Поршневая расширительная машина

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода транспортных средств. Цель изобретения - 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 газораспределения. Механизм состоит из двух концентричных золотников 4, 5 и приводов 6, 7 их перемещения. Привод 6 кинематически жестко связан с В 3. Золотник 5 установлен с возможностью осевого перемещения относительно золотника 4. На боковой поверхности золотника 4 выполнены окна 8, 9, сообщенные соответственно с П 10, 15. Поршень 11 связан с В 3. В корпусе 12 выполнены впускные и выпускные отверстия 13, 14. В золотнике 5 выполнена кольцевая П с возможностью сообщения 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 связан через передачу 20 с В 16. Привод 7 связан с золотником 5 через передачу 21 и зубчатый планетарный механизм 22 с эпициклической шестерней 23 и рычагом 24 управления движением. Привод 7 может быть выполнен в виде винтовой передачи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„15484?5

А1 (5))5 F 01 B 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4426656/25-29 (22) 18.05.88 (46) 07.03.90. Бюл. N 9 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) А.И.Гайворонский, lO.Г,Пронин, А,М.Савенков, Ю,Л,Маслов и В.Ф.федюшин (53) 62-122.1(088.8) (56) Патент СНА 8 1946659., кл. 91-251, 1934. (54) ПОРШНЕВАЯ РАСШИРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для привода транспортных средств. Цель изобретения - повышение экономичности и быстроходности поршневой расширительной машины, В корпусе 1 размещен поршень 2 с образованием полостей (П)

10, 15 низкого и высокого давления.

Коленчатый вал (В) 3 соединен с поршнем 2 и с размещенным в цилиндрическом корпусе 12 механизмом газораспре. деления, Механизм состоит из двух

2 концентричных золотников 4, 5 и приводов 6, 7 их перемещения. Привод 6 кинематически жестко связан с В 3.

Золотник 5 установлен с воэможностью осевого перемещения относительно золотника 4, На боковой поверхности зо лотника 4 выполнены окна 8, 9, сообщенные соответственно с П 10, 15.

Поршень 11 связан с В 3. В корпусе 12 выполнены впускные и выпускные отвер" стия 13, 14, В золотнике 5 выполнена кольцевая П с возможностью сообщения 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 связан через передачу 20 с

В 16, Привод 7 связан с золотником 5 через передачу 21 и зубчатый планетарный механизм 22 с эпициклической шестерней 23 и рычагом 24 управления движением. Привод 7 м.б. выполнен в виде винтовой передачи, 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

15484

Изобретение относится к машиностроению, а именно к расширительным газовым машинам, и может быть использовано для привода транспортных средств.

Цель изобретения - повышение экономичности и быстроходности.

На фиг.1 приведена функциональная схема расширительной машины; на фиг.2 - схема работы механизма газораспределения; на фиг.3 — привод вну треннего золотника от коленчатого вала через винтовую передачу.

Поршневая расширительная машина

f содержит корпус 1, размещенный в нем поршень 2, коленчатый вал 3, механизм газораспределения, состоящий из двух концентричных золотников 4 и 5, приводы 6 и 7 их перемещения, окна 8 II

9 на боковой поверхности наружного золотника 4, полость 10 низкого давления, дополнительный поршень 11, цилиндрический корпус 12 с впускными и выпускными отверстиями 13 и 14 меха- 25 ниэма газораспределения, полость 15 высокого давления, кривошипно-шатунные механизмы с коленчатыми валами

16 и 17 и шатунами 18 и 19, конические зубчатые передачи 20 и 21, зубчатый планетарный механизм 22 с эпициклической шестерней 23 и рычагом

24 управления. Кроме того, конструкция расширительной машины может содержать винтовую передачу 25, состоящую из винтовых шестерен 26 и 27, рычага 28 управления и вала 29.

Поршневая расширительная машина работает следующим образом.

В момент. приближения поршня 2 к 40 своей верхней мертвой точке наружный золотник 4 движется влево. После того как. кромка А-В окна 9 наружного золотника 4 поравняется с кромкой

С-D впускного отверстия 13 цилиндри45 ческого корпуса 12 рабочее тело начнет поступать из полости 15 высокого давления через окно 9 и впускное отверстие 13 в полость над поршнем 2.

Внутренний золотник 5 движется при этом в проти воположном напра влении, т.е. вправо. В момент встречи кромки

Г-G внутреннего золотника 5 с кромкой Н-К окна 9 наружного золотника 4 впуск рабочего тела прекратится, т.е. произойдет отсечка. Одновременно с описанным процессом впуска рабочее тело из полости над поршнем 11 поступает через выпускное отверстие 14

4 цилиндрического корпуса 12 и окно 8 наружного золотника 4 в полость 10 низкого давления, т,е. идет процесс выпуска иэ полости над поршнем 11.

Рабочие процессы в полостях над поршнями 2 и 11 смещены друг относительно друга на 180

После прекращения поступления рабочего тела в полость над поршнем 2 происходит процесс расширения. Наружный золотник 4, двигаясь влево, достигает своего крайнего положения и начинает двигаться вправо. После того, как кромка И-И окна 8 наружного золотника 4 поравняется с кромкой

Р-S выпускного отверстия 14 цилиндрического корпуса 12 начнется выпуск рабочего тела из полости над поршнем

2 через выпускное отверстие 14 и окно 8 в полость 10 низкого давления, Наружный золотник 4 дойдя до своего крайне правого положения, начнет дви» гаться влево и в момент, когда кромка М-N окна 8 поравняется с кромкой

Р-S выпускного отверстия 14, выпуск рабочего тела прекратится. Одновременно с описанным процессом в полости над поршнем 11 закончится процесс наполнения и рабочее тело начнет расширяться. Таким образом, выпуском рабочего тела через выпускные отверстия 14 из полостей над поршнями 2 и 11 управляет наружный золотник 4, Если в момент начала впуска рабочего тела в полость над поршнем 2 кромка внутреннего золотника 5 будет

I занимать положение F -G то отсечка произойдет позже, т.е. период наполнения увеличится, Таким образом, при изменении фазового сдвига между наружным золотником 4 и внутренним золотником 5 меняется период наполнения расширительной машины. В случае максимального наполнения расширительной машины внутренний золотник 5 движется синхронно с наружным золотником 4, т.е. положение кромки F-С внутреннего золотника 5 все время совпадает с положением кромки А-В окна 9 наружного золотника 4, В режиме холостого хода, т.е. нулевого наполнения, в момент, когда кромка А-В окна 9 поравняется с кромкой С-D впускного отверстия 13 кромка внутреннего золотника 5 займет положение

If If

Г -G и наполнения не произойдет.

Вращательное движение коленчатого вала 3 расширительной машины через

5 15484 коническую зубчатую передачу 20, коленчатый вал 16 и шатун 18 преобразуется в возвратно-поступательное движение наружного золотника 4, а внутренний золотник 5 связан с коленчатым валом 3 расширительной машины посредством шатуна 19, коленчатого вала 17, зубчатого планетарного механизма 22 и конической зубчатой передачи 21.

Изменение фазы движения внутреннего золотника 5 относительно наружного золотника 4 осуществляется изменением положения рычага 24 управления, жестко соединенного с эпициклической шестерней 23 зубчатого планетарного механизма 22, При этом меняется фаза вращения коленчатого вала 17 относительно коленчатого вала 3 расширительной машины. При использовании в 20 приводе внутреннего золотника 5 вместо зубчатого планетарного механизма

22 винтовой передачи 25 при изменении положения рычага 28 управления винтовая шестерня 26, скользя вдоль вала 25

29, проворачивается вместе с этим валом, меняя тем самым Фазу вращения коленчатого вала 17 относительно коленчатого вала 3.

Формула изобретения

1. Поршневая расширительная машина, содержащая корпус, размещенный в нем поршень с образованием полостей высокого и низкого давления, коленчатый вал, соединенный с поршнем и с размещенным в цилиндрическом корпусе механизмом газораспределения, состоящим из двух концентричных золотников и приводов их перемещения, 75

6 причем привод наружного золотника кинематически жестко связан с коленчатым валом, а внутренний золотник установлен с возможностью осевого перемещения относительно наружного, на боковой поверхности наружного золотника выполнены окна, сообщенные соответственно с полостями высокого и низкого давления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и быстроходности, она снабжена установленным в корпусе дополнительным поршнем, связанным с коленчатым валом, в цилиндрическом корпусе выполнены впускные и выпускные отверстия, во внутреннем золотнике выполнена кольцевая полость с воэможностью сообщения с полостью высокого давления, привод каждого золотника выполнен в виде кривошипношатунного механизма с коленчатым валом и зубчатой передачи, причем привод наружного золотника кинематически жестко связан через коническую зубчатую передачу с коленчатым валом, а привод внутреннего золотника связан с последним через коническую зубчатую передачу и зубчатый планетарный механизм с эпициклической шестерней и рычагом управления движением внутреннего золотника.

2, Машина поп.1, отличающ а я с я тем, что привод внутреннего золотника выполнен в виде винтовой передачи, состоящей из двух взаимосвязанных винтовых шестерен, одна иэ которых соединена с коленчатым валом, а другая имеет рычаг управления и установлена на валу с воэможностью перемещения вдоль его оси.

Редактор Л.Зайцева

Корректор М.йароши

Тираж 421

Заказ 126

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 191

1548475

Составитель О,Картуесов

Техред Л.Серд окова

25 и