SU1548475A1 - Piston-type expansion machine - Google Patents

Piston-type expansion machine Download PDF

Info

Publication number
SU1548475A1
SU1548475A1 SU884426656A SU4426656A SU1548475A1 SU 1548475 A1 SU1548475 A1 SU 1548475A1 SU 884426656 A SU884426656 A SU 884426656A SU 4426656 A SU4426656 A SU 4426656A SU 1548475 A1 SU1548475 A1 SU 1548475A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
spool
piston
crankshaft
gear
housing
Prior art date
Application number
SU884426656A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Гайворонский
Юрий Григорьевич Пронин
Анатолий Митрофанович Савенков
Юрий Лукич Маслов
Виталий Федорович Федюшин
Original Assignee
МВТУ им.Н.Э.Баумана
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 МВТУ им.Н.Э.Баумана filed Critical МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority to SU884426656A priority Critical patent/SU1548475A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1548475A1 publication Critical patent/SU1548475A1/en

Links

Landscapes

  • Retarders (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  привода транспортных средств. Цель изобретени  - повышениие экономичности и быстроходности поршневой расширительной машины. В корпусе 1 размещен поршень 2 с образованием полостей (П) 10, 15 низкого и высокого давлений. Коленчатый вал (В) 3 соединен с поршнем 2 и с размещенным в цилиндрическом корпусе 12 механизмом газораспределени . Механизм состоит из двух концентричных золотников 4, 5 и приводов 6, 7 их перемещени . Привод 6 кинематически жестко св зан с В 3. Золотник 5 установлен с возможностью осевого перемещени  относительно золотника 4. На боковой поверхности золотника 4 выполнены окна 8, 9, сообщенные соответственно с П 10, 15. Поршень 11 св зан с В 3. В корпусе 12 выполнены впускные и выпускные отверсти  13, 14. В золотнике 5 выполнена кольцева  П с возможностью сообщени  с П 15. Приводы 6, 7 выполнены в виде кривошипно-шатунных механизмов с коленчатыми В 16, 17 и зубчатыми передачами 20, 21. Привод 6 кинематически жестко св зан через передачу 20 с В 16. Привод 7 св зан с золотником 5 через передачу 21 и зубчатый планетарный механизм 22 с эпициклической шестерней 23 и рычагом 24 управлени  движением. Привод 7 может быть выполнен в виде винтовой передачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used to drive vehicles. The purpose of the invention is to increase the efficiency and speed of the piston expansion machine. In the housing 1 is placed the piston 2 with the formation of cavities (P) 10, 15 low and high pressures. The crankshaft (B) 3 is connected to the piston 2 and to the timing mechanism housed in the cylindrical housing 12. The mechanism consists of two concentric spools 4, 5 and drives 6, 7 of their movement. The actuator 6 is kinematically rigidly connected to B. 3. The spool 5 is mounted with the possibility of axial movement relative to the spool 4. On the side surface of the spool 4 there are windows 8, 9 communicated respectively with A 10, 15. A piston 11 is associated with B. 3. In the housing 12, inlet and outlet openings 13, 14 are made. In the spool 5, an annular П is made with the possibility of communication with П 15. The actuators 6, 7 are made in the form of a crank mechanism with crankshafts 16, 17 and gears 20, 21. The actuator 6 is kinematically rigidly connected through the transmission of 20 seconds. The drive 7 is associated with Lotników 5 via the transmission 21 and the planetary gear mechanism 22 with epicyclic gear 23 and the lever 24, motion control. The actuator 7 can be made in the form of a helical gear. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к расширительным газовым машинам, и может быть использовано дл  привода транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering, namely to expansion gas machines, and can be used to drive vehicles.

Цель изобретени  - повышение экономичности и быстроходности.The purpose of the invention is to increase the economy and speed.

На фиг.1 приведена функциональна  схема расширительной машины; на фиг.2 - схема работы механизма газораспределени ; на фиг.З - привод вну- треннего золотника от коленчатого вала через винтовую передачу.Figure 1 shows the functional diagram of the expansion machine; Fig. 2 is a diagram of the operation of the gas distribution mechanism; on fig.Z - the drive of the internal spool from the crankshaft through a screw transmission.

Поршнева  расширительна  машина 1 содержит корпус 1, размещенный в немThe piston expansion machine 1 contains a housing 1 placed in it

поршень 2, коленчатый вал 3, механизм газораспределени , состо щий из двух концентричных золотников и 5, приводы 6 и 7 их перемещени , окна 8 и 9 на боковой поверхности наружного золотника 4, полость 10 низкого давлени , дополнительный поршень 11, цилиндрический корпус 12 с впускными и выпускными отверсти ми 13 и 1Ц механизма газораспределени , полость 15 высокого давлени , кривошипно-шатун- ные механизмы с коленчатыми валами 16 и 17 и шатунами 18 и 19, конические зубчатые передачи 20 и 21, зубчатый планетарный механизм 22 с эпициклической шестеоней 23 и рычагом 2k управлени . Кроме того, конструкци  расширительной машины может содержать винтовую передачу 25 состо щую из винтовых шестерен 26 и 27, рычага 28 управлени  и вала 29.piston 2, crankshaft 3, gas distribution mechanism consisting of two concentric spools and 5, actuators 6 and 7 of their movement, windows 8 and 9 on the side surface of the outer spool 4, low pressure cavity 10, additional piston 11, cylindrical body 12 s inlet and outlet ports 13 and 1C of the timing mechanism, high pressure cavity 15, crank mechanisms with crankshafts 16 and 17, and connecting rods 18 and 19, bevel gears 20 and 21, gear planetary gear 22 with epicyclic gears 23 and R chagom 2k control. In addition, the design of the expansion machine may include a screw gear 25 consisting of helical gears 26 and 27, a control lever 28 and a shaft 29.

Поршнева  расширительна  машина работает следующим образом.Piston expansion machine works as follows.

В момент приближени  поршн  2 к своей верхней мертвой точке наружный золотник k движетс  влево. После того как кромка А-В окна 9 наружного золотника k поравн етс  с кромкой C-D впускного отверсти  13 цилиндрического корпуса 12 рабочее тело начнет поступать из полости 15 высокого давлени  через окно 9 и впускное отверстие 13 в полость над поршнем 2. Внутренний золотник 5 движетс  при этом в противоположном направлении, т.е. вправо. В момент встречи кромки F-G внутреннего золотника 5 с кромкой Н-К окна 9 наружного золотника k впуск рабочего тела прекратитс , т.е. произойдет отсечка. Одновременно с описанным процессом впуска рабочее тело из полости над поршнем 11 поступает через выпускное отверстие ТWhen the piston 2 approaches its top dead center, the outer spool k moves to the left. After the edge A-B of the window 9 of the outer spool k is equal to the edge CD of the inlet 13 of the cylindrical body 12, the working fluid begins to flow from the high-pressure cavity 15 through the window 9 and the inlet 13 into the cavity above the piston 2. The inner valve 5 moves at this in the opposite direction, i.e. to the right. At the moment of meeting the edge F-G of the inner slide 5 with the edge N-K of the window 9 of the outer slide k, the working fluid inlet will stop, i.e. a cutoff will occur. Simultaneously with the described intake process, the working fluid from the cavity above the piston 11 enters through the outlet T

10ten

1515

цилиндрического корпуса 12 и окно 8 наружного золотника 4 в полость 10 низкого давлени , т.е. идет процесс выпуска из полости над поршнем 11. Рабочие процессы в полост х над поршн ми 2 и 11 смещены друг относительно друга на 180°.the cylindrical body 12 and the window 8 of the outer slide 4 into the cavity 10 of low pressure, i.e. There is a process of release from the cavity above the piston 11. The working processes in the cavities above the pistons 2 and 11 are offset by 180 ° from each other.

После прекращени  поступлени  рабочего тела в полость над поршнем 2 происходит процесс расширени . Наружный золотник f, двига сь влево, достигает своего крайнего положени  и начинает двигатьс  вправо. После того , как кромка М-II окна 8 наружного золотника 4 поравн етс  с кромкой P-S выпускного отверсти  1Ц цилиндрического корпуса 12 начнетс  выпуск рабочего тела из полости над поршнем 2 через выпускное отверстие 1А и окно 8 в полость 10 низкого давлени . Наружный золотник дойд  до своего крайне правого положени , начнет дви; гатьс  влево и в момент, когда кромка M-N окна 8 поравн етс  с кромкой P-S выпускного отверсти  1, выпуск рабочего тела прекратитс . Одновременно с описанным процессом в полости над поршнем 11 закончитс  процесс наполнени  и рабочее тело начнет расшир тьс . Таким образом, выпуском рабочего тела через выпускные отверсти  1 из полостей над поршн ми 2 и 11 управл ет наружный золотник k. Если в момент начала впуска рабочего тела в полость над поршнем 2After stopping the flow of working fluid into the cavity above the piston 2, the expansion process takes place. The outer spool f, moving to the left, reaches its extreme position and begins to move to the right. After the edge M-II of the window 8 of the outer spool 4 is equal to the edge of the P-S outlet 1C of the cylindrical body 12, the working fluid is released from the cavity above the piston 2 through the outlet 1A and the window 8 into the low pressure cavity 10. The outer spool has reached its extreme right position, will start moving; Left to the left and at the moment when the edge M-N of the window 8 is level with the edge of the P-S outlet 1, the release of the working fluid stops. Simultaneously with the described process, the filling process in the cavity above the piston 11 will end and the working fluid will begin to expand. Thus, the release of the working fluid through the outlet openings 1 from the cavities above the pistons 2 and 11 is controlled by the outer spool k. If at the beginning of the inlet of the working fluid in the cavity above the piston 2

