Шаровая машина

Шаровая машина

Реферат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности в автомобилестроении.

Известны компрессорные установки для нагнетания воздуха и других газов.

Известна шаровая машина, состоящая из корпуса, рабочей камеры, поршней, средств перемещения поршней, нагнетательного и всасывающего патрубков, клапанов (SU 1629624 A1, 23.02.1991).

Ее недостатком является пониженный коэффициент полезного действия из-за ухудшения уплотнения между рабочими поршнями и стенками рабочих камер в процессе эксплуатации.

Задачей и техническим результатом данного устройства является стабилизация величины коэффициента полезного действия.

В данном устройстве указанный технический результат достигается тем, что шаровая машина, состоящая из корпуса, рабочей камеры, поршней, средств перемещения поршней, нагнетательного и всасывающего патрубков, клапанов согласно изобретению имеет рабочую камеру с эластичной уплотнительной обоймой и расположенными в ней запирающим и нагнетательным шарами и средствами воздействия на них, выполненными с возможностью сжатия рабочего тела в рабочей камере, образованной между неподвижным запирающим шаром и передвигаемым нагнетательным шаром, а также возможностью обмена функциями, выполняемыми шарами, после перемещения запирающего шара по обводному каналу в позицию нагнетательного шара.

Сущность предлагаемого устройства показана на чертеже, где дан общий вид шаровой машины.

Шаровая машина состоит из корпуса 1, который образует цилиндрическую рабочую камеру 2, направляющую 3 для ползуна-толкателя 4, обойму 5 шарового движителя 6, обводной канал 7, нагнетательный патрубок 8, всасывающее окно 9, кронштейн 10, П-образного упорного рычага 11.

В цилиндрическую рабочую камеру 2 установлена уплотнительная обойма 12 из упругого износостойкого эластичного материала, например капрона. В верхнюю часть обводного канала 7 установлена армирующая вставка 13 из аналогичного материала. В цилиндрической рабочей камере 2 расположены запирающий рабочий шар 14 и нагнетательный рабочий шар 15, выполняющий функцию поршня шаровой машины. Ползун-толкатель 4 выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вперед под воздействием шарового движителя, шарошестерня 16 с передаточными шарами 17 которого вращается по часовой стрелке от вала 18 и назад - посредством возвратной пружины 19. Причем не все лунки 20 шарошестерни 16 заполнены передаточными шарами 17, так что при их отсутствии прекращается воздействие шарового движетеля по перемещению шарового ползуна-толкателя 4 вперед, так как передаточные шары 17 не попадают в лунки 21 ползуна-толкателя 4 и при этом ничего не удерживает последний от возврата назад в исходное положение под действием возвратной пружины 19. Упорный рычаг 11 выполнен с возможностью фиксирования запирающего рабочего шара 14 при его повороте под воздействием ползуна-толкателя 4 и высвобождении шара 14 при попадании другого конца упорного рычага 11 в паз 22 ползуна-толкателя 4 при верхнем положении последнего, что осуществляется под воздействием пружины 23 упорного рычага 11.

В нагнетательном патрубке 6 установлен нагнетательный клапан 24, подпружиненный пружиной 25.

Работа шаровой машины осуществляется следующим образом.

Шарошестерня 16 шародвижителя вращается по часовой стрелке с постоянной скоростью. Ее передаточные шары 17 попадают в лунки 21 ползуна-толкателя 4. При этом последний перемещается вверх, проталкивая нагнетательный рабочий шар 15 вдоль цилиндрической рабочей камеры 2. Запорный рабочий шар 14 удерживается в верхнем положении П-образным упорным рычагом 11. Находящееся между запорным 14 и нагнетательным 15 рабочими шарами рабочее тело сжимается. Нагнетательный клапан 24 открывается и выпускает рабочее тело через нагнетательный патрубок 6. После подъема нагнетательного рабочего шара 15 выше нагнетательного патрубка 8 давление в нижней части цилиндрической рабочей камеры 2 падает и нагнетательный клапан 24 закрывается. При этом растет давление рабочего тела в верхней части цилиндрической рабочей камеры 2. В этот момент нижний конец упорного рычага 11 попадает в паз 22 ползуна-толкателя 4, упорный рычаг 11 под воздействием пружины 23 поворачивается и высвобождает запорный рабочий шар 14. Под действием сжатого рабочего тела последний выталкивается в обводной канал 7, по которому перемещается в нижнюю часть камеры 2, превращаясь в нагнетательный рабочий шар 15, а бывший нагнетательный шар 15 становится запорным рабочим шаром 14.

К этому времени все передаточные шары 17 шарошестерни 16 выходят из лунок 21 ползуна-толкателя 4 и он под воздействием возвратной пружины 19 возвращается вниз в исходное положение. К этому времени прилетевший по обводному каналу 7 бывший запорный шар 14 падает на верхний конец ползуна-толкателя 4 и превращается в нагнетательный рабочий шар 15. Рабочее тело через всасывающее окно 9 подается в цилиндрическую рабочую камеру 2.

При дальнейшем вращении шарошестерни 16 ее передаточные шары 17 попадают в лунки 21 ползуна-толкателя 4 и он проталкивает нагнетательный рабочий шар 15 по цилиндрической рабочей камере 2, выдавая следующую порцию сжатого рабочего тела через нагнетательный патрубок 25.

Шаровая машина, состоящая из корпуса, рабочей камеры, поршней, средств перемещения поршней, нагнетательного и всасывающего патрубков, клапанов, отличающаяся тем, что она имеет рабочую камеру с эластичной уплотнительной обоймой и расположенными в ней запирающим и нагнетательным рабочими шарами и средствами воздействия на них, выполненными с возможностью сжатия рабочего тела в рабочей камере, образованной между неподвижным запирающим шаром и передвигаемым нагнетательным шаром, а также с возможностью обмена функциями, выполняемыми шарами, после перемещения запирающего шара по обводному каналу в позицию нагнетательного шара.