HUT72531A - Piston motor or machine - Google Patents
Piston motor or machine Download PDFInfo
- Publication number
- HUT72531A HUT72531A HU9500914A HU9500914A HUT72531A HU T72531 A HUT72531 A HU T72531A HU 9500914 A HU9500914 A HU 9500914A HU 9500914 A HU9500914 A HU 9500914A HU T72531 A HUT72531 A HU T72531A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- piston
- pistons
- engine
- cylinder block
- piston engine
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 24
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02T10/17—
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
A találmány tárgya dugattyús erő- vagy munkagép, amely egy forgó hengerblokk hengertereiben tömítetten és alternáló löketmozgás végzésére alkalmasan megvezetett, a hengerblokkal együtt, de a hengerblokk forgástengelyét ferde szögben metsző forgástengely körül keringő mozgást is végző dugattyúkat tartalmazBACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a piston piston engine or machine which comprises pistons for sealing and alternating stroke movement in the cylindrical spaces of a rotating cylinder block which also move the cylinder block to rotate about its axis of rotation.
A találmány szerinti, szivattyúként, kompresszorként vagy (adott esetben akár belsőégésű) motorként egyaránt kialakítható dugattyús erő- vagy munkagép működés közben a térfogatkiszorítást a hajtó vagy a meghajtott tengelyhez oszcilláló hajtórudak nélkül csatlakozó dugattyúkkal valósítja meg. A lökettérfogat szükség esetén változtatható.The piston powertrain or engine of the present invention, which may be a pump, a compressor or an internal combustion engine (optionally internal combustion engine), is displaced during operation by pistons that are connected to the drive or driven shaft without oscillating rods. The stroke volume can be changed as needed.
A térfogatkiszorításos erő- vagy munkagépek, különösen belsőégésű motorok műszaki területén ismeretesek olyan motorok, amelyek alternáló mozgást végző dugattyúi egy forgattyús tengelyhez hajtórudakkal csatlakoznak.In the technical field of displacement engines or machines, in particular internal combustion engines, engines whose alternating motion pistons are connected to a crankshaft by connecting rods are known in the art.
ii
-2Ismeretesek továbbá forgódugattyús belsőégésű motorok (pl. az u.n. Wankel motor), amelyeknél a forgórész excentrikus a főtengelyhez képest, továbbá olyan endotermikus motorok, amelyeknél a dugattyúk axiális irányúak, azaz párhuzamosak a hajtótengellyel. Ez utóbbi megoldásnál azonban csak kis teljesítmény érhető el. A szivattyúk és a hidraulikus vagy pneumatikus motorok és a kompresszorok, sűrítők műszaki területén is különböző dugattyú-elrendezések, így például soros, axiális, oszcilláló hengeres és radiális dugattyús megoldások váltak ismertté.Also known are rotary internal combustion engines (e.g., so-called "Wankel" engines) in which the rotor is eccentric to the crankshaft, and endothermic engines in which the pistons are axial, i.e. parallel to the drive shaft. However, with this latter solution, only low performance can be achieved. Various piston arrangements, such as serial, axial, oscillating cylindrical and radial piston solutions, have also become known in the technical field of pumps and hydraulic or pneumatic motors and compressors.
A Wankel motor kivételével az összes fentebb említett megoldásnál a dugattyúk egy hajtó vagy hajtott főtengelyhez hajtórudak közvetítésével csatlakoznak, amelyek oszcilláló mozgást végeznek a hajtótengelyre merőleges sík(ok)ban, vagy - az axiális elrendezésű dugattyúk esetében - oszcilláló mozgást végeznek egy kúpfelület mentén. A fentebb említett szerkezeti megoldásokra a nem túl magas hatásfok, és a forgódugattyús belsőégésű (Wankel) motor kivételével a nagy méretek jellemzők. A forgódugattyús belsőégésű (Wankel) motornál a tömítések igen nagy terhelésnek vannak kitéve, ezért azok rövid élettartamúak. A fellépő kopás kompresszió csökkenést és ezáltal hatásfokcsökkenést okoz. Emellett megépítésükhöz igen drága és nehezen beszerezhető különleges anyagokra van szükség.With the exception of the Wankel engine, in all of the above embodiments, the pistons are connected to a driven or driven crankshaft by means of connecting rods which oscillate in plane (s) perpendicular to the drive shaft or, in the case of axially arranged pistons, oscillating along a conical surface. With the exception of the not-so-high efficiency and the large dimensions of the rotary piston engine (Wankel), the above-mentioned structural solutions are characterized. With rotary internal combustion (Wankel) engines, the seals are subjected to very high loads and are therefore short-lived. The resulting wear compression causes a reduction in compression and thus a reduction in efficiency. In addition, they require special materials that are very expensive and difficult to obtain.
A belsőégésű dugattyús motoroknál, legyenek azok bármilyen elrendezésűek, az alternáló vagy oszcilláló mozgást végző alkatrészek, tehát a dugattyúk, hajtórudak, szelepek, valamint a forgattyústengely tömege korlátozza a motor fordulatszámát. A dugattyúk által kifejtett axiális erő a hajtórúdra a hengerfal igénybevételével adódik át: A reakcióerők erős kopást okoznak, emiatt jó minőségű kenőolajokra van szükség. A négyütemű belsőégésű motorok hatásokát ezenkívül az is csökkenti, hogy nem lehet ideális alakú égésteret kialakítani a szelepek korlátozott áramlási keresztmetszete és a korlátozó méretek miatt.Internal combustion piston engines, whatever their arrangement, have alternating or oscillating motion components, such as pistons, connecting rods, valves, and crankshaft masses that limit engine speed. The axial force exerted by the pistons is transmitted to the connecting rod through the cylinder wall: Reaction forces cause heavy wear and therefore require high quality lubricating oils. The effect of four-stroke internal combustion engines is further reduced by the fact that an ideally shaped combustion chamber cannot be achieved due to the limited flow cross-section of the valves and the limiting dimensions.
A kompresszorokra és a pneumatikus motorokra is jellemzők a belsőégésű motorok hajtórúdjainak kapcsán felsorolt hátrányok, tehát a hajtórudak súrlódása miatti alacsonyabb hatásfok, továbbá a hajtórudak nagy súlya, mérete és ára.Compressors and pneumatic motors also have the disadvantages listed for the connecting rods of internal combustion engines, such as lower efficiency due to the friction of the connecting rods, and the high weight, size and price of the connecting rods.
A folyadékszivattyúknál és a hidraulikus motoroknál, amelyek főként hidrosztatikus hajtásokhoz használatosak, a különböző elrendezéseknek különböző hátrányai vannak. így a radiális vagy soros hengerű elrendezésekkelFluid pumps and hydraulic motors, which are used mainly for hydrostatic drives, have different disadvantages with different arrangements. Thus with radial or serial cylindrical arrangements
-3viszonylag jó teljesítmény érhető el, de a méretek és a konstrukciós költségek nagyok. Az axiális hengerelrendezésnél két kategória, a főtengely geometriai tengelyével párhuzamos és a főtengely geometriai tengelyével szöget bezáró dugattyús kivitelek kategóriája különböztethető meg. Az első esetben igen kicsi a kezdeti hatásfok és a szerkezet nyitott körben nem használható, míg mindkét esetben elfogadhatatlan mértékben korlátozza az elérhető fordulatszámot a hajtórudak végeinek nagy tömege.-3Relatively good performance is achieved, but the dimensions and construction costs are high. There are two categories of axial cylinder arrangement, the piston designs that are parallel to the crankshaft and the crankshaft. In the first case, the initial efficiency is very low and the structure cannot be used in open loop, while in both cases the available speed is limited unacceptably by the high weight of the ends of the connecting rods.
