Инвертированный гидравлический двигатель Российский патент 2020 года по МПК F01C1/10 B64C27/12 

Область техники

Изобретение относится к области вертолетостроения, а именно к трансмиссии несущего винта, однако может быть использовано и в других отраслях. Гидравлический двигатель содержит ось, статор, разделительные ролики, корпус, силовую обойму и шестерню синхронизации внутреннего зацепления, кинематически связывающую разделительные ролики.

Уровень техники

Разделительные ролики установлены в статоре и соединены между собой шестерней синхронизации. Гидравлический двигатель обеспечивает создание крутящего момента и передачу его на исполнительный орган (например, несущий винт или колесо).

Изобретение относится к области вертолетостроения, а именно к силовому приводу несущего винта, однако может быть использовано и в других отраслях.

Изделие по патенту №2205273 «Роликолопастная машина», принятое за прототип, содержит ротор, разделительные ролики, корпус и шестерню синхронизации наружного зацепления, кинематически связывающую разделительные ролики.

Задачей заявляемого изобретения является достижение технического результата, заключающегося в следующем:

- в уменьшении массогабаритных характеристик пары «привод -исполнительный орган»

- в увеличении ресурса гидравлического двигателя.

- в повышении герметичности корпуса транспортного средства, за счет исключения из его конструкции подвижных уплотнений, например валов.

Недостатком рассмотренной конструкции является расположение всех компонентов гидропривода во внутрифюзеляжном пространстве вертолета (или другого транспортного средства или полезного устройства). Кроме того, в случае необходимости обеспечения герметичности внутрифюзеляжного пространства, использование данной конструкции требует установки подвижных уплотнений той или иной конструкции для пропускания валов. Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. Для решения этой задачи соединение гидравлического привода с исполнительным органом (шлицевое, фланцевое или иное) выполняется на силовой обойме, ролики помещаются в статоре, а шестерня синхронизации, обеспечивающая синхронное вращение роликов и гарантированное попадание их канавок на лопатки статора -во вращающемся корпусе, который неподвижно соединен с силовой обоймой.

Может быть целесообразно выполнение силовой обоймы и корпуса, а также оси и статора в виде одной детали.

Может быть целесообразно изменение количества пар роликов по конструктивным соображениям.

Может быть целесообразно выполнение соединения с исполнительным органом непосредственно на вращающемся корпусе, на его цилиндрической или торцовой поверхности.

Может быть целесообразной установка устройств компенсации зазоров той или иной конструкции.

Расположение инвертированного гидравлического движителя (ИГД) между подшипниками позволит избежать передачи на вращающиеся части ИГД иных нагрузок кроме крутящего момента, что существенно повысит надежность ИГД, его ресурс и упростит обслуживание и конструкцию.

Поскольку гидравлический двигатель является инвертированным, его целесообразно размещать внутри исполнительного органа, а не в корпусе основного изделия (например, в ступице колеса, а не в корпусе автомобиля). Данное обстоятельство позволит, при соответствующей компоновке, обеспечить высвобождение внутрифюзеляжного пространства, упростить обслуживание привода и его замену, а в случае использования в наземном транспорте и других механизмах - перемещать ось вращения исполнительного органа в широком диапазоне, например, для изменения дорожного просвета автомобиля или его колеи.

Краткое описание чертежей

фиг. 1 - продольный разрез ИГД;

фиг. 2 - поперечный разрез ИГД;

Осуществление изобретения

Устройство ИГД представлено на фиг. 1. ИГД содержит ось 1 с напрессованным или закрепленным на ней иным способом статором 2, вставленными в статор 2 разделительными роликами 3. Корпус 4, запрессованный в силовую обойму 5 с установленной шестерней синхронизации 6 приводится во вращение воздействием давления гидравлической жидкости на лопатки, расположенные на внутренней поверхности корпуса 4. Рабочая жидкость подается гидронасосом (может быть выполнен любой конструкции, а потому на чертежах не показан) через напорные магистрали, расположенные в оси 1 и соответствующие отверстия в статоре 2. Отработавшая гидравлическая жидкость удаляется из ИГД через сливные магистрали и далее направляется на фильтры, систему охлаждения (на чертежах не показаны) и на гидронасос.

Количество, конфигурация и относительное расположение сливных и напорных магистралей может быть изменено по конструктивным соображениям.

Крутящий момент передается силовой обоймой 6 через шлицевое или иное (на чертежах не показано) соединение на исполнительный орган, который может являться, например, несущим винтом или колесом. Обойма может быть выполнена как единое целое с корпусом 4.

В результате предложенный ИГД за счет того, что в его конструкции отсутствуют элементы, воспринимающие сочетанные знакопеременные нагрузки (например, у вала несущего винта вертолета это растяжение плюс кручение плюс изгиб) позволит получить существенное повышение ресурса, а возможность расположения его внутри приводимого органа позволит высвободить полезный объем внутри корпуса основного изделия, облегчит обслуживание и замену. Уменьшение весогабаритных характеристик достигается за счет расположения ИГД непосредственно внутри исполнительного органа и соединения в паре «ИГД - исполнительный орган» на наружной поверхности ИГД и внутренней поверхности исполнительного органа и исключения из конструкции привода вала.

Кроме того, при условии внедрения в конструкцию сливных и напорных магистралей (на чертежах не показаны) элементов, обеспечивающих подвижность (рукавов, букс, шарниров и т.п.элементов любой конструкции), может быть обеспечена возможность перемещения оси вращения привода в плоскости, ей перпендикулярной без какого-либо ограничения со стороны ИГД, или изменения направления оси вращения (например, угловая колонка или передние колеса автомобиля).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям силовых приводов воздушных винтов. Инвертированный гидравлический привод содержит ось, статор, корпус, силовую обойму, разделительные ролики, кинематически связанные между собой шестерней синхронизации. Передача крутящего момента на исполнительный орган происходит через вращающийся корпус. Центральная часть, содержащая статор и разделительные ролики, выполнена неподвижной относительно оси вращения. Обеспечивается повышение надежности и ресурса гидравлического двигателя, высвобождение полезного объема во внутрифюзеляжном пространстве, облегчение обслуживания и замены. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инвертированный гидравлический привод, содержащий ось (1), статор (2), корпус (4), силовую обойму (5), разделительные ролики (3), кинематически связанные между собой шестерней синхронизации (6), отличающийся тем, что передача крутящего момента на исполнительный орган происходит через вращающийся корпус, центральная часть, содержащая статор и разделительные ролики, выполнена неподвижной относительно оси вращения.

2. Инвертированный гидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что обойма и корпус выполнены как единое целое.

3. Инвертированный гидравлический привод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что ось и статор выполнены как единое целое.

4. Инвертированный гидравлический привод по любому из пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что соединение с исполнительным органом выполнено на торцовой поверхности.

5. Инвертированный гидравлический привод по любому из пп. 1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что имеет в своей конструкции устройства для компенсации зазоров.