×
10.06.2014
216.012.cf21

Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании поршневых машин объемного действия, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов. Машина состоит из цилиндра 1 с дифференциальным П-образным в продольном сечении поршнем 2 и двумя полостями: 3 - насосная и 4 - компрессорная. Внутренняя часть поршня 2 сопряжена с минимальным зазором с наружной поверхностью П-образной в продольном сечении направляющей части 5 крейцкопфа, который имеет внутреннюю направляющую часть, вдоль которой скользит сам крейцкопф 6, шарнирно соединенный с шатуном 7 кривошипно-шатунного привода машины, и соединенный с поршнем 2 через шток 8. Поршень 2 имеет поршневое уплотнение 9, а направляющая 5 крейцкопфа - уплотнение 10. Канал 11 соединяет внутреннюю полость 12 поршня 2 с линией всасывания. Обратные газовые клапаны 13 и 14 служат для организации работы компрессорной полости 4, а такие же жидкостные клапаны 15 и 16 - для организации работы насосной полости 3. П-образное выполнение поршня и направляющей крейцкопфа позволяет при небольшой длине цилиндропоршневой группы создать длинные уплотнения, что обеспечивает высокую герметичность рабочих полостей и снижение поперечных вибраций, снижающих работоспособность конструкции. 2 ил.
Основные результаты: Машина объемного действия, содержащая картер, цилиндр с размещенным в нем дифференциальным поршнем, соединенным с крейцкопфом, имеющим направляющую часть, и разделяющим цилиндр на верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости, которые соединены с источником и потребителем соответственно газа и жидкости с помощью обратных самодействующих газовых и жидкостных клапанов, отличающаяся тем, что продольные сечения поршня и направляющей крейцкопфа выполнены П-образными с образованием внутренней и наружной цилиндрических поверхностей, причем внутренняя поверхность поршня выполнена в виде ответной части наружной направляющей поверхности крейцкопфа.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании поршневых машин объемного действия, предназначенных для сжатия и подаче потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов.

Известна машина объемного действия, содержащая цилиндр и дифференциальный поршень со штоком, причем нижняя часть цилиндра заполнена жидкостью, а верхняя - газом (см., например, АС СССР №1078126 по заявке 3513877/25-06, кл. F04В 39/06, опубл. 07.03.84, Бюл. №9).

Известна также машина объемного действия, содержащая картер, цилиндр с размещенным в нем дифференциальным поршнем, соединенным с крейцкопфом, имеющим направляющую часть, и разделяющим цилиндр на верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости, которые соединены с источником и потребителем соответственно газа и жидкости с помощью обратных самодействующих газовых и жидкостных клапанов (см. патент РФ №118371, МКИ F04В 19/06 от 20.07.2012).

Недостатком известных конструкций являются большие габариты (растянутость) вдоль оси поршня, что вызывает вибрацию цилиндропоршневой группы в поперечном относительно оси поршня направлении, которая способствует повышению износа и снижению работоспособности конструкции, а также сложности с размещением машины в отсеках мобильных установок, например, в моторном отсеке автомобиля.

Задачей изобретения является повышение работоспособности машины объемного действия и снижение ее габаритов.

Указанная задача решается тем, что продольные сечения поршня и направляющей крейцкопфа выполнены П-образными с образованием внутренней и наружной цилиндрических поверхностей, причем внутренняя поверхность поршня выполнена в виде ответной части наружной направляющей поверхности крейцкопфа.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено продольное сечение цилиндропоршневой группы предлагаемого устройства, а на фиг.2 - то же самое, но с дополнительным устройством для активного охлаждения цилиндра с целью повышения экономичности работы компрессорной полости.