A WO 86/00662-szám alatt publikált nemzetközi bejelentésből ismert egy olyan fajtájú dugattyús gép, melynél egymástól egyenlő távolságban elhelyezett hengerek találhatók egy első forgástengely körül és egy második forgástengely körül. Mindegyik dugattyúnak van egy gyűrűeleme, mely oldalirányban el tud mozdulni a dugattyúhoz képest, és a gyűrűelem képes gyakorlatilag egyenesvonalú mozgásra késztetni a megfelelő hengert, miközben maga a dugattyú egy görbevonalú pályán mozog. A második forgástengely a gömbalakú gyűrűelemeket tartalmazó kör alakú sík és az első forgástengely metszéspontján megy keresztül. Bár ez a megoldás kiküszöböli az alternáló mozgásból eredő hátrányok számos részét, de komoly problémát jelent, hogy üzem közben a gyűrűelemekre periodikus lökések hatnak, így nem érhető el nagy teljesítmény, mivel rezgések alakulnak ki, és súrlódás jön létre a gyűrűelemek és a hengerek felületei között.International patent application WO 86/00662 discloses a piston machine of the type having cylinders spaced equally spaced about a first axis of rotation and a second axis of rotation. Each piston has an annular member that can move sideways relative to the piston, and the annular member is capable of practically linear movement of the corresponding cylinder while the piston itself moves along a curved path. The second axis of rotation passes through the intersection of the circular plane containing the spherical annular members and the first axis of rotation. Although this solution eliminates many of the disadvantages of alternating motion, it is a serious problem that the ring members are subjected to periodic shocks during operation, which prevents high performance due to vibrations and friction between the ring members and the roller surfaces. .
A 3,910,239 Isz. US szabadalmi leírásból ismert egy olyan dugattyús erőgép, amely elsősorban belsőégésű motorként használható, és amelynek egyetlen ívelt alakú hengere van. A szívónyílás és a kipufogónyílás a henger szemközti oldalain helyezkedik el, a hengerben egymással ellentétes irányban egy kompressziólöketet és egy munkalöketet megvalósító két dugattyú mozog. A dugattyúk a löket nagy részében lefedik az említett nyílásokat és azokat csak a munkalöketek végén teszik szabaddá. A dugattyúkhoz hajtórudak csatlakoznak, amelyek egymással fogaskerekek révén kapcsolatban lévő két forgattyústengelyt forgatnak.No. 3,910,239; A piston piston engine is known from US patent which is primarily used as an internal combustion engine and has a single arcuate cylinder. The inlet port and the exhaust port are located on opposite sides of the cylinder, with two pistons moving in opposite directions in the cylinder for a compression stroke and a work stroke. The pistons cover most of the stroke with said apertures and release them only at the end of the strokes. The pistons are connected by connecting rods which rotate two crankshafts connected to each other by gears.
Az ilyen belsőégésű dugattyús motornál problémát jelent a dugattyúk által a henger felületére kifejtett nyomóerő, és a dugattyúk görbe pályán való mozgása növeli a dugattyú és a henger felülete közötti súrlódást. Emiatt nem érhető el kellően nagy teljesítmény, és ez az elrendezés csak aszimmetrikus nyílásvezérlésű motorokhoz használható, amint ez a hivatkozott szabadalmi leírásból isSuch an internal combustion piston engine has a problem with the compression force exerted by the pistons on the surface of the cylinder, and the movement of the pistons on a curved path increases friction between the piston and the surface of the cylinder. Because of this, not enough power is achieved and this arrangement can only be used for asymmetric orifice motors, as in the cited patent specification.
-4világosan kitűnik. A szerkezeti kialakítás ugyanazon feltalálótól származó 3,338,137 lsz. US szabadalmi leírásból megismerhető tökéletesítései rendre csak a szerkezet bonyolultabb kiviteli alakjaiként értékelhetők.-4 it stands out clearly. The structure is provided by the same inventor, No. 3,338,137. Improvements made in the US patent can only be appreciated as more sophisticated embodiments of the structure.
A találmány célja a fentebb ismertetett műszaki szint tökéletesítése az alternáló mozgást végző volumetrikus gépek mozgásátadó mechanizmusainak számos számos hatásfok fokozó javítása, továbbá, a súly, a méretek és a konstrukciós költségek csökkentése útján.The object of the present invention is to improve the above-described state of the art by improving many of the efficiency of the movement mechanisms of alternating motion volumetric machines, and also reducing the weight, dimensions and construction costs.
A kitűzött célt olyan, a bevezető bekezdésben foglalt ismert jegyekkel rendelkező dugattyús erő- vagy munkagép kialakításával és alkalmazásával érjük el, amelynek meghatározó és új jellemzője, hogy a dugattyúk a hengerblokkban kialakított, az utóbbi forgástengelye és a dugattyúk keringési forgástengelye metszéspontjába eső forgásközéppontú körgyűrűk szeleteinek megfelelő alakú ívelt palástú hengerterekben vannak megvezetve. A dugattyúk keringő mozgása forgástengelyének a hengerblokk forgástengelyével bezárt szöge a dugattyúk lökethosszának változtatását megengedő módon változtatható és beállítható nagyságú lehet. A dugattyúk előnyösen alternáló mozgást végző hajtórudak közbeiktatása nélkül közvetlenül egy főtengelyhez vagy egy dugattyúmenesztő tárcsához vannak csatlakoztatva. A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép célszerű és előnyös kiviteli alakjainak gömbpalást alakú fejrésszel kiképzett dugattyúi vannak, amelyek a megfelelő hengertérfalára annak görbületére mindig csak radiális terhelést átadó, ugyancsak gömbpalást alakú tömítőfelülettel rendelkező is el vannak látva. Célszerűnek bizonyultak az olyan kivitelek, amelyeknek a hengerterekkel azonosan ívelt, gömbpalást alakú tömítőfelülettel rendelkező dugattyúgyűrűkkel is ellátott dugattyúi vannak. A belsőégésű motorként kialakított találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagépeknek előnyösen a hengerblokkhoz csatlakozó, a motor házához képest forgó vagy helytálló vezérlőtárcsája van, amely legalább egy szívónyílást és legalább egy kipufogónyílást, valamint legalább egy égésteret tartalmaz. A négyütemű motorüzemmódhoz kialakított belsőégésű motoroknak a kipufogó ütemet nulla hengertérfogattal záró nyílásmentes közbenső felületekkel kialakított vezérlőtárcsája van. A találmány szerinti belsőégésű dugattyús erőgépek előnyösen kialakíthatók hogy egyetlen, közös hűtőközeg- és kenőközeg keringető körrel, és az egyetlen, közös hűtőközeg- és kenőközeg kör keringető szivattyújaként maga a forgó hengerblokkja szolgálhat. A találmány szerintiThe object is achieved by the design and application of a piston engine or machine having the features described in the introductory paragraph, the defining and novel feature of which is that the pistons are rotated in the cylinder block at a perpendicular to the intersection of the rotation axis of the piston. They are guided in cylindrical spaces with curved shapes. The angle of rotation of the pistons with respect to the axis of rotation of the cylinder block may be varied and adjustable to permit the stroke length of the pistons to be varied. Preferably, the pistons are connected directly to a crankshaft or to a piston releasing disc without intervening piston rods. Advantageous and preferred embodiments of the piston powertrain or implement of the present invention are provided with piston-shaped piston pistons, which are always provided with a radial load-bearing sealing surface, which always transmits only a radial load to its respective cylindrical wall. Embodiments having piston rings with piston rings with a curved sealing surface which are curved in the same way as the cylinder spaces have proved to be expedient. The piston engine or engine of the present invention designed as an internal combustion engine preferably has a control disk which is rotatable or correct relative to the engine housing and is connected to the cylinder block and comprises at least one intake and at least one exhaust port and at least one combustion chamber. Internal combustion engines designed for four-stroke engine mode have a control dial with non-opening intermediate surfaces that close the exhaust stroke to zero cylinder volume. The internal combustion piston engines of the present invention may advantageously be designed to serve as a single common refrigerant and lubricant circuit and to serve as the only common refrigerant and lubricant circuit pump for the rotary cylinder block itself. According to the invention
