ДВИГАТЕЛЬ РОТОРНОГО ТИПА Российский патент 2004 года по МПК F02B63/04 H02K7/18 

Изобретение относится к машиностроению и энергомашиностроению и может с успехом заменить дизельные электростанции Северных поселков, требующих большого количества топлива. Вне конкуренции окажутся автономные электростанции для заводов, фабрик, космодромов, воинских частей, метеостанций, драг, рудников и т.п. Изобретение может быть использовано во многих видах транспорта и, в частности, в автомобилестроении.

Выпускаемые промышленностью роторные ДВС не получили должного распространения не смотря на заманчивость простоты идеи, так как обладают рядом существенных недостатков, а следовательно, недолговечностью работы.

В качестве прототипа принято устройство “электростанция” по патенту РФ №2120173, 6 Н 02 К 7/18, состоящее из лопастей, на концах которых установлены тележки с моторами с возможностью перемещения по направляющим. Центральная ступица лопастей связана шлицевым соединением с валом ротора генератора.

К недостаткам конструкции можно отнести следующее: не может развивать большие обороты, т.к. центробежные силы разнесут тяжелую громоздкую конструкцию, следовательно, устройство не может быть применимо ни в транспорте, в частности в автомобилестроении, ни при производстве легких малогабаритных индивидуальных электростанций.

Задачей изобретения является ликвидация указанных недостатков с обеспечением надежности работы путем создания двигателя роторного типа широкого применения.

Указанная задача достигается созданием двигателя роторного типа в двух вариантах. В первом варианте в цилиндрическом корпусе на ведущем вертикальном валу, установленном на подшипниках, закреплен от проворачивания маховик с вмонтированными в нем с двух его плоскостей на жестко закрепленных осях колесами, связанными через редуктор, обеспечивающий противонаправленное вращение нижних и верхних колес, необходимое для вращения маховика, с электродвигателями, безтопливными двигателями или двигателями внутреннего сгорания и установленными через 180 градусов, 120 градусов по окружности, а в корпусе и крышке корпуса выполнены монорельсовые пути, по которым маховик производит вращательное движение за счет надежного сцепления колес маховика с рельсовыми путями, которое достигается стягиванием корпуса и крышки его гидравлическими домкратами или иными механизмами, обеспечивающими необходимое давление на колеса.

Электропитание для электродвигателей подается по рельсовому пути, а для ДВС - от баков с горючим или газовых балонов, размещенных в корпусе маховика.

Во втором варианте маховик выполнен из двух дисков, т.е. раздвижным, колеса установлены на жестко закрепленных осях в корпусе, рельсовые пути (беговые дорожки) выполнены на плоскостях маховика, а надежность сцепления колес с монорельсами обеспечивается разжиманием маховика гидравлическими домкратами или иными механизмами, обеспечивающими необходимое давление на колеса.

В этом варианте двигатели установлены на корпусе, а источники питания размещаются традиционно, как и управление.

Указанное устройство изображено на фиг.1, фиг.2 и фиг.3 (I вариант, II вариант).

Вариант I (фиг.1 и фиг.3)

В корпусе 1 в его центре на подшипниках 2 установлен центральный вертикальный вал 3, на верхнюю часть которого на шлицах закреплен маховик 4 с выполненными в нем гнездами 5 для установки колес 6 и жестко закрепленных осей 7 в маховике 4 и гнездами 8 для установки двигателей 9 в маховике 4, обеспечивающих вращение всех пар колес 6 через редуктор 13 по монорельсовым путям 10, выполненным на корпусе 1, и его крышке 11, которые стягиваются с помощью гидравлических домкратов или иных механизмов, обеспечивающих стабильное необходимое давление на колеса 6 и надежное сцепление колес 6 с монорельсами 10.

Вариант II (фиг.2 и фиг.3)

В корпусе 1 в его центре на подшипниках 2 установлен центральный вертикальный вал 3, на верхнюю часть которого на шлицах закреплен маховик 4 с выполненными в корпусе гнездами 5 для установки колес 6 и жестко закрепленных осей 7 в корпусе 1 и гнездами 8 для установки двигателей 9 в корпусе 1, обеспечивающих вращение всех пар колес 6 через редуктор 13 по монорельсовым путям (беговым дорожкам) 10, выполненным с двух плоскостей маховика 4, состоящего из двух раздвижных дисков, которые разжимаются с помощью гидравлических домкратов или иных механизмов, обеспечивающих стабильное необходимое давление на колеса 6 и надежное сцепление колес 6 с беговыми дорожками 10.

