SU1036253A3 - Свободнопоршнева машина типа тандем - Google Patents

Abstract

1. СВОБОДНОПОРШНЕВАЯ МАШИНА ТИПА ТАНДЕМ, содержаща , по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешнюю цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорными и рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршн ми, внешние из которых св заны наружными поперечинами и соединены между собой, по меньшей мере, одним продольным св зующим элементом, а внутренние соединены между собой внутренней поперечиной, отлич ающа с   тем, что, с целью повьш1ени  удельной мощности, внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни - с их внутренней стороны . 2.Машина по п. 1, отлич аю щ а   с   тем, что наружные поперечины внешних цилиндро-поршневых групп снабжены направл ющими штоками . 3.Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающа с  тем, что она снабжена двум  неподвижными, внутренним; и внешним кронштейнами, между которыми установлены направл ющие штоки наружных поперечин, причем к внешнему кронштейну прикреплены внешние компрессорные цилиндры. . 4. Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающа с  тем, что наружные поперечины прикреплены к штокам, установленным в неподвижных подшипниках по обе стороны от этих поперечин . 5.Машина по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндропоршневой группы. 6.Машина по п. 1, отличающа с  тем, что оси рабочих цилиндров расположены таким образом , что образуют пр моугольник, оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии этого пр моугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров - на ее продолжении. 7.. Машина .по п. 6, отличающа с  тем, что наружные поперечины св заны мехщу собой при помощи двух продольных св зующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров. 8. Машина по п. 7, отличающа с  тем, что поперечины снабжены направл ющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, жестко закрепленной на соответствующей поперечине и. установленной в непод .вижных подшипниках, расположенных .один от другого на рассто нии,по .меньшей мере, равном четырем диаметрам вуулки.

Description

Изобретение относитс  к двигател м внутреннего сгорани .

Изве.стны свободнопоршневые машины (СПМ) типа тандем, содержащие, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешние цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорныгли и рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршн ми, внешние из которых св заны наружными поперечинами и соединены между собой,по меньшей мере, одним продольным Св зующим элементом, а внутренние - соединены между собой внутренней поперечиной . При сгорании топлива в рабочих цилиндрах внешние цилиндропоршневые группы совершают вследствие наличи  св зующих элементов согласованное движение относительно внутренней цилиндро-поршневой группы , в результате чего в компрессорных цилиндрах попеременно осуществл етс  компримирование воздуха типа тандем имеют более высокую удельную мощность по сравнению с машинами одностороннего действи , однако наличие взаимосв занных групп поршней, совершающих возвратно-поступательное движение,, обуславливает возникновение значительных изгибающих моментов и инерционных сил, вызывающих вибрации в особенности в элементах св зи внешних поршневых групп. Это огра«ичивает число циклов СПМ, и следо вательно , повышение удельной мощности машины.

Цель, изобретени  - повышение удельной мощности СПМ.

Поставленна  цель достигаетс  уменьшением изгибающих и инерционных усилий, воздействующих на элементы механизма движени , и осуществл етс  путем определенного взаимного располох ени  компрессорных и рабочих цилиндров друг относительно друга и введением дополнительных св зей, дл  этого внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни.- с их внутренней CTopo-i ;ны, причем наружные поперечины |внешних цилиндро-поршневых групп снабжены направл ющими штоками, которые установлены между двум  неподвижными, внутренним и внешним, кронштейнами, к внешнему из которых прикреплены внехЗние компрессорные цилиндры. По обе стороны наружных поперечин могут быть установлены неподвижные подшипникидл  направлв ак  -ШТОКОВ при их движении, а сама машина дл  динамической устойчивости снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндро-поршневой группы.

Дл  снижени  изгибающих моментов наружные поперечины могут быть св заны между собой при помощи двух продольных св зующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров, и снабжены направл ющими.в виде, по меньшей мере, одной втулки, хсестко закрепленной-на соответствующей поперечине и установленной в неподвижных подшипниках, расположенных один от другого на рассто нии, по мейьшей мере, равном четырем диаметрам втулки.

Кроме того, оси рабочих цилиндров могут быть расположены таким образом, что образуют пр моугольник оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии .этого пр моугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров - на ее продолжении.

На фиг. 1 показана базова  конструктивна  схема СПМ с двум  внешней и внутренней цилиндро-поршневой группами; на фиг. 2 - машина, рабочие цилиндры которой образуют пр моугольник , поперечный разрез.

Свободнопоршнева  машина типа тандем содержит, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю 1 и внешнюю 2 цилиндропоршневые группы с линейн.о установленными компрессорными 3 и 4 и рабочими 5 цилиндрами, компрессорными б, 7 и рабочими 8 поршн ми, внешние из которых св заны наружными поперечинами 9 и соединены между собой продольными св зующими элементами 10, а внутренние - соединены между собой внутренней поперечиной 11. Внешниекомпрессорные поршни 7 расположены с внешних сторон наружных поперечин 9, а рабочие поршни 8 - с их внутренней стороны (фиг. 1). Оси рабочих цилиндров 5 могут быть расположены таким образом , что образуют пр моугольник, оси наружных компрессорных цилиндров 4 расположены на вертикальной средней линии этого пр моугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров 3 - на ее продолжении (фиг. 2).

