ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F03C5/02 

Изобретение относится к пневмомашиностроению и может найти применение в приводах вращательного действия различных машин.

Известен пневмогидродвигатель, содержащий статор, в котором установлен эксцентриковый ротор, и эластичные силовые элементы в виде камер, размещенных в зазоре между роттором и статором, наружная поверхность каждой камеры охвачена пучками жил, концы которых закреплены на поверхности статора и ротора, при этом точки крепления жил расположены на прямых, перпендикулярных плоскости вращения ротора. Эластичные силовые элементы пневмодвигателя, деформируясь под действием давления приводной среды, создают усилие, приводящее во вращение ротор.

Недостатком данного гидропневмодвигателя является невысокий крутящийся момент.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является пневматический двигатель, содержащий корпус, рабочую камеру с деформируемыми стенками, коленчатый вал, кривошипно-шатунный механизм, установленный на конусовидном кольце, приваренном к корпусу, и размещенный в полости рабочей камеры, впускной и выпускной клапаны, педали управления, краны сброса и подачи и баллон, заполненный сжатым воздухом, причем клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и периодического сообщения рабочей камеры с баллоном, а кривошипно-шатунный механизм кинематически связан через дополнительный шатун и торцовую стенку рабочей камеры с коленчатым валом.

Недостатком прототипа является сложность конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом двигателе, содержащем корпус, рабочую камеру с деформируемыми стенками, коленчатый вал, кривошипно-шатунный механизм, установленный на конусовидном кольце, приваренном к корпусу, и размещенный в полости рабочей камеры, впускной и выпускной клапаны, педали управления, краны сброса и подачи и баллон, заполненный сжатым воздухом, причем клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и периодического сообщения полости рабочей камеры с баллоном, а кривошипно-шатунный механизм кинематически связан через дополнительный шатун и торцовую стенку рабочей камеры с коленчатым валом, краны сброса выполнены с возможностью сброса отработанного воздуха в атмосферту, при этом кран сброса, соединенный с впускным клапаном, кинематически связан через педаль с краном подачи выпускного клапана, а кран сброса, соединенный с выпускным клапаном, - с краном подачи впускного клапана.

На чертеже показан пневматический двигатель, продольный разрез.

Двигатель состоит из корпуса 1 с приваренным конусовидным кольцом 2, на котором укреплены подшипники 3, в которых находятся концы кривошипно-шатунного механизма 4, прикрепленного с помощью шатунов 5 через подшипники 6 к торцам гильз 7, в которых имеются отверстия, через которые проходят трубы 8, в которых находятся клапаны 9, контактирующие с торцами гильз 7. Дополнительный шатун 10 через подшипники 11 соединен с кривошипно-шатунным механизмом 4 с одной стороны и торцом рабочей камеры 12 с другой, которая через подшипники 13 соединена с коленчатым валом 14. Корпус 1 и торец рабочей камеры 12 соединены между собой рабочей камерой 15. От баллона 16 со сжатым воздухом идут впускные трубопроводы 17, через краны 18 и 19 подачи соединенные с трубами 8, от которых отходят выпускные трубопроводы 20 и 21. Через краны 22 и 23 сброса педаль 24 управляет кранами 18 и 22, педаль 25 - кранами 19 и 23. На концы коленчатого вала 14 надеты подшипники 26, наружными обоймами соединенные с жесткостью (не показана). С жесткостью соединен также корпус 1.

Для того чтобы предлагаемый пневматический двигатель работал эффективно, необходимо коленчатый вал 14 соединить с четырьмя устройствами, показанными на чертеже, так, что если в одном устройстве будет впуск, то в другом - выпуск, в следующем - впуск наполовину, в другом - выпуск наполовину.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из двух малых колен и одного большого. Малые колена развернуты относительно друг друга под углом 180о, а большое колено относительно малых развернуто под углом 90о.

Двигатель работает следующим обарзом.

При нажатии на педаль 24 краны 18 и 22 открываются и сжатый воздух через впускной трубопровод 17, трубу 8, открытый клапан 9 поступает в рабочую камеру 15. Под давлением сжатого воздуха торец рабочей камеры 12 удаляется от корпуса 1, одновременно поворачивается коленчатый вал 14 и кривошипно-шатунный механизм 4. Как только торец рабочей камеры 12 достигнет нижней мертвой точки, клапан 9 (слева) закрывается. При движении торца рабочей камеры 12 от нижней мертвой точки к верхней клапан 9 (справа) открывается и отработанный воздух через выпускной трубопровод 20 и кран 22 сбрасывается в атмосферу. Клапан 9 (справа) закрывается, тогда торец рабочей камеры 12 достигает верхней мертвой точки. Чем больше открываются краны 18 и 22, тем больше сила и скорость вращения пневмодвигателя. Если прекратить давление на педаль 24, пружина (не показана) возвращает педаль 24 в исходное положение и краны 18 и 22 закрываются. Если водитель резко перенесет ногу с педали 24 на педаль 25, то произойдет торможение двигателем, а затем, если водитель продолжает давление на педаль 25, вращение двигателя происходит в обратном направлении. При удалении торца рабочей камеры 12 от корпуса 1 рабочая камера 15 приобретает форму, близкую к шаровидной. При сближении торца рабочей камеры 12 с корпусом 1 рабочая камера 15 приобретает форму выворачиваемого вовнутрь чулка. Предлагаемое устройство может работать не только от сжатого воздуха, но и под давлением жидкостей.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, чтот предлагаемый пневмодвигатель обладает простой конструкцией.

Применение: в приводах вращательного действия различных машин. Сущность изобретения: при нажатии на педаль 24 краны 18 и 22 открываются, сжатый воздух поступает в рабочую камеру 15, под давлением которого торец рабочей камеры 12 удаляется от корпуса 1 к нижней мертвой точке, при достижении ее одна часть клапана 9 закрывается, а другая открывается. Чем больше открываются краны 18 и 22, тем больше сила и скорость вращения пневмодвигателя. При удалении торца рабочей камеры 12 от корпуса 1 рабочая камера 15 приобретает форму, близкую к шаровидной, а при приближении к корпусу 1 рабочая камера 15 приобретает форму выворачиваемого вовнутрь чулка. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус, рабочую камеру с деформируемыми стенками, коленчатый вал, кривошипно-шатунный механизм, установленный на коническом кольце, приваренном к корпусу, и размещенный в полости рабочей камеры, впускной и выпускной клапаны, педали управления, краны сброса и подачи и баллон, заполненный сжатым воздухом, причем клапаны установлены с возможностью взаимодействия с соответсвующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и периодического сообщения полости рабочей камеры с баллоном, а кривошипно-шатунный механизм кинематически связан через дополнительный шатун и торцевую стенку рабочей камеры с коленчатым валом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, краны сброса выполнены с возможностью сброса отработанного воздуха в атмосферу, при этом кран сброса, соединенный с впускным клапаном, кинематически связан через педаль с краном подачи выпускного клапана, а кран сброса, соединенный с выпускным клапаном с краном подачи впускного клапана.