Поршневой двигатель

Поршневой двигатель

Реферат

 

Использование: в машиностроении, а именно при проектировании поршневых машин - двигателей, насосов компрессоров. Сущность изобретения: поршневой двигатель с оппозитно расположенными цилиндрами с поршнями, выходным валом с зубчатыми колесами, зубчатыми рейками - штоками и муфтами свободного хода снабжен дополнительным зубчатым колесом, а штоки - дополнительными рейками. Причем зубчатые колеса установлены на выходных валах посредством муфт свободного хода с образованием зубчатого зацепления с рейками поршневых пар, а дополнительное колесо установлено на оси, перпендикулярной выходному валу, с образованием зубчатого зацепления с дополнительными рейками соседних поршневых пар. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования поршневых машин двигателей, насосов, компрессоров.

Известен поршневой двигатель, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, кинематически связанными с валами посредством муфт и синхронизирующих передач [1] Данный двигатель имеет сложную конструкцию и невысокую надежность.

Наиболее близким к изобретению является поршневой двигатель, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, попарно соединенными штоками, выходной вал с зубчатыми колесами, зубчатые рейки, размещенные на гранях штоков и кинематически связанные с выходным валом, и муфты свободного хода [2] Этот двигатель имеет большие габариты и сложную конструкцию.

Задачей, решаемой с помощью изобретения, является создание поршневого двигателя, имеющего небольшие габариты, простую и надежную конструкцию.

Данная задача достигается за счет усовершенствования кинематических связей поршни валы, что позволяет сделать конструкцию компактной и надежной.

На фиг.1 изображен поршневой двигатель; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Поршневой двигатель содержит оппозитно расположенные цилиндры 1 с поршнями 2, 3, соединенными попарно штоками прямоугольного поперечного сечения. На гранях штоков, расположенных друг к другу под углом 90^о, размещены зубчатые рейки 4. Посредством реек 4 поршень 2 связан с зубчатым колесом 5, а поршень 3 с другим зубчатым колесом (условно не показано). Оба эти колеса установлены на выходном валу 7 посредством муфт 8, 9 свободного хода. Боковыми зубчатыми рейками своих штоков поршни 2, 3 связаны с зубчатым колесом 10, расположенным на оси 11, перпендикулярной выходному валу 7.

Поршневой двигатель работает следующим образом.

Поршень 2 при своем движении под действием рабочей среды своим штоком с рейкой 4 воздействует на колесо 5, муфту 8 свободного хода и выходной вал 7, приводя его во вращение. При движении в противоположном направлении механическая энергия от поршня 3 передается через зубчатое колесо 10, зубчатое колесо (условно не показанное на валу 7), муфту 9 свободного хода на вал 7.

Линейные возвратно-поступательные движения соседних парных поршневых групп противоположны по направлению и попеременно обеспечивают вращение вала в одном направлении. Крайнему левому положению одной поршневой группы пары соответствует крайнее правое положение соседних поршневых пар и наоборот (фиг.2).

Данная кинематическая схема получается более компактной с уменьшенным числом деталей. В конструкции отсутствуют громоздкие промежуточные валы. Все перечисленное существенно уменьшает момент инерции, обеспечивает уменьшение износа деталей, в первую очередь муфт свободного хода, а также обеспечивает более легкий запуск двигателя.

Формула изобретения

ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий оппозитно расположенные цилиндры с поршнями, попарно соединенными штоками, выходной вал с зубчатыми колесами, зубчатые рейки, размещенные на гранях штоков и кинематически связанные с выходным валом, и муфты свободного хода, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным зубчатым колесом, а штоки дополнительными зубчатыми рейками, размещенными на обращенных друг к другу боковых гранях, причем зубчатые колеса установлены на выходном валу посредством муфт свободного хода с образованием зубчатого зацепления с рейками поршневых пар, а дополнительное зубчатое колесо установлено на оси, перпендикулярной выходному валу, с образованием зубчатого зацепления с дополнительными рейками соседних поршневых пар.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2