-5dugattyús erő- vagy munkagép különösen előnyös kiviteleit képezik az olyan megoldások, amelyeknek a főtengelyre felékelt vagy azzal más, együttforgó és nyomatékátadó módon mereven kapcsolt dugattyúmenesztő tárcsája vagy hengerblokkja van, és amelyeknek egy adott esetben változtathatóan ferde szöghelyzetű dugattyúmenesztő tárcsába mereven beültetett dugattyútesttel és ez utóbbival mereven kapcsolt fejrésszel kialakított dugattyúi vannak. A gép a dugattyútesthez egy gömbfelület útján illeszkedő külön szerkezeti elemként kialakított fejrésszel rendelkező dugattyúkat is tartalmazhat, amelyek egy gömbfejű csavarral vannak a dugattyútesthez csatlakoztatva. A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagépnek végül egy a dugattyúk keringési forgástengelyéhez képest változtatható szögállású támolygótárcsa vagy támolygó vezérlőtárcsa köralakú sík hátfelületére feltámasztott legalább egy hengerblokkja vagy dugattyúmenesztő tárcsája lehet, ahol a támolygótárcsa vagy a támolygó vezérlőtárcsa úgy van kialakítva, hogy köralakú sík hátfelületének középpontjára emelt merőleges tengelyvonala mindig átmegy a dugattyúk keringési forgástengelye és a hengerblokk(ok) forgástengelye metszéspontján.-5 piston powertrain or implement are particularly preferred embodiments having solutions having a piston or disc block rigidly connected to the crankshaft or otherwise rotationally and torquely coupled to the crankshaft and having an optionally inclined piston and piston disc have pistons with a rigidly coupled head. The machine may also include pistons having a separate head member formed by a spherical surface which is attached to the piston body by means of a ball head screw attached to the piston body. Finally, the piston engine or engine of the present invention may have at least one cylinder block or piston release disk mounted on a circular planar surface of a pivot or pivoting rotary axis or pivoting pivot, wherein the pivot or pivoting pivot is its perpendicular axis always passes through the intersection of the axis of rotation of the pistons with the axis of rotation of the cylinder block (s).
A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép előnyei elsősorban abból fakadnak, hogy nincsenek benne alternáló és oszcilláló mozgást végző alkatrészek, különösen hajtórudak, hagyományos dugattyúk és szelepek. Ennek köszönhetően jelentősen alacsonyabb a gép zajszintje, mert nincsenek benne nyomóerőnek kitett olyan szerkezeti részek, amelyek az oszcilláló mozgás során zajt okoznának az alkatrészek között elkerülhetetlenül jelenlévő hézagok miatt. Nincsen a dugattyúk által a hengerek falára kifejtett radiális terhelés sem, mert a folyadék vagy a gáz által kifejtett nyomóerő mindig tangenciális a hengerfal görbületéhez képest, és a nyomóerő hatásvonala mindig átmegy a gömb alakú dugattyú középpontján függetlenül attól, hogy az helytálló vagy oszcilláló mozgást végző. Ezáltal jelentősen csökken a kopás és nő a különösen a gép elindításakor jellemző indulási hatásfok. Emellett a találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagépek kevesebb alkatrészt tartalmaznak, és jelentősen csökkent az ezek legyártásához szükséges forgácsolási munka mennyisége. Az ismertekhez képest továbbá jelentősen kisebb a gépek axiálís és radiális mérete, mert a gépekkel nagyobb teljesítmény és hatásfok érhető el. A belsőégésű motoroknál kiküszöbölhetők a forgó tömegekből és a rugalmasságból eredő problémák, ezáltal növelhető a fordulatszám. A dugattyúk hűtése megvalósítható a ház • · • · · ·The advantages of the piston engine or machine according to the invention are primarily due to the absence of alternating and oscillating movement components, in particular connecting rods, conventional pistons and valves. This results in a significantly lower noise level of the machine as there are no structural parts exposed to crushing forces that would cause noise during oscillatory movement due to the inevitable gaps between the parts. Also, there is no radial load exerted by the pistons on the cylinder wall because the pressure exerted by the liquid or gas is always tangential to the curvature of the cylinder wall and the line of pressure force always passes through the center of the spherical piston, regardless of its correct or oscillatory motion. This significantly reduces wear and increases the start-up efficiency, especially when starting the machine. In addition, the piston power or machine tools of the present invention contain fewer parts and significantly reduce the amount of cutting work required to produce them. In addition, the axial and radial dimensions of the machines are significantly smaller than those known in the art because of the higher power and efficiency of the machines. Internal combustion engines can eliminate problems caused by rotating masses and elasticity, thus increasing speed. Cooling of pistons is feasible in the housing • · • · · ·
-6belsejéből és a forgó hengerblokkból, amely könnyen kialakítható és működtethető hűtőközeg folyadékszivattyúként is. Kiküszöbölhető a szelepek okozta fojtás; és nincs feltétlenül szükség a kenőkör és a hűtőkör elválasztására, mivel a hűtőfolyadék egyúttal kenési funkciókat is elláthat.-6 inside and rotating cylinder block, which is easy to set up and operate as a refrigerant fluid pump. Choke caused by valves can be eliminated; and there is no need to separate the lubrication circuit and the cooling circuit, since the coolant can also provide lubrication functions.
Elsősorban a folyadékszivattyúként, hidromotorként vagy kompresszorként dolgozó találmány szerinti dugattyús munkagépeknél jobban kompenzálható a dugattyúkat terhelő axiális erő, továbbá csökken a súrlódás és ezáltal nő a hatásfok. Nincs szükség a dugattyútartó tárcsa és a hengerblokk közötti összekötőelemekre, amelyek a hagyományos dugattyús szivattyúknál vagy motoroknál mindig megtalálhatók. A dugattyútartó tárcsához csatlakozó helytálló, gömbfejű dugattyúk kis vagy közepes szöget zárnak be a főtengellyel és a Támolygómozgást végző ferde szerkezeti elemmel. Az oszcilláló fejű dugattyúkkal igen nagy átviteli szögek valósíthatók meg, és nagy lökettérfogat esetén is jelentősen csökkenthetők a méretek. A gömbfejek saját magukat központosítják, és ezáltal a folyadék vagy a gáz által kifejtett nyomóerő hatására sem terhelik radiálisán a persely falát. Ennek eredményeként is csökken a kopás és nő a hatásfok.In particular, the piston machines of the present invention operating as fluid pumps, hydromotors, or compressors can better compensate for the axial force on the pistons and further reduce friction and thereby increase efficiency. There is no need for fittings between the piston crankshaft and cylinder block, which are always found with conventional piston pumps or motors. The correct spherical pistons attached to the piston holder disc have a low or medium angle with the crankshaft and with the Inclined Movement member. The oscillating piston pistons provide very large transmission angles and can reduce the size significantly even at high stroke volumes. The spherical heads centralize themselves and thus do not radially load the bushing wall due to the compression force exerted by the liquid or gas. As a result, it also reduces wear and increases efficiency.
