×
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 171-177 из 177.
03.06.2020
№220.018.232d

Поршневой двухступенчатый компрессор

Изобретение относится к области машин объемного вытеснения и может быть использовано при создании компрессоров среднего и высокого давления. Поршневой двухступенчатый компрессор содержит цилиндры 1 первой и 2 второй ступени, поршни 3 и 4, соединенные штоком 5 с приводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722588
Дата охранного документа: 01.06.2020
12.06.2020
№220.018.266b

Устройство для обогрева салона автомобиля в экстремальных ситуациях (варианты)

Изобретение относится к области конструкции и эксплуатации транспортных средств, преимущественно автомобилей. Устройство для выработки энергии содержит турбину, которая устанавливается на крыше автомобиля и имеет вертикальную ось вращения, а ее лопасти представляют собой пластины, выполняющие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723198
Дата охранного документа: 09.06.2020
23.04.2023
№223.018.5192

Способ работы гидропневматического агрегата и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области гидропневматической техники и может быть использовано при создании компактных и высокоэкономичных поршневых компрессоров высокого давления. Способ работы агрегата состоит в том, что при подаче жидкости в полость газового цилиндра ее живое сечение сначала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002736555
Дата охранного документа: 18.11.2020
14.05.2023
№223.018.5684

Спортивное метательное устройство и его аксессуары (варианты)

Спортивное метательное устройство (лук или арбалет) содержит гибкие плечи, на концах которых неподвижно установлены упругие пластины или рычаги под острым углом к тетиве. Тетива закреплена на свободных концах пластин и рычагов. На концах жестких плеч шарнирно установлены соединенные с плечами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002734084
Дата охранного документа: 12.10.2020
23.05.2023
№223.018.6dbe

Способ работы системы жидкостного охлаждения машины объемного действия и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к машиностроению. Способ работы системы жидкостного охлаждения машины объемного действия заключается в попеременной подаче охлаждающей жидкости и рабочего тела в цилиндр машины. При этом охлаждающую жидкость подают в цилиндр при достижении его температуры заданного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002763099
Дата охранного документа: 27.12.2021
27.05.2023
№223.018.71e3

Устройство для осуществления малоинвазивного хирургического вмешательства

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для проведения малоинвазивного хирургического вмешательства при проведении операций с использованием лапароскопического инструмента. Устройство для малоинвазивного хирургического вмешательства с целью удаления пораженных тканей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796105
Дата охранного документа: 17.05.2023
02.06.2023
№223.018.7572

Гидродиод

Изобретение относится к области управления или регулирования расхода жидкости и может быть использовано в различных гидравлических системах, в которых необходимо регулировать параметры потоков при низких и средних давлениях, в том числе в качестве запорных органов гидравлических машин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002760511
Дата охранного документа: 25.11.2021
+ добавить свой РИД