Газодинамический роторный двигатель



Газодинамический роторный двигатель
Газодинамический роторный двигатель
Газодинамический роторный двигатель
Газодинамический роторный двигатель
Газодинамический роторный двигатель

 


Владельцы патента RU 2536740:

Семенов Александр Алексеевич (RU)

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель содержит корпус с торцевыми стенками и внутренней тороидальной замкнутой поверхностью с впускными и выпускными штуцерами, левый и правый роторы, уплотнительные кольца, установленные в торцевых стенках, шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя. Роторы выполнены в виде отдельных дисков, к которым жестко прикреплены поршни, имеющих соосные валы. Левый и правый валы роторов вставлены в соответствующие обгонные муфты, на которых закреплены шестерни передачи крутящего момента. Изобретение направлено на повышение долговечности работы двигателя за счет устранения действия центробежных сил поршней на внутреннюю криволинейную поверхность корпуса, улучшения качества уплотнений камер переменного объема, повышение мощности и кпд двигателя. 5 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к роторным двигателям, может быть использовано в качестве гидравлических, вакуумных, пневматических, газовых и других использующих давление газов двигателей.

Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус с профилированной рабочей поверхностью и торцевыми крышками, ротор, установленный на валу и снабженный качающимися поршнями, контактирующими с профилированной рабочей поверхностью корпуса (см. а.с. СССР 1017803, МПК 3 F02B 53/00, опубл. 15.05.1983 г.).

Недостатком такого двигателя является отсутствие надежного и постоянного контакта уплотнений между гранями поршней и профилированной поверхностью корпуса, что снижает мощность двигателя.

Из известных наиболее близким к заявляемому техническому решению является роторный двигатель внутреннего сгорания, включающий неподвижный тороидальный корпус, в котором расположен впускной канал введения топлива и воздуха в полость и напорный канал для отвода продуктов сгорания от двигателя, включая силовую тороидальную полость, в которой размещены два вращающихся диска с парными жесткозакрепленными поршнями. Каждый диск имеет выходной вал, на котором закреплена силовая шестерня, причем вал первого диска вставлен в полость вала второго диска. Поочередное вращение дисков контролируется подпружиненными стержнями (патент US 6341590 A (BARRERA RENE MANUEL), F02B 53/00, опубл. 29.01.2002 г.).

Недостатками прототипа являются сложность в изготовлении, большие нагрузки со стороны поршней на внутреннюю криволинейную поверхность корпуса в результате действия центробежных сил, возникающих при вращении ротора, наличие значительных сил трения поршней с каркасом ротора, которые ведут к снижению ресурса и кпд двигателя.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение долговечности работы двигателя за счет устранений действия центробежных сил поршней на внутреннюю криволинейную поверхность корпуса, улучшение качества уплотнений камер переменного объема, повышение мощности и кпд двигателя.

Решение технической задачи достигается в роторном двигателе, содержащем корпус с торцевыми стенками и внутренней тороидальной замкнутой поверхностью с впускными и выпускными штуцерами, левый и правый роторы, выполненные в виде отдельных дисков, к которым жестко прикреплены поршни, имеющих соосные валы, уплотнительные кольца, установленные в торцевых стенках, шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя, при этом левый и правый валы роторов вставлены в соответствующие обгонные муфты, на которых закреплены шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя.

Введение двух симметричных роторов позволяет последовательно их нагружать силовой нагрузкой, возникающей за счет давления газов на поршни. При подаче давления газа (сжатого воздуха) во впускной штуцер между поршнями правого и левого роторов создается давление, в результате которого за счет обгонной муфты застопаривается левый ротор, а правый ротор, вращаясь, передает через шестерню вращающий момент на выходной вал, в следующем цикле левый ротор выполняет такой цикл. Подобная конструкция позволяет повысить силовую нагрузку на поршень на протяжении всего хода поршня, повысить мощность и кпд двигателя.

Схема устройства двигателя поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез двигателя, фиг.2 - поперечный разрез двигателя, фиг.3 - вид сбоку, фиг.4 - вид левого ротора с обтюрирующим кольцом, фиг. 5 - вид правого ротора.

Газодинамический роторный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 (фиг.1) с торцевыми стенками и внутренней тороидальной замкнутой поверхностью с впускными 2 (фиг.1) и выпускными 3 (фиг.1) штуцерами, левый 20 (фиг.3) и правый 21 (фиг.3) роторы, выполненные в виде отдельных дисков, к которым жестко прикреплены поршни 4, 5 (фиг.1), имеющих соосные валы, установленные в подшипниках корпуса 12, 13 (фиг.2), уплотнительные кольца 10, 11 (фиг.2), установленные в торцевых стенках, шестерни 15, 17 (фиг.2) передачи крутящего момента выходному валу двигателя 18 (фиг.2), при этом левый и правый валы роторов вставлены в соответствующие обгонные муфты 14, 16 (фиг.2), на которых закреплены шестерни 15, 17 (фиг.2) передачи крутящего момента выходному валу двигателя 18 (фиг.2).

