ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F03C2/00 F03C4/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям, работающим на электрогидравлическом эффекте, и может найти применение для использование энергии высоковольтного разряда в жидкой среде с последующей трансформацией ее в энергию вращения, например на транспортных средствах.

Известен электрогидравлический двигатель, содержащий корпус, внутри которого установлены два ротора с лопатками на одном валу и электроды, установленные между роторами и соедитненные с источником импульсного напряжения (SU, ав. св. N 1710820, F 03 C 2/00, 1992).

Электроды в разрядной камере расположены между соседними роторами с их торцовых сторон, лопатки ротора выполнены косыми, развернутыми рабочими поверхностями в сторону торцовых сторон роторов, причем лопатки соседних роторов развернуты в разные стороны.

Известен также электрогидравлический двигатель, содержащий частично заполненный жидкостью корпус, в полости которого, с возможностью взаимодействия между собой, закреплены электроды, подключенный к генератору импульсов и установленный на валу лопастной ротор (SU, ав. св. N 1700278, F 03 C 2/00, 1991), прототип.

Известные электрогидравлическине двигатели сложны по конструкции и недостаточно надежны в эксплуатации, недостаточно экономичны и долговечны, вследствие быстрого износа деталей, например лопастей ротора, от кавитационных гидравлических процессов.

Техническая задача изобретения создание электрогидравлического двигателя, в котором установлен формирователь импульсов, соединенный с гидроцилиндром, вследствие чего обеспечивается подача рабочего тела, например жидкости, в гидроцилиндр от возникновения разряда в разрядной камере формирователя импульсов и за счет этого происходит непрерывное вращение ротора, чем обуславливается повышение эффективности использования энергии жидкой среды, надежность работы двигателя и его долговечность.

Технический результат достигается тем, что электрогидравлический двигатель, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с установленным внутри него ротором, торцовыми крышками с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, и электроды, соединенные с источником напряжения, снабжен формирователем импульсов, выполненным в виде закрытой камеры, заполненной жидкостью и разделенной на две части, между которыми расположена разрядная камера, заполненная жидкостью и имеющая упруго деформируемые стенки и установленные с возможностью взаимодействия между собой электроды, а цилиндр снабжен сопряженными с его внутренней поверхностью опорными осевыми перегородками, между которыми на роторе расположены обхваты с фигурными пазами, выполненными со стороны ротора, в которых размещены шарики одинакового диаметра по всей длине ротора, при этом формирователь импульсов и гидроцилиндр связаны между собой трубопроводами высокого давления.

Между перегородками цилиндра и обхватами ротора установлены амортизирующие приспособления, например пружины сжатия. На фиг. 1 дан общий вид двигателя в разрезе, на фиг. 2 вид двигателя при создании электрогидравлического эффекта.

Электрогидравлический двигатель включает гидроцилиндр 1 с ротором 2 и торцевыми крышками 3 с каналами 4 для подвода и отвода рабочей жидкости (на чертеже не показаны) и формирователь 5 импульсов высокого давления.

Формирователь 5 импульсов содержит две камеры 6, между которыми расположена разрядная камера 7 высокого давления с упруго деформируемыми стенками 8 с установленными с возможностью взаимодействия между собой электродами 9. Все камеры заполнены рабочей жидкой средой.

Гидроцилиндр 1 снабжен опорными перегородками 10, смонтированными вдоль его оси и сопряженными с его внутренней цилиндрической поверхностью. Эти перегородки 10 делят цилиндр 1 на две рабочие камеры.

В каждой камере на роторе 2 смонтированы обхваты 11, выполненные в виде секторов с фигурными пазами 12, выполненными со стороны ротора 2 и заполненными металлическими шариками 13 одинакового диаметра и прилегающими друг к другу по всей длине ротора 2.

Между обхватами 11 и перегородками 10 установлены амортизирующие средства, например пружины 14 сжатия.

Камеры 6 соединены с гидроцилиндром 1 трубопроводами 15 высокого давления, например шлангами высокого давления.

Электрогидравлический двигатель работает следующим образом.

Предварительно формирователь 5 импульсов заполняют рабочей жидкой средой, а камеры гидроцилиндра заполняют гидравлической жидкостью. Формирователь 5 импульсов и гидроцилиндр соединены трубопроводами 15 высокого давления, например шлангами. От источника напряжения на пару неподвижных электродов 9 подают напряжение. Между электродами 9 возникают электрические разряды, от чего в жидкости образуются импульсы высокого давления, действующие на упруго деформируемые стенки 8, которые в свою очередь передают импульсы высокого давления гидравлической жидкости гидроцилиндра 1, которая и приводит в движение обхваты 11 ротора 2. Обхваты 11 действуют на пружины 14 и сжимают их.

Давление в формирователе 5 импульсов в течение короткого промежутка времени скачкообразно и быстро возрастает по сравнению с первоначальным давлением, что в свою очередь вызывает изменение давления в гидроцилиндре 1.

Вследствие того, что объем гидравлической жидкости в формирователе 5 импульсов значительно больше объема гидравлической жидкости в гидроцилиндре 1, импульс давления, поступивший в гидроцилиндр 1, вызывает смещение обхватов 11 ротора 2 в сторону осевых перегородок 10.

При этом происходит зажатие ротора 2 посредством металлических шариков 13, находящихся в фигурных пазах 12 благодаря их конфигурации.

Таким образом, создается вращательный момент сил на роторе.

Нарастание вращения и его равномерность обеспечивается, например, маховиками, расположенными на концах вала ротора 2 (на чертеже не показаны).

Между перегородками 10 и обхватами 11 ротора 2 установлены амортизирующие приспособления, например пружины 14 сжатия, ограничивающие перемещение обхватов 11 и обеспечивающие постоянство объема гидравлической жидкости в камерах гидроцилиндра 1, которые снабжены уплотнителями (на чертеже не показаны), не позволяющими гидравлической жидкости переткать из камеры в камеру.

Для получения высоковольтного разряда в разрядной камере 7 формирователя 5 импульсов используют электронное устройство (на чертеже не показано), питающееся от постоянного напряжения 12 24 вольт.

Работа электрогидравлического двигателя не требует протекания через него больших объемов жидкости, что предотвращает быстрый износ движущихся частей гидроцилиндра, обеспечивая тем самым его длительную работоспособность и надежность.

Использование: в машиностроении, в частности в двигателях, работающих на электрогидравлическом эффекте, и может найти применение для использования энергии высоковольтного разряда в жидкой среде с последующей трансформацией ее в энергию вращения, например, на транспортных средствах. Сущность изобретения: электрогидравлический двигатель содержит гидроцилиндр с ротором и торцевыми крышками с каналами для подвода и отвода рабочей жидкости и формирователь импульсов высокого давления. Формирователь импульсов включает две камеры, между которыми расположена разрядная камера высокого давления с упруго деформируемыми и установленными, с возможностью взаимодействия между собой, электродами. Гидроцилиндр снабжен опорными перегородками, сопряженными с его внутренней поверхностью. Эти перегородки делят гидроцилиндр на две рабочие камеры. В каждой камере на роторе смонтированы охваты в виде секторов с фигурными пазами, выполненными со стороны ротора и заполненными металлическими шариками одинакового размера и прилегающими друг к другу по всей длине ротора. Между перегородками и обхватами ротора установлено амортизирующее приспособление, например возвратная пружина. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрогидравлический двигатель, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с установленным внутри него ротором, торцевыми крышками с каналами подвода и отвода рабочей жидкости и электроды, соединенные с источником напряжения, отличающийся тем, что он снабжен формирователем импульсов, выполненным в виде закрытой камеры, разделенной на две части, между которыми расположена разрядная камера с упруго деформируемыми стенками и установленными с возможностью взамодействия между собой электродами, а цилиндр снабжен сопряженными с его внутренней поверхностью опорными осевыми перегородками, между которыми на роторе расположены обхваты с фигурными пазами, выполненными со стороны ротора, в которых размещены шарики одинакового диаметра по всей длине ротора, при этом формирователь импульсов и гидроцилиндр связаны между собой трубопроводами высокого давления. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что между перегородками гидроцилиндра и обхватами ротора установлены амортизирующие приспособления, например пружины сжатия.