2020

2525

30thirty

3535

00

5five

00

5five

кромка внутреннего золотника 5 будет занимать положение F -G , то отсечка произойдет позже, т.е. период наполнени  увеличитс . Таким образом, при изменении фазового сдвига между наружным золотником Ц и внутренним золотником 5 мен етс  период наполнени  расширительной машины. В случае максимального наполнени  расширительной машины внутренний золотник 5 Движетс  синхронно с наружным золотником k, т.е. положение кромки F-G внутреннего золотника 5 все врем  совпадает с положением кромки А-В окна 9 наружного золотника k, В режиме холостого хода, т.е. нулевого наполнени , в момент, когда кромка А-В окна 9 поравн етс  с кромкой C-D впускного отверсти  13, кромка внутреннего золотника 5 займет положение F -G и наполнени  не произойдет.the edge of the inner spool 5 will occupy the position F -G, then the cut-off will occur later, i.e. the filling period is increased. Thus, with a change in the phase shift between the outer slide Q and the inner slide 5, the filling time of the expansion machine changes. In the case of the maximum filling of the expansion machine, the inner spool 5 Moves synchronously with the outer spool k, i.e. The position of the flange F-G of the inner spool 5 all the time coincides with the position of the edge А-В of the window 9 of the outer spool k, In idle mode, i.e. zero filling, at the moment when the edge А-В of the window 9 is equal to the edge C-D of the inlet 13, the edge of the inner slide 5 will take the position F -G and no filling will occur.

Вращательное движение коленчатого вала 3 расширительной машины черезThe rotational movement of the crankshaft 3 expansion machine through

коническую зубчатую передачу 20, коленчатый вал 16 и шатун 18 преобразуетс  в возвратно-поступательное движение наружного золотника k, а внутренний золотник 5 св зан с коленчатым валом 3 расширительной машины посредством шатуна 19, коленчатого вала 17, зубчатого планетарного механизма 22 и конической зубчатой передачи 21 . Изменение фазы движени  внутреннего золотника 5 относительно наружного золотника k осуществл етс  изменением положени  рычага управлени , жестко соединенного с эпициклической шестерней 23 зубчатого планетарного механизма 22. При этом мен етс  фаза вращени  коленчатого вала 17 относительно коленчатого вала 3 расширительной машины. При использовании в приводе внутреннего золотника 5 вместо зубчатого планетарного механизма 22 винтовой передачи 25 при изменении положени  рычага 28 управлени  винтова  шестерн  26, скольз  вдоль вала 29, проворачиваетс  вместе с этим валом , мен   тем самым фазу вращени  коленчатого вала 17 относительно коленчатого вала 3.the bevel gear 20, the crankshaft 16 and the connecting rod 18 are converted into reciprocating motion of the outer spool k, and the inner spool 5 is connected to the crankshaft 3 of the expansion machine by means of a connecting rod 19, a crankshaft 17, a gear planetary gear 22 and a bevel gear 21 . The movement phase of the inner spool 5 relative to the outer spool k is changed by changing the position of the control lever rigidly connected with the epicyclic gear 23 of the planetary gear mechanism 22. This changes the phase of rotation of the crankshaft 17 relative to the crankshaft 3 of the expansion machine. When used in the drive, the inner spool 5 instead of the gear planetary mechanism 22 of the screw gear 25, when the position of the screw control lever 28 changes, the gear 26 slides along the shaft 29 and rotates with this shaft, thereby changing the phase of rotation of the crankshaft 17 relative to the crankshaft 3.

Claims (2)

