SU1724897A1 - Поршнева машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к поршневым машинам дл  преобразовани  возвратно-поступательного движени  во вращательное, и может быть использовано в гидроприводах, устанавливаемых на различном оборудовании, в том числе и полиграфическом. Изобретение позвол ет повысить КПД и эксплуатационную надежность машины, а также обеспечивает варьирование скорости вращени  выходного вала. Это обеспечиваетс  благодар  тому , что внутри неподвижного цилиндра 1, в котором размещен выходной вал 4, движетс  возвратно-поступательно подвижный поршень 12 с поршневыми кольцами 13. На цилиндрической поверхности подвижного поршн  12 выполнены пазы 14, в которых установлены с возможностью качани  серьги 15, шарнирно соединенные ос ми с подвижным поршнем 12, а ос ми 17 - со щеками 18, которыми снабжены наружные обоймы обгонных муфт, составл ющих передаточный механизм одностороннего действи . Дл  варьировани  скорости вращени  выходного вала 4 служат перемещаема  по направл ющим, закрепленным на внешней стороне неподвижного цилиндра 1, траверса с подшипниками, муфта включени , механизм реверса, передаточный вал, гидроусилитель и сервопривод. 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к поршневым машинам дл  преобразовани  возвратно-поступательного движени  во вращательное, и может быть использовано в гидроприводах, устанавли- ваемых на различном оборудовании, в том числе и полиграфическом.

Известна конструкци  коленчатого вала двигателей внутреннего сгорани , который  вл етс  деталью кривошипно-шатунного механизма, предназначенного дл  преобразовани  возвратно-поступательного движени  во вращательное. Коленчатый вал состоит из одной или нескольких эксцентрично расположенных цапф- шатунных ше- ек, соединенных с основным валом с помощью щек.

Однако конструкции коленчатых валов очень сложны (сложны их сочленени  с шатунами ), сложна и технологи  их изготовле- ни , высок износ при эксплуатации.

Известны также двигатели внутреннего сгорани , состо щие из корпуса, поршн  и двустороннего передаточного механизма.

Недостатки этих двигателей: неопреде- ленность в крайних положени х при выходе полуреечных колес из зацеплени  с рейкой (одновременно быть в зацеплении с рейкой они не могут); невозможность варьировани  передаточного отношени  механизма.

Общим недостатком описанных выше устройств  вл етс  невозможность варьировани  скорости вращени  выходного вала ..

Дл  варьировани  скорости вращени  выходного вала известны конструкции объединени  поршневой машины с коробками скоростей (набор зубчатых передач), либо с вариаторами.

Существенным недостатком ступенча- тых коробок скоростей  вл етс  их сложность , ограниченный срок службы, сложность переключени  передач.

Существенным недостатком вариаторов  вл етс  ограниченный срок службы, недостаточна  надежность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой машине  вл етс  поршнева  машина, содержаща  имеющие возможность передвижени  относительно друг друга цилиндр и поршень с пазами. Поршень и цилиндр снабжены пазами, выполненными на их цилиндрических поверхност х . В одной паре пазов в поршне расположен выходной вал и установленный на нем передаточный механизм одностороннего действи , который выполнен в виде пары обгонных муфт, снабженных щеками На щеках установлены пальцы, Щеки размещены в другой паре пазов поршн , а

пальцы - в пазах цилиндра с возможностью перемещени  в них.

Известна  конструкци  имеет существенные недостатки, снижающие ее КПД и эксплуатационную надежность.

Подвижный цилиндр усложн ет уплотнение рабочих камер. Подвижность цилиндра способствует увеличению трени  как относительно корпуса, так и относительно поршн , что уменьшает КПД.

Усилие сжатого газа в рабочей камере передаетс  на поршень, сид щий на выходном валу, что  вл етс  вредным  влением, так как увеличивает нагрузку на выходной вал, которому сообщаетс  крут щий момент , передаваемый с помощью обгонных муфт. Эта дополнительна  нагрузка также снижает КПД устройства.

Учитыва  то, что обгонные муфты привод тс  в движение щеками с помощью паль- цев, вход щих в пазы цилиндра, долговечность передаточного механизма снижаетс , так как контакт пальца с поверхностью паза вызывает большие контактные нагрузки, что снижает эксплуатационную надежность устройства в целом. Кроме того, в машине также отсутствует устройство дл  варьировани  скорости вращени  выходного вала.

