Поршнева кулісна машина

1. Поршнева кулісна машина, що містить корпус із робочим циліндром, розміщений у циліндрі поршень, жорстко з'єднаний з кулісою, установлений у кулісі повзун і розташований дезаксіально усередині останнього кривошип, пропущений через проріз у бічній стінці куліси, яка відрізняється тим, що дезаксаж (зміщення осі) кривошипа відносно осі повзуна куліси здійснений у напрямку, протилежному поршню, і становить величину в межах від 0,02 до 0,25 діаметра повзуна, проріз куліси зміщений у бік, протилежний поршню, і виконаний асиметрично таким чином, що його поздовжня вісь симетрії зміщена відносно осі куліси на величину в межах від 0,02 до 0,25 діаметра повзуна куліси. 2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що ширина опорної поверхні куліси з боку, оберненого до поршня, перевищує ширину опорної поверхні куліси з боку, протилежного поршню, не менш ніж в 1,05 рази. Винахід, що пропонується, відноситься до техніки загального й холодильного машинобудування, зокрема, до двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), компресорів і вакуумних насосів із кулісним приводом. Відомі об'ємні поршневі машини: компресори та ДВЗ, які мають куліси, жорстко з'єднані з поршнями, розташованими в робочих циліндрах, та повзуни куліс, кінематично зв'язані з кривошипом приводного валу, див. наприклад [1]-[4]. Спільною особливістю відомих аналогів є наявність у бічній стінці куліси прорізу для проходу пальця кривошипа приводного вала, розташовуваного збоку, а також конструктивне виконання, у якому осі повзуна куліси й кривошипа приводного вала перетинаються. У них реалізований, так званий, центральний (з осями, які перетинаються) спосіб з'єднання кривошипа з повзуном куліси. Проріз у бічній стінці куліси виконується: або одностороннім (місце уведення пальця кривошипа) [1]-[2], або двостороннім [3]-[4] (з обох бічних сторін куліси - як правило, симетрично щодо осі поршня). В останньому випадку, один проріз слу жить для уведення пальця кривошипа, а інший для зниження загальної маси рухливих частин і ефективного розподілу змащення по поверхні повзуна. Однак, при традиційному виготовленні елементів куліси, коли проріз розташований симетрично щодо поздовжньої осі куліси, забезпечуються рівні опорні поверхні між повзуном і кулісою як з боку поршня, так і з протилежної сторони. Це приводить до не оптимальності розподілу контактних навантажень на робочі поверхні, оскільки зусилля, що діють на кулісу по обидві сторони, не еквівалентні. Відомий також механізм приводу, у якому осі повзуна й приводного пальця кривошипа зміщені одна щодо іншої на певну величину й не перетинаються [5]. У цьому механізмі використаний, так званий, дезаксіальний (зі зміщенням осей) спосіб з'єднання кривошипа з повзуном куліси. Прототипом до заявленого технічного рішення є компресор, описаний у патенті ФРН №1137523 [5]. (19) UA (11) 86390 (13) (21) a200606205 (22) 05.06.2006 (24) 27.04.2009 (46) 27.04.2009, Бюл.№ 8, 2009 р. (72) ШАТРАВКА ОЛЕКСІЙ МУРШУДОВИЧ, UA, МОІСЄЄВ ВІКТОР ФЕДОРОВИЧ, UA, ТРОСІНА АНТОНІНА НИКИФОРІВНА, UA (73) ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ "ШТОРМ", UA (56) UA 73389, F 01 B 1/06, 15.07.2005 SU 840464, F 04 B 39/02, 23.08.1981 SU 1566056, F 01 B 5/00, 23.05.1990 SU 585310, F 04 B 27/02, 25.12.1977 RU 2041386, F 03 C 1/04, 09.08.1995 RU 2044129, F01 B 9/04, 20.09.1995 RU 2063513, F 01 B 1/06, 10.07.1996 RU 2262601, F 01 B 1/06, 20.10.2005 RU 2298107, F 02 B 75/22, 27.04.2007 DE 1137523, F 04 C, 04.10.1962 US 4352640, F 04 B 1/04, 05.10.1982 US 4373876, F 04 B 39/00, 15.02.1983 C2 1 3 86390 4 Він містить корпус із робочим циліндром, розним радіально щодо приводного вала 3. У циліндрі міщений у циліндрі поршень, жорстко з'єднаний з 2 розміщений поршень 4, жорстко з'єднаний з кулікулісою, установлений у кулісі повзун і розташовасою 5. У кулісі встановлений повзун 6. В отвір 7 ний усередині останнього кривошип, що проходить повзуна вставлений кривошип 8 приводного вала через проріз у бічній стінці куліси. У відомому приЗ, пропущений через проріз 9 у бічній стінці куліси строї конструкція повзуна куліси така, що осі роз5. точення його зовнішньої поверхні й отвору для Вісь 10 отвору 7 зміщена щодо центральної уведення кривошипа не перетинаються між собою, поперечної осі 11 повзуна куліси (див. Фіг.3), тому а зміщені одна щодо іншої на певну величину. кривошип 8 розташований дезаксіально усередині Тобто, у прототипі застосований дезаксіальний повзуна. Дезаксаж XS (зміщення осей) здійснений спосіб з'єднання кривошипа й повзуна. Причому, з у напрямку, протилежному поршню. метою підвищення компактності механізму, дезакПроріз 9, призначений для проходу кривошипа саж (зміщення осі кривошипа відносно центральусередину повзуна, виконаний асиметрично щодо ної осі повзуна) здійснений убік поршня. поздовжньої осі 12 куліси і зміщений убік, протиОднак, у компактному