1. Поршнева  расширительна  машина , содержаща  корпус, размещенный в нем поршень с образованием полостей высокого и низкого давлени , коленчатый вал, соединенный с поршнем и - с размещенным в цилиндрическом корпусе механизмом газораспределени , состо щим из двух концентричных золотников и приводов их перемещени ,1. A piston expansion machine, comprising a housing, a piston accommodated therein with the formation of cavities of high and low pressure, a crankshaft connected to the piston and - to a camshaft distribution mechanism arranged in a cylindrical housing, consisting of two concentric spools and actuators for their movement, 5five 00 5five 00 5five 00 причем привод наружного золотника кинематически жестко св зан с коленчатым валом, а внутренний золотник установлен с возможностью осевого перемещени  относительно наружного, на боковой поверхности наружного золотника выполнены окна, сообщенные соответственно с полост ми высокого и низкого давлени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичности и быстроходности, она снабжена установленным в корпусе дополнительным поршнем, св занным с коленчатым валом, в цилиндрическом корпусе выполнены впускные и выпускные отверсти , во внутреннем золотнике выполнена кольцева  полость с возможностью сообщени  с полостью высокого давлени , привод каждого золотника выполнен в виде кривошипно- шатунного механизма с коленчатым валом и зубчатой передачи, причем привод наружного золотника кинематически жестко св зан через коническую зубчатую передачу с коленчатым валом, а привод внутреннего золотника св зан с последним через коническую зубчатую передачу и зубчатый планетарный механизм с эпициклической шестерней и рычагом управлени  движением внутреннего золотника.the outer spool actuator is kinematically rigidly connected to the crankshaft, and the inner spool is mounted for axial movement relative to the outer one, windows are provided on the lateral surface of the outer spool, respectively, communicated with high and low pressure cavities, in order to increase efficiency and high speed; it is equipped with an additional piston connected to the crankshaft mounted in the housing; inlet and exhaust ports are made in the cylindrical housing the morning spool has an annular cavity with the possibility of communication with a high pressure cavity, the drive of each spool is made in the form of a crank drive mechanism with a crankshaft and a gear, and the external spool actuator is kinematically rigidly connected through a bevel gear with the crankshaft, and the internal spool drive connected to the latter through a bevel gear and a gear planetary mechanism with an epicyclic gear and a lever for controlling the movement of the inner slide. 2. Машина поп.1, отличающа с  тем, что привод внутреннего золотника выполнен в виде винтовой передачи, состо щей из двух взаимосв занных винтовых шестерен, одна из которых соединена с коленчатым валом, а друга  имеет рычаг управлени  и установлена на валу с возможностью перемещени  вдоль его оси.2. Machine pop.1, characterized in that the drive of the inner slide is made in the form of a helical gear consisting of two interconnected helical gears, one of which is connected to the crankshaft, and the other has a control lever and is mounted on the shaft along its axis. ff ifif 6 л6 l У//////////, у// In //////////, in // «гЗ"Gz Редактор Л.ЗайцеваEditor L.Zaytseva Составитель О.Картуесов Техрел Л.СердюковаCompiled by O. Kartuesov Tehrel L. Serdyukova Заказ 126Order 126 Тираж 421Circulation 421 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб. , д. /5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. d. / 5 . |. | JJ Корректор М.ШарошиProofreader M.Sharoshi ПодписноеSubscription
SU884426656A 1988-05-18 1988-05-18 Piston-type expansion machine SU1548475A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884426656A SU1548475A1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Piston-type expansion machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884426656A SU1548475A1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Piston-type expansion machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1548475A1 true SU1548475A1 (en) 1990-03-07

Family

ID=21375534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884426656A SU1548475A1 (en) 1988-05-18 1988-05-18 Piston-type expansion machine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1548475A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 1946659, кл. 91-251, 1934. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5025756A (en) Internal combustion engine
JPH05508463A (en) variable valve timing
US5983845A (en) Rotational motion mechanism and engine
US4535730A (en) Rocker engine
US2806431A (en) Liquid piston engine or liquid piston pump
US6742441B1 (en) Continuously variable displacement pump with predefined unswept volume
RU2330169C2 (en) Internal combustion engine (ice) valve tuning phase device
US4716862A (en) Oleodynamic distribution system, with separate control of the suction and exhaust valves, with continuous timing setting with running engine, for all four-stroke cycle engines
JPH10317927A (en) Valve characteristic controller for internal combustion engine
SU1548475A1 (en) Piston-type expansion machine
US5992371A (en) Rotary piston machine usable particularly as a thermal engine
US3589243A (en) Hydraulic drive system
JPH0411739B2 (en)
US6662762B2 (en) Balanced five cycle engine with shortened axial extent
US5755195A (en) Internal combustion engine with a gear arrangement on a connection between the piston and the crankshaft and a method of operation thereof
US6234138B1 (en) Combination power collector for internal combustion engine
KR20010032651A (en) Pendulum piston motor
US3340858A (en) Thermal engine
SU1629570A1 (en) Piston expansive machine
FR2898383A1 (en) Fixed/rotating mechanical assembly for forming e.g. pump, has mechanical system with set of pinions driven by another set of pinions to rotate piston for controlling operating cycle of piston, where system organizes kinematics of assembly
US1162710A (en) Hydrocarbon-engine.
RU2301343C1 (en) Piston machine
RU2267012C1 (en) Piston machine
US5579733A (en) Rotary engine with abutments
SU1245817A1 (en) Control valve actuator for piston expansion machine