Роторный двигатель

Роторный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: в двух полостях размещены на концентричных валах лопасти с образованием рабочих камер. Механизм синхронизации движения лопастей содержит выходной вал, кинематически связанный дифференциальным механизмом с концентричными валами. Каждый из двух дисков имеет на окружной поверхности две диаметрально противоположные канавки. Элементы фиксации дисков выполнены в виде двуплечего рычага с роликами на периферийных участках. На дисках выполнены дополнительные дорожки с диаметрально противоположными выступами, имеющие два механизма фиксации, расположенные оппозитно друг другу. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 F 01 С 1/00

К ПАТЕ НТУ, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 5005638/29 (2) 14.10.91 (46) 30,08.93, Бюл. N 32 (76) В.В.Окатьев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1608364, кл. F 04 С 18/00, 1988. (54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Сущность изобретения; в двух полостях размещены на концентричных валах лопасти с образованием рабочих камер, Механизм синхронизации движения лопастей

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роторным двигателям внешнего сгорания.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности роторного двигателя.

На фиг.1 изображен роторный двигаТель, разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — схема взаимодействия дисков с ,цвуплечими рычагами; на фиг.4 — схема движения рабочего тела в двигателе, Роторный двигатель содержит корпус 1, Полости 2 и 3, лопасти 4 — 7, концентричные валы 8 и 9, механизм синхрониэациидвижения лопастей 4 — 7, размещенных на валах 8 и 9 с образованием в полости 2 рабочих камер 10 — 13, а в полости 3 рабочих камер

14 — 17. В полостях выполнены каналы впуска 18 и выпуска 19. Механизм синхронизации содержит -выходной вал 20, дифференциальный механизм 21, два диска

22 и 23,элементы фиксации дисков, выполненных в виде двуплечих рычагов 24 и 25.

Выходной вал 20 кинематически связан посредством дифференциального механизма

21 с концентричными валами 8 и 9. Диски 22,, Ы,, 1838631 А3 содержит выходной вал, кинематически связанный дифференциальным механизмом с концентричными валами, Каждый иэ двух дисков имеет на окружной поверхности две диаметрально противоположные канавки, Элементы фиксации дисков выполнены в виде двуплечего рычага с роликами на периферийных участках. На дисках выполнены дополнительные дорожки с диаметрально противоположными выступами, имеющие два механизма фиксации, расположенные оппозитно друг другу. 4 ил. и 23 каждый имеют на окружной поверхности по две дорожки 26, 27 и 28, 29 соответ- 3 ственно, Дорожка 26 на диске 22 и дорожка

28 на диске 23 имеют на окружной поверхности по две диаметрально противоположные канавки. Дорожка 27 на диске 22 и дорожка 29 на диске 23 имеют на окружной 2 . поверхности по два диаметральных противоположных выступа. Диски 22 и 23 размещены на концентричных валах 8 и 9 оппозитно друг другу и по разные стороны дифференциального механизма 21. На периферийных участках двуплечих рычагов 24 0© и 25 размещены ролики 30 — 33. Двуплечий О рычаг 24 размещен в корпусе 1 с возможно- (д) стью качания вокруг оси 34 и одновремен- и ного взаимодействия роликов 30 и 31 с дисками 23 и 22 по дорожкам 28 и 26 соответственно. Двуплечий рычаг 25 размещен в корпусе 1 возможностью качания вокруг оси 35 и одновременного взаимодействия роликов 32 и 33 с дисками 23 и 22 по дорожкам 29 и 27 соответственно, Вал 9 в полости 2 соединяется с аналогичным валом

9 в полости 3 через сателлиты 36 и 37, На1838631 греватель 38, холодильник 39 через вентили

40 и рекуператор 41 соединяются с каналами впуска 18 и выпуска 19.

Роторный двигатель работает следующим образом.

