Поршневой двигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 1 п 442610 Союз Севетскик Социалистических Респчблик(31) Р 1817123.8юллетень33 Государственный комитет Совета Министров СССР 3) УДК 621-127:621,4-127 (088.8) по делам нзобретени и открытий Дата опубликования описания 25 04 7(72) Автор изобретени Иностранецерманн Папст(Ф 71) Заявите 4) ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛ е.Таковы е соединение выполневала между радиальнаклонными шайбами, а имеют коробчатую ы утоплены в полости а каждая наклонная цом силового вала при Подвижное шлицево но на участке силового ными подшипниками и а качающиеся кольц форму. Шаровые опор качающегося кольца, шайба соединена с тор помощи болтов,61) Зависимый от патента Изобретение относится к двигателестроению.Известны поршневые двигатели преимущественно внутреннего сгорания, содержащие неподвижный блок с расположенными по 5 окружности цилиндрами, в центре которого размещен силовой вал, установленный в радиальных подшипниках и несущий по торцам блока наклонные шайбы с качающимися кольцами, зафиксированными от проворота 10 относительно блока и снабженными шаровыми опорами и сферическими замками для головок шатунов, связанных с поршнями.Описываемый двигатель отличается от известных тем, что силовой вал выполнен полым 15 и соединен при помощи подвижного шлицевого соединения с валом отбора мощности меньшего диаметра, чем силовой вал, а радиальные подшипники последнего размещены на участке, ограниченном шайбами, и имеют опорные кольца, выполненные в блоке. Кроме того, описываемый двигатель отличается от известных также тем, что качающееся кольцо зафиксировано в блоке цилиндров при помощи концентрично установленной относительно силового вала втулки, соединенной торцовыми кулачками с блоком и имеющей осевые канавки для тел качения, заключенных в сепараторе и установленных в канавках, выполненных на качающемся кольое выполнение двигателя обеспечивает п шение эксплуатационной надежности.На фиг. 1 изображен описываемый поршневой двигатель внутреннего сгорания, разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 - наклонная шайба и качающееся кольцо (варианты выполнения); на фиг. 5 - втулка для фиксирования качающегося кольца относительно блока цилиндров; на фиг. 6 - вид по стрелке Б на фиг. 5; на фиг. 7 - схема двигателя и распределение усилий на его основные элементы; на фиг. 8 - поршневой двигатель в разрезе (вариант выполнения),Поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит блок 1 цилиндров 2, в каждом из которых движется один или пара поршней 3. Шесть цилиндров 2 выполнены в блоке 1 по окружности и расположены вокруг силового вала 4. Вал выполнен полым и имеет относительно большой диаметр и небольшую толщи10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ну стенок. Он установлен в двух радиальных подшипниках о, расположенных на участке вала 4 между жестко связанными с ним наклонными шайбами 6, размещенными по торцам блока 1 (см. фиг. 1 и 7). Подшипники 5 имеют опорные кольца 7, выполненные в блоке 1. Вал 4 может изготавливаться из сплавов легких металлов (например, алюминия, магния, титана и др.) .Так как двигатель выполнен с расходящимися поршнями 3, то на подшипники 5 действуют только радиальные силы (см. фиг. 7), а изгибающий момент вала 4 будет примерно постоянным по всей его длине вследствие близкого расположения наклонных шайб 6 и подшипников 5.Каждая наклонная шайба 6 соединена с торцом 8 вала 4 при помощи болтов 9.1-1 а участке вала 4 между подшипником 5 и шайбой 6 установлена перегородка 10, которая при помощи подвижного шлицевого соединения 11 связана с валом отбора мощности 12, 11 оследний выполнен значительно меньшего диаметра, чем силовой вал 4, и размещен с зазором в торце 8, благодаря чему вибрации от вала 4 не передаются на вал отбора мощности 12. 10 днако вал 12 может соединяться шлицевым соединением и с торцом 8). Для центрирования наклонной шаибы 6 на торце 8 выполнен бурт 13.В наклонной шаиое 6 против цилиндров 2 установлено качающееся кольцо 14, зафиксированное от проворота относительно блока 1 при помощи втулки 15, кольца 16 с осевыми канавками, шариков 17, которые снабжены сепаратором 18 и установлены в канавках 19 кольца 14. Втулка 15 соединена при помощч торцовых кулачков 20 с блоком 1, а в смещенные относительно кулачков 20 канавки 21 втулки входят кулачки кольца 16, Втулка 15 и кольцо 16 установлены концентрично относительно вала 4 и образуют между качающимся кольцом 14 и блоком 1 карданное соединение. Кулачки 20 могут иметь криволинейные торцовые поверхности (см. фиг. 6) для обеспечения требуемой степени свободы в радиальном направлении. Втулка 15 и кольцо 16 могут быть выполнены в виде одной детали.