ГИДРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F01C1/344 F04C2/356 

Изобретение относится к машиностроению, а именно гидравлике и может быть использовано в других областях промышленности.

Известен гидродвигатель (патент США N 3941527), содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, концентрично установленный на нем ротор с разделительными элементами и ролики с желобами, размещенные в выемках корпуса, кинематически связанные с ротором посредством зубчатой передачи.

Недостатком данного гидродвигателя является значительный износ рабочего канала и роликов, вплоть до заклинивания при попадании твердых частиц в зоны уплотнений.

Техническая задача - расширение технологических возможностей путем расширения спектра использования рабочих сред.

Технический результат достигается тем, что гидродвигатель содержит корпус, в выемках которого установлены ролики с желобами и концентрично установленный в нем ротор, в выемках которого размещены разделительные элементы, выполненные в виде роликов, при этом ролики корпуса и ротора установлены на эксцентриковых осях, подпружиненных соответственно в сторону взаимодействующего с ними элемента.

На фиг.1 изображен поперечный разрез гидродвигателя; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Гидродвигатель содержит корпус 1, внутри которого на подшипниках (не показано) установлено рабочее колесо 2, поверхности которых образуют замкнутый канал Х постоянного сечения.

В корпусе 1 выполнены выемки 3, в которых размещаются ролики 4 с желобами 5 так, что кромки 6 выемки 3 с поверхностью ролика 4 образуют уплотнение.

Ролики 4 выполнены с желобом 5, обеспечивающим прохождение роликов 7, установленных в выемках 8 рабочего колеса 2, а кромки 9 выемки 8 с поверхностью ролика 7 образуют уплотнение.

Канал Х разделен роликами 4 на камеры 10, 11, 12 и 13, имеющие соответственно входные 14, 15, 16 и 17 и выходные 18, 19, 20 и 21 отверстия для подвода и отвода рабочей среды, соединенные с гидрораспределителем (не показано). Ролики 4 через шестерни 22 и 23 кинематически связаны с рабочим колесом. Ролики 4 и 7 установлены соответственно на эксцентриковых осях 24 и 25 и взаимодействуют, соответственно, через упругие элементы 26 с корпусом 1 и рабочим колесом 2.

Гидродвигатель функционирует следующим образом.

Под воздействием давления рабочая среда гидрораспределителем подается через входные 14, 15, 16 и 17 отверстия в камеры 10, 11 12 и 13, воздействует на ролики 4 корпуса 1 и ролики 7 колеса 2 и превращает потенциальную энергию сжатия в кинематическую энергию момента колеса 2. После прохождения роликами 7 выходных 18, 19, 20 и 21 отверстий рабочая среда через указанные отверстия выводится через гидрораспределитель.

Возможна работа гидродвигателя в режиме, когда, например, три камеры 10, 11 и 12 функционируют в режиме гидродвигателя, а одна камера 13 - в режиме насоса при снижении расхода энергии потребителем, особенно на гидроэлектростанциях малого подпора (0,3 МПа), тогда в гидроаккумулятор (не показано) закачивается рабочая среда путем переключения гидрораспределителем подачи рабочей среды и в камеру 13 из входного 17 отверстия и вытесняется роликами 7 из выходного 21 отверстия. В этом случае кинетическая энергия колеса 2 переходит в потенциальную энергию рабочей среды, накапливающейся в гидроаккумуляторе путем повышения давления. Ролики 7 колеса 2 катятся по камерам 10, 11, 12 и 13 и по желобам 5, синхронно поворачивающимся кинематикой шестерен 22 и 23 роликов 4, и при попадании на их пути твердых частиц возникающие силы воздействуют через эксцентриковые оси 24 на упругие элементы 26, сжимают их, и через увеличенный зазор твердая частица пропускается, предотвращая износ и заклинивание.

Аналогична ситуация при попадании твердых частиц между колесом 2 и роликами 4, когда возникающие силы воздействуют через эксцентриковые оси 25 на упругие элементы 26, сжимая их, увеличивая зазор, пропускают твердые частицы.

В сравнении с известными гидродвигателями, предложенный обеспечивает более широкую область применения, также при использовании особенно на гидроэлектростанциях низкого давления (0,3 МПа) в часы пониженного расхода энергии обеспечивает одновременную работу на гидроаккумулятор, а в часы пик - потребляют накопленную энергию.

Кроме того за счет параллельно работающих камер 10, 11, 12 и 13 обеспечивается равномерная нагрузка на колесо 2, снижаются весогабариты, повышается мощность.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: в корпусе с каналами подвода и отвода рабочей среды концентрично установлен ротор с разделительными элементами. Ролики с желобами размещены в выемках корпуса и кинематически связаны с ротором зубчатой передачей. Разделительные элементы выполнены в виде роликов, размещенных в выемках корпуса. Ролики корпуса и ротора установлены на эксцентриковых осях, подпружиненных в сторону взаимодействующего с ним элемента. 3 ил.

ГИДРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, концентрично установленный в нем ротор с разделительными элементами и ролики с желобами, размещенные в выемках корпуса, кинематически связанные с ротором посредством зубчатой передачи, отличающийся тем, что разделительные элементы выполнены в виде роликов, размещенных в выемках ротора, при этом ролики корпуса и ротора установлены на эксцентриковых осях, подпружиненных соответственно в сторону взаимодействующего с ним элемента.