Машина объемного действия (фиг.1) состоит из цилиндра 1 с дифференциальным П-образным в продольном сечении поршнем 2, который делит цилиндр 1 на две полости - 3 (насосную) и 4 (компрессорную). Внутренняя часть поршня 2 сопряжена с минимальным зазором с наружной поверхностью П-образной в продольном сечении направляющей части крейцкопфа 5, который имеет внутреннюю направляющую часть, вдоль которой скользит сам крейцкопф 6, шарнирно соединенный с шатуном 7 кривошипно-шатунного привода машины, и соединенный с поршнем 2 через шток 8. Поршень 2 имеет в верхней части поршневое уплотнение 9, а направляющая крейцкопфа 5 - уплотнение 10, предотвращающее попадание рабочей жидкости из насосной полости 3 в картер кривошипно-шатунного привода (на рисунках не показан). Канал 11 соединяет внутреннюю полость 12 поршня 2 с линией всасывания. Самодействующие обратные газовые клапаны 13 и 14 служат для организации работы компрессорной полости 4, а такие же жидкостные клапаны 15 и 16 - для организации работы насосной полости 3. Кольцевая жидкостная полость 17 соединена с насосной полостью 3 и через нагнетательный жидкостный клапан 15 - с потребителем жидкости.

Машина объемного действия работает следующим образом (фиг.1).

При возвратно-поступательном перемещении крейцкопфа 6, приводимого в движение шатуном 7 от кривошипно-шатунного механизма, происходит изменение объемов компрессорной полости 4 и насосной полости 3, в результате чего газ всасывается в полость 4, сжимается там и нагнетается потребителю газа, а жидкость всасывается в полость 3, сжимается в ней и подается потребителю жидкости.

При этом в машине практически отсутствуют утечки сжатого газа, т.к. даже если он прорвется через кольцевое уплотнение 9, он в течение сравнительно кратковременного времени процесса сжатия и нагнетания не может успеть вытеснить жидкость из узкого протяженного зазора между наружной поверхностью поршня 5 и внутренней поверхностью цилиндра 1, и жидкость, находящуюся в чрезвычайно малом и протяженном зазоре между внутренней поверхностью поршня 2 и наружной поверхностью направляющей 5 крейцкопфа 6.

В то же время жидкость, имеющая динамическую вязкость на порядки большую, чем газ, не может в процессе сжатия и нагнетания преодолеть кольцевое уплотнение 9, а незначительные утечки через гладкую узкую длинную щель между наружной поверхности направляющей 5 крейцкопфа 6 и внутренней поверхностью поршня 2 эвакуируются из подпоршневого пространства через канал 11 в линию всасывания, предотвращая попадание рабочей жидкости в картер машины.

Конструкция, изображенная на фиг.2 работает аналогично вышеописанной. Отличие от последней состоит в том, что рабочая жидкость, имеющая низкую температуру, нагнетается потребителю через полость 17, окружающую цилиндр 1, что приводит к снижению температуры последнего, увеличению количества теплоты, отводимой от газа в процессе сжатия, и, таким образом, повышению КПД машины.

Таким образом, предложенная конструкция машины объемного действия при высокой герметичности рабочих полостей, обеспеченной, прежде всего, большой протяженность уплотняющих щелей вдоль оси цилиндра, имеет габариты цилиндропоршневой группы вдоль оси цилиндра как минимум на длину поршня меньшие, чем у известной конструкции, что повышает ее устойчивость, снижает амплитуду вынужденных колебаний цилиндропоршневой группы, что, в свою очередь, повышает работоспособность конструкции.

Машина объемного действия, содержащая картер, цилиндр с размещенным в нем дифференциальным поршнем, соединенным с крейцкопфом, имеющим направляющую часть, и разделяющим цилиндр на верхнюю компрессорную и нижнюю насосную полости, которые соединены с источником и потребителем соответственно газа и жидкости с помощью обратных самодействующих газовых и жидкостных клапанов, отличающаяся тем, что продольные сечения поршня и направляющей крейцкопфа выполнены П-образными с образованием внутренней и наружной цилиндрических поверхностей, причем внутренняя поверхность поршня выполнена в виде ответной части наружной направляющей поверхности крейцкопфа.
МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ
МАШИНА ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 161-162 из 162.
04.04.2018
№218.016.2eb4

Гибридная машина с тронковым поршнем

Изобретение относится к области энергетических машин и касается гибридных поршневых машин объемного действия, используемых в качестве насос-компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по массогабаритным характеристикам, экономичности и большому диапазону давлений нагнетания. Машина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644424
Дата охранного документа: 12.02.2018
29.05.2018
№218.016.5565

Динамический гаситель колебаний

Изобретение относится к области машиностроения. Динамический гаситель колебаний содержит корпус. Инерционная масса расположена внутри корпуса в виде рабочей жидкости (6). Рабочая жидкость заключена в резинокордную оболочку (2) и сообщена с входными отверстиями инерционных трубок (3). Выходные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654241
Дата охранного документа: 17.05.2018
Показаны записи 161-170 из 177.
17.02.2018
№218.016.2a44

Способ управления работой гидравлической тормозной системы транспортного средства и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области транспортных средств с тормозными системами, содержащими пневматические усилители тормозов. Способ управления работой гидравлической тормозной системы транспортного средства заключается в том, что при неработающем двигателе автомобиля его вакуумную камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643013
Дата охранного документа: 29.01.2018
04.04.2018
№218.016.2eb4

Гибридная машина с тронковым поршнем

Изобретение относится к области энергетических машин и касается гибридных поршневых машин объемного действия, используемых в качестве насос-компрессоров, к которым предъявляются жесткие требования по массогабаритным характеристикам, экономичности и большому диапазону давлений нагнетания. Машина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644424
Дата охранного документа: 12.02.2018
10.05.2018
№218.016.3942

Поршневая гибридная энергетическая машина объемного действия с уравновешенным приводом

Изобретение относится к поршневым энергетическим машинам объемного действия и может быть использовано при создании безвибрационных компрессоров, насосов, двигателей внутреннего сгорания, а также гибридных машин - насос-компрессоров и мотор - насос-компрессоров. Машина состоит из корпуса 1, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647011
Дата охранного документа: 13.03.2018
10.05.2018
№218.016.3d25

Ротационная гибридная машина объемного действия

Изобретение относится к гибридным машинам объемного действия. Машина содержит цилиндр (1), ротор (5) с двумя пластинами (7), делящими цилиндр (1) на две полости - компрессорную (9) с всасывающим окном (11) и нагнетательным клапаном (12) и насосную (10) с всасывающим клапаном (13) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648139
Дата охранного документа: 22.03.2018
10.05.2018
№218.016.4df2

Способ работы поршневой гибридной машины объемного действия и устройство для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к области поршневых гибридных энергетических машин и может быть использовано при одновременном или попеременном сжатии жидкостей и газов при большой разности давлений без их взаимного загрязнения. Способ работы машины заключается в том, что при одновременном сжатии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652470
Дата охранного документа: 26.04.2018
25.06.2018
№218.016.65af

Способ работы поршневой гибридной энергетической машины и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области энергетики и касается гибридных поршневых машин, предназначенных для попеременного сжатия жидкости и газа. Машина состоит из поршня 1 с механизмом привода 2 кривошипно-шатунного типа, приводимого в движение валом 3. Цилиндр 4 имеет самодействующие обратные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658715
Дата охранного документа: 22.06.2018
12.07.2018
№218.016.705d

Поршневая гибридная энергетическая машина со ступенчатым уплотнением

Изобретение относится к области энергетики, гидравлических и пневматических устройств, в частности для сжатия и перемещения газов и жидкостей. Машина содержит цилиндр 1 и размещенный в нем с радиальным зазором δ в верхней части дифференциальный поршень 2 со штоком 3 с образованием верхней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660982
Дата охранного документа: 11.07.2018
10.04.2019
№219.017.09cb

Способ разборки резьбового соединения

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при разборке резьбовых соединений с большим моментом затяжки и направлено на повышение возможного усилия поворота ключа. Способ разборки резьбового соединения заключается в накладывании на или в многогранник головки болта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002466010
Дата охранного документа: 10.11.2012
01.05.2019
№219.017.47c7

Гибридная машина объемного действия с тронковым поршнем

Изобретение относится к поршневым энергетическим машинам объемного действия и может быть использовано при создании компактных агрегатов, подающих потребителю одновременно или попеременно сжатый воздух и жидкость под давлением. Машина содержит картер 1 с кривошипно-шатунным механизмом привода 2,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686536
Дата охранного документа: 29.04.2019
29.05.2020
№220.018.21c3

Способ работы поршневого двухступенчатого компрессора и устройство для его осуществления

Предложенный способ работы заключается в использовании столба жидкости для сжатия газа во второй ступени, при этом давление жидкости создается в подпоршневой полости первой ступени. Компрессор содержит приводной вал (1) и картер (2) с крейцкопфным кривошипно-шатунным механизмом привода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722116
Дата охранного документа: 26.05.2020
+ добавить свой РИД