Цель изобретени  - повышение КПД и эксплуатационной надежности устройства, а также обеспечение варьировани  скорости вращени  выходного вала.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что поршнева  машина, содержаща  установленные с возможностью взаимного перемещени  цилиндр и поршень с пазами, выполненными на их цилиндрических поверхност х , и размещенный в поршне выходной вал с опорами и передаточным механизмом, выполненным в виде пары обгонных муфт, снабженных щеками, снабжена устройством изменени  скорости вращени  выходного вала, направл ющими , закрепленными на наружной поверхности цилиндра, траверсой, соединенной с опорами выходного вала, ос ми,соединенными с поршнем и установленными в его пазах, и серьгами, одни концы которых шар- нирно соединены со щеками передаточного механизма, а вторые - с ос ми, при этом цилиндр установлен неподвижно, а траверса - с возможностью перемещени  по направл ющим .

На фиг. 1 изображена машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1; на фиг.З - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг.4; на фиг. 6 - схема регулировани  скорости машины.

Поршнева  машина состоит из неподвижного цилиндра 1 с перемещаемой по направл ющим траверсой 2 с подшипниками 3 выходного вала 4, муфты 5 включени , механизма 6 реверса, передаточного вала 7, гидроусилител  8 и сервопривода 9.

В неподвижном цилиндре 1 выполнены впускные 10 и выпускные 11 каналы дл  рабочего агента (например, газов).

Внутри неподвижного цилиндра 1 рас- положен подвижный поршень 12 с поршневыми кольцами 13. На цилиндрической поверхности подвижного поршн  12 выполнены два паза 14, в которых установлены с возможностью качани  серьги 15, шарнир- но соединенные ос ми 16с подвижным поршнем 12, а ос ми 17 - со щеками 18, которыми снабжены наружные обоймы обгонных муфт 19, составл ющих передаточный механизм одностороннего действи .

В пазах обгонных муфт 19 расположены ролики 20, контактирующие с выходным валом 4. ,

Камеры V и W служат дл  поступающих через впускные 10 и выпускные 11 каналы газов.

Поршнева  машина работает следующим образом.

Сжатый газ. в рабочей камере V перемещает подвижный поршень 12 вверх. При этом он с помощью серег 15 поворачивает одну щеку 18 по часовой стрелке, а другую - против.

Обгонные муфты 19 передаточного механизма выполнены так, что при вращении наружной обоймы со щекой 18 по часовой стрелке ролики 20 заклиниваютс  между щекой 18 и выходным валом 4, передава  последнему вращение. При вращении щеки 18 против часовой стрелки ролики 20 рас- клиниваютс  и щека 18 проскальзывает относительно выходного вала 4.

При ходе вверх подвижный поршень 12 перекрывает каналы 11 и начинает сжимать газы в рабочей камере W. Энерги , выде- ленна  при сгорании газов в этой камере, заставл ет поршень 12 пойти вниз.

При этом щека 18, враща сь по часовой стрелке, передает вращение выходному валу 4 и проскальзывает относительно него при повороте другой щеки 18 против часовой стрелки.

Так, подвижный поршень 12, двига сь возвратно-поступательно посредством попеременного срабатывани  обгонных муфт 19, приводите импульсное вращение выходной вал 4.

Варьирование скорости осуществл етс  следующим образом, .После пуска поршневой машины выключаетс  муфта 5 включени , а рычагом 21 механизма 6 реверса , имеющего пр мой ход, нейтраль, реверс, включаетс  пр мой ход.

При этом вращение передаетс  передаточному валу 7. Дальнейшее перемещение оси 16 позвол ет с помощью сервопривода 9 и гидроусилител  8 перемещать траверсу 2 с выходным валом 4 по направл ющим относительно неподвижного цилиндра 1.

На схеме (фиг. 6) показано, что перемещение выходного вала 4 из положени  А в положение В приводит к изменению импульса угла поворота вала (р- - рг.

При остановке поршневой ма шины рычаг 21 переводитс  автоматически в начальное положение.

Благодар  такой конструкции поршневой машины осуществл етс  непрерывное варьирование скорости вращени  (частоты) в 9 раз. Этот диапазон обеспечивает экономичный режим работы машины.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Поршнева  машина, содержаща  установленные с возможностью взаимного перемещени  цилиндр и поршень с пазами, выполненными на их цилиндрических поверхност х , и размещенный в поршне выходной вал с опорами и передаточным механизмом, выполненным в виде пары обгонных муфт, снабженных щеками, отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД путем снижени  потерь на трение, машина снабжена устройством изменени  скорости вращени  выходного вала, направл ющими , закрепленными на наружной поверхности цилиндра, траверсой, соединенной с опорами выходного вала, ос ми, соединенными с поршнем и установленными в его пазах, и серьгами, одни концы которых шарнирно соединены со щеками передаточного механизма, а вторые - с ос ми , при этом цилиндр установлен неподвижно , а траверса - с возможностью перемещени  по направл ющим.

   Вид 6

   Фиэ.д

   г-г

   РигА