Роторный двигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1838631 АЗ 1/00 5)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Сущность изобретения; в дразмещены на концентричныхсти с образованием рабочих книзм синхронизации движен льство С 18/00, 19 ух полвалахамер, Мя лоп тях па- ха- тей ОО 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 двуплечими 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 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. и 23 каждый имеют на окружной поверхности по две дорожки 26, 27 и 28, 29 соответственно, 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 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 и 25 размещены ролики 30 - 33, Двуплечий рычаг 24 размещен в корпусе 1 с возможностью качания вокруг оси 34 и одновременного 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, На 1838631греватель 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, а 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 попарносоединенных 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 изсокращающихся 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 "0 17, 16 полости 3. Общий обьем второй частирабочей 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 позамкнутому контуру в одном направлении.Полость 3 выполняет функцию. компрессора, а полость 2 пневмодвигателя, Вентили 40 регулируют скорость прохождения рабо 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.35Формула изобретенияРоторный двигатель, содержащий корпус, две полости с размещенными в них нэконцентричных валах лопастями с образо 40 ванием рабочих камер, механизм синхронизации движения лопастей, включающийвыходной вал, кинематически связанныйпосредством дифференциального механизма с концентричными валами, два диска,45 каждый из которых имеет на окружной поверхности две диаметрально противоположные канавки, и элементы фиксациидисков, выполненные в виде двуплечего рычага с роликами на периферийных участках,50 отличающийся тем,чтонадискахвыполнены дополнительные дорожки с диаметрально противоположными выступами,имеющие, как минимум, двэ механизма фиксации, расположенные оппозитно друг дру 55 гу, 1 В 38631.Петра ш орре ва Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 2916 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/Ь