A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép konstrukció jelentős előnye végül, hogy a hidraulikus körök szivattyúi akár nyitott, akár pedig zárt körben ugyanakkora fordulatszámmal működhetnek. A zárt kör táplálása megvalósítható közvetlenül, tehát hagyományosan használatos ún. feltöltő szivattyúk nélkül is. Különböző hidraulikus körökben használatos több szivattyú kombinálása esetén több szivattyú is hajtható ugyanazzal a tengellyel, és ezzel a méretek tovább csökkenthetők. A szivattyúk mindegyike a hidraulikus kör adott követelményeihez méretezhető és/vagy ilyenekre állítható be, és így nincs szükség költséges mechanikus csatlakozó szerelvényekre.A major advantage of the piston powertrain or implement design of the present invention is that the pumps in the hydraulic circuits can operate at the same speed in both open and closed circuits. Feeding the closed loop can be accomplished directly, so it is traditionally used for so-called. without filling pumps. By combining several pumps in different hydraulic circuits, several pumps can be driven by the same shaft, further reducing the size. Each pump can be scaled and / or adjusted to meet the specific requirements of the hydraulic circuit, eliminating the need for costly mechanical coupling fittings.
A találmány lényegét az alábbiakban a találmány szerinti dugattyús erővagy munkagép néhány előnyös és célszerű példaképpen! kiviteli alakját feltüntető rajzra hivatkozva ismertetjük részletesebben. A rajzon azBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The following is a few preferred and expedient examples of piston powertrain or implement according to the invention. Reference will now be made in more detail with reference to the drawing which illustrates an embodiment thereof. In the drawing it is
1. ábrán egy négyütemű, négyhengeres belsőégésű motorként kialakított példaképpen! találmány szerinti dugattyús erőgép metszetvázlata látható, a1 illustrates an example of a four-stroke four-cylinder internal combustion engine. a sectional view of a piston engine according to the invention, a
2. ábra az 1. ábra szerinti gép vezérlőtárcsájának a forgó hengerblokk felé néző felületét kiemelt részletként fetüntető nézetvázlat, a • · · ·Fig. 2 is a perspective view of the control disk of the machine of Fig. 1 facing the rotating cylinder block, • · · ·
-73. ábrán egy kétütemű motorként kialakított találmány szerinti dugattyús erőgép gyújtógyertyáját és égésterét kiemelt részmetszként bemutató vázlat; a-73. Fig. 4A is a schematic elevational view showing a spark plug and a combustion chamber of a piston piston engine according to the invention in the form of a two-stroke engine; the
4. és 5. ábra az ívelt palástú dugattyú egymással 90°-os szöget bezáró két irányból való kiemelt oldalnézeteit mutatja be, aFigures 4 and 5 are elevated side views of the curved-piston piston in two directions at 90 ° to each other,
6. ábrán egy mindkét irányban változtatható a lökettérfogatú szivattyúként ill. kompresszorként, vagy hidraulikus ill. pneumatikus motorként alkalmazható további példaképpen! találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete látható, aFig. 6 can be varied in both directions as the displacement pump or the displacement pump. as a compressor or hydraulic or can be used as a pneumatic motor for further example! a longitudinal sectional view of a piston engine or implement of the invention, a
7. ábrán a 6. ábra szerinti gép hengerblokkjának ferde szöghelyzetbeállítására, valamint a szállítandó közegnek a forgó hengerblokkba való bejuttatására és abból való elvezetésére szolgáló vezérlőtárcsa kiemelt részlete látható, aFigure 7 is a detail view of the control dial for adjusting the angular position of the cylinder block of the machine of Figure 6 and for introducing and delivering the fluid to be transported to and from the rotating cylinder block;
8. ábra egy elmozdulható fejű dugattyú kiemelt részletmetszete, aFigure 8 is a fragmentary elevational view of a movable head piston, a
9. ábra egy ugyancsak szivattyúként ill. kompresszorként, vagy hidraulikus ill. pneumatikus motorként is alkalmazható további találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete, melynek szerkezete lényegében megegyezik a 6. ábrán bemutatottal, de amelynek a támolygó mozgást végző hengerblokk helyett egy változtatható szögállású dugattyútartó tárcsája van, aFig. 9 is also a pump or pump. as a compressor or hydraulic or A pneumatic motor may also be used in a longitudinal section of a piston engine or implement of the present invention having substantially the same structure as shown in Figure 6 but having a variable angle piston holder disk instead of a reciprocating cylinder block.
10. és 11. ábra egy a gép munkagép kiviteleihez alkalmazható ívelt palástú dugattyút egymással 90°-os szöget bezáró két irányból kiemelten feltüntető nézetvázlatokat tüntet fel, aFigures 10 and 11 are schematic views of a two-directional view of a curved-piston piston for machine implement designs, shown in two directions;
12. ábrán egy gömbalakú dugattyúfejes dugattyú kiemelt oldalnézete látható, aFigure 12 is a side elevational view of a spherical piston head piston, a
13. ábra egy további olyan találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete, amelynek szerkezeti felépítése lényegében megegyezik a 6. és 7. ábrán bemutatott gépével, de amely egyirányú, folytonos közegátáramlással dolgozik, míg végül aFig. 13 is a longitudinal sectional view of another piston engine or implement according to the invention having a structure substantially identical to that of Figs. 6 and 7, but operating with a unidirectional continuous flow of fluid,
14. ábrán egy az előző ábrán bemutatottal lényegében megegyező példaképpen! találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete látható, amelynél azonban mindkét támolygó mozgást végző hengerblokk lökettérfogata változtatható.FIG. 14 is an example substantially the same as that shown in the previous FIG. the piston engine or implement of the present invention is shown in longitudinal section, however, the displacement of each of the reciprocating cylinder blocks can be varied.
Az 1. ábrán bemutatott, az adott esetben négyütemű, négyhengeres belsőégésű motorként kialakított példaképpen! találmány szerinti dugattyús • · · • · · · · • · · ··« ·· ··· · • ····· · · «· · · · ·1 illustrates an optional four-stroke four-cylinder internal combustion engine shown in FIG. piston according to the invention • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ««
-8erőgép egy 2 házban 16 csapágyakkal ágyazott 1 főtengelyt tartalmaz. Az 1 főtengely 3 tengelyvégeihez rendre 4 csapszegek révén ívelt palástú 5 dugattyúk csatlakoznak, amelyek egy az 1 főtengellyel együttforgó 7 hengerblokkban kialakított 6 hengerterekben vannak alternáló mozgás végzésére alkalmasan megvezetve. A 7 hengerblokkhoz illesztetten csatlakozik egy 9 csapágygyűrűvel ugyancsak forgathatóan ágyazott 8 vezérlőtárcsa, amely egy a 2 házat lezáró 12 hengerfejben kiképzett 10 kipufogójáratot és 11 szívójáratot meghatározott program szerint köt össze a 6 hengerterekkel. A 12 hengerfejben lévő kopásálló anyagú 14 betétgyűrűbe van becsavarva egy 13 gyújtógyertya. A jelen, négyütemű motorkivitel esetében a 8 vezérlőtárcsában kialakítva egy 15 égéstér. A 7 hengerblokkot az 1 főtengely egy központi nyúlványa végén elrendezett 18 gömbcsukló közvetítésével egy 17 rugó szorítja fel hézagmentesen a 8 vezérlőtárcsára, amely egy hozzátartozó 20 csőtengely révén 19 csapágyakkal van forgathatóan ágyazva. A 8 vezérlőtárcsa forgását egy a 7 hengerblokkal együttforgó, a 20 csőtengellyel koaxiális belső 21 vezértengely határozza meg egy 22, 23 és 24 fogaskerékből álló lassító közlőművön keresztül. A gépbe egy forgó tömszelencés 25 bevezetőelemen keresztül hűtő- és kenőfolyadék vezethető be, amelynek 26 és 27 hűtőközegjáratai a rajzon jól érzékelhetők. A 7 hengerblokk a 4 csapszegek beszereléséhez kialakított radiális irányú 28 furatokat is tartalmaz. Az 5 dugattyúk rendre 29 dugattyúgyűrűkkel vannak ellátva, amint az a 4. és 5. ábrán külön kiemelt részletként is látható. A 2. ábra mutatja a 8 vezérlőtárcsa 7 hengerblokkal csatlakozó felületét. Látható, hogy a 8 vezérlőtárcsában 31 és 32 szívónyílások, 33 és 34 kipufogónyílások, valamint a 15 égésterek vannak kialakítva. Ehelyütt jegyezzük meg, hogy kétütemű motorkialakítás esetén a 8 vezérlőtárcsa helyett a 3. ábra szerinti kialakítású, a 2 házban ill. ahhoz képest helytálló 36 vezérlőtárcsa alkalmazható ebben vannak 35 égésterek kialakítva, a 13 gyújtógyertya közvetlenül a 36 vezérlőtárcsába van beültetve, és nincs szükség a 21 vezértengelyre és az azzal hajtott közlőműre.-8 power unit in 1 housing with 1 crankshaft bearing 16 bearings. Connected to the shaft ends 3 of the crankshaft 1 are pivot pins 5, which are guided by pins 4 and are guided in cylindrical spaces 6 formed in a cylinder block 7 which rotates with the crankshaft 1 to perform alternate movement. Connected to the cylinder block 7 is a pivoting control disk 8, also pivotally mounted with a bearing ring 9, which connects an exhaust passage 10 and an intake passage 11 formed in the cylinder head 12 to seal the housing 2 to the cylinder spaces 6 according to a specific program. A spark plug 13 is screwed into the abrasion-resistant insert 14 in the cylinder head 12. In the present four-stroke engine design, a combustion chamber 15 is formed in the control dial 8. The cylinder block 7 is displaced by a spring 17, which is rotatably supported by bearings 19 through a corresponding tubular shaft 20, through a spherical joint 18 at the end of a central projection of the crankshaft 1. The rotation of the control disk 8 is determined by an internal camshaft 21 coaxial with the cylinder shaft 7, rotating with the cylinder block 7, via a deceleration gear consisting of 22, 23 and 24 gears. A coolant and lubricant fluid can be introduced into the machine via a rotating gland inlet 25, the coolant passages 26 and 27 of which are clearly perceptible in the drawing. The cylinder block 7 also includes radial bores 28 for mounting the pins 4. The pistons 5 are respectively provided with piston rings 29, as shown in particular in Figures 4 and 5. Figure 2 shows the surface of the control disk 8 connected to the cylinder block 7. It will be seen that the control dial 8 has suction openings 31 and 32, exhaust openings 33 and 34 and combustion spaces 15. Here, it should be noted that in the case of a two-stroke engine design, instead of the control dial 8, the design shown in FIG. a suitable control disk 36 can be used in this, there are combustion chambers 35, the spark plug 13 is directly inserted into the control disk 36 and there is no need for the camshaft 21 and the transmission driven by it.
A 6. ábrán egy mindkét irányban változtatható lökettérfogatú szivattyúként ill. kompresszorként, vagy hidraulikus ill. pneumatikus motorként alkalmazható további példaképpeni találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete látható, amelynél egy átmenő 37 főtengely 38 bordázott részére egy 37 dugattyúmenesztő tárcsa van felékelve. A dugattyúk 40 dugattytestei az axiális irányba ható hidraulikus nyomóterhelést kompenzáló, egy-egy hátsó 49Figure 6 shows a pump with a displacement displacement in both directions. as a compressor or hydraulic or A further exemplary pneumatic motor for use in a piston engine or implement according to the invention is a longitudinal sectional view of a piston drive disc 37 engaging a rib portion 38 of a through crankshaft 37. The plunger bodies 40 of the pistons each have a rear axle which compensates for the hydraulic pressure load acting in the axial direction.
-9kiegyenlítő térbe torkolló 41 központi furattal vannak ellátva és menettel vannak rögzítve a 37 dugattyúmenesztő tárcsában. Minden dugattyúnak egy a 40 dugattyútest végén kialakított gömbpalástú 42 dugattyúja van, amelynek külső hornyában egy 43 dugattyúgyűrű található. A dugattyúk egy velük együttforgó 45 hengerblokk 44 hengertereiben mozognak. Forgása során a 44 hengerblokk egy a 37 főtengelyen ülő 46 gömbcsukló körül támolygó mozgást végez. A fedéllel tömítetten lezárt 58 házban a tartalmazott szerkezeti elemek axiális kotyogásmentes elhelyezkedését előfeszített 47 tányérrugók biztosítják. A 39 dugattyúmenesztő tárcsa a fedélre 48 kopásálló bélés közbeiktatásával támaszkodik fel és azon forog. A 44 hengerterek homlokvégei 50 furattal vannak ellátva, amelyen keresztül közegáramlás biztosított egy ferde helyzetű, a 45 hengerblokk támolygó mozgásának amplitúdóját és ezzel a dugattyúk mindenkori lökethosszát meghatározó 51 vezérlőtárcsába bemunkált 52 nyíláson és 53 hornyon át az 58 ház 54 és 55 vezetékei felé. Az 51 vezérlőtárcsának kúpos 56 tengelyfurata van, és közös 57 gömbfelület mentén illeszkedik az 58 házzal. A 7. ábrán kiemelt részletként látható az 51 vezérlőtárcsa alulnézete, amelyen jól érzékelhető a kúpos 56 tengelyfurat, az 52 nyílás és az 53 horony kialakítása. A 8, ábra olyan alternatív dugattyúkialakítást mutat be, ahol a 40 dugattyútest egy külön alkatrészként kiképzett, gömbalakú palástú 59 dugattyúfejjel van ellátva, amely egy közös 61 gömbfelület mentén illeszkedik a 40 dugattyútesthez, és ahhoz képest alternáló mozgást végezhet, mivel a 40 dugattyútesthez egy 60 gömbfejű csavarral van csatlakoztatva.They are provided with a central bore 41 which extends into the compensating space and is threaded into the piston release disc 37. Each piston has a spherical piston 42 formed at the end of the piston body 40 and having a piston ring 43 in its outer groove. The pistons move in the cylindrical spaces 44 of a cylinder block 45 rotating therewith. As it is rotated, the cylinder block 44 makes a movement around a ball joint 46 on the crankshaft 37. In the housing 58, which is sealed with a lid, the axially slip-free positioning of the included members is ensured by pretensioned disk springs 47. The piston release disk 39 rests and rotates on the cover by abrasion-resistant liner 48. The ends of the cylinder compartments 44 are provided with a bore 50 through which a fluid flow is provided through an opening 52 and a groove 53 in the control disk 51, which defines the amplitude of tilting movement of the cylinder block 45 and the respective stroke length of the pistons. The control disk 51 has a tapered shaft bore 56 and is aligned with the housing 58 along a common spherical surface 57. Fig. 7 is a detail view of the control dial 51, showing the conical shaft bore 56, the aperture 52 and the groove 53. Fig. 8 illustrates an alternative piston design in which the piston body 40 is provided with a separate piston head 59 with a spherical shell, which engages the piston body 40 along a common spherical surface 61, since the piston body 40 is connected with a ball head screw.
