Устройство для машины смещающего типа, управляющая зубчатая передача для устройства и использование управляющей зубчатой передачи - RU2015135353A
Код документа: RU2015135353A
Формула
1. Устройство для машины смещающего типа, содержащее
a) невращающийся кожух (107), который окружает две совместно движущиеся детали (101, 102), причем упомянутые детали имеют коаксиальные оси (155) вращения,
b) первую деталь (102), которая со своей внешней периферией способна управляемым образом вращательно перемещаться вдоль внутренней стенки кожуха (107),
c) вторую деталь (101), которая способна управляемым образом перемещаться относительно внутренней периферической поверхности первой детали (102) и имеет ступицу (146), которая имеет по меньшей мере две направленные радиально наружу лопасти (147), выполненные со взаимным угловым расстоянием,
d) по меньшей мере одно впускное отверстие (128) и по меньшей мере одно выпускное отверстие (129), связанные со стенкой кожуха (107),
отличающееся тем, что
e) первая деталь (102) внутри имеет по меньшей мере две направленные радиально внутрь лопасти (139), выполненные со взаимным угловым расстоянием вдоль криволинейной внутренней стенки (154) первой детали (102) между лопастями (139),
f) участок ступицы (146) между лопастями (147) второй детали (101) находится в скользящем контакте или в непосредственной близости от криволинейного свободного оконечного участка (157) лопастей на первой детали (102),
g) криволинейный свободный оконечный участок (158) каждой лопасти на второй детали (101) находится в скользящем контакте или в непосредственной близости от криволинейной внутренней стенки (154) на первой детали (102), которая расположена между соответствующими одними из двух соседних из упомянутых лопастей (139) на первой детали (102),
h) первая деталь (102) и вторая деталь (101) обе способны находиться в непрерывном вращающемся движении, но с взаимно изменяющимся перемещением, при этом лопасти (147) второй детали (101) могут перемещаться между соответствующими соседними лопастями (139) на первой детали таким образом, что камеры (159-162), которые образуются между взаимодействующими парами лопастей (139, 147) на первой детали (102) и на второй детали (101), последовательно увеличиваются и уменьшаются, и уменьшаются и увеличиваются, соответственно, в объеме в течение цикла вращения образующихся камер,
i) один первый конец в осевом направлении двух деталей (102, 101) находится в скользящем контакте или в непосредственной близости от первой крышки (104, 105, 106), имеющей отверстия (128, 129) для управляемой связи с камерами (159-162), при этом первая крышка (104, 105, 106) образует упомянутую стенку, а второй конец в осевом направлении двух деталей (102, 101) закрыт второй крышкой (103), которая прикреплена к первой детали (102) и вращается вместе с ней, и вторая деталь (101) находится в скользящем контакте или в непосредственной близости от второй крышки (103), и
j) перемещения упомянутых совместно движущихся деталей (102, 101) происходят под действием управляющей зубчатой передачи (201), которая оперативно взаимодействует с вращающимся главным приводным валом (116) машины.
2. Устройство по п. 1, в котором вращающийся главный приводной вал (116) находится в оперативной связи (202-206) через зубчатое зацепление с первым вращающимся переходным приводным валом (167, 131) для первой детали (102) и со вторым вращающимся переходным приводным валом (133) для второй детали (101), соответственно, при этом взаимодействующие эллиптические зубчатые колеса (207-211) включены в соответствующую связь (202-206) через зубчатое зацепление.
3. Устройство по п. 2, в котором главный приводной вал (116) и упомянутые первый и второй переходные приводные валы (167, 131, 133) являются коаксиальными.
4. Устройство по п. 1, 2 или 3, в котором управляющая зубчатая передача (201) содержит
- вращающийся главный приводной вал (116), который оборудован зафиксированным эллиптическим зубчатым колесом (207),
- по меньшей мере один первый коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (208, 209) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (220, 221), которые неподвижно соединены между собой с первым взаимным расстоянием (d1) по оси, причем ось вращения зубчатых колес (208, 209, 220, 221) параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо из первого набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (220, 221) из первого набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (224) на переходном приводном валу (167) для первой детали (102) для ее вращения, и
- по меньшей мере один второй коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (210, 211) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (222, 223), которые неподвижно соединены между собой со вторым взаимным расстоянием (d2) по оси, причем ось вращения зубчатых колес параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо (210, 211) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (222, 223) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (225) на переходном приводном валу (133) для второй детали (101) для ее вращения.
5. Устройство по п. 4, в котором управляющая зубчатая передача (201) выполнена с возможностью выполнять непрерывное вращательное движение, которое управляет совместно изменяющимся перемещением упомянутых первой и второй совместно перемещающихся, вращающихся деталей (102, 101), при этом вращательная траектория перемещений этих деталей (102, 101) является функцией соотношения между наибольшим и наименьшим диаметром на эллиптических зубчатых колесах (208, 209, 210, 211) упомянутых первого и второго наборов и на эллиптическом зубчатом колесе (207) на главном приводном валу (116).
6. Устройство по любому из пп. 1-3 и 5, в котором кожух (107) имеет по меньшей мере одно радиально расположенное отверстие (121) для выдува охлаждающего воздуха по меньшей мере от одной лопасти (137) в первой детали (102), причем обращенный наружу участок крыла (137) выполнен с выемкой или вогнутостью (143).
7. Устройство по любому из пп. 1-3 и 5, в котором устройство выполнено в виде двигателя внутреннего сгорания, и при этом первая крышка (104) обеспечена задвижкой (128) на всасывающей линии, выпускной задвижкой (129) и устройством (114) зажигания для топлива.
8. Устройство по п. 7, в котором устройство (114) зажигания представляет собой свечу зажигания и/или задвижку на всасывающей линии для всасывания топлива или топливной смеси.
9. Устройство по п. 7, в котором двигатель внутреннего сгорания выполнен для функционирования в соответствии с Otto-процессом.
10. Устройство по п. 7, в котором устройство зажигания представляет собой распылитель форсунки для дизельного топлива, и в котором задвижка на всасывающей линии предназначена для всасывания воздуха.
11. Устройство по п. 7, в котором устройство (114) зажигания расположено, если смотреть в радиальном направлении, на противоположной стороне оси (155) вращения двух совместно перемещающихся, вращающихся деталей (102, 101) относительно упомянутой задвижки на всасывающей линии и выпускной задвижки (128, 129).
12. Устройство по любому из пп. 1-3 и 5, в котором устройство выполнено в виде компрессора или насоса, и при этом первая крышка (105) обеспечена по меньшей мере двумя задвижками (128) на всасывающей линии для текучей среды и по меньшей мере двумя эжекторными задвижками (129) для текучей среды.
13. Устройство по п. 12, в котором пары из задвижки (128) на всасывающей линии и эжекторной задвижки (129) расположены по соседству.
14. Устройство по п. 12, в котором пара задвижек (128) на всасывающей линии расположена диаметрально противоположно относительно оси (155) вращения двух деталей (102, 101), и при этом пара эжекторных задвижек (129) расположена диаметрально противоположно относительно оси вращения этих двух деталей.
15. Устройство по п. 1,
в котором углубления перепада давления или так называемые ловушки (140, 148, 150, 151) перепада давления обеспечены на боковых поверхностях каждой лопасти (139, 147) упомянутой первой детали (102) и упомянутой второй детали (101),
при этом углубления перепада давления обеспечены на двух из боковых поверхностей на лопастях (147) второй детали (101), которые обращены к упомянутой первой крышке (104, 105, 106) и упомянутой второй крышке (103), соответственно, и на одной из боковых поверхностей на лопастях (139) первой детали (102), которая обращена к упомянутой первой крышке (104, 105, 106), и
при этом дополнительные углубления перепада давления обеспечены на радиальной торцевой поверхности (157) лопасти (139) на первой детали (102), обращенной к ступице (146) на второй детали (101), и в радиальной торцевой поверхности (157) лопасти (147) второй детали (101), обращенной к участку (154) внутренней периферии первой детали (102).
16. Управляющая зубчатая передача (201) для приведения к непрерывному, совместно изменяющемуся перемещению первой детали (102) и второй детали (101), которые являются коаксиальными, причем упомянутые первая и вторая детали находятся в оперативном взаимодействии с главным приводным валом (116), при этом вращающийся главный приводной вал (116), который образует часть управляющей зубчатой передачи (201), находится в оперативной связи (202-206) через зубчатое зацепление с первым вращающимся переходным приводным валом (167) для первой детали (102) и со вторым вращающимся переходным приводным валом (133) для второй детали (101), соответственно, при этом взаимодействующие эллиптические зубчатые колеса (207-211) включены в соответствующую связь (202-206) через зубчатое зацепление, отличающаяся тем, что главный приводной вал (116) и упомянутые первый и второй переходные приводные валы (167, 131, 133) являются коаксиальными.
17. Управляющая зубчатая передача по п. 16, в которой управляющая зубчатая передача содержит
- вращающийся главный приводной вал (116), который оборудован зафиксированным эллиптическим зубчатым колесом (207),
- по меньшей мере один первый коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (208, 209) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (220, 221), которые неподвижно соединены между собой с первым взаимным расстоянием (d1) по оси, причем ось вращения зубчатых колес (208, 209, 220, 221) параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо из первого набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (220, 221) из первого набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (224) на переходном приводном валу (167) для первой детали (102) для ее вращения, и
- по меньшей мере один второй коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (210, 211) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (222, 223), которые неподвижно соединены между собой со вторым взаимным расстоянием (d2) по оси, причем ось вращения зубчатых колес параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо (210, 211) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (222, 223) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (225) на переходном приводном валу (133) для второй детали (101) для ее вращения.