Двигатели 9 снабжены редукторами 13, выполненными в форме параллелепипеда, в котором на подшипниках 14 установлены как центральный вал 15 и полувалики 16, снабженные шестернями 17, так и ведущие валы 18 колес 6 маховика 4, дополнительно снабженные шестернями 19, взаимодействующими с шестернями 20, выполненными как по внутренним боковым частям обода колес 6, т.е. стороне, обращенной к телу маховика 4, так и по внешней (во втором варианте фиг.2), обеспечивающие одинаковую их скорость вращения, при этом двигатели 9 желательны быть высокооборотными.

Принцип работы устройства заключается в следующем: пуск двигателя 9, выполненного с электромоторами, установленными в маховике 4, фиг.1 (первый вариант устройства), осуществляется путем пуска по монорельсу 10 электротока необходимой мощности, а остановка его - путем отключения тока с помощью выключателя.

Пуск двигателей ДВС в этом варианте осуществляется их стартерами тем же путем, а остановка - перекрытием подачи топлива дистанционным управлением.

Пуск и остановка двигателей роторного типа, выполненных с установкой любых двигателей на корпусе 1, фиг.2 (второй вариант устройства), осуществляется традиционным путем, как и управление ими.

При вращении колес 6 за счет силы их сцепления с монорельсовыми путями 10 маховик 4, закрепленный на ведущем валу 3, производит вращательное движение вместе с валом.

Возможность путем давления увеличивать силу сцепления колес 6 позволяет выполнять двигатели роторного типа с малым диаметром маховика 4, а выполнение монорельсов 10 с вогнутой дорожкой обеспечивает возможность значительного повышения оборотов двигателя без ущерба его долговечности работы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве преобразователя движения первичного двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит корпус, в котором на подшипниках установлен центральный вертикальный вал с маховиком, колеса, закрепленные на осях, сцепленные с путями и снабженные двигателями для обеспечения вращения маховика. Согласно изобретению корпус снабжен крышкой, а пути колес расположены с двух сторон маховика и выполнены монорельсовыми. При этом сцепление колес с путями создается давлением при помощи гидравлических домкратов. Колеса установлены через 180-120 градусов по окружности, а двигатели снабжены редукторами, обеспечивающими противонаправленное вращение нижних и верхних колес, необходимое для работы двигателя. В одном варианте выполнения маховик может быть выполнен цельным. Тогда колеса и двигатели с редукторами установлены внутри маховика, давление создается стягиванием корпуса и его крышки, а пути выполнены на корпусе и крышке корпуса. В другом варианте выполнения маховик может быть выполнен из двух раздвижных дисков. Тогда колеса и двигатели с редукторами установлены на корпусе, давление создается путем разжимания маховика, а пути выполнены на плоскостях маховика. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Двигатель роторного типа, содержащий корпус, в котором на подшипниках установлен центральный вертикальный вал с закрепленным с ним маховиком, колеса, установленные на осях, сцепленные с путями и снабженные двигателями для обеспечения вращения маховика, отличающийся тем, что корпус снабжен крышкой, колеса установлены на закрепленных осях, пути колес выполнены монорельсовыми, сцепление колес с ними создается давлением при помощи гидравлических домкратов, колеса установлены через 180-120° по окружности, монорельсовые пути выполнены с двух сторон маховика, а двигатели снабжены редукторами, обеспечивающими противонаправленное вращение нижних и верхних колес, необходимое для работы двигателя.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что маховик выполнен цельным, колеса, двигатели с редукторами установлены в маховике, давление создается стягиванием корпуса и его крышки, а монорельсовые пути выполнены на корпусе и крышке корпуса.3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что маховик выполнен из двух раздвижных дисков, колеса, двигатели с редукторами установлены на корпусе, давление создается путем разжимания маховика, а монорельсовые пути (беговые дорожки) выполнены на плоскостях маховика.