неполноповоротный двигатель

Формула изобретения

Неполноповоротный двигатель, содержащий корпус с жестко закрепленным в нем сектором, качающийся поршень, разделяющий внутреннюю полость двигателя на две переменные по объему камеры и состоящий из вала и закрепленной на нем лопатки, при этом в поршне расположены впускной и выпускной каналы, и распределительный механизм, отличающийся тем, что сектор снабжен подпружиненными качающимися собачками, впускной и выпускной каналы расположены в лопатке и снабжены соответственно впускным и выпускным клапанами с золотниками, а распределительный механизм выполнен в виде установленного в лопатке переключателя, внутри которого размещен золотник, выполненный с возможностью взаимодействия с подпружиненными собачками и золотниками впускного и выпускного клапанов и снабженный фиксатором крайних положений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода для пневматического механизированного инструмента.

Известен неполноповоротный двигатель венгерской фирмы Metrimpeх [1] включающий корпус с жестко закрепленным в нем сектором, качающийся поршень, разделяющий внутренний объем на переменные по объему камеры, расположенные в корпусе впускной и выпускной каналы, и расположенный вне корпуса распределительный механизм.

Недостатком его является узкая область применения из-за отсутствия связи механизма распределения с движением поршня.

Известен неполноповоротный двигатель [2] включающий корпус с размещенным внутри него плавающим поршнем и механизм распределения, расположенный в торце корпуса и представляющий собой систему каналов, клапанов и золотников.

Недостатком известного двигателя является сложность конструкции, нетехнологичность изготовления и ненадежность работы.

Известен неполноповоротный двигатель в составе пневмотали [3] включающий корпус с жестко закрепленным в нем сектором, качающийся поршень, разделяющий внутреннюю полость двигателя на две переменные по объему камеры, состоящий из вала и закрепленной на нем лопатки, с расположенными в нем впускным и выпускным каналами, и распределитьльный механизм. Этот двигатель наиболее близок к заявленному, поэтому принят в качестве прототипа.

Heдocтатком прототипа является ненадежность работы из-за вибрации от возможных ударов лопатки в конечных положениях поршня.

Технический результат достигается тем, что в неполноповоротном двигателе, включающем корпус с жестко закрепленным в нем сектором, качающийся поршень, разделяющий внутреннюю полость двигателя на две переменные по объему камеры, состоящий из вала и закрепленной на нем лопатки, с расположенными в нем впускным и выпускным каналами, и распределительный механизм, на секторе установлены подпружиненные качающиеся собачки, впускной и выпускной каналы проходят через тело лопатки и снабжены соответственно впускным и выпускным клапанами с золотниками, а распределительный механизм выполнен в виде установленного в лопатке переключателя, внутри которого размещен золотник, выполненный с возможностью взаимодействия с подпружиненными собачками и золотниками впускного и выпускного клапанов и снабженный фиксатором крайних положений

Конструкция двигателя поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен неполноповоротный двигатель (продольный разрез); на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Неполноповоротный двигатель содержит корпус 1 с жестко закрепленным в нем сектором 2, размещенный в корпусе качающийся поршень 3, состоящий из вала 4 с лопастью 5 и разделяющий внутренюю полость двигателя на две камеры 6 и 7. На секторе 2 на осях 8 установлены с возможностью поворота собачки 9. В валу 4 и лопасти 5 выполнены впускной 10 и выпускной 11 каналы, в которых размещены соответственно впускной 12 и выпускной 13 клапаны с золотниками 14 и 15. Симметрично впускному и выпускному клапанам в расточке лопасти 5 установлен переключатель 16 с золотником 17, к которому прикреплены с возможностью взаимодействия с золотником 14 впускного клапана 12 и золотником 15 выпускного клапана 13 фигурные планки 18. В вертикальной расточке лопасти 5 располoжен пружинно-шариковый фиксатор 19, предназначенный для взаимодействия с профильной поверхностью золотника 17 и фиксации последнего в крайних положениях.

Неполноповоротный двигатель работает следующим образом.

При включении пускового клапана (не показан) сжатый воздух по каналу 10 через впускной клапан 12 поступает в полость 6. При этом полость 7 через выпускной клапан 13 и выпускной канал 11 сообщена с атмосферой. Под давлением сжатого воздуха поршень 3 поворачивается по часовой стрелке. При дальнейшем повороте золотник 17 переключателя 16 упирается в подпружиненную собачку 9. Поскольку результирующее усилие от давления воздуха на золотники 14, 15, 17 и добавочное усилие от пружины шарикового фиксатора 19 больше усилия предварительного сжатия пружины собачки 9, последняя начнет поворачиваться на оси 8, сжимая свою пружину. По мере выравнивания усилий, действующих на собачку 9 от золотника 17 и его собственной пружины, золотник 17 начнет движение в обратную сторону, перемещая посредством фигурной планки 18 золотники 14 и 15, уменьшая поступление сжатого воздуха через впускной клапан в полость 6, одновременно незначительно уменьшая выпуск воздуха из полости 7. При подходе золотника 17 к среднему неустойчивому положению результирующее усилие от золотников 14, 15, 17 резко уменьшается (в основном за счет уменьшения усилия, действующего на золотник 17 от пружинношарикового фиксатора 19), под действием своей пружины собачка 9 возвращается в исходное положение, перемещая золотники 14, 15 и 17 в крайнее левое положение, при этом полость 6 соединяется с атмосферой, а в полость 7 начнет поступать сжатый воздух, качающийся поршень 3 будет поворачиваться против часовой стрелки, и цикл повторится в обратном направлении.

Таким образом, заявленная конструкция неполноповоротного двигателя обеспечивает плавную, без ударов его работу, практически не увеличивая его массу и габариты.