RU2067677C1

RU2067677C1 - Axial-piston machine

Info

Publication number: RU2067677C1
Application number: RU93019804A
Authority: RU
Inventors: Г. Те; Ю.В. Богачев
Original assignee: Те Геня
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; axial-piston machines, mainly axial-piston internal combustion engines. SUBSTANCE: machine has housing 1, coaxial opposite cylinders 2 with movable sleeves 3 installed inside and connected with heads 4 and pistons 5 connected to each other and placed in bushings 3 to form variable-displacement opposite chambers. Pistons 5 and heads 4 with sleeves 3 move in opposite directions. Movement of pistons 5 is converted into rocking of triangular lever 13 by means of bell-crank 18 and hinged tie-rod 12, and movement of sleeves 3, by means of hinge link 17 coupled with lever 13. Rocking of triangular lever 13 is converted into rotation of crankshaft 8 by means of connecting rod unit 11. Shaft 8 can be installed coaxially with cylinders 2 or in parallel with cylinders. EFFECT: enhanced reliability of operation, reduced cost of production and service, reduced cross dimensions of machine. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к аксиально-поршневым машинам, преимущественно двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to the field of engineering, namely to axial piston machines, mainly internal combustion engines.

Известна аксиально-поршневая машина, содержащая соосные оппозитные цилиндры с размещенными в них поршнями, связанными между собой и соединенными с качающейся шайбой, установленной на Z-образном кривошипном валу (1). Known axial piston machine containing coaxial opposed cylinders with pistons placed in them, interconnected and connected to a swinging washer mounted on a Z-shaped crank shaft (1).

Недостатками аналога являются малая надежность работы механизма и значительная стоимость производства из-за соблюдения высокой точности изготовления механизма машина, а также сравнительно большие габариты машины. The disadvantages of the analogue are the low reliability of the mechanism and the significant cost of production due to the high precision manufacturing mechanism of the machine, as well as the relatively large dimensions of the machine.

Известна аксиально-поршневая машина, содержащая корпус, соосные оппозитные цилиндры с размещенными в них втулками, головки, поршни, связанные между собой и расположенные во втулках с образованием оппозитных камер переменного объема, кривошипный вал с шатунной шейкой и установленной на ней кривошипной втулкой, снабженной шатунным узлом, шарнирную тягу, и треугольный рычаг, размещенный в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения кривошипной втулки и установленный на оси качания, расположенной в одной из его вершин, причем первое плечо треугольного рычага соединено с шарнирной тягой, связанной с поршнями, а второе его плечо с шатунным узлом кривошипной втулки (2). Known axial piston machine comprising a housing, coaxial opposed cylinders with bushings housed therein, heads, pistons interconnected and disposed in the bushings to form opposed opposed chambers, a crank shaft with a crank pin and a crank bush mounted thereon equipped with a connecting rod node, articulated traction, and a triangular lever located in a plane perpendicular to the plane of rotation of the crank sleeve and mounted on a swing axis located in one of its vertices, the first ple cho of the triangular lever is connected to the articulated rod connected with the pistons, and its second shoulder with the connecting rod assembly of the crank bush (2).

Недостатками прототипа являются значительные его габариты в поперечной плоскости, а также недостаточная надежность работы механизма преобразования движения поршней. The disadvantages of the prototype are its significant dimensions in the transverse plane, as well as the insufficient reliability of the mechanism for converting the movement of pistons.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение поперечных габаритов. The aim of the invention is to increase reliability and reduce lateral dimensions.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая машина снабжена шарнирным звеном и установленным в корпусе линейным двуплечим рычагом, втулки связаны между собой и выполнены подвижными с возможностью перемещения в противофазе с поршнями, а треугольный рычаг расположен в районе головки одного из цилиндров, причем первое плечо линейного рычага соединено с шарнирно с поршнями, второе его плечо с шарнирной тягой, а подвижные втулки соединены при помощи шарнирного звена с первым плечом треугольного рычага в месте, расположенном между его соединением с шарнирной тягой и осью качания рычага. This goal is achieved by the fact that the proposed machine is equipped with a hinge link and a linear two-arm lever mounted in the housing, the bushings are interconnected and made movable with the ability to move in antiphase with pistons, and the triangular lever is located in the region of the head of one of the cylinders, and the first shoulder of the linear lever pivotally connected to the pistons, its second arm is hinged, and the movable bushings are connected via a pivot link to the first arm of the triangular lever in a place located between A connection to the hinge rod and the lever swing axis.

