ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ Российский патент 2000 года по МПК F15B15/10 

Изобретение относится к машиностроению и медицинской технике, может быть использовано в устройствах для перемещения стыковочных узлов в качестве гидравлического или пневматического двигателя.

Известен гидропневматический двигатель, выполненный в виде трубчатой эластичной армированной оболочки с жесткими концевыми участками, при этом оболочка выполнена веретенообразной с продольными гофрами и армирована продольными гибкими элементами, размещенными в углублениях гофр и жестко закрепленными в ее концевых участках (Авторское свидетельство СССР, N 334411, кл. F 15 B 15/10, 1970).

Известное устройство ограничено возможностью создания значительных тяговых усилий, недостаточно компактно и недостаточно надежно в работе.

Известен гидропневмодвигатель в виде гибкой цепи с последовательно соединенными узлами крепления по меньшей мере двумя деформируемыми камерами с внутренними рабочими полостями, которые снабжены тягами, соединяющими узлы крепления, все камеры гидравлически связаны друг с другом с помощью трубопроводов, при этом одна из концевых камер связана с источником рабочей среды, а другая заглушена. В каждом трубопроводе, соединяющем две соседние камеры, параллельно друг другу включены перепускной и обратный клапаны. (Авторское свидетельство СССР, N 1103640, кл. F 15 B 15/10, 1982).

Известное устройство недостаточно надежно в работе и обладает ограниченной возможностью создания усилий и недостаточным быстродействием.

Наиболее близким к заявляемому является преобразователь энергии, содержащий рабочую камеру с эластичными стенками и каналом для подачи внутрь камеры текучей среды под давлением, камера прикреплена к расположенным на ее противоположных концах жестким стыковочным узлам и окружена набором прикрепленных к последним гибких тяг, при этом камера выполнена многогранной, а тяги - в виде лент, прижатых плоскими поверхностями к граням камеры (Авторское свидетельство СССР N 1344962, кл. F 15 B 15/10, 1986 - прототип).

Это устройство недостаточно компактно, не обладает необходимой надежностью и долговечностью работы, трудоемко в изготовлении и не способно развивать значительные усилия при минимальных деформациях рабочей камеры.

Задача, решаемая изобретением, - повышение тягового усилия при минимальных размерах рабочей камеры, повышение надежности и долговечности работы, сокращение времени срабатывания.

Задача решается тем, что в преобразователе энергии, содержащем рабочую камеру с каналом подачи внутрь камеры жидкости или газа, закрепленную с противоположных концов стыковочными узлами, согласно изобретению камера выполнена в виде эластичной пластины с возможностью закрутки в спираль Архимеда, а канал подачи выполнен в виде коллектора и соединен с ветками заглушенных каналов, расположенных в плоскости пластины.

При этом канал подачи выполнен с поперечно гофрированными образующими стенками.

Кроме того, ветки заглушенных каналов расположены перпендикулярно каналу подачи.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый преобразователь энергии отличается тем, что:
- камера выполнена в форме пластины с возможностью закрутки в спираль Архимеда;
- канал подачи выполнен в виде коллектора и соединен с ветками заглушенных каналов;
- заглушенные каналы расположены в плоскости пластины;
- канал подачи выполнен с поперечно гофрированными образующими стенками;
- ветки заглушенных каналов расположены перпендикулярно каналу подачи.

Таким образом заявляемый преобразователь энергии соответствует критерию "новизна".

Анализ аналогичных технических решений не позволил выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид преобразователя энергии; фиг. 2 - поперечное сечение; фиг. 3 - развертка рабочем камеры.

Преобразователь энергии содержит рабочую камеру 1, стыковочные узлы 2, 3, канал подачи 4 с гофрами 5, ветки заглушенных каналов 6.

Преобразователь энергии работает следующим образом.

При подаче жидкости или газа под давлением в канал подачи 4 последние коллекторно распределяются по веткам заглушенных каналов 6, отчего последние радиально в поперечном сечении расширяются, сокращая ширину рабочей камеры 1.

Сокращение рабочей камеры 1 по ширине вызывает перемещение стыковочных узлов 2, 3, а наличие на канале подачи гофр 5 снижает возможность дополнительных деформаций и искажения формы рулона рабочей камеры. Гофры выполняют роль компенсаторов деформации. Преобразователь энергии может функционировать как в свернутом в рулон состоянии, так и в развернутом. Наличие коллекторного входа в канал подачи заглушенных каналов 6 обеспечивает повышение быстродействия срабатывания, а перпендикулярность последних к входному каналу и направлению перемещения стыковочных узлов 2, 3 - возможность получения значительных усилий при компактности устройства за счет возможности закрутки рабочей камеры в спираль Архимеда.

Наличие только эластичных конструктивных составляющих устройства и гофр на канале подачи обеспечивает надежность и долговечность функционирования преобразователя энергии.

Преобразователь предназначен для гидропневмодвигателей. Преобразователь энергии содержит рабочую камеру и канал подачи внутрь камеры жидкости или газа, камера выполнена в виде эластичной пластины с возможностью закрутки в спираль Архимеда, а канал подачи выполнен в виде коллектора, поперечно гофрирован и соединен с ветками заглушенных каналов, расположенных перпендикулярно последнему. Достигаемый результат - повышение тягового усилия при минимальных размерах рабочей камеры, повышение надежности и долговечности работы, сокращение времени срабатывания. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Преобразователь энергии, содержащий рабочую камеру с каналом подачи внутрь камеры жидкости или газа, закрепленную с противоположных концов стыковочными узлами, отличающийся тем, что камера выполнена в виде эластичной пластины с возможностью закрутки в спираль Архимеда, а канал подачи выполнен в виде коллектора и соединен с ветками заглушенных каналов, расположенных в плоскости пластины. 2. Преобразователь энергии по п.1, отличающийся тем, что канал подачи выполнен с поперечно гофрированными образующими стенками. 3. Преобразователь энергии по п.1, отличающийся тем, что ветки заглушенных каналов расположены перпендикулярно каналу подачи.