Роторно-поршневая машина

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свеев Совет скин

Сеиф аюктичвсиин

Рве вублии

< >909309 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 20.09.76 (21) 2405894/25-06 с присоединением заявки №вЂ”

F 04 С 9/00

9вудеретеенньй квинтет

ФсФР ю аеаеи нзебретеннй и етнрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8 (53) УЙК 621.225 (088.8) Дата опубликования описания 28.02.82 (f3) автор изобретения

А. Б. Климов (71) Заявитель (54) РОТОРНО-ПОРШНЕВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к роторным машк нам объемного вытеснения с качающимися рабочими органами. и может быть использовано, например, s качестве двигателя в судовых . энергетических установках.

Известна роторно-поршневая машина, содержащая сферический корпус, два поршня со сферической поверхностью, установленные в .корпусе на одной оси с образованием двух рабочих камер, два рабочих вала, соосно установленные в корпусе с противоположных сторон, каждый из которых кинематически связан с одним из поршней, и каналы подвода и отвода рабочей среды f13..

Недостатками известной роторно-поршнеsoft машины является невысокая надежность и сложность конструкции вследствие неизбежного наличия синхронизирующей конической шестеренкой передачи и распределительного золотникового устройства.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции.

Цоставлеиная цель достигается тем, что .в роторно-пбршневой машине поршни выпол.

2пены в виде полудисков, ось поршней установлена в корпусе с возможностью поворота вокруг осевой линии, перпендикулярной оси вращения валов, причем кннематическая связь каждого вала с поршнем выполнена в виде полусферического ротора, жестко закрепленного на валу и шарнирно сочлененного с поршнем.,1

При этом в корпусе по разные стороны от центра корпуса выполнены две кольцевые

30 проточки соосно рабочим валам, причем одна сообщена с каналом подвода, а другая— с каналом отвода рабочей среды, и на поверхности каждого полусферического ротора

15 предусмотрено отверстие, сообщающее попеременно рабочиекамеры с кольцевой проточкой корпуса. . На фиг. 1 изображена машина с поршнями в крайнем правом положении, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-.А на фиг.1, 10 (рабочие валы повернуты на 90 относнтельо но крайнего правого положения поршней); на фиг. 3 — разрез. В-В на фиг. 1; на фиг.4— полусферический ротор с отверстием: на Фиг 5—

909309

3 схема соединения .двух роторно-поршневых машин.

Роторно-поршневая машина содержит сферический корпус 1, поршни со сферической поверхностью 2, установленные на оси 3 с образованием рабочих камер 4 и 5, два рабочих вала 6 и 7, канал 8 подвода рабочей среды и канал 9 отвода. Поршни выполнены в виде полудисков 10 и 11. Полудиск 10 снабжен подшипниковыми проушинами 12, à 10 цолудиск 11 — подшипниковыми проушинами 13, плотно подогнанными друг к другу . и установленными на оси 3, проходящей через крестовину 14, установленную шарнирно в корпусе на полуосях 15 в подшипниках 16., и

Осевая, линия 17, вокруг которой крестовина

14 на полуосях 15 совместно с осью 3 полу-: дисков 10 и 11 может поворачиваться, раслоложена перпендикулярно оси 18 вращения валов 6 и 7. Вал 6 жестко связан с полусфери- этт ческим ротором 19, который в свою очередь шарнирно сочленен через цапфу 20 с полудиском 10, нри этом полуднск 10 на цапфе 20 может поворачиваться вокруг осевой линии 21.

Вал 7 жестко связан с полусферическим ро- 2$ тором 22, который в свою очередь шарнирно сочленен через цапфу 23 с полудиском 11, при этом полудиск 11 «и цапфе 23 может новорачиваться вокруг осевой линии 24. Полусферические роторы имеют наружные и внут- зп ренине сферические поверхности, плотно подог-. нанные соответственно к корпусу и полудискам. В верхней части корпуса выполнена коль. цевая проточка 25, сообщенная с каналом 8 подвода, а симметрично в нижней части корпуса — кольцевая проточка 26, сообщенная с каналом 9 отвода. Проточки расположены соосно,оси 18 вращения. На поверхности каждого полусферического ротора выполнено отверстие 27, перекрываемое сферической поверхностью 2 соответствующего поршня (полудиска). . Вал 6 установлен в корпусе на подшипнике 28, а вал 7 — на подшипнике 29.

Центры сферических поверхностей корпуса 4, роторов 19 и 22 и полудисков 10 и 11 и осевые линии 17, 18, 21 и 24 проходят через точку О.

Угол наклона (9) осевых ртиннй 21 и 24 к оси 18 всегда.острый (на фиг. 1 и 2 угол д равен 45 ).

Одйим из возможных; вариантов конструкции является машина, (фиг, 5) состоящая из двух роторно-поршневых машин 30 и 31, соединенных таким образом, что вал 7 роторно-поршневой машины 30 и вал 6 роторнопоршневой машины 31 представляют собой общий вал 32 (при этом .валы состыкованы в положении, смещенном друг относительно

4 друга на 90" по отношению к крайнему правому положению поршней), канал 8 роторнопоршневой машины 30 н канал 9 роторнопоршневой машины 31 объединены в канал

33 подвода рабочей среды, а канал 9 роторно-поршневой машины 30 н канал 8 роторнопоршневой машины 31 объединены в канал

34 отвода.

Устройство работает следующим образом.