механізмі, яким є крилежний поршню, таким чином, що його поздовжня вошипно-кулісний, незначний виграш у радіальних вісь симетрії 13 зміщена щодо поздовжньої осі 12 габаритах (порядку 2мм, тобто близько 0,1 великуліси на величину ES. Кращим є варіант виконанчини ходу поршня) для прототипу й інших пристроня конструкції, при якому величини дезаксажа XS (зміщення осі кривошипа щодо осі повзуна) і асиїв не має практичного значення через неістотність метрії ES (зміщення осі симетрії прорізу куліси щономіналу. до її поздовжньої центральної осі), - рівні між соУ прототипі зміщення осі кривошипа щодо бою й становлять величину XS=ES=(0,02...0,25)DK, центральної осі повзуна убік поршня приводить до де DK - діаметр повзуна куліси. зменшення опорної поверхні повзуна в кулісі зі Необхідність виконання другого прорізу куліси сторони поршня й збільшенню її із протилежної не регламентується. В описі заявки розглядається сторони. А оскільки в реальному робочому циклі варіант виконання із прорізом 14. що служить для машини (компресора й ДВЗ) зусилля між повзуном зниження загальної маси рухливих частин і ефекі кулісою з боку поршня вище, ніж - із протилежної тивного розподіл} змащення по поверхні повзуна. сторони (див. Додаток 1), отже - значно зростають При цьому прорізи 9 і 14 однакові між собою і розконтактні навантаження з боку, зверненого до поташовані симетрично один одному відносно ршня. Це сприяє підвищеному зношуванню в концентральної осі куліси. тактній зоні і зниженню довговічності компресора. Оптимальне співвідношення поверхонь, що Для забезпечення помірних контактних навантазабезпечує більш рівномірний розподіл удільних жень з боку, зверненого до поршня, в прототипі тисків на кулісу з боку поршня (опорна частина 15 буде потрібно збільшити зовнішній діаметр повзукуліси) і з протилежної сторони (опорна частина 16 на, що в остаточному підсумку приведе до росту куліси) - не менш 5 ι див. Додаток 1). Оскільки, габаритів, а значить - первісна мета відомої протаке співвідношення на практиці повною мірою не позиції не буде досягнута. може бути реалізоване через вплив конструктивТаким чином, недоліками прототипу є підвиних обмежень деталей, тому розміри ширини опощене зношування в парі тертя повзуна з кулісою з рної поверхні куліси з боку поршня Lmin і з боку, боку, зверненого до поршня, і, як наслідок, знипротилежного поршню, Lmin установлюються вихоження довговічності компресора. дячи з конструктивних можливостей. У цих умовах Метою винаходу є зниження зношування і підLmax повинен перевищувати Lmin не менш, ніж в вищення довговічності машини. 1,05 рази. Це досягається тим, що зміщення осі кривоЗаявлена поршнева кулісна машина працює в шипа щодо центральної осі повзуна здійснено в такий спосіб. напрямку, протилежному поршню, і становить веПри обертанні вала 3 кривошип 8 переміщає личину в межах від 0,02 до 0,25 діаметра повзуна повзун 6 по круговій траєкторії. Прослизаючи усекуліси, а проріз куліси зміщений убік, протилежний редині куліси, повзун штовхає її разом з поршнем поршню, і виконаний асиметрично таким чином, у напрямку, обумовленому віссю циліндра 2. що його поздовжня вісь-симетрії зміщена щодо осі Зміщення осі кривошипа щодо центральної осі куліси убік, протилежний поршню, і зміщення стаповзуна в напрямку, протилежному поршню, сприновить величину в межах від 0,02 до 0,25 діаметра яє більш оптимальному розподілу контакти и ч повзуна куліси. Причому, розмір ширини опорної навантажень на робочі поверхні повзуна й куліси і. поверхні куліси з боку, зверненого до поршня, пеу такий спосіб - підвищенню надійності й довговічревищує розмір ширини опорної поверхні куліси з ності поршневої кулісної машини. боку, протилежного поршню, не менш, ніж в 1,05 Джерела інформації: рази. 1. Heider Α., Horn К. [Liccmia PatentСутність пропозиції пояснюється кресленнями, Verwaltungs-GmbH.). Motorverdichter. Заявка ФРН де показаний приклад виконання герметичного №3025359, кл. F04B. - 1982. холодильного компресора: Фіг.1 - фронтальний 2. Oya Iwao. [Sanyo Electric Co., Ltd.]. вид з поздовжнім розрізом по осі робочого циліндHermetically sealed type motor-compressor for ра, Фіг.2 - вид робочого циліндра в плані; Фіг.3 refrigerating machine. Пат. США №3396903, кл. поперечний розріз повзуна куліси; Фіг.4 - попереF04В (HKI - 230/58). - 1968. чний розріз куліси. Пропонована поршнева кулісна машина містить корпус І з робочим циліндром 2, розташова 5 86390 6 3. Pellizzetti Italo. Compresseur pour ensemble 5. Erich Adler, Offenbach. [Stempel-Hermetic de refrigeration. Пат. Франції №2055643, кл. F04B, G.m.b.H] Gekapselter Motor-kompressor, F16Η. - 1971. insbesondere fur Kleinkaltemaschinen. Пат. ФРН 4. Шатравка A.M., Маянський Г.Х. Пристрій №1137523, кл. F04С (HKI - 27b, 17). - 1962. для змащення компресора. Авт. свідоцтво СРСР №840464, кл. F04В, F25В. - 1981. Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601