18. Управляющая зубчатая передача по п. 17, в которой разность (d1-d2) между упомянутыми первым и вторым взаимными расстояниями (d1, d2) по оси соответствует по меньшей мере толщине кольцеобразного зубчатого колеса (222, 223), которое перемещает переходной приводной вал (133) для второй детали (101).
19. Управляющая зубчатая передача по любому из пп. 16-18, в которой управляющая зубчатая передача (201) выполнена с возможностью выполнять непрерывное вращательное движение, которое управляет совместно изменяющимся перемещением упомянутых первой и второй деталей (102, 101), при этом вращательная траектория перемещений этих деталей является функцией соотношения между наибольшим и наименьшим диаметром на эллиптических зубчатых колесах (208, 209, 210, 211) упомянутых первого и второго наборов и на эллиптическом зубчатом колесе (207) на главном приводном валу (116).
20. Управляющая зубчатая передача (201) в оперативном взаимодействии с устройством машины для управления двумя непрерывно вращающимися, совместно перемещающимися функциональными деталями (102, 101) в устройстве машины, таким образом приводя к непрерывному, совместно изменяющемуся движению в устройстве машины первой детали (102) и второй детали (101), которые являются коаксиальными, при этом
упомянутые первая и вторая детали находятся в оперативном взаимодействии с вращающимся главным приводным валом (116), который образует часть управляющей зубчатой передачи (201),
главный приводной вал (116) находится в оперативной связи (202-206) через зубчатое зацепление с первым вращающимся переходным приводным валом (167) для первой детали (102) и со вторым вращающимся переходным приводным валом (133) для второй детали (101), соответственно,
упомянутая связь (202-206) через зубчатое зацепление включает в себя взаимодействующие эллиптические зубчатые колеса (208-211), и
вращающийся главный приводной вал (116) оборудован зафиксированным эллиптическим зубчатым колесом (207),
отличающаяся тем, что
- главный приводной вал (116) и упомянутые первый и второй переходные приводные валы (167 131, 133) являются коаксиальными,
- по меньшей мере один первый коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (208, 209) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (220, 221), которые неподвижно соединены между собой с первым взаимным расстоянием (d1) по оси, причем ось вращения зубчатых колес (208, 209, 220, 221) параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо из первого набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (220, 221) из первого набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (224) на переходном приводном валу (167) для первой детали (102) для ее вращения, и
- по меньшей мере один второй коаксиальный набор из вращающегося, эллиптического зубчатого колеса (210, 211) и вращающегося, кольцеобразного зубчатого колеса (222, 223), которые неподвижно соединены между собой со вторым взаимным расстоянием (d2) по оси, причем ось вращения зубчатых колес параллельна оси вращения главного приводного вала (116), при этом эллиптическое зубчатое колесо (210, 211) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с эллиптическим зубчатым колесом (207), которое жестко закреплено на главном приводном валу (116), а кольцеобразное зубчатое колесо (222, 223) из второго набора образует зацепление зубчатых колес с кольцеобразным зубчатым колесом (225) на переходном приводном валу (133) для второй детали (101) для ее вращения.
21. Управляющая зубчатая передача по п. 20, в которой разность (d1-d2) между упомянутыми первым и вторым взаимными расстояниями (d1, d2) по оси соответствует по меньшей мере толщине кольцеобразного зубчатого колеса (222, 223), которое перемещает переходной приводной вал (133) для второй детали.
22. Управляющая зубчатая передача по п. 20 или 21, в которой управляющая зубчатая передача выполнена с возможностью выполнять непрерывное вращательное движение, которое управляет совместно изменяющимся перемещением упомянутых первой и второй деталей (102, 101), при этом вращательная траектория перемещений этих деталей является функцией соотношения между наибольшим и наименьшим диаметром на эллиптических зубчатых колесах (208, 209, 210, 211) упомянутых первого и второго наборов и эллиптического зубчатого колеса (207) на главном приводном валу (116).
23. Применение управляющей зубчатой передачи по любому из пп. 16-19 или 20-22 для управления двумя непрерывно вращающимися, совместно перемещающимися функциональными деталями устройства машины, чтобы в рабочем цикле устройства машины образовывать последовательно смещающиеся изменяющиеся камеры всасывания, сжатия и выброса в устройстве машины, когда оно представляет собой двигатель внутреннего сгорания или компрессор, или последовательно образовывать изменяющиеся пространства смещения в устройстве машины, когда оно представляет собой насос.
