Клапанный механизм

 

Использование: двигателе- и компрессоростроение. Сущность изобретения: клапанный механизм, содержащий тарельчатый клапан с возвратной пружиной, снабжен устройством вращения и охлаждения головки клапана. Первое представляет собой крыльчатку, размещенную на теле клапана и взаимодействующую с потоком проходящего через клапан газа; второе - систему каналов в теле клапана, через которую пропускают хладагент. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к конструкциям клапанных механизмов двигателей внутреннего сгорания.

Известен клапанный механизм, содержащий тарельчатый клапан со стержнем в направляющей втулке, размещенной в крышке цилиндра, возвратную пружину, устройство вращения клапана и устройство его охлаждения путем непрерывной подачи хладагента через сверления, выполненные в стержне клапана и имеющие вход и выход на его поверхности и расположенные напротив кольцевых расточек в детали, размещенной над устройством вращения клапана. Однако такой клапанный механизм сложен в изготовлении, малонадежен в работе и увеличивает высоту двигателя.

Цель предлагаемого изобретения упрощение и увеличение надежности клапанного механизма при сохранении прежней высоты двигателя.

Поскольку устройство охлаждения выполнено во втулке стержня клапана, находящейся в крышке цилиндра, то высота двигателя сохраняется, а надежность увеличивается, так как хладагент подается в клапан горячим из крышки двигателя, и клапан не коробится. Предложенное устройство значительно проще, чем устройство по прототипу.

На фиг. 1 изображен клапанный механизм в сборе, разрез, вид сбоку; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 узел II на фиг. 2; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 1.

Клапанный механизм содержит тарельчатый клапан 1 со стержнем 2, имеющим входной 3 и выходной 4 каналы для хладагента, нижние полости 5 и 6, разделенные перегородкой 7 с окнами 8. Входной канал 3 снабжен пазом 9 длиннее хода стержня 2 и параллельным цилиндрической образующей стержня 2. Нижняя кромка паза 9 при закрытом клапане 1 находится на уровне низа кольцевой расточки 10 на внутренней поверхности направляющей 11. А выходной канал 4 снабжен аналогичным пазом 12, нижняя кромка которого при закрытом клапане 1 находится на уровне низа кольцевой расточки 13 на внутренней поверхности направляющей 11, имеющей вертикальные пазы 14 и 15, соединенные соответственно с кольцевыми расточками 10 и 13 направляющей 11 и кольцевыми расточками 16 и 17 в крышке цилиндра 18, соединенными каналами 19 и 20 с полостями 21 и 22 высокого 23 и низкого 24 давления хладагента. Клапан 1 снабжен крылаткой 25 и возвратной пружиной 26. Позицией 27 обозначено седло клапана. Расстояние между нижней кромкой паза 9 и верхней кромкой паза 12 больше хода стержня 2 при работе клапана 1. Каналы 3 и 4 могут меняться ролями, а нижние кромки пазов 9 и 12 могут выполняться и ниже низа кольцевых расточек 10 и 13, но высота этих пазов 9 и 12 при этом будет увеличена. Общеизвестные коромысло и верхняя тарелка на чертеже не показаны.

Клапанный механизм работает следующим образом. Открытие, закрытие клапана 1 при действии коромысла и возвратной пружины 26 производится известным способом, а вращение клапана 1 происходит при протоке газов через газовый канал при воздействии на крылатку 25. При этом, вращаясь, клапан 1 садится на седло 27 и происходит непрерывная самопритирка клапана 1 во время работы. Хладагент высокого давления 23 из полости 21 во время работы механизма непрерывно проходит через канал 19 в кольцевую расточку 16 в крышке цилиндра 18, заходит в вертикальные пазы 14 направляющей 11 и перетекает в кольцевую расточку 10 направляющей 11. Затем хладагент проходит в паз 9 стержня 2 независимо от положения этого паза 9 по окружности и по высоте относительно расточки 10, так как этот паз 9 длиннее хода стержня 2. Из паза 9 хладагент по входному каналу 3 перетекает в полость 5 клапана 1, проходит через окна 8 в полость 6 и по выходному каналу 4 поднимается к пазу 12, из которого переходит в кольцевую расточку 13 направляющей 11, независимо от положения этого паза 12 по окружности и по высоте относительно расточки 13, так как этот паз длиннее хода стержня 2. Из расточки 13 хладагент через вертикальные пазы 15 в направляющей 11 попадает в кольцевую расточку 17 в крышке цилиндра 18 и по каналу 20 перетекает в полость 22 низкого давления 24 и далее в систему хладагента механизма, в котором могут быть организованы движения этого хладагента в обратном направлении и подогрев клапанного механизма горячим хладагентом при запуске.

Использование предложенного клапанного механизма приводит к упрощению двигателя и увеличению его надежности при сохранении прежней высоты, так как устройство подачи хладагента выполнено во втулке стержня клапана, а хладагент подается в клапан горячим из крышки цилиндра.

Формула изобретения

КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий тарельчатый клапан со стержнем, размещенным в направляющей втулке крышки цилиндра, и возвратной пружиной, устройство вращения клапана и устройство его охлаждения путем непрерывной подачи хладагента через сверления, выполненные в стержне клапана, имеющие вход и выход на его поверхности и расположенные напротив кольцевых расточек, отличающийся тем, что сверления в стержне имеют вход и выход на поверхность стержня в виде пазов вдоль образующей стержня, длина которых превышает величину хода клапана, указанные кольцевые расточки выполнены на внутренней поверхности направляющей втулки, снабженной на наружной стороне вертикальными пазами, соединенными с расточками каналами и с кольцевыми расточками в крышке цилиндра, соединенными с входом и выходом хладагента, а в качестве устройства вращения клапана используется размещенная на нем крыльчатка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4