prúdi vstupný prúd pary, ktorý zároveň naráža na bok 311 telesa 31 piesta 3 a odovzdáva mu svoju kinetickú energiu. Pri procese expanzie pary je vstupný ventil 5 prislúchajúci konkrétnej časti komory, v ktorej prebieha tento proces, zatvorený. Para sa v tejto uzavretej časti komory rozpína a odovzdáva svoju tlakovú energiu boku 311 telesa 31 piesta 3. Pri procese vstupu pary a expanzie pary energia prenesená na bok 311 telesa 31 piesta 3 núti piest 3 vykonávať rotačný pohyb v skrini 2 prenášaný na hriadeľ 4, pomocou ktorého je tento pohyb vyvedený von zo skrine. Pri procese výstupu pary rotačný pohyb piesta spôsobuje zmenšovanie vnútorného priestoru prislúchajúcej časti komory a tým núti paru vystúpiť z tejto časti komory cez prislúchajúci výstupný ventil 6. Na obr. 6a je znázornená poloha piesta, pri ktorej je ľavá aj pravá komora predelená na spodnú a hornú časť. V tejto fáze v ľavej spodnej časti prebieha vstup pary cez otvorený ľavý vstupný ventil 5, v ľavej hornej časti prebieha výstup pary a zároveň v pravej hornej časti prebieha expanzia pary s uzavretým pravým vstupným ventilom 5 a v pravej spodnej časti prebieha výstup pary. Pri ďalšom pootočení piesta 3 (obr. 6b) v smere hodinových ručičiek sa piest dostane do polohy, kedy ľavá komora zostáva stále predelená a prebiehajú v nej rovnaké procesy ako v predošlej fáze, ale pravá komora zostane teraz nepredelená a prebieha v nej už len výstup pary so stále uzavretým pravým vstupným ventilom 5. Pri ďalšom pootočení piesta 3 (obr. 6c) v smere hodinových ručičiek sa piest dostane do polohy, kedy ľavá komora zostáva stále predelená, pričom v ľavej spodnej časti prebieha teraz už expanzia pary s uzavretým ľavým vstupným ventilom 5 a v ľavej hornej časti prebieha stále výstup pary a pravá komora je opäť predelená, pričom v pravej hornej časti prebieha zase vstup pary s otvoreným pravým vstupným ventilom 5 a v pravej spodnej časti prebieha výstup pary. Pri ďalšom pootočení piesta 3 (obr. 6d) v smere hodinových ručičiek sa piest dostane do polohy, kedy pravá komora zostáva stále predelená a prebiehajú v nej rovnaké procesy ako v predošlej fáze, ale ľavá komora zostane teraz nepredelená a prebieha v nej už len výstup pary so stále uzavretým ľavým vstupným ventilom 5. Pri ďalšom pootočení piestu 3 v smere hodinových ručičiek sa piest dostane do polohy znázornenej na obr. 6a, do príslušnej fázy, ktorá bola už opísaná na začiatku a celý proces sa opakuje. Para prúdi aj cez chladiaci a mazací okruh 8 pomocou usmerňovača prúdenia 86, ktorý je realizovaný ventilátorom, zo vstupného potrubia 7 cez vstupné chladiace a mazacie potrubie 81 a škrtiacu klapku 82 do vnútorného priestoru vstupnej krytky 83, odtiaľ cez chladiace a mazacie kanály 84 ku zadnému ložisku 232, piestovému ložisku 32 a prednému ložisku 222, ďalej do vnútorného priestoru výstupnej krytky 85 a následne cez výstupné chladiace a mazacie potrubie 87 naspať do vstupného potrubia 7.In this example, steam is used as the propellant 11 and the cooling and lubricating medium 89. The piston 3, in its various rotational positions, divides the interior of the housing 2 into a left housing of the housing and a right housing of the housing, the interior of which is not interconnected. Also, each of these chambers divides the piston 3 in certain rotational positions into upper and lower portions. At the bottom of the left ventricle and at the top of the right ventricle, the vapor inlet and expansion processes occur cyclically, and at the top of the left ventricle and the bottom of the right ventricle, the vapor exit process takes place in each chamber when not split. In the vapor inlet process, the inlet valve 5 associated with the particular chamber portion in which the process is taking place is open and a steam inlet stream flows into this chamber portion and simultaneously impinges on the side 311 of the piston body 31 and transmits its kinetic energy. In the steam expansion process, the inlet valve 5 belonging to the particular part of the chamber in which this process takes place is closed. The steam expands in this closed part of the chamber and transmits its compressive energy to the side 311 of the piston body 31. In the process of steam entry and expansion, the energy transferred to the side 311 of the piston body 31 forces the piston 3 to rotate in the housing 2 