Цель достигается также тем, что кривошипный вал машины может быть установлен соосно с цилиндрами. The goal is also achieved by the fact that the crank shaft of the machine can be installed coaxially with the cylinders.

Цель достигается тем, что шатунный узел машины может быть выполнен в виде пары шатунов со сферическими шарнирами, расположенных параллельно и соединенных одними концами между собой и с плечом рычага, а другими с кривошипной втулкой с образованием параллелограммного шарнирного механизма. The goal is achieved in that the connecting rod assembly of the machine can be made in the form of a pair of connecting rods with spherical joints located in parallel and connected at one end to each other and to the lever arm, and the other with a crank bush with the formation of a parallelogram articulated mechanism.

На фиг. 1 представлена принципиальная кинематическая схема предлагаемой поршневой машины; на фиг. 2 вариант выполнения шатунного узла. In FIG. 1 presents a schematic kinematic diagram of the proposed piston machine; in FIG. 2 embodiment of the connecting rod assembly.

Машина содержит корпус 1, соосные оппозитные цилиндры 2 с размещенными в них подвижными втулками 3, скрепленными с головками 4, поршни 5, связанные между собой, например, при помощи шатунных тяг 6, и установленные во втулках 3 с образованием оппозитных камер 7 переменного объема, кривошипный вал 8 с шатунной шейкой 9, установленную на ней кривошипную втулку 10, снабженную шатунным узлом 11, шарнирную тягу 12, треугольный рычаг 13 с плечами 14 и 15, установленный на оси 16 качания, шарнирное звено 17 и линейный двуплечий рычаг 18 с плечами 19 и 20. Первое плечо 14 рычага 13 соединено со вторым плечом 20 рычага 18 при помощи шарнирной тяги 12, второе плечо 15 рычага 13 с шатунным узлом 11, а первое плечо 19 рычага 18 соединено с шатунными тягами 6 поршней 5. Подвижные втулки 3 связаны между собой, например, при помощи тяги 21 и соединены с первым плечом 14 рычага 13 при помощи шарнирного звена 17. The machine comprises a housing 1, coaxial opposed cylinders 2 with movable sleeves 3 housed therein, fastened to the heads 4, pistons 5, interconnected, for example, using connecting rods 6, and installed in the sleeves 3 to form opposed chambers 7 of variable volume, a crank shaft 8 with a connecting rod neck 9, a crank sleeve 10 mounted on it, provided with a connecting rod assembly 11, a link rod 12, a triangular lever 13 with arms 14 and 15, mounted on the swing axis 16, an articulated link 17 and a linear two-arm link 18 with arms 19 and 20. First shoulder 14 the lever 13 is connected to the second shoulder 20 of the lever 18 using the hinge rod 12, the second shoulder 15 of the lever 13 with the connecting rod assembly 11, and the first shoulder 19 of the lever 18 is connected to the connecting rod rods 6 of the pistons 5. The movable bushings 3 are interconnected, for example, by rods 21 and are connected to the first shoulder 14 of the lever 13 using the articulated link 17.

Кривошипный вал 8 может быть установлен соосно с цилиндрами 2. The crank shaft 8 can be installed coaxially with the cylinders 2.