Так как шарики 17 размещены в канавках кольца 16, фиксированного от проворота относительно блока 1, и в канавках 19 качающегося кольца 14, то последнее также фиксировано от проворота относительно блока 1, а сепаратор 18 может совершать только кача- тельное движение относительно центра 22 и доходить до упорного кольца 23. Вместо упорного кольца 23 могут быть выполнены регулируемые упоры, однако центр 22 должен лежать в плоскости качения кольца 14.Кольцо 14 выполнено коробчатой формы и может быть изготовлено из двух элементов, которые должны быть жестко соединены один с другим, например, сваркой. кольцо, изображенное на фиг. 3, изготовлено из трех элементов: диска 24 и двух колец 25 и 26 разного диаметра, Полость 27 кольца 14 можег быть закрыта одной или несколькими крышками 28, которые могут привариваться.Так как кольцо 14 выполнено полым, то шаровые опоры 29 для шатунов 30 утоплены в полости 27 качающегося кольца 14. Точки качения шатунов 30 находятся в плоскости качения кольца 14, в связи с чем обеспечивается их синусоидальное движение независимо от жесткости работы двигателя. Этим также предотвращается заклинивание шариков 17 в канавках колец 14 и 16.При коробчатой форме кольца 14 уменьшаются деформации как в продольном, так и в радиальном направлении, и кроме того, уменьшаются габариты двигателя.Для предотвращения радиальных удлинений кольца 14 шайба 6 имеет дополнительное кольцо 31, которое также связано с кольцом 14. Для уменьшения инерционных сил кольцо 14 может быть изготовлено из сплавов легких металлов (алюминия, магния, титана и др.). Одновременно для повышения точности сборки кольцо 14 с канавками 19 и кольцо 16 могут отливаться и обрабатываться как одна деталь с последующим разделением по окончании механической обработки.Между шайбой 6 и кольцом 14 размещены роликовые подшипники. Подшипники выполнены однорядными и установлены в общих обоймах (см. фиг. 1), Ролики 32 расположены в шахматном порядке между обоймами. Подшипники могут быть выполнены двухрядными (см. фиг, 3) и с шариковыми телами качения 33 (см, фиг, 4). Однако эти подшипники лучше устанавливать на двигателях большой мощности. Шаровые опоры 29 шатунов 30 выполнены полыми с цилиндрическими основаниями. В опорах 29 предусмотрены отверстия 34, они выполнены в таком месте сферы, чтобы при нахождении поршней 3 в верхней мертвой точке соединять полость 35, подключенную к магистрали системы смазки, с каналом 36 подачи масла шатуна 30 к поршню 3. Поэтому при движении поршня 3 к нижней мертвой точке находящееся в канале 36 масло под действием инерционных сил направляется к местам смазки, в то время как при обратном ходе канал 36 перекрывается опорой 29 и масло из канала 36 не может попасть в полость 35, Масло попадает в полость 35 через отверстие 37 кольца 14, снабженного сдвоенным диафрагменным клапаном 38, полость которого соединена с магистралью системы смазки.Сферические замки 39 головок 40 шатунов 30 закреплены в кольце 14 при помощи кольцевых замков 41 (см. фиг. 3).В двигателе, изображенном на фиг. 8, фиксирование качающегося кольца относительно блока 1 осуществляется с помощью конических шестерен, первая из которых жесткосвязана с блоком 1, а вторая - с качающимся кольцом 14. Предмет изобретения1. Поршневой двигатель преимущественно внутреннего сгорания, содержащий неподвижный блок с расположенными по окружности цилиндрами, в центре которого размещен силовой вал, установленный в радиальных подшипниках и несущий по торцам блока наклонные шайбы с качающимися кольцами, зафиксированными от проворота относительно блока и снабженными шаровыми опорамч и сферическими замками для головок шатунов, связанных с поршнями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, силовой вал выполнен полым и соединен при помощи подвижного шлицевого соединения с валом отбора мощности меньшего диаметра, чем силовой вал, а радиальные подшипники последнего размещены на участке, ограниченном шайбами, и имеют опорные кольца, выполненные в блоке. 2. Двигатель по и. 1, отличающийсятем, что подвижное шлицевое соединение выполнено на участке силового вала между радиальными подшипниками и наклонными 5 шайбами.3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что качающиеся кольца име.от коробчатую форму.4. Двигатель по пп.и 3, отлич ающий ся тем, что шаровые опоры утоплены в полости качающегося кольца.5. Двигатель по пп. 1 - 4, отлича ющийся тем, что каждая наклонная шайба соеди.иена с торцом силового вала пои помощи бол тов.6. Двигатель чо пп, 1 - 5, о т л и ч а ю щ и йся тем, что качающееся колцо зафиксировано в блоке цилпнгпов при помощи коппеп трично установленной относ; тельно силового 20 вала втулки, соединенной торцовыми кулачками с блоком и имеющей осевые канавки для тел качения, зак,тюченных в сепаратор и размещенных в канавках, выполненных на качающемся кольце.442610 Составитель Л, СинайТехред В, Рыбакова Редактор Н. Вирко Корректор Н. Учакина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1040/3 Изд.484 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5