transmitted to the shaft 4. with which this movement is led out of the cabinet. In the vapor exit process, the rotary movement of the piston causes the inner space of the associated chamber portion to shrink, thereby forcing steam to exit the chamber portion via the associated outlet valve 6. In FIG. 6a shows the position of the piston in which the left and right chambers are divided into lower and upper portions. At this stage, in the lower left part the steam inlet passes through the open left inlet valve 5, in the upper left part the steam outlet takes place and at the same time in the upper right part the steam expands with the right inlet valve 5 closed and in the right lower part the steam outlet. By further rotating the piston 3 (Fig. 6b) clockwise, the piston will move to a position where the left ventricle remains divided and undergoes the same processes as in the previous phase, but the right ventricle now remains unpartitioned and only the outlet is running 5. With a further clockwise rotation of the piston 3 (Fig. 6c), the piston moves to a position where the left ventricle remains divided, with the expansion of the vapor with the left vent closed at the bottom left. through the valve 5 and in the upper left part the steam outlet continues and the right chamber is again divided, in the upper right part the steam inlet with the right inlet valve 5 is opened again and in the lower right part the steam outlet takes place. By further turning the piston 3 (Fig. 6d) clockwise, the piston will move to a position where the right ventricle remains divided and undergoes the same processes as in the previous phase, but the left ventricle now remains unpartitioned and only the outlet is running When the piston 3 is further rotated clockwise, the piston moves to the position shown in FIG. 6a, to the appropriate phase already described at the beginning and the whole process is repeated. The steam also flows through the cooling and lubrication circuit 8 by means of a fan rectifier 86 from the inlet pipe 7 through the inlet cooling and lubrication pipe 81 and the throttle 82 to the interior of the inlet cap 83, from there through the cooling and lubrication channels 84 to the rear bearing 232, piston bearing 32 and front bearing 222, further into the interior of the outlet cap 85 and then through the outlet cooling and lubrication line 87 back into the inlet line 7.
Príklad 2Example 2
Príklad 2 obsahuje všetky prvky ako príklad 1 okrem prvkov chladiaceho a mazacieho okruhu 8 uvedených v príklade 1. Chladiaci a mazací okruh 8 v toto príklade (obr. 4) pozostáva z troch chladiacich a mazacích otvorov 88 v telese 31 piesta 3, ktoré sú vyvedené z každého boku 311 a privedené do piestového ložiska 32.Example 2 contains all the elements of Example 1 except the elements of the cooling and lubrication circuit 8 shown in Example 1. The cooling and lubrication circuit 8 in this example (Fig. 4) consists of three cooling and lubrication holes 88 in the piston body 31, which are led out. from each side 311 and fed to the piston bearing 32.
Para prúdi cez chladiaci a mazací okruh 8, v tomto príklade na rozdiel od príkladu 1 cez chladiace a mazacie otvory 88. Cez chladiace a mazacie otvory 88, ktoré v danom momente susedia s časťou komory, v ktorej prebieha vstup alebo expanzia pary, prúdi para z vnútorného priestoru časti komory k piestovému ložisku 32 a následne cez štrbiny aj ku zadnému ložisku 232 a prednému ložisku 222. Súčasne cez chladiace a mazacie otvory 88, ktoré v danom momente susedia s časťou komory, v ktorej prebieha výstup pary, prúdi para od piestového ložiska 32 do vnútorného priestoru časti komory.The steam flows through the cooling and lubrication circuit 8, in this example, unlike Example 1, through the cooling and lubrication holes 88. Through the cooling and lubrication holes 88, which at the moment are adjacent to the portion of the chamber in which the steam inlet or expansion takes place, vapor flows from the interior of the chamber portion to the piston bearing 32 and then through the slots to the rear bearing 232 and the front bearing 222. Simultaneously, through the cooling and lubrication openings 88 which at the moment are adjacent to the portion of the chamber in which the vapor outlet takes place the bearing 32 into the interior of the chamber portion.
Príklad 3Example 3
Príklad 3 obsahuje všetky prvky ako príklad 1 s tým rozdielom, že plocha každého oblúkového boku 311 je vybavená (obr. 5) súborom nerovností 34, ktorý pozostáva z vyhĺbených drážok rovnobežných s kratším okrajom boku 311 v tvare hranatých vlnoviek s profilom nerovností 35 tvaru zapusteného písmena V.Example 3 contains all the elements of Example 1, except that the area of each arc flank 311 is provided (Fig. 5) with a set of unevenness 34 consisting of recessed grooves parallel to the shorter edge of flanked waveguide side 311 with flush profile 35 letters V.
Pri procese vstupu pary prúdiaci vstupný prúd pary naráža na súbor nerovností 34 boku 311 s profilom nerovností 35, pomocou ktorého lepšie odovzdáva svoju kinetickú energiu piestu 3.In the vapor input process, the flowing vapor input stream impinges on a set of inequalities 34 of side 311 with an inequality profile 35, through which it better transmits its kinetic energy to the piston 3.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50004-2007A SK287593B6 (en) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof |
| PCT/SK2008/050010 WO2009005480A1 (en) | 2007-07-03 | 2008-07-03 | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof |
| EP08767328A EP2167791A1 (en) | 2007-07-03 | 2008-07-03 | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50004-2007A SK287593B6 (en) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK500042007A3 SK500042007A3 (en) | 2009-02-05 |
| SK287593B6 true SK287593B6 (en) | 2011-03-04 |
Family
ID=40352430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK50004-2007A SK287593B6 (en) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK287593B6 (en) |
-
2007
- 2007-07-03 SK SK50004-2007A patent/SK287593B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK500042007A3 (en) | 2009-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9062548B2 (en) | Rotary compressor-expander systems and associated methods of use and manufacture, including integral heat exchanger systems | |
| WO2006046027A1 (en) | Rotary vane engine | |
| EP0090814A1 (en) | Piston machine with cylindrical working chamber or chambers. | |
| JP2013527355A (en) | Rotating piston steam engine with balanced rotary variable intake cutoff valve and second expansion with no back pressure in the first expansion | |
| RU2165537C2 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2752390C1 (en) | Pneumatic apparatus | |
| WO2019173144A1 (en) | Continuous motion revolving piston engine | |
| SK287593B6 (en) | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof | |
| SK287872B6 (en) | Steam engine with rotary piston | |
| SK500262008U1 (en) | Steam engine with rotary piston | |
| CZ2021557A3 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| SK284459B6 (en) | Rotary displacement apparatus | |
| US10724428B2 (en) | Variable volume chamber device | |
| CZ2008465A3 (en) | Rotary-piston engine for compressible media | |
| US20090194043A1 (en) | Engine | |
| US4519744A (en) | Turbine power plant | |
| WO2009005480A1 (en) | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof | |
| AU2015100439A4 (en) | Fluid transfer device | |
| RU2587506C2 (en) | Method of operating rotary-vane machine (versions) and rotary-vane machine | |
| WO2009008743A1 (en) | Circular run gear-piston engine | |
| WO2014084800A1 (en) | Steam engine with rotating piston and the manner of cooling and lubricating thereof | |
| CZ200661A3 (en) | Rotary-piston engine | |
| RU2291312C1 (en) | Rotary engine | |
| WO2019006520A1 (en) | Energy converting machine | |
| KR20130006568A (en) | Rotary piston steam engine with balanced rotary variable inlet-cut-off valve and secondary expansion without back-pressure on primary expansion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence contract registered or granted |
Free format text: NON-EXCLUSIVE LICENCE Name of requester: TUVATECH, S.R.O., TRENCIN, SK Effective date: 20101230 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20150703 |