Шатунный узел 11 может быть выполнен, например, в виде пары шатунов 22 со сферическими шарнирами 23, расположенных параллельно, соединенных одними концами с плечом 15 рычага 13, а другими с кривошипной втулкой 10 с образованием параллелограммного шарнирного механизма. The connecting rod assembly 11 can be made, for example, in the form of a pair of connecting rods 22 with spherical joints 23 located in parallel, connected at one end with a shoulder 15 of the lever 13, and the other with a crank bush 10 with the formation of a parallelogram articulated mechanism.

Поршневая машина работает следующим образом. Поршни 5 и головки 4, скрепленные со втулками 3, перемещаются возвратно-поступательно в противоположных направлениях. Движение поршней 5 преобразуется в качание рычага 13 посредством рычага 18 и шарнирной тяги 12. Перемещение втулок 3 передается рычагу 13 при помощи шарнирного звена 17. Качание рычага 13, в свою очередь, преобразуется во вращение кривошипного вала 8 при помощи шатунного узла 11. The piston machine operates as follows. Pistons 5 and heads 4, bonded to bushings 3, move reciprocally in opposite directions. The movement of the pistons 5 is converted into a swing of the lever 13 by means of the lever 18 and the articulated rod 12. The movement of the bushings 3 is transmitted to the lever 13 by means of the articulated link 17. The swing of the lever 13, in turn, is converted into rotation of the crank shaft 8 by means of the connecting rod assembly 11.

При расположении оси вала 8 в районе оси цилиндров 2 или соосно с ней возможно достижение минимальных габаритов машины в поперечной ее плоскости. When the axis of the shaft 8 is located in the region of the axis of the cylinders 2 or coaxially with it, it is possible to achieve the minimum dimensions of the machine in its transverse plane.

Выполнение механизма преобразования машины в виде простых кинематических звеньев, не требующих при их изготовлении сборке механизма соблюдения высокой точности, позволяет повысить надежность работы машины и снизить стоимость ее изготовления. The implementation of the machine transformation mechanism in the form of simple kinematic units that do not require the assembly of a high accuracy mechanism during their manufacture can improve the reliability of the machine and reduce the cost of its manufacture.

Кроме того, одновременное перемещение поршней и головок, то есть рабочих органов машины, позволяет при неизменном рабочем объеме машины снизить величину угловых перемещений рычагов и уменьшить силы реакции, в частности, в цилиндропоршневой группе. In addition, the simultaneous movement of the pistons and heads, that is, the working bodies of the machine, allows for a constant working volume of the machine to reduce the angular displacements of the levers and to reduce the reaction forces, in particular, in the cylinder-piston group.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность машины, снизить ее себестоимость и уменьшить поперечные ее габариты, что позволяет использовать ее в качестве авиационного двигателя. Thus, the present invention improves the reliability of the machine, reduce its cost and reduce its transverse dimensions, which allows it to be used as an aircraft engine.

Claims

1. Axial-piston machine, comprising a housing, at least two coaxial opposed cylinders with bushings located therein, heads, pistons interconnected and located in the bushings to form opposed opposed chambers of variable volume, a crank shaft with a crank pin and mounted on it a crank bush equipped with a connecting rod assembly, an articulated rod and a triangular lever located in a plane perpendicular to the plane of rotation of the crank bush and mounted on a swing axis located at one of its vertices m, the first shoulder of the triangular lever is connected to the hinge rod connected with the pistons, and its second shoulder with the connecting rod assembly of the crank sleeve, characterized in that it is equipped with a pivot link and a linear two-arm lever mounted in the housing, the bushings are interconnected and made movable in antiphase with pistons, and the triangular lever is located in the region of the head of one of the cylinders, with the first shoulder of the linear lever pivotally connected to the pistons, its second shoulder with articulated traction, and the movable bushings connected by means of an articulated link with the first shoulder of the triangular lever in a place located between its connection with the articulated rod and the swing axis of the lever.

2. The machine according to p. 1, characterized in that the crank shaft is mounted coaxially with the cylinders.

3. The machine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the connecting rod assembly is made in the form of a pair of connecting rods with spherical joints located in parallel and connected at one end with a lever arm and the other with a crank sleeve to form a parallelogram articulated mechanism.