A 9. ábra egy ugyancsak szivattyúként ill. kompresszorként, vagy hidraulikus ill. pneumatikus motorként is alkalmazható további találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszetét tünteti fel. Ennek szerkezete lényegében megegyezik a 6. ábrán bemutatottal, de itt a hengerblokk helyett egy változtatható szögállású dugattyútartó tárcsa végez támolygó mozgást. Az ábrán az azonos kialakítású és funkciójú szerkezeti elemeket a 6. ábrán használtakkal azonos tételszámok jelölik, így azok ismételt ismertetésétől eltekintünk. A 9. ábra szerinti kiviteli alak esetében ívelt palástú 62 dugattyúk egy 63 hengerblokk ívelt 70 tengelyvonalú 44 hengertereiben vannak alternáló térfogatkiszorító mozgás végzésére alkalmasan, tömítetten megvezetve. A 63 hengerblokkban a 65 fedélben lévő 54, 55 vezetékekre csatlakozó 64 átömlőnyílások vannak kiképezve. A szerkezeti kialakítás olyan, hogy itt a 37 főtengely forgása során egy • · · · • · · · · • · · · · ··· · • ·»··· · · • · · · · ·Fig. 9 is also a pump and / or pump. as a compressor or hydraulic or and a longitudinal sectional view of a further piston engine or implement according to the invention which can be used as a pneumatic motor. Its structure is essentially the same as that shown in Fig. 6, but here instead of a cylinder block a variable piston holder disk performs reciprocating motion. In the figure, structural members of the same design and function are denoted by the same item numbers as those used in Figure 6, so that they are not repeated. In the embodiment of Figure 9, the curved-piston pistons 62 are guided sealingly in the curved cylindrical spaces 44 of a cylinder block 63 to perform alternating displacement movements. In the cylinder block 63, openings 64 are provided which are connected to the conductors 54, 55 in the lid 65. The structure is such that here, during the rotation of the 37 crankshaft, a
-10dugattyúmenesztő 66 tárcsa végzi egy gömbfelületű 69 csapágycsészében ülő 67 támolygótárcsára feltámasztva a támolygó mozgást. A 66 tárcsát a 46 gömbcsukló hajtja meg. A 10. és 11. ábrán látható 72 dugattyúszár tengelyű 40 dugattyútestes, ívelt palástú 62 dugattyúban a tömítést adó (itt nem ábrázolt) dugattyúgyűrű felvételére kialakított 71 horony, míg a 12. ábrán a gömbpalástú 42 dugattyú kiemelt oldalnézete látható.The piston-release disk 66 performs a reciprocating motion on a pivot disk 67 seated in a spherical bearing cup 69. The disk 66 is driven by the ball joint 46. 10 and 11 show a groove 71 for receiving a sealing piston ring (not shown) in a piston body 40 with a piston shaft 40, and Fig. 12 is a side elevational view of a spherical piston 42.
A 13. ábra egy olyan további olyan találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete, amelynek szerkezeti felépítése lényegében megegyezik a 6. és 7. ábrán bemutatott gépével, de amely egyirányú, folytonos közegátáramlással dolgozik. Itt egy dugattyúmenesztő 73 tárcsa van a 37 főtengelyre felékelve. A 73 tárcsába abból mindkét irányban kinyúló dugattyúk vannak beültetve, amelyek rendre átmenő 74 központi furattal vannak ellátva. A gépnek egy szívóvezetékek nélküli 75 hengerblokkja van, amely a 45 hengerblokkhoz hasonlóan támolyogva forog. A támolygó mozgást és ezzel a lökettérfogatot a 76 támolygótárcsa határozza meg. A 45 hengerblokk a 77 fedél 78 támasztó- és siklófelületére feltámaszkodva végzi támolyogva forgó mozgását, és a dugattyúk a közegkiszorítást a 77 fedélben kialakított 79 szívójáratból a 80 nyomóvezeték felé végzik. Tekintettel arra, hogy a 45 hengerblokk a 77 fedél 78 támasztó- és siklófelületére feltámaszkodva végzi támolyogva forgó mozgását, ezen kivitel esetében csak a 75 hengerblokk hengereinek lökettérfogata változtatható a 76 támolygótárcsa szögállásának változtatása útján. A 14. ábrán egy az előző ábrán bemutatottal lényegében megegyező, de olyan példaképpeni találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép hosszmetszete látható, amelynél mindkét támolygó mozgást végző hengerblokk lökettérfogata változtatható, mivel azok rendre egy-egy változtatható szöghelyzetű támolygótárcsára támaszkodnak fel.Fig. 13 is a longitudinal sectional view of another piston piston engine or implement of the present invention having substantially the same structure as the machine shown in Figs. 6 and 7, but operating in a one-way, continuous fluid flow. Here, a piston-release disk 73 is wedged on the crankshaft 37. Plungers 73 are provided with pistons extending therefrom in each direction and having a central bore 74 in their respective passages. The machine has a cylinder block 75 without suction lines which rotates like a cylinder block 45. The reciprocating motion and thus the stroke volume are determined by the reciprocating disk 76. The cylinder block 45 rotates backwardly on its support and sliding surface 78 of the lid 77, and the pistons displace the fluid from the suction passage 79 formed in the lid 77 to the discharge line 80. Given that the cylinder block 45 rotates its tilting motion against the support and sliding surface 78 of the cover 77, in this embodiment only the cylinder volume of the cylinders 75 can be varied by varying the angle of the support plate 76. Figure 14 is a longitudinal sectional view of a piston engine or implement of the invention substantially identical to that shown in the previous figure, in which the displacement of each of the reciprocating cylindrical blocks is variable as they are supported on a variable angle prop.
