close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3003

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3003
(13)
C1
6
(51) F 01B 9/04
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: 960191
(22) 1996.04.18
(46) 1999.09.30
ПОРШНЕВАЯ МАШИНА
(71) Заявитель: Харламов Н.С. (BY)
(72) Авторы: Харламов Н.С., Крысин П.Т. (BY)
(73) Патентообладатель: Харламов
Николай
Семенович (BY)
(57)
1. Поршневая машина, содержащая корпус, золотниковое распределительное устройство, механизм
управления золотником, по меньшей мере, один цилиндр с поршнем, ползун, выполненный в виде зубчатых
реек и связанный с поршнем, и выходной вал с зубчатым сектором, установленным с возможностью зацепления зубьев сектора с зубьями реек, отличающаяся тем, что на ползуне закреплены упоры, взаимодействующие с механизмом управления золотником, причем последний связан с золотником с возможностью свободного перемещения в пределах половины рабочего хода золотника.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что механизм управления золотником выполнен в виде поворотного упругого телескопического рычага.
3. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что на конце поворотного рычага установлена опора качения.
4. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упоры выполнены в виде симметричной двускатной
горки.
5. Машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упоры выполнены в виде подпружиненного ролика.
(56)
1. Патент Франции 1203272 МПК F 02B, 1960.
2. Патент Германии 462054 МПК F 02B 9/04, 1990.
3. Патент РФ 2046192, МПК F 02B 9/04, 1995 (прототип).
Фиг. 1
BY 3003 C1
Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидро- и пневмомоторам, поршневым машинам.
Известны поршневые машины с зубчатыми передачами, такие как машина Боннина (патент Франции) [1],
машина по патенту Германии [2], используемые в качестве гидро-, пневмомоторов, которые включают по
меньшей мере один цилиндр с поршнем, золотниковое распределительное устройство и механизм управления золотником.
Известные поршневые машины имеют главный недостаток - остановка в “мертвых точках”. При подходе
поршня к “мертвой точке” золотник оказывается в положении недовключения. Поршень уже должен изменить направление движения, однако золотник еще не переключился. Происходит непроизвольная остановка
машины из-за образования “мертвой зоны”.
Вторым недостатком является недостаточная равномерность хода выходного вала, обусловленная тем,
что переключения золотника связаны с перемещением поршня и естественно необходимо некоторое время
на переведение золотника, из одного положения в другое. Такая неравномерность проявляется на гидро- и
пневмомашинах именно описываемого типа, исходя из того, что возвратно-поступательное движение поршня с помощью зубчато-реечной передачи превращается во вращательное.
В настоящее время эти недостатки исправляются установкой на выходной вал маховика, позволяющего
сгладить пульсации, связанные с переключением золотника и переменой направления движения поршня из
одного положения в другое и обеспечить инерционный вывод поршня из “мертвых точек” и осуществить переключение золотника. Однако такое решение приемлемо при небольших частотах вращения выходного вала и небольших нагрузках на выходном валу. При повышении нагрузки и частоты вращения резко повышаются динамические нагрузки ударного действия, что может привести к поломке зубьев и выводе машины из
строя. Кроме того, маховик увеличивает габариты и массу машины.
В качестве прототипа выбрана поршневая машина, содержащая корпус, цилиндр с поршнем, золотниковое распределительное устройство, механизм управления золотником, по меньшей мере один цилиндр с
поршнем, ползун, выполненный в виде зубчатых реек и связанный с поршнем, и выходной вал с зубчатым
сектором, установленным с возможностью зацепления зубьев сектора с зубьями реек, а крайние его зубья
расположены с возможностью взаимодействия с контактными элементами, установленными на рейках [3].
Однако это техническое решение также обладает целым рядом недостатков, один из которых заключается в возможности непроизвольной остановки механизма в одной из “мертвых точек”, а второй - неравномерность вращения выходного вала, при этом необходимы дополнительные устройства, позволяющие устранить
эти недостатки, присущие механизму названного типа.
Задача решаемая изобретением заключается в повышении эффективности работы поршневой машины, в
частности исключения возможности остановки машины в “мертвых точках”, осуществления более полной
загрузки поршневой машины за счет наискорейшего переключения золотника при перемене направления хода поршня устранение маховика, повышение равномерности вращения выходного вала.
В результате решения этой задачи достигнут новый технический результат, — надежная и быстрая работа
поршневой машины в крайних “мертвых точках”.
Поставленная задача решается тем, что в известной поршневой машине, содержащей корпус, золотниковое распределительное устройство, механизм управления золотником, по меньшей мере, один цилиндр с
поршнем, ползун, выполненный в виде зубчатых реек и связанный с поршнем, и выходной вал с зубчатым
сектором, установленным с возможностью зацепления зубьев сектора с зубьями реек, согласно изобретению
на ползуне закреплены упоры, взаимодействующие с механизмом управления золотником, причем последний связан с золотником с возможностью свободного перемещения в пределах половины рабочего хода золотника.
Кроме того, задача решается тем, что механизм управления выполнен в виде поворотного упругого телескопического рычага.
Задача решается также и тем, что на конце поворотного рычага установлена опора качения.
Задача решается также и тем, упоры выполнены в виде симметричной двускатной горки.
Задача решается также и тем, что упоры выполнены в виде подпружиненного ролика.
Отличительной особенностью заявляемого устройства поршневой машины является выполнение механизма управления золотником в виде элемента с неустойчивым нейтральным положением и связанным с золотником с возможностью свободного перемещения в пределах половины рабочего хода золотника.
Такое выполнение элемента управления золотником позволяет перемещать с помощью упоров механизм
управления (рычаг) в пределах половины рабочего хода золотника предварительно сжимая телескопический
(или иным образом раздвижной) рычаг до нейтрального положения, которое является неустойчивым, а затем, опрокинув этот элемент, быстро переключить золотник в противоположное положение. Тем самым сократить время переключения поршневой машины до минимума и из-за неустойчивости положения элемента
управления в “мертвой точке” исключить такие мертвые положения машины.
Таким образом, приведенные отличительные особенности заявляемого изобретения в сравнении с прототипом позволяют существенно повысить быстроту и надежность переключения поршневой машины, при
2
BY 3003 C1
этом сохранить простоту управления, повысить равномерность вращения выходного вала, снизить ударные
нагрузки.
На прилагаемых фигурах графических изображений приведены чертежи, показывающие возможность
реализации заявляемого устройства. В частности, на фиг. 1 показана общая схема поршневой машины. На
фиг. 2 показан элемент управления золотником, выполненный в виде телескопического подпружиненного
рычага, взаимодействующего с горкой. На фиг. 3 показан один из вариантов соединения рычага управления
с золотником, обеспечивающим свободный ход рычага в пределах половины рабочего хода золотника. На
фиг. 4, 5 показаны варианты исполнения устройств, обеспечивающих неустойчивое нейтральное положение
рычага, в виде подпружиненной горки и в виде подпружиненного ролика.
Поршневая машина состоит из корпуса 1, на котором укреплены гидравлические (или пневматические)
цилиндры 2 и 3 с поршнями 4 и 5, выполненными в виде плунжера. Следует отметить, что гидро-, пневмоцилиндр может быть всего один, но двойного действия. Поршни соединены с ползуном 6, оснащенном с внутренней стороны зубчатыми поверхностями, которые взаимодействуют с зубчатым сектором 7 выходного вала (не показан). На ползуне 6 укреплены упоры 8 и 9, взаимодействующие с элементом 10 управления
золотником 11. Элемент 10 может быть выполнен раздвигающимся известными методами, и подпружиненным с помощью, например, цилиндрической пружины 12. Улучшение эксплуатационных качеств рычага
управления обеспечивается за счет снабжения его роликом 13. Элемент 10 и золотник 11 расположены на
кожухе 14, прикрепленном к корпусу известным способом, например, с помощью винтов 15. Для подвода
рабочей среды от золотника 11 к цилиндрам 2 и 3 служат шланги 16 и штуцеры 17. Рычаг может быть изготовлен телескопическим, из двух частей (фиг. 2) - собственно рычаг 10 и телескопическая насадка 18. Для
усиления неуравновешенности нейтрального положения дополнительно может быть установлена симметричная двускатная горка 19.
Для обеспечения холостого хода элемента 10 - невключения золотника до достижения рычагом неустойчивого нейтрального положения, - в месте соединения элемента с золотником выполнено отверстие а, обеспечивающее холостой ход элемента 10 в пределах половины рабочего хода золотника 11.
В качестве вариантов элемента управления золотником 11 исполнения показан жесткий одноэлементый
рычаг 10, взаимодействующий с подпружиненной горкой 19, установленной в гильзе корпуса 1. Таким же
образом работает подпружиненный толкатель 20, снабженный роликом 21.
Поршневая машина работает следующим образом. При подаче рабочего тела в одну из полостей цилиндров 2 или 3, поршень 4 (или 5) начинает движение, тем самым толкая ползун 6 и совершая полезную работу.
Ползун 6 с помощью зубчатой реечной передачи вращает сектор 7, укрепленный на выходном валу (не показан). При подходе к крайнему левому (по чертежу) положению в работу вступает упор 9, который начинает
взаимодействовать с элементом 10 управления золотником 11. Поскольку элемент управления золотником
10, выполненный, например, в виде рычага установлен на оси золотника 11 с зазором (отверстие а), первоначально движение элемента 10 не вызовет никакого изменения в положении золотника 11. Однако, в момент прихода элемента 10 в нейтральное положение и из-за неустойчивости нейтрального положения, элемент 10 быстро опрокидывается в противоположное крайнее положение и таким образом практически
мгновенно переключает золотник 11 на подачу рабочего тела в противоположную полость поршневой машины. В этот момент времени шток 4 (или 5), а соответственно и ползун 6 изменит направление своего движения на противоположное. В дальнейшем цикл симметрично повторяется.
Заявляемое устройство может быть создано на имеющейся в промышленности технологической базе.
Устройство становится конкурентоспособным и сравнимо с самыми современными поршневыми машинами,
в том числе и с машинами, принятыми за прототип.
Устройство позволяет обеспечить надежное функционирование машины, а простота устройства обеспечивает достаточную дешевизну при сохранении потребительских качеств.
3
BY 3003 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
156 Кб
Теги
by3003, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа