Газовая криогенная машина

 

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам поршневых газовых криогенных машин (ГКМ). Целью изобретения является обеспечение регулирования холодопроизводительности путем изменения хода поршня компрессора, хода вытеснителя и угла фазового сдвига объемов сжатия и расширения. ГКМ содержит корпус 1, в котором размещены поршневые компрессор и вытеснитель, кривошип 4, промежуточное звено, выполненное в виде шатуна 5 шарнирного четырехзвенника и поворотной пластины 6, коромысло 7, шатуны 8 и 9 соответственно компрессора и вытеснителя. Эксцентриковый кривошип 4 установлен в цилиндр 10 с возможностью относительного поворота и фиксации. Шатун 5 шарнирного четырехзвенника одним подшипником связан с шатуном компрессора. Поворотная пластина 6 шарнирно соединена другим подшипником 19 с шатуном 9 вытеснителя. Ось 23 вращения коромысла 7 установлена в эксцентриковую втулку 17, при этом втулка имеет возможность поворота и фиксации. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! ) 5 F 25 В 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2Z

28

23,У5 57 7 8 15 17

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4426275/23-06 (22) 17.05.88 (46) 15.12.90. Бюл. № 46 (72) И. Л. Рязанцева, А. В. Бородин и Я. Ф. Шмерельзон (53) 621.646 (088.8) (56) Ридер Г., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга. M. Мир, 1986, с. 35, рис. 1.27е. (54) ГАЗОВАЯ КРИОГЕННАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройствам поршневых газовых криогенных машин (ГКМ). Целью изобретения является обеспечение регулирования холодопроизводительности путем изменения хода поршня компрессора, хода вытеснителя и угла фазового сдвига объемов сжатия и расширения. ГКМ содержит кор„„SU„„1613822 А 1 пус 1, в котором размещены поршневые компрессор и вытеснитель, кривошип 4, промежуточное звено, выполненное в виде шатуна 5 шарнирного четырехзвенника и поворотной пластины 6, коромысло 7, шатуны 8 и 9 соответственно компрессора и вытеснителя. Эксцентриковый кривошип 4 установлен в цилиндр 10 с возможностью относительного поворота и фиксации. Шатун 5 шарнирного четырехзвенника одним подшипником связан с шатуном компрессора. Поворотная пластина 6 шарнирно соединена другим подшипником с шатуном 9 вытеснителя. Ось 23 вращения коромысла 7 установлена в эксцентриковую втулку 17, при этом втулка имеет возможность поворота и фиксации. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1613822

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройству поршневых газовых криогенных машин.

Цель изобретения — регулирование холодопроизводительности.

На фиг. 1 изображена газовая криогенная машина, поперечный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг, 4— вид В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение Д вЂ” Д на фиг. 3.

Газовая криогенная машина содержит корпус 1, в котором размещены поршневые компрессор 2 и вытеснитель 3 (фиг. 2), эксцентриковый кривошип 4, промежуточное звено, выполненное в виде шатуна 5 шарнирного четырехзвенника и поворотной пластины 6, коромысло 7, шатуны компрессора 8 и вытеснителя 9.

Кривошип 4 установлен в полый эксцентриковый цилиндр 10. Кривошип 4 и цилиндр 10 выполнены в виде размещенных одна в другой эксцентриковых деталей н играют роль приводного вала.

Кривошип 4 соединен с цилиндром 10 винтом 11, при этом цилиндр 10 установлен в подшипники 12.

Кривошип 4 через подшипник 13 связан с шатуном 5 шарнирного четырехзвенника.

Шатун 5 через подшипник 14 соединен с коромыслом 7, установленным в подшипники 15, фиксируемые на коромысле 7 пружинным кольцом 16. Подшипники !5 размещены в эксцентриковой втулке 17, установленной в корпусе 1.

Шатун 5 шарнирного четырехзвенника подшипником 18 связан с шатуном 8 компрессора 2.

Поворотная пластина 6 шарнирно соединена подшипником 19 с шатуном 9 вытеснителя 3.

Регулирование длины радиуса кривошипа

4, т. е. расстояния между осью 20 вращения кривошнпа 4, совпадающей с осью вращения цилиндра 10 и осью 21 подшипника 13, ведется путем поворота кривошипа

4 относительно своей оси 22 симметрии.

Регулирование расстояния между осью 20 вращейия кривошипа 4 и осью 23 вращения коромысла 7 осуществляется путем поворота эксцентриковой втулки !7 в корпусе 1 при помощи прижимных винтов 24 и отверстий 25 под ключ, выполненных во втулке 17.

Жесткое соединение поворотной пластины 6 и шатуна 5 шарнирного четырехзвенника осуществляется элементами крепления — винтами 26, установленными в пазы 27, которые закрепляются в шатуне 5.

Протйвовес 28 (фиг. 1 и 5) установлен на полом эксцентриковом цилиндре 10 и выполнен в виде сектора, имеющего резьбовые отверстия 29. В эти отверстия установлены винты 30 из материалов с различной

:4 плотностью (например, из алюминия, стали, латуни, карбида вольфрама и др.). Наличие достаточного количества отверстий на противовесе позволяет менять положения центра тяжести противовеса относительно оси 3! симметрии противовеса, т. е. регулировать массу, радиус и угол остановки противовеса.

Соприкосновение противовеса 28 и цилиндра 10 осуществляется по конической

1О поверхности 32 (фиг. 6) . Противовес 28 фиксируется винтом 33, который стопорится пружинным кольцом 34.

Угол конической поверхности 32 мал, что позволяет создать значительную силу трения в соединении поверхностей противовеса 28 и цилиндра 10, при этом противовес 28 дополнительно фиксируется винтом 32.

Винты 30 устанавливаются на клей, 20 при этом они удерживаются от откручивания также радиальными усилиями, возникающими при вращении приводного вала.

Противовес 35 установлен на коромысле

7 и выполнен в виде вставки, имеющей выступ, 36. Этот выступ входит в отвер стие на валу коромысла. Крепление противовеса 35 к коромыслу 7 ведется винтом 37.

Жесткое соединение противовеса 35 и коромысла 7 обеспечивается силами трения, возникающими на конической поверхности 38 при затяжке винта 37. Изготавливая противовес 35 из материалов различной плотности, можно менять его параметры (массу, радиус и угол установки).

Стопорение винта 11 осуществляется пружинной шайбой 39 (фиг. 1).

Стопорение винтов 24 осуществляется проволокой 40 (фиг. 4), стопорение винтов 26— проволокой 41 (фиг. 2).

Подшипники 18 и 19 вращаются вокруг геометрических осей 42 и 43 соответственно

40 (фиг. 2). Центрирование шатуна 5 шарнирного четырехзвенника и поворотной пластины 6 осуществляется по цилиндрической поверхности 44.

Поворотная пластина 6 при регулировке поворачивается относительно шатуна 5 шар46 нирного четырехзвенника вокруг геометрической оси 21 цилиндрической поверхности

44 (ось 21 является также геометрической осью подшипника 13). При этом изменяется угол, образованный прямыми, условно проведенными через оси 42, 21 и 43, 21. При таком повороте изменяется расстояние между осью 42, к которой присоединяется шатун компрессора 8, и осью 43, к которой присоединяется шатун вытеснителя 9.

Такая регулировка путем изменения угла (или, что то же самое, изменения расстояния между осями 42 и 43) для предлагаемого механизма ведет к получению требуемых хода поршня компрессора и хода вы1613822

5 теснителя, а также угла фазового сдвига объемов сжатия и расширения.

Газовая криогенная машина работает следующим образом.

При вращении приводного вала, состоящего из кривошипа 4 и цилиндра 10, в движение приводится промежуточное звено, выполненное в виде шатуна 5 шарнирного четырехзвенника и поворотной пластины 6, совершая плоскопараллельное движение, коромысло?, совершающее качательное движе- 10 ние, и через шатун 8 компрессора 2 и шатун 9 вытеснителя 3, совершающие плоскопараллельные движения, движение передается поршням компрессора 2 и вытеснителя

3, совершающим возвратно-поступательное движение в цилиндрах.

Формула изобретения

1. Газовая криогенная маш;,на, содержащая корпус и расположенные в нем компрессор и шатун компрессора, вытеснитель и шатун вытеснителя, шарнирно связанные

Ь с промежуточным звеном, выполненным в виде шатуна шарнирного четырехзвенника, приводной вал и коромысло, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирова ния хол одоп роиз водитель ности, при водной вал выполнен в виде полого эксцентрикового цилиндра, внутри которого размещен эксцентриковый кривошип, при этом цилиндр и кривошип имеют возможность взаимного поворота, а последний дополнительно фиксируется относительно цилиндра.

2. Машина по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью регулирования холодопроизводительности путем изменения расстояния между осями шарниров шатунов компрессора и вытеснителя, громежуточное звено дополнительно содержит поворотную пластину, причем последняя снабжена пазами с элементами крепления и шарнирно связана с шатунами четырехзвенника и вытеснителя.

3. Машина по пп. l и 2, отличающаяся тем, что ось коромысла установлена в эксцентриковой втулке с возможностью поворота и фиксации.

1613822 юг. 5

1613822 о f8

7 И щ

Редактор Е. Конча

Заказ 3883

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР!! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Га гарина, 10 I

16

Составитель М. Бекбоев

Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Тираж 456 Подписное