A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép 1 ábrán bemutatott példaképpeni kiviteli alakjának működése során az 5 dugattyúknak a 6 hengerterekben végzett löketmozgása közben a szárak geometriai tengelyei közötti nagy szögeknek is köszönhetően fellépnek csekély elmozdulásbeli különbségek. Ezeket azonban a gyenge oszcilláció kompenzálja a 4 csapszegekben amellett, hogy az 5 dugattyúk kissé oldalra is csúsznak a forgás 45°-os, 135°-os, 225°-os és 315°-os közbülső pozícióiban. A hűtőfolyadék a (nem ábrázolt) hűtőből a 25 bevezetőelemen keresztül lép be, és azt az üreges 21During operation of the exemplary embodiment of the piston powertrain or implement according to the invention, small displacement differences also occur due to the large angles between the axes of the arms during stroke movement of the pistons 5 in the cylinder spaces 6. However, these are compensated for by weak oscillation in the pins 4, while the pistons 5 also slide slightly sideways in the intermediate positions of rotation at 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °. The coolant enters from the cooler (not shown) through the inlet member 25 and passes through the hollow 21.
vezértengelyen keresztül közvetlenül a 7 hengerblokkba vezetjük be a rajzon nem feltüntetett, az egyes 6 hengerterek közötti radiális csatornákon keresztül, amelyekből a hűtőfolyadék a 27 hűtőközegjáratba kerül. A hűtőfolyadék zárt körben kering a 7 hengerblokk forgásának hatására és kitölti a 2 ház belső terét. A forró hűtőfolyadék az ábrán nem látható csöveken keresztül távozik a hűtőhöz, miközben a 20 csőtengely és a 21 vezértengely közötti 26 hűtőközegjárat révén hűti a 8 vezérlőtárcsa központi részét is.via a camshaft directly into the cylinder block 7 through radial channels (not shown) between the individual cylinder spaces 6, from which the coolant enters the refrigerant passage 27. The coolant circulates in a closed loop as a result of rotation of the cylinder block 7 and fills the interior of the housing 2. The hot coolant is discharged to the cooler through pipes (not shown) while cooling the central portion of the control dial 8 through the coolant passage 26 between the tubular shaft 20 and the camshaft 21.
A második példaképpen! kiviteli alakként bemutatott szivattyú/motor vagy kompresszor következőképpen működik: Az 54 és 55 vezetékekben áramló nyomás alatti közeg, amely átáramlik az 52 nyíláson, az 53 hornyon és az 50 furaton, bejut a 44 hengerterekbe. A gömbpalástú 42 dugattyú felületére kifejtett erőhatást a 43 tömítőgyűrű pozíciója pontosan párhuzamosítja a 40 dugattyútesttel, így a dugattyúk a hengerek falaira nem gyakorolnak radiális erőkomponenseket. A 39 dugattyúmenesztő tárcsára átadott forgás a 38 bordázott rész közvetítésével a 37 főtengelyre adódik át. A 49 kiegyenlítőterek, amelyekben a 41 központi furatoknak köszönhetően ugyanakkora nyomás uralkodik mint a 44 hengerterekben, kiegyenlítik az említett tárcsára és a dugattyúkra ható axiális hidraulikus nyomóerőket. A 47 tányérrugók kizárják a 45 hengerblokk, az 51 vezérlőtárcsa és az 58 ház közötti hézagokat. A 47 tányérrugók előterhelése az atmoszférikus nyomáson lévő közeg szívása közben létrejövő erőnél lényegesen nagyobbra van megválasztva. A lökettérfogat változtatását, és ennek következményeként a találmány szerinti gép fokozott felhasználási sokoldalúságát az 51 vezérlőtárcsa ferdeségének megváltoztathatósága teszi lehetővé annak 57 gömbfelülete révén. Az 59 dugattyú amiatt, hogy a dugattyúk és a hengerterek elég nagy szöget zárnak be a forgástengelyekkel, mindig kiegyensúlyozott marad. A szokásos dugattyúkkal ellentétben a dugattyú csapszege itt lényegesen távolabb van a közeggel érintkező felülettől elhelyezve.The second example! The pump / motor or compressor shown in the embodiment operates as follows: The pressurized fluid flowing through the conduits 54 and 55, which flows through the orifice 52, the groove 53 and the bore 50, enters the cylinder spaces 44. The force exerted on the surface of the spherical piston 42 is precisely paralleled by the position of the sealing ring 43 to the piston body 40 so that the pistons do not exert radial force components on the cylinder walls. The rotation transmitted to the piston release disk 39 is transmitted to the crankshaft 37 via the ribbed portion 38. The compensating spaces 49, which have the same pressure as the cylindrical spaces 44 due to the central bores 41, compensate for the axial hydraulic compression forces acting on said disc and pistons. The disc springs 47 eliminate the gaps between the cylinder block 45, the control disk 51 and the housing 58. The preload of the plate springs 47 is selected to be substantially greater than the force generated by suctioning the medium at atmospheric pressure. The displacement of the stroke volume and, consequently, the increased versatility of use of the machine according to the invention are made possible by the variability of the inclination of the control wheel 51 by its spherical surface 57. The piston 59 is always balanced due to the piston and cylinder spaces being sufficiently angled with the axis of rotation. In contrast to conventional pistons, the piston pin here is located substantially further away from the fluid contacting surface.
A találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép előzőekben ismertetett harmadik példaképpen! kiviteli alakja szivattyú/motor vagy kompresszor üzemben a következőképpen működik: A 37 főtengelyhez való ékelési pozíció itt meg van fordítva, azaz itt a 63 hengerblokk a meghajtó elem. Ez az elrendezés egy radiális komponenst hoz létre a dugattyúkban, ami viszonylag gyorsan elkoptatná a hengerperselyeket. Az ívelt palástú 62 dugattyúk azonban jobban alkalmazkodnak ·· · ·· ·»·· • · · · · ··· · · ··» · • ·*··· · · ·· « ·· ·The piston engine or machine according to the invention is exemplified by the third example described above. Embodiment in pump / motor or compressor mode operates as follows: The wedge position for the crankshaft 37 is inverted here, i.e. the cylinder block 63 is the drive element. This arrangement creates a radial component in the pistons, which would wear out the cylinder sleeves relatively quickly. However, the curved-piston pistons 62 are more adaptable · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · an - -
-12egy ilyen elrendezéshez, ahol a tengelyek között nagy a dőlésszög, még abban az esetben is, ha ezt nehezebb kivitelezni. Ennél a megvalósításnál a lökettérfogat ugyancsak változtatható a 67 támolygötárcsa ferdeségének változtatásával.-12For such an arrangement where there is a large inclination between the axles, even if this is more difficult to execute. In this embodiment, the stroke volume can also be varied by varying the inclination of the support plate 67.
A 13. és 14. ábrán a találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép két olyan, szivattyú/motor vagy kompresszor üzemmódban egyaránt üzemeltethető kiviteli alakja látható, amelyek különböző területeken való használatra alkalmasak. A 13. ábrán olyan hidraulikus szivattyú/motor látható, amely egy sor változtatható lökettérfogatú hengerrel és egy másik sor állandó lökettérfogatú hengerrel működik, mindkét esetben a folyadék áramlási irányának megfordítása nélkül. A 14. ábrán bemutatott kivitel esetében mindkét hengercsoport változtatható lökettérfogatú, és megfordítható az áramlás iránya is, amiként ezt az 54, 55 vezetékek melletti nyilak is jelzik. Az 51 vezérlőtárcsa és/vagy 76 támolygötárcsa szöghelyzete, azaz ferdesége jól ismert mechanizmus segítségével külső vezérléssel változtatható. Mindkét kiviteli példánál a 37 főtengelyre felékelt 73 dugattyúmenesztő tárcsa kiegyensúlyozza az egymással szemben lévő 44 hengerterek között fellépő axiális nyomóerőt. Mivel a dugattyúkban 74 központi furatok vannak kialakítva, a közeg az átáramlás során kevesebb munkát végez.Figures 13 and 14 show two embodiments of a piston powertrain or implement of the present invention that can be operated in both pump / motor or compressor mode and are suitable for use in different applications. Figure 13 illustrates a hydraulic pump / motor operating with a series of variable displacement cylinders and another series of constant displacement cylinders, in both cases without reversing the flow direction of the fluid. In the embodiment shown in Figure 14, both cylinder groups have variable displacement and reversible flow direction, as indicated by the arrows next to the conduits 54, 55. The angular position, i.e. the inclination, of the control disc 51 and / or the support disc 76 can be varied by external control by a well-known mechanism. In both embodiments, the piston release disk 73 mated to the crankshaft 37 balances the axial thrust between opposing roller spaces 44. Because the pistons 74 have central bores 74, the medium performs less work on the flow.
