ПОРШНЕВАЯ МАШИНА
PISTON MACHINE

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым машинам, а именно к крейцкопфным, и может быть использовано в криогенераторах, двигателях внешнего сгорания, тепловых насосах.
Известна крейцкопфная поршневая машина, содержащая рабочий цилиндр с размещенным в нем поршнем, крейцкопф с цилиндрической опорной поверхностью, установленный в цилиндрической направляющей и соединенный с поршнем, выходной вал, связанный кинематически с крейцкопфом, и механизм газораспределения с впускным и выпускным запорными органами, расположенными в рабочем цилиндре, которая снабжена кривошипом и крейцкопфной втулкой, установленной между поверхностью цилиндрической направляющей и опорной поверхностью крейцкопфа. Втулка соединена с кривошипом посредством шарового шарнира, а кривошип связан с выходным валом. Патент Российской Федерации №2028479, МПК: 6 F01B 9/02, 1995 г.
Известна поршневая машина, содержащая картер и установленный в нем рабочий вал, имеющий кривошип с эксцентричным каналом, в котором установлен дополнительный вал с выступающим из канала участком, кинематически связанный с поршнями, размещенными в крестообразно расположенных цилиндрах и имеющими штоки с закрепленными на них крейцкопфами, установленными в направляющих, выполненных в расположенных в картере опорах, в которой дополнительный вал установлен в канале посредством подшипников, а его выступающий участок выполнен консольным и снабжен спаренным эксцентриком, взаимодействующим с крейцкопфами. Авторское свидетельство №1091649, МПК: 6 F01B 9/02, 1997 г.
Аналоги представляют собой сложные кинематические схемы, имеют значительные габариты, сложны в конструктивном выполнении.
Известна поршневая машина, содержащая картер с цилиндром, в котором установлен поршень, сочлененный рычажной системой с крейцкопфом, служащим противовесом и имеющим направляющую, установленную в нижней части картера, крейцкопф посредством шатуна соединен с коленчатым валом. При работе машины вращательное движение коленчатого вала преобразуется в возвратно-поступательное движение крейцкопфа, который служит противовесом поршню. Авторское свидетельство №905499, МПК: 6 F01B 9/00, 1982 г. Прототип.
Во время возвратно-поступательного движение поршня и крейцкопфа, при крайних положениях между звеньями рычажной системы образуются то острые, то тупые углы, близкие к критическим углам заклинивания, что приводит к повышенным усилиям в звеньях рычажной системы, к повышенному износу рычагов и их осей, к повышенному расходу энергии.
Данное изобретение устраняет указанные недостатки.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности передачи движения в поршневой машине, снижение усилий в звеньях рычажной системы, снижение износа рычагов и их осей.
Технический результат достигается тем, что в поршневой машине, содержащей картер с цилиндром, в котором установлен поршень, сочлененный рычажной системой с крейцкопфом, служащим противовесом, и имеющим направляющую, установленную в нижней части картера, а крейцкопф соединен посредством шатуна с коленчатым валом, рычажная система выполнена в виде равнобедренной траверсы с направляющими для ползунов, которые посажены на концевые оси двуплечих рычагов, а вторыми концами двуплечие рычаги посредством ползунов соединены с направляющими внутри крейцкопфа.
Сущность изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 представлен продольный разрез поршневой машины, где: 1 - картер; 2 - цилиндр; 3 - поршень; 4 - шток; 5 - равнобедренная траверса; 6 - ползуны; 7 - двуплечие рычаги; 8 - крейцкопф; 9 - направляющая крейцкопфа; 10 - коленчатый вал; 11 - шатун, I - выноска, которая представлена в увеличенном размере на фиг.2. На фиг.2 представлен увеличенный разрез соединения двуплечего рычага 7 и траверсы 5 посредством ползуна 6.
При таком конструктивном решении во время передачи движения от крейцкопфа 8 через двуплечие рычаги 7 к равнобедренной траверсе 5 поршня 3 острые углы между звеньями системы, по сравнению с прототипом, увеличиваются, а тупые углы уменьшаются. При работе машины крейцкопф 8 движется возвратно-поступательно. Вместе с ним движутся ползуны 6, передавая движения концевым осям двуплечих рычагов 7. Аналогичные ползуны 6 передают равнобедренной траверсе 5 движение противофазное движению крейцкопфа 8.