С помощью специального устройства запуска (не показано) производится принудительное смещение рабочего вала 6 против часовой стрелки. При этом камера 4 через отверстие 27 полусферического ротора 19 и кольцевую проточку 25 сообщается с каналом подвода 8, а камера 5 через отверстие 27 полусферического ротора 22 и кольцевую проточку 26 — с каналом 9 отвода. Открытие отверстии 27 в камеры 4 и 5 осуществляется соответственно за счет поворота полудиска 10 относительно осевой линии 21 и полуднйка 11 относительно осевой линии 24, вызванное,поворотом цапфы 20 совместно с полусферическим ротором 19 относительно осевой ттинии

18 с одновременным поворотом оси 3 относительно осевой линии 17 через крестовину 14 на полуосях 15 и вовлечением во вращение по часовой стрелке относительно осевой линии 18 полусферического ротора 22 через нолудиск 11 и цапфу 23.. !

Напорное давление рабочей среды в камере 4 воздействует на поверхности полудисков

10 и 11 как на поршни и создает усилие, воспринимаемое полусферическими роторами

19 и 22 соответственно через цапфы 21 и 23, и которое заставляет рабочие валы 6 и 7 вращаться в направлении, заданном устройством запуска. По достижении полудисками 10 и 11 крайнего левого положения полусферические роторы 19 и 22 по инерции смещают полудиски 10 и 11 в обратную сторону, при этом напорное давление рабочей среды возникает в камере 5, которое, создавая аналогичное усилие на1 полудисках 10 и 11, заставляет их перемещаться в. крайнее правое положение с одновременным вращением валов 6 и 7 в соответствующих опорах 28 и 29 в прежнем направлении. Подвод рабочей среды в кор усе 1 остается неизменным по кольцевой проточке 25, а отвод — по кольцевой проточке

26, сообщение- камеры 5 с каналом 8 подвода и камеры 4 с каналом 9 отвода вызывается поворотом нолуднсков 10 и 11 относительно соответствующих полусферических роторов 19 и 22 в противоположную сторону, тем самым попеременно через отверстие 26 . роторов камеры 4 и 5 сообщаются то с каналом 8 подвода рабочей среды, то с каналом ,9 отвода. В процессе работы полудиски 10

1. Роторно-поршневая машина, содержащая сферический корпус, два поршня со сферической поверхностью, установленные. в корпусе на одной оси с образованием двух рабочих камер, два рабочих вала, соосно установленные в корпусе с противоположных сторон, каждый иэ которых кинематически связан с одним из поршней, и каналы подвода и отвода рабочей среды, о т л и ч а ю щ ая с я тем,. что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, поршни выполнены в виде полудисков, ось поршней установлена в корпусе с воэможностью поворота вокруг осевой линии,,перпендикулярнсй оси вращения валов, причем кинематическая связь каждого вала с поршнем выполнена в

20, ; виде полусферического ротора, жестко закрепленного: на валу и шарнирно сочлененного с поршнем.

2. Мапшна по и. 1 о т л и ч а ю щ ая сятем,,что с целью упрощения распреде25 лительного механизма, в корпусе по разные стороны от центра корпуса выполнены две кольцевые проточки соосно рабочим валам, причем одна сообщена с каналом подвода, а другая — с каналом отвода рабочей среды, и на поверхности каждого полусферического ротора предусмотрено отверстие, сообщающее попеременно рабочие камеры с кольцевой проточкой корпуса.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1259801, кл. F 1g, опублик. 1972.

5 909 и ll по аимо поворота вокруг осевых линий

21 и 24 поворачиваются на проушинах 12 и

13 на оси 3, закрепленной на крестовине 14, совершающей качательные движения на полуосях 15 в подшипниках 16. Осеаые линии 21 и 24 цапф 20 и 23 описывают вокруг осевой линии 18 два конуса с вершинами в точке О, при этом рабочие валы 6 и 7 вращаются во/ круг осевой линии 18 в противоположных направлениях. За один оборот рабочих валов

6 и 7 в камерах 4 и 5 происходит два рабочих цикла.

Вариант устройства (фиг. 5) работает без устройства запуска. Полудиски роторно-поршневой машины 30 смещаются из крайнего правого положения через общий вал 32 при возникновении напорного давления в канале

33 подвода, при этом полусферический ротор

19 роторно-поршневой машины 31 вращается по часовой, стрелке за счет того, чю ее полудиски 10, и 11 находятся в промежуточном положении, при этом напорное давление создается в камере 5 и вовлекает во вращение полусферический ротор 22 роторно-порцшевой машины 30. Дальнейший процесс работы в каждой - роторно-поршневой машине происходит в описанной последовательности. Для изменения направления вращения.в канале 34 отвода необходимо создать напорное давление, а в канале 33 подвода — спивное давление.

Таким образом, поршни, выполненные в виде полудисков с осью, установленной в корпусе с возможностью поворота вокруг осевой линии, перпендикулярной оси вращения валов, и связанные с рабочими валами с помощью полусферических роторов шарнирно, позволяют исключить синхронизирующую шестеренную коническую передачу, распределитель309 6 ные золотники, тем самым повысить надежность и упростить конструкцию.

Формула изобретения

909309

Фиг. Ф 77

Риi S

Составитель Д. Ангерг

Техред Р.Олиян - -- Корректор Л. Бокщан

Редактор М. Лысогорова

Филиал IHIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 851/53 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственио1 о, комитета СССР но делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5