Szivattyúként/kompresszorként kedvező működés lehetséges az 51 vezérlőtárcsa és/vagy 76 támolygötárcsa bármely szöghelyzetében. Motorüzemben azonban a lökettérfogat 0-ra való csökkenésének köztudott lehetetlensége miatt, a szöget nem szabad túlságosan csökkenteni. Ezenkívül, tekintettel a 13. és 14. ábrán látható kettősműködésű gépek két dugattyúcsoportja közötti folyadékmozgás kiküszöbölésére, mely csökkenti a hatásfokot, a 13. ábrán látható szerkezet lökettérfogatát sem szabad teljesen 0-ra állítani. A 76 támolygótárcsát tilos az ábrán feltüntetettel ellentétes dőléssel beállítani, és a 14. ábrán látható kiviteli alak esetében a lökettérfogatot nem szabad változtatni a 76 támolygótárcsának és az 51 vezérlőtárcsának ellentétes szinkronizmusra való állításával. Ezzel ugyanis a 76 vezérlőtárcsa és az 51 vezérlőtárcsa egymással párhuzamos lesz 0 lökettérfogatnál, miközben a rajzon látható vagy azzal ellentétes ferde helyzetet foglalnak el.As a pump / compressor, favorable operation is possible in any angular position of the control disk 51 and / or the support disk 76. However, due to the well-known impossibility of decreasing the displacement to 0 in engine operation, the angle should not be reduced too much. In addition, due to the elimination of fluid movement between the two piston groups of the dual-acting machines shown in Figures 13 and 14, which reduces efficiency, the stroke volume of the structure shown in Figure 13 should not be completely set to 0. It is prohibited to adjust the thrust disk 76 in the opposite direction to that shown, and in the embodiment shown in Figure 14, the stroke volume must not be changed by adjusting the thrust disk 76 and the control disk 51 to the opposite synchronism. In this way, the control disc 76 and the control disc 51 will be parallel to each other at a stroke volume of 0 while occupying an oblique position as shown or opposite in the drawing.
A 6. ábrán vagy a 9. ábrán látható találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép szivattyú/motor vagy kompresszor üzemmódhoz egyaránt kialakítható állandó lökettérfogatúra is. Szivattyú és motor párosítható a 49 kiegyenlítő tereken * « ··*· • · · · · ··· · · «»· · • · ···· · · ·· « ·· ·The piston powertrain or machine of the present invention, shown in Figure 6 or Figure 9, can also be provided with a constant stroke volume for pump / motor or compressor operation. Pump and motor can be paired in 49 balancing spaces * · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
-13vagy a 64 átömlőnyílásokon keresztül egy rögzített elosztónak a házban való elhelyezésével annak érdekében, hogy kompakt hidrosztatikus hajtást hozzunk létre. Az ilyen kialakítások rendkívül keresettek lehet az elérhető kis méretek, kis súly és nagy fordulatszám miatt.-13or through the openings 64 by placing a fixed distributor in the housing to form a compact hydrostatic drive. Such designs can be extremely sought after due to the small dimensions available, low weight and high speed.
A dugattyúk merev rögzítésével a házhoz és a hengerblokk oszcilláló mozgatásával egy a főtengelyen rögzített vagy ahhoz csatlakoztatott axiális vagy radiális bütyköstárcsával végül olyan szivattyút/motort vagy kompresszort is kialakíthatunk, amelyben a bütyköstárcsa kivételével nincsenek mozgó alkatrészek. Ez nagyon kedvező lehet folyadékszivattyúk vagy hidromotorok esetében. A változtatható lökettérfogatú szivattyúk/motorok vagy kompresszorok analógiájára a találmány szerinti dugattyús erő- vagy munkagép 5, 42, 59 vagy 62 dugattyúinak és forgó 7 hengerblokkjának párosításával olyan belsőégésű motorok hozhatók létre, amelyeknél csökkenthető a lökettérfogat, megkönnyítve ezzel az üzemanyag levegővel való keveredését, és ezzel csekély töltési arány mellett is jó hatásfokot biztosítva anélkül, hogy szükség lenne a manapság e célra alkalmazott bonyolult szerkezetekre.By rigidly securing the pistons to the housing and by oscillating movement of the cylinder block with an axial or radial cam mounted on or connected to the crankshaft, a pump / motor or compressor can finally be formed which has no moving parts except the cam. This can be very advantageous for fluid pumps or hydraulic motors. By analogy with variable displacement pumps / motors or compressors, by combining pistons 5, 42, 59, or 62 of the present invention with piston piston 5, 42, 59 or 62, internal combustion engines can be created which reduce stroke volume, thus providing good efficiency at low charge rates without the need for the sophisticated structures currently used for this purpose.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9500914A HUT72531A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Piston motor or machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9500914A HUT72531A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Piston motor or machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9500914D0 HU9500914D0 (en) | 1995-05-29 |
| HUT72531A true HUT72531A (en) | 1996-05-28 |
Family
ID=10986671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9500914A HUT72531A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Piston motor or machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUT72531A (en) |
-
1992
- 1992-10-30 HU HU9500914A patent/HUT72531A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU9500914D0 (en) | 1995-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3429764B2 (en) | Fluid operated machine with a piston without connecting rod | |
| US6659744B1 (en) | Rotary two axis expansible chamber pump with pivotal link | |
| US6412454B1 (en) | Rotary power unit | |
| US6913447B2 (en) | Metering pump with varying piston cylinders, and with independently adjustable piston strokes | |
| US3175510A (en) | Variable displacement pump | |
| US7162948B2 (en) | Variable stroke assembly balancing | |
| KR101990259B1 (en) | Fluid machines, heat exchangers and fluid machines | |
| AU2010202225B2 (en) | Rotating piston machine | |
| US5205123A (en) | Infinitely variable differential hydrostatic transmission | |
| NZ265400A (en) | Wobble yoke assembly; comprises two yokes connected to beams by bearings that have only one degree of freedom | |
| US4137019A (en) | Rotary piston machine | |
| US5022310A (en) | Fluid power transmission | |
| US4372116A (en) | Stirling engine control mechanism and method | |
| US4796514A (en) | Rotary/linear convertor | |
| EP1138876B1 (en) | Internal combustion engine | |
| PL169513B1 (en) | Volumetric fluid machine PL | |
| HUT72531A (en) | Piston motor or machine | |
| US6793471B2 (en) | Fluid machine | |
| DE4117936A1 (en) | Rotary piston compressor assembly - has two rotors coupled and rotated by oscillating plates | |
| JPH0313587Y2 (en) | ||
| JPH10110671A (en) | Variable capacity swash plate type hydraulic machine | |
| GB2216600A (en) | Reciprocating piston, reciprocating and orbital cylinder machine | |
| JPS62233649A (en) | Lubrication type stirling cycle refrigerator | |
| HK90996A (en) | Rotary/linear convertor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFD9 | Temporary prot. cancelled due to non-payment of fee |