На;ружные поперечины 9 внешних цилиндро-поршневых групп 2 снабжены направл ющими штоками. 12, установленными между дву1 неподвижными внутренним. 13 и внешнин,- 14 кронштейнами, к внешнему из которых 1 прикреплены внешние компрессорные. цилиндры 4. Дл  повышени  жесткости компрессорные цилиндры 3 внутренней цилиндро-поршневой группы 1 дополнительно снабжены охватывающей их станиной 15.

В вариантах выполнени  без кронштейнов 13 и 14 дл  снижени  изгиающих инерционных и вибрационных агрузок по обе стороны наружных оперечин 9, жестко прикреплены штокам 12, могут быть|установлены либо неподвижные подшипники (не показаны) дл  направлени  штоков при их возвратно-поступательном движении, либо сами поперечины 9 и 11 снабжены направл ющими в виде , по меньшей мере, одной втулки, закрепленной на соответствующей поперечине и установленной в неподвижных подшипниках (не показаны), расположенных один от другого на рассто нии, по меньшей мере, равном четырем диаметрам втулки.

Свободнопоршнева  машина работает следующим образом.

Внутренн   1 и внешн   2 цилиндiSo-поршневые группы, включающие компрессорные 3,4 и рабочие 5 цилиндры с ПОРШНЯМИ 6, 7 и 8, совершают возвратно-поступательное движение навстречу друг другу вследствие наличи  продольных св зующих элементов 10. За счет пр моугольно ,го расположени  осей рабочих цилиндров 5 и размещени  оСей внешних компрессорных цилиндров 3 на вертикальной линии, а осей внутренних компрессорных цилиндров 4 - на ее продолжении при движении поршневых

групп 2 дополнительно существенно уменьшаютс  боковые усили , а наличие внутренней il и наружных 9 поперечин , направл емых продольными св зующими 10 и направл ющий штоками 12, установленными между кронштейнами 13 и 14 (или в подшипниках ), заметно уменьшает длину плеч, а следовательно, и изгибающие моменты , воздействующие на все элементы системы движени  в особенности на внешние компрессорные цилиндры 4 и их поршни 7. Дополнительна  жесткость системы создаетс  также за счет станины 15, охватывающей внутренние компрессорные цилиндры 3, и, кроме того, с помощью неподви )ных подшипников дл  возвратнопоступательного движени  направл ющих штоков 12 или же скольжени  направл ющих втулок поперечин 9 и 11 в своих подшипниках,снижающих потери на трение.

Компрессорные цилиндры СПМ могут быть выполнены в виде компрессоров двойного действи  и снабжены соответствующими органами воздухораспределени  (не показаны), а двигательна  часть машины - форсунками , системой смазки, подачи воздуха и др.,

И

фиг.

Claims (8)

1. СВОБОДНОПОРШНЕВАЯ МАШИНА ТИПА ТАНДЕМ, содержащая, по меньшей мере, две расположенные параллельно, внутреннюю и внешнюю цилиндро-поршневые группы с линейно установленными компрессорными и рабочими цилиндрами, компрессорными и рабочими поршнями, внешние из которых связаны наружными поперечинами и соединены между собой, по меньшей мере, одним продольным связующим элементом, а внутренние соединены между собой внутренней поперечиной, отличающаяс я тем, что, с целью повышения удельной мощности, внешние компрессорные поршни расположены с внешних сторон наружных поперечин, а рабочие поршни - с их внутренней стороны.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что наружные поперечины внешних цилиндро-поршневых групп снабжены направляющими штоками .

3. Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что она снаб-! жена двумя неподвижными, внутренним: и внешним кронштейнами, между которыми установлены направляющие штоки наружных поперечин, причем к внешнему кронштейну прикреплены внешние компрессорные цилиндры.

4. Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что наружные поперечины прикреплены к штокам, установленным в неподвижных подшипниках по обе стороны от этих поперечин.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена станиной, охватывающей компрессорные цилиндры внутренней цилиндропоршневой группы.

6. Машина поп. 1, отличающаяся тем, что оси рабочих цилиндров расположены таким образом, что образуют прямоугольник, оси наружных компрессорных цилиндров расположены на вертикальной средней линии этого прямоугольника, а оси внутренних компрессорных цилиндров - на ее продолжении.

7 ., Машина по п. 6, о т л и ч βίο щ а я с я тем, что наружные «поперечины связаны между собой при помощи двух продольных связующих элементов, расположенных в плоскости внешних компрессорных цилиндров.

8. Машина по п. 7, отличающаяся' тем, что поперечины снабжены направляющими в виде, по меньшей мере, одной втулки, жестко закрепленной на соответствующей поперечине и установленной в непод.вижных подшипниках, расположенных .один от другого на расстоянии,по меньшей мере, равном четырем диаметрам вуулки.

_M,SU ,-,1636253