Аксиально-поршневая машина с регулируемым рабочим объемом

 

Изобретение м.б. использовано о двигателях , компрессорах, насосах аксиальнопоршневого типа с качающейся шайбой. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение габаритов машины с регулируемым объемом. В картере 1 на подшипнике (П) 2 установлен коленчатый вал 4 с косой шейкой 5. Поршни 8 блока цилиндров 6 «2 J7 сл С XI XI О СЛ чэ о 27

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 01 В 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4304941/29 (22) 07.09.87 (46) 23.10,92. Бюл. N. 39 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный MHGTM тут (72) Ю.А.Романчев, В, Ф. Кутенев и С.С.Истомин (56) Заявка Франции ¹ 2277233, кл. F 02 В 15/02, 1976., „„5U„„1770590 Al (54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ МАШИНА

С РЕГУЛИРУЕМЫМ РАБОЧИМ ОБЪЕМОМ (57) Изобретение м,б. использовано в двигателях, компрессорах, насосах аксиальнопоршневого типа с качающейся шайбой.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение габаритов машины с регулируемым объемом. B картере 1 на подшипнике (П) 2 установлен коленчатый вал 4 с косой шейкой 5. Поршни 8 блока цилиндров 6

» z ð

1770590

20

30 снабжены шатунами 9, шарнирно связанными с качающейся шайбой 10. Шайба 10 имеет шарнирное соединение для фиксации ее от вращения. Ступица 11 опирается на шаровой кулак 14, соединенный с ползуном 17, установленным в картере 1 с возможностью перемещения вдоль оси вала 4. Вал 4 снабжен хвостовиком 18, размещенным в блоке цилиндров 6, и связан с приводом 22 газораспределительного механизма 24. П 3 установлен внутри кулака 14. Шайба 10 снабжена опорой, выполненной в виде кольца 15 со сферической наружной поверхностью. расположенного внутри ступицы 11 нэ

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в двигателях,.компрессорах или насосах аксиально-поршневого типа с качающейся шайбой.

Целью изобретения является повышение надежности и компактность машин, На фиг.1 показана эксиально-поршневая машина; на фиг.2 — продольный разрез машины при выдвинутом ползуне: на фиг.3 — то же, при втянутом положении ползуна; на фиг.4 — поперечное сечение по одному из карданных шарниров.

Машина содержит установленные в картере 1 на подшипниках скольжения 2 и

3 коленчатый вэл 4 с косой шейкой 5; блок цилиндров 6, в гильзах 7 которого расположены поршни 8, шарнирно соединенные с шатунами 9. Последние, в свою очередь, шарнирно соединены с качающейся шайбой 10, имеющей ступицу 11, которая через вкладыши 12 и 13 опирается на шаровой кулак 14 и на сферическую наружную поверхность кольца 15. Кольцо 15 установлено на косой шейке 5 с возможностью перемещения вдоль нее, Подшипник 2 коленчатого вала 4 установлен в картере 1, а подшипник

3 рээмещей внутри шарового кулака 14. соединенного с задним концом 16 полого ползуна 17. Хвостовик 18 коленчатого вала 4 расположен перед подшипником 3 и размещен в отверстии 19. выполненном в ползуне

17. Ползун 17 снабжен передней 20 и задней 21 опорами и механизмом привода 22, Опоры 20 и 21 закреплены на ползуне 17 и перемещаются в блоке цилиндров 6 вместе с ползуном 17. Причем опора 21 зафиксирована в блоке цилиндров 6 от поворота. В передней части 23 машины размещен механизм 24 привода газораспределителя 25, шейке 5 с возможностью перемещения вдоль нее. Шарнирное соединение 29 выполнено в виде промежуточного кольца 32 и карданных шарниров 30, 31, Шарниры 30.

31 снабжены кольцами. На наружной поверхности колец диаметрально расположены шины, входящие в П. В каждом кольце выполнена пара диаметрально расположенных отверстий, в к-рых размещены игольчатые п, охватывающие шины, выполненные на ступице 11 и на втулке 44, связанной с ползуном 17. Для ограничения хода ползуна 17 установлена сменная шайба, 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Привод клапанов 26 осуществляется от кулачкового вала 27, связанного с коленчатым валом 4 через зубчатую передачу 28. Качающаяся шайба 10 зафиксирована от вращения с помощью шарнирного соединения 29, состоящего из двух кэрданных шарниров 30 и 31, связанных между собой посредством промежуточного кольца 32. Карданный шарнир 30 имеет кольцо 33 с парой диаметрально расположенных на его наружной поверхности шипов 34 и 35, установленных на игольчатых подшипниках 36. и37 в промежуточном кольце 32. В кольце 33 имеется пара диаметрально расположенных отверстий 38 и 39, в которых размещены игольчатые подшипники 40 и 41, охватывающие дополнительные шипы 42 и 43 на втулке 44, связанной через опору 21 с ползуном 17.