Газодинамический роторный двигатель работает следующим образом. При подаче сжатого газа (воздуха) во впускной штуцер 2 (фиг.1) возникающее давление действует на днище поршней 4, 5 (фиг.1), за счет сил давления левый ротор 20 (фиг.3) стопорится обгонной муфтой 16 (фиг.2), а правый ротор 21 (фиг.3) свободно перемещается под действием давления на поршень 5 (фиг.1), предавая вращающий момент на рабочую шестерню 15 (фиг.2). Другим концом поршень 5 сжимает воздух в полости сжатия 6 (фиг.1) запоршневого пространства, создавая давление между поршнями 4 и 5 (фиг.1), при этом, когда поршень 5 переместится за выпускной штуцер, он открывается, стравливая давление в нагнетательной полости 7 (фиг.1). После вращения правого ротора 21 (фиг.3) поршни поменялись местами. Поршень 5 (фиг.1) правого ротора 21 (фиг.3) занял левое исходное положение, а поршень 4 (фиг.1) левого ротора 20 (фиг.3) занял правое исходное положение. При очередном цикле при подаче сжатого газа (воздуха) во впускной штуцер между поршнями 4 и 5 (фиг.1) возникает давление и в этом случае правый ротор 21 (фиг.3) стопорится обгонной муфтой корпуса 14 (фиг.2), а рабочий ход осуществляет левый ротор 20 (фиг.3), передавая вращающий момент на левую рабочую шестерню 17 (фиг.2). Такие циклы, включающие в работу то левый, то правый ротор, повторяются в процессе эксплуатации двигателя, обеспечивая постоянное вращение выходного вала.

Обтюрация поршней обеспечивается компрессионными кольцами 6, 9 (фиг.1), надетыми на них, уплотнительными компрессионными кольцами 10, 11 (фиг.2), а также кольцами ротора 22 (фиг.3).

Использование предлагаемой конструкции роторного двигателя позволит упростить конструкцию, повысить компрессию, крутящий момент двигателя и его кпд.

Роторный двигатель, содержащий корпус с торцевыми стенками и внутренней тороидальной замкнутой поверхностью с впускными и выпускными штуцерами, левый и правый роторы, отличающийся тем, что они выполнены в виде отдельных дисков, к которым жестко прикреплены поршни, имеющих соосные валы, уплотнительные кольца, установленные в торцевых стенках, шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя, при этом левый и правый валы роторов вставлены в соответствующие обгонные муфты, на которых закреплены шестерни передачи крутящего момента выходному валу двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области судостроения, а именно к устройствам работы дизеля под водой. .

Изобретение относится к области машиностроения, может быть применено в транспортных средствах, а также в энергопроизводстве. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторным двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к кинематическим схемам и конструкции роторно-поршневых машин, содержащих планетарный механизм. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено во всех транспортных средствах, а также в энергопроизводстве. .

Изобретение относится к роторным машинам, в основном к ДВС. .

Изобретение относится к поршневым моторам, может быть использовано как двигатель внутреннего сгорания, насос для перекачивания жидкостей и газов. .

Изобретение относится к отрасли транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к двигателям. .

Изобретение относится к области роторных машин объемного вытеснения, которые могут выполнять функции как двигателя, так и насоса, и касается усовершенствования профиля рабочих органов винтовых роторных двигателей, компрессоров и насосов.

Изобретение относится к энергетике, транспорту и машиностроению. Роторно-лопастная муфта содержит ротор с одной или несколькими лопастями, неподвижно закрепленными на роторе, ведомый фланец с осью замыкателя, замыкатель, вращающийся под воздействием лопастей вокруг геометрической оси, эксцентричной относительно оси ротора, запорное кольцо.

Осевой объемный компонент (3) газотурбинного двигателя, такой как компрессор, или турбина, или расширитель (88), содержит роторный узел (15), проходящий от полностью осевого впуска (20) до находящегося ниже по потоку и отстоящего по оси осевого выпуска (22).

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания включает полый корпус, цилиндрический ротор с поршнем, затвор с приводом управления затвором, камеру сгорания, рабочую камеру, устройство для подачи и сжигания топлива и снабжен декомпрессионным клапаном.

Изобретение относится к двигателестроению. Роторный двигатель внутреннего сгорания содержит неподвижный цилиндрический корпус с выступающей за его пределы камерой впрыска и поджига топливной смеси, снабженной свечой зажигания и окном впускным для топливной смеси.

(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров, гидроприводов. Роторно-лопастная машина содержит корпус (1), крышки (2, 3).

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, ведущий вал с передним зубом, задним зубом и перегородкой между ними, передний и задний ведомые валы с шиберами, имеющими впадину для зуба.

Изобретение относится к устройству для утилизации энергии сжатого газа. Устройство содержит каскады низкого и высокого давления, блок измерения расхода газа, радиатор, средства для регулирования температуры газа, поступающего потребителю, основной теплообменник, холодильную камеру, потребитель холода, источник электроэнергии и дополнительный теплообменник.

Изобретение относится к области двигателестроения и касается способа определения криволинейного профиля лопастей дисков в многороторном двигателе внутреннего сгорания по патенту RU 2325542 С2 и позволяет упростить технологию изготовления.

Изобретение относится к роторно-поршневой машине, включающей корпус, два рабочих вала, центральное неподвижное зубчатое колесо и выходной вал с эксцентриком. Рабочие валы оснащены лопастными поршнями и рычагами.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторно-лопастным устройствам, и может использоваться в двигателях внутреннего и внешнего сгорания, пневмодвигателях, компрессорах, насосах, детандерах. Роторно-лопастное устройство содержит корпус 1 с торцевыми крышками и не соосно размещенный в нем ротор 3 с лопастями 4. На внутренней поверхности торцевых крышек вдоль соединения торцевых крышек с корпусом 1 выполнены пазы 8. Каждая лопасть 4 соединена с ротором 3 через ось 5, параллельную оси ротора 3, и снабжена на конце узлом качения-уплотнения 6, состоящим из трех роликов или шариков, расположенных на одной оси. Лопасти 4 опираются крайними соответственно роликами или шариками узла качения-уплотнения на края пазов 8, без соприкосновения с наружными краями пазов 8, и средним роликом на внутреннюю поверхность корпуса 1. Изобретение направлено на повышение КПД устройства, уменьшение износа деталей от трения в паре лопасть-корпус. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх