Бесшатунный механизм поршневой машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 F 16 Н 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523422/25-28 (22) 16. 12 ° 82 (46) 07.04.86.. Бюл. № 13 (72) Г.В.Михеев (53) 621.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 118471, кл. F 01 В 9/02, 1958. (54)(57) 1, БЕСШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ПОРШНЕВОЙ МАШИНЫ, содержащий корпус с щялиндрами,.размещенные в корпусе соосные передний и задний кривошипы и установленные между ними два промежуточных кривошипа в виде одинаковых дисков с зубчатыми венцами, два коленчатых вала, коренные шейки которых размещены у одного в переднем и первом промежуточном кривошипах, а у другого в заднем и втором промежуточном кривошипах, размещенные с возможностью вращения на шатунных шейках каждого вала штоки, связанные с последними поршни, размещенные в цилиндрах, и зубчатую передачу, взаимодействующую с зубчатыми венцами дисков так, что коленчатые валы и связанные с каждым из них соответствующие пары кривошипов имеют противофазное и взаимно противоположное вращение, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, он снабжен дополнительными цилиндрами, кривошипами, коленчатыми валами, штоками и поршнями, аналогичными основным и размещенными в корпусе симметрично им, и стержнями шарнирно связывающими между собой шатунные шейки каждой пары расположенных в одной плоскости основного и дополнительного коленчатых валов, дополнительные кривошипы через зубчатые венцы связаны с основными валами, а основные валы между собой и дополнительные валы между собой связаны цилиндрическими шарнирами.

2. Механизм по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что цилиндрическими шарнирами, связывающими основные и дополнительные валы между собой соответственно образованы еще две дополнительные шатунные шейки, а механизм снабжен еще двумя дополнительными цилиндрами и размещенными в них поршнями, через штоки связанными каждый со своим цилиндрическим шарниром.

1222948

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым машинам, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, насосах, компрессорах и т.п. преимущественно двухвального типа.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД механизма путем устранения боковых усилий, возникающих в парах поршень — цилиндр.

На фиг. 1 показана кинематическая схема механизма, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1 ; на фиг. 5 — вариант исполнения механизма с десятью цилиндрами.

Механизм содержит основные передний 1, задний 2 и промежуточные

3 и 4 кривошипы, выполненные в виде одинаковых дисков с зубчатыми венцами. Все кривошипы связаны между собой зубчатой передачей в виде четы-. рех зубчатых колес 5, жестко закрепленных на соединительном валу 6, и двух промежуточных зубчатых колес 7, Кривошипы 1 и 3 связаны с колесами

5 непосредственно, а кривошипы 2 и 4 — через промежуточные колеса 7.

В кривошипах 1-4 выполнены гнезда 8 под подшипники коленчатых валов. В гнездах 8 кривошипов 1 и 3 размещены коренные шейки коленчатого вала 9, на шатунной шейке которого с возможностью вращения размещен шток 10, связанный с поршнем 11. В гнездах 8 кривошипов 2 и 4 размещены коренные шейки коленчатого вала 12, на шатунной шейке которого также . размещен шток 13, связанный с поршнем 14.

Плечи коленчатых валов 9 и 12, взаимодействующие соответственно с кривошипами 3 и 4, образуют симметричные двуплечие рычаги, связанные между собой цилиндрическим шарниром

15. На шарнире 15 также можно разместить шток, связанный с дополнительным поршнем. На продолжении штока 10 и 13 также можно установить поршни. В результате может быть получена двухвальная десятицилиндровая машина (фиг. 5).

Симметрично основным кривошипам

Ф

1-4 установлены дополнительные кривошипы 16-19, полностью аналогичные им по конструкции и взаимодействующие с ними через зубчатые венцы. В

5

40 гнездах 8 кривошипов 16 и 1 7 размещены коренные шейки дополнительного коленчатого вала 20, а в гнездах кривошипов 18 и 19 — коренные шейки дополнительного коленчатого вала 21.

Валы 20 и 21 по конструкции аналогичны валам 9 и 12, установлены симметрично им и также связаны между собой шарниром 15.

Шатунные шейки валов 9 и 20, а также валов 12 и 21, размещенные соответственно в двух параллельных плоскостях, связаны между собой стержнями 22 и 23. На шатунных шейках ва-. лов 20 и 21 с возможностью вращения размещены штоки 24 и 25 соответственно. Стержень 22 жестко соединен со штоками 10 и 24, а стержень 23 аналогично — со штоками 13 и 25. Штоки

24 и 25 вторыми концами связаны с поршнями 26 и 27 соответственно, а поршни 11, 14, 26 и 27 размещены в цилиндрах 28 — 31.

Работоспособность механизма обеспечивается при условии, что плечи всех коленчатых валов и радиусы всех кривошипов имеют одинаковую величину.

Механизм работает следующим образом.

При рабочем ходе, например,поршней 11 и 26 штоки 10 и 24 приводят во вращение соответственно коленчатые валы 9 и 20, которые, в свою очередь, сообщают вращение кривошипам 1, 3 и 16, 17. При этом шатунные шейки валов 9 и 20,совершают возвратнопоступательное перемещение в параллельных плоскостях, проходящих соответственно через оси вращения кривошипов 1, 3 и 16, 17 ° Шарниры 15 также совершают возвратно-поступательное перемещение в плоскости, проходящей через оси вращения кривошипов 1, 3 и 16, 17 и перпендикулярной плоскостям перемещения шатунных шеек валов

9 и 20.

Вращение всех кривошипов синхронизировано через их зубчатые венцы, взаимодействующие между собой и с колесами 5 вала 6. При этом кривошипы 2 и 4 связаны с колесами 5 через промежуточные колеса 7, благодаря чему кривошипы 2 и 4 и связанные с ними кривошипы 18 и 19 вращаются противоположно соответственно кривошипам.1, 3 и 16, 17 ° При этом поршни

14 и 27 работают противофазно поршням 11 и 26 °

1? 22948

Фиг./

Рабочую нагрузку снимают или с соединительного вала 6, или с осей любого из кривошипов 1, ?, 16 и 1! .

Возникающие при работе механизма боковые усилия воспринимаются стержнями 22 и 23 и благодаря симметрии механизма замыкаются на них. При этом штоки 10, 13, 24 и 25 и связанные с ними поршни 11, 14 и 26 полностью освобо>щаются отбоковых нагрузок.

i 222948

В-В!

222948

Составитель В.Савицкий

Редактор А.Козориз Техред И.Попович Корректор В.Синицкая

Заказ 1693/38 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4