Вращение лопастей передается через концентричные валы 8 и 9, дифференциальному механизму 21 к дискам 22, 23. Один из роликов например 30 рычага 24 западает в канавку на дорожке 28 диска 23, Другой ролик 31 окатывается по окружной поверхности дорожки 26 диска 22. При этом лопасти 4 и 5, размещенные на валу 8, неподвижны отНосительно корпуса 1, à лопасти 6, 7, размещенные на валу 9, вращаются. Одновременно на другом двуплечем рычаге 25 ролик 32 попадает на выступ дорожки 29 диска 23, а другой ролик 33 окатывается по окружной поверхности дорожки

27 диска 22. При попадании ролика 31 в канавку на дорожке 26 ролик 33 накатывается на выступ дорожки 27 диска 22. При этом диск.22 затормаживается. Торможение передается через дифференциальный механизм 21 диску 23, заставляя его вращаться в ту же сторону что и диск 22. При попадании ролика 31 в канавку дорожки 26 и ролика 33 на выступ дорожки 27 происходит смена движения лопастей, Таким образом, механизм синхронизации обеспечивает попеременное движение лопастей 4 — 7, при котором периодически синхронно изменяются объемы рабочих камер 10 — 13 и 14 — 17 в полостях 2 и 3. Объем полости 2 больше объема полости 3. Рабочая среда нагнетается в рабочие камеры 14, 15 и 10, 11 из каналов впуска 18 и выходит из камер 17—

16 и 13, 12 через каналы выпуска 19. В исходном состоянии при равной температуре в камерах двигателя подвижные лопасти 7 и 8 располагаются перпендикулярно неподвижным лопастям 4,.5 фиг.4. Это достигается за счет того. что обьемы попарно соединенных через нагреватель 38 камер

16, 17 и 10, 11 равны объемам камер 14, 15 и 12, 13 попарно соединенными через холодильник 39. Давление, действующее с противоположных сторон подвижных лопастей уравновешено, При нагреве рабочей среды в нагревателе 38 и охлаждении второй части рабочей среды в холодильнике давление в камерах 10, 11 полости 2 будет возрастать, а в камерах 12, 13 уменьшаться. На подвижной лопасти 7 появится вращательный момент, пропорциональный разности температур в нагревателе 38 и холодильнике 39.

Первая часть рабочей среды содержащаяся в камерах 10, 11 и 14, 15 будет стремиться занять максимально возможный объем.

5 Это достигается тем, что рабочая среда из сокращающихся камер 16, 17 вытесняется через нагреватель в объемы камер 10, 11.

Вторая часть рабочей среды, охлаждаясь, из камер 13, 12 полости 2 переходит в камеры

17, 16 полости 3. Общий обьем второй части рабочей среды сокращается. Проходя по инерции мертвую зону рабочие лопасти перекрывают впускные 18 и выпускные 19 каналы, препятствуя смешиванию рабочей

15 среды обеих частей. Далее обе части рабочей среды меняют свое положение — нагретая часть охлаждается, а охлажденная нагревается. Весь цикл повторяется. При этом рабочие среды проходят через камеры, 20 нагреватель, рекуператор и холодильник по замкнутому контуру в одном направлении.

Полость 3 выполняет функцию. компрессора, а полость 2 пневмодвигателя, Вентили

40 регулируют скорость прохождения рабо25 чей среды через нагреватель, плавно изменяют вращательный момент выходного вала.

Предлагаемый двигатель может работать в качестве газотурбинного двигателя, 30 при этом камера внешнего сгорания (нагреватель) заменяется на камеру внутреннего сгорания по типу газотурбинных двигателей, а холодильник заменяется свободным выходом газов.

Формула изобретения

Роторный двигатель, содержащий корпус, две полости с размещенными в них нэ концентричных валах лопастями с образо40 ванием рабочих камер, механизм синхронизации движения лопастей, включающий выходной вал, кинематически связанный посредством дифференциального механизма с концентричными валами, два диска, 45 каждый из которых имеет на окружной поверхности две диаметрально противоположные канавки, и элементы фиксации дисков, выполненные в виде двуплечего рычага с роликами на периферийных участках, 50 отличающийся тем,чтонадисках выполнены дополнительные дорожки с диаметрально противоположными выступами, имеющие, как минимум, двэ механизма фиксации, расположенные оппозитно друг дру55 „.

1838631

1838631

1838631

М У

1У Ф

Составитель В.Окатьев

Техред М.Моргентал Корректор B.Ïåòðàø

Ре(актор Т.Горячева

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

За аз 2916 Тираж Подписное

BHNMllN Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/Ь