Другой карданный шарнир 31 имеет аналогичное кольцо 45, в котором выполнены два диаметрально расположенных отверстия 46 и 47, в которых размещены игольчатые подшипники 48 и 49, охватывающие дополнительные шипы 50 и 51 на ступице 11 качающейся шайбы 10, Угол между осью шипов 34 и 35 и осью отверстий 38 и 39 в кольце 33 под шипы 42 и 43 и осью отверстий 46 и 47 в кольце 45 под шипы 50 и 51 составляет 90О.

Машина в режиме двигателя работает следующим образом.

Давление от горячих газов в гильзах 7 блока цилиндров 6 воздействует нэ поршни

8. Усилия, возникающие на поршнях 8, через шатуны 9 передаются на качающуюся шайбу 10 и через ее опоры (шаровой кулак

14 и кольцо 15) передаются на коленчатый вал 4, заставляя его вращаться в подшипниках 2 и 3. При работе двигателя качающаяся шайба 10 удерживается от вращения с по1770590 мощью карданных шарниров 30 и 31, связанных между собой с помощью промежуточногб кольца 32. Возникающий реактивный крутящий момент передается через шипы 50 и 51 ступицы 11 качающейся шайбы 10, кольцо 33, шипы 33 и 35, промежуточное кольцо 32 и далее. через шипы 42 и 43 на втулку 44, опору 21 и далее на блок цилиндров 6 двигателя. При включении механизма 22 привода ползуна 17 последний перемещается вдоль оси коленчатого вала

4, следствием чего является перемещение подвижных опор 14 и 15 качающейся шайбы

10, изменение угла ее качания и ее перемещение. Изменение положения качающейся шайбы 10 обуславливает соответствующее изменение хода поршня 8 и рабочего объема двигателя, обеспечивая воэможность регулирования рабочего объема машины путем перемещения передней опоры —.шарового кулака 14 качающейся шайбы 10. Величина перемещения опоры 14 качающейся шайбы 10 в направлении увеличения рабочего объема ограничивается шайбой 52. Изменение толщины этой шайбы позволяет варьировать максимальным рабочим объемом для удовлетворения ограничений по величине налоговой мощности при экспорте двигателя в разные страны.

Благодаря введению дополнительного подшипника 3 коленчатого вала 4, размещенного внутри этой эпоры 14, дополнительной опоры 15, качающейся шайбы 10, выполненной в виде размещенного внутри еестулицы 11 подвижного кольца 15 со сферической наружной поверхностью, а также наличию передней 20 и задней 21 опор ползуна 17, достигается снижение нагруженности коленчатого вала 4 и его подшипников 2

10 иЗи повышение жесткости конструкии, спо- 20 собствующие повышению надежности работы машины в целом. При этом шаровой кулак 14 не только служит как передняя подвижная опора качающейся шайбы 10, но и одновременно выполняет функцию центри- 25 рования узла шарнирного соединения 29, обеспечивающего фиксацию качающейся шайбы 10 от вращения, Выполнение этого соединения в виде сдвоенного карданного шарнира 30 и 31 позволяет снизить вибрации и уровень нагрузок в передающих звеньях и выполнить этот шарнир более компактным с меньшей массой. Размещение участка ступицы 11,,охватывающей шаровой кулак 14. внутри шарнирного соединения 29 позволяет испольэовать цельный коленчатый вал 4 необходимой длины для размещения на нем устройств для отбора мощности как с заднего, так и с переднего его конца, в том числе и для привода 25 механизма газораспределения, что способствует повышению компактности машины.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает повь|шение «адежности машины при одновременном обеспечении и компактности, Формула изобретения

1. AKcHBëüío-поршневая машина с регулируемым рабочим объемом, содержащая установленный в картере на подшипнике коленчатый вал с косой шейкой, блок цилиндров с поршнями, снабженными шатунами, шарнирно связанными с качающейся шайбой, имеющей шарнирное соединение для фиксации ее от вращения, и ступицей, опирающейся на шаровой кулак. соединенный с ползуном, установленным в картере двигателя с возможностью перемещения вдоль оси цала, привод газораспределительнаго механизма, отлича ющаяся тем,что,с целью повышения надежности и уменьшения габаритов, коленчатый вал снабжен хвостовиком, размещенным в блоке цилиндров и связанным с приводом газораспределительного механизма, и подшипником, установленным внутри шарового кулака, качающаяся шайба снабждена дополни; тельной опорой, выполненной в виде кольца со сферической наружной поверхностью, расположенного внутри ступиць1 на косой шейке коленчатого вала с возможностью перемещения вдоль нее.

2. Машина по п.1; отличающаяся тем. что шарнирное соединение выполнено в виде промежуточного кольца с подшипниками и двух карданных шарниров, каждый из которых снабжен кольцом с парой диаметрально расположенных на его наружной поверхности шипов, входящих в подшипники промежуточного кольца, причем в каждом кол ьце кардан ных шарниров вь пол нена пара диаметрально расположенных отверстий с подшипниками, охватывающими дополнительн ые шипы, выполненные на ступице качающейся шайбы и на элементе, связанном с ползуном.

3. Машина по пЛ, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью ограничения хода ползуна, она снабжена сменной шайбой, 1770590

1770590

1770590

Составитель H.Êîcòèíà

Техред М.Моргентал . Корректор Е Пап„

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 3724 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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