Гидромотор Советский патент 1983 года по МПК F04F7/00 F03C2/00 

: ;:.:v;.. iC ::( ОТНОСИТСЯ К энергомашино1.,r iotiiii o, i. частности к конструкции гидромотора, и быть использовано в строительстве, приборостроении и добывающей промышленности. Известен гидромотор, выполне. лый в виде винтового забойного двигателя, содержащего винт-ротор и канал напорной жидкости, через который прокачивается от постороннего источника жидкость, приводящая винт-ротор во вращение 1. Недостатком этого гидромотора является низкий КПД. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидромотор, содержащий корпус и размещенные в нем насос, имеющий рабочий орган и привод, и приводимый насосом во вращение трубчатый винт-ротор 2. Недостатком этого гидромотора является низкий КПД и больщие габариты. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение габаритов. Поставленная цель достигается тем, что в гидромоторе, содержащем корпус и размещенные в нем насос, имеющий рабочий орган и привод, и приводимый насосом во вращение трубчатый винт-ротор, рабочий орган насоса выполнен в виде упругой оболочки, размещенной концентрично винтуротору--- .Гидромотор снабжен по меньшей мере одним доп олнительным винтом-ротором и одной дополнительной упругой оболочкой. Винт-ротор и упругая оболочка выполнены коническими. Упругая оболочка установлена с возможностью вращения. На фиг. 1 схематично изображен гидромотор, продольный разрез; на фиг. 2 - гидромотор с концентрично расположенными дополнительными винтом-ротором и оболочкой; на фиг. 3 - винт-ротор и оболочка, выполненные коническими; на фиг. 4 - вариант выполнения конических винта-ротора nWOtlT DLrnr ntiClIJrja t/ni:iIJTTC r4/TJ V OTJtlTO Q и оболочки. Гидромотор содержит корпус 1 и размещенные в нем насос, имеющий рабочий орган и привод 2, и приводимый насосом во вращение трубчатый винт-ротор 3. Причем рабочий орган насоса выполнен в виде упругой оболочки 4, размещенной концентрично винту-ротору 3. Гидромотор может быть снабжен по меньшей мере одним дополнительным винтом-ротором и одной дополнительной упругой оболочкой. Причем винт-ротор 3 и упругая оболочка 4 могут быть выполнены коническими, а упругая обОоЮчка 4 может быть установлена с возможностью вращения в подшипниках 5 и 6. Винт-ротор 3 установлен в подшипниках 7 и 8. Корпус 1 снабжен теплообменником, выполненным в виде ребер 9. Гидромотор работает следующим обраС помощью привода 2, например, магнитострикционного вибратора на стенках упругой оболочки 4 возбуждаются радиально изгибные бегущие волны. Для существования однонаправленных (только прямых) бегущих волн и исключения возникновения обратных (отраженных) волн внешнее колебательное воздействие на упругую оболочку 4 согласуют с реактивной нагрузкой. При этом для получения при прочих равных условиях максимального КПД, колебательное воздействие на упругую оболочку 4 от привода 2 осуществляют в резонансном режиме, в частности в режиме параметрического резонанса. Резонансный режим колебательного воздействия определяется для каждого конкретного случая в зависимости от динами ™ характеристик колебательной сис и и ее элементов. Под воздействием возбуждаемых упругих бегущих волн рабочая жидкость, находящаяся в полости корпуса 1, разгоняется до высоких скоростей (примерно до скорости распространения самих упругих волн) и, взаимодействуя с винтовой поверхностью труочатого винта-ротора о, приводит его в высокооборотное вращательное движение. Охлаждение непрерывно циркулирующей ° контуру рабочей жидкости, а за счет нее - рабочих элементов осуществляется с помощью наружных теплообменных ребер 15 за счет конвективного теплообмена их поверхностей с внешней средой. Охлаждая рабочие элементы, циркулирующая рабочая жидкость (например, касторовое масло) одновременно осуществляет с.мазку опор вращения - подшипников 5, 6 и 7, 8 оболочки 4 и винта-ротора 3. Поскольку корпус. 1 гидромотора герметичен, то потерь рабочей жидкости нет, а трущихся твердых поверхностей, засорения рабочей жидкости и ре11 1суре ее работы определяется только ее физико-механическими свойствами. Замена рабочей жидкости осуществляется через заправочный штуцер (условно не показан). Ресурс работы гидромотора в основном определяется долговечностью упругой оболочки 4. Повышение скорости вращения трубчатого винта-ротора 3 обеспечивается за счет высокой скорости обтекания его в-интовой поверхности рабочей жидкостью, разгоняемой непосредственно вдоль этой поверхности с помощью упру|их бегущих волн. Значительное повыщение КПД гидромотора создается благодаря повышенной скорости вращения винта-ротора 3, высокого КПД преобразования упругой волновой

энергии в кинематическую энергию разгоняемой жидкости, а затем во вращательное движение, винта ротора, поскольку этот разгон осуществляется непрерывно непосредственно вдоль винтовой его поверхности, а также из-за отсутствия потерь мощности на гидравлическое сопротивление рабочейжидкости в подводящих напорных магистралях (как это имеет место в известных

винтовых двигателях). Расположение нескольких концентрично установленных винтов-роторов 3 и оболочек 4 обеспечивает уменьщение габаритов.

Повышение экономичности работы гидромотора достигается благодаря использованию замкнутого циркуляционного контура рабочей жидкости.

Фиг.:

ФигМ

1. ГИДРОМОТОР, содержащий корпус и размещенные в нем насос, имеющий рабочий орган и привод, и приводимый насосом во вращение трубчатый винт-ротор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьщения габаритов, рабочий орган насоса выполнен в виде упругой оболочки, размещенной концентрично винту-ротору. 2.Гидромотор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным винтом-ротором и одной дополнительной упругой оболочкой. 3.Гидромотор по п. I, отличающийся тем, что винт-ротор и упругая оболочка выполнены коническими. 4.Гидромотор по п. 1, отличающийся тем, что упругая оболочка установлена с возможностью вращения. О5 .i о ел ОО