Двигатель Советский патент 1992 года по МПК F04B43/12 F01C5/00 

Изобретение относится к гидропневматическим двигателям и может быть использовано в качестве привода различных машин.

Известен двигатель, содержащий корпус с направляющими, ролики и эластичную рабочую камеру.

Недостатки такого двигателя - сложно- узкие технологические возможности, обусловленные тем, что он может осуществлять только поступательное перемощение, а следовательно, не может быть использован в качестве привода для машин вращательного действия.

Известен также двигатель, содержащий корпус г, рабочими камерами, ротор, рабочие элементы, установленные подвижно в радилпьном ноправпении относительно ро тора, BtmoiuiPHiMii R виде пластин, р аспо- ложенннх в радиальных пазах ротора.и устройство о5 5спечипп пщер коню1 т рабочих элементов с рабочей поверхностью корпуса, выполненное в виде пластинчатых пружин, расположенных под торцом пластин, обращенных к оси ротора.

Недостатком такого двигателя является низкий КПД, обусловленный тем, что из-за наличия зазоров между торцами пластин и корпусом, а также между пластинами и ротором происходят большие утечки рабочего тела, в особенности при низких оборотах Поэтому такие двигатели выполняют на высокие скорости вращения, но при этом зачастую необходимо понижение скорости посредством редукторов, что усложняет привод машины.

Наиболее близким к заявляемому изобретению, который принимается за прото- тип,является двигатель, содержащий корпус с размещенными в нем эластичными рабочими камерами, ротор с роликами, устянов ленными с возможностью радиа- н нш о

Х| 00

со

ел XI

перемещения, и устройство, обеспечивающее контакт рабочих элементов (роликов) с рабочей поверхностью корпуса.

Недостатки такого двигателя-сложно- сть конструкции и низкая технологичность изготовления.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышения технологичности изготовления двигателя.

На фиг.1 изображен предлагаемый двигатель, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Двигатель состоит из корпуса 1, внутренняя поверхность которого расположена на разном расстоянии от оси вращения вала 2. Внутри корпуса 1 расположена эластичная, например, резиновая замкнутая кольцевая прокладка 3 П-образного сечения. Ее борта 4 (см. фиг.2) зажаты между корпусом 1 и крышками 5 таким образом, чтобы при поступлении рабочего тела между корпусом 1 и прокладкой 3 исключались его утечки. В круговом направлении прокладка 3 разделена посредством роликов б, 7,-8, 9 и 10 на участки, Некоторые из участков посредством отверстий для подвода 11 и 12 и отвода 13 и 14 рабочего тела соединяются с источником рабочего тела под давлением или с атмосферой. Ролики 6-10 установлены с возможностью вращения на осях 15 и прижимаются к внутренней поверхности прокладки 3 эа счет взаимодействия поджимных роликов 16 (см. фиг.2), установленных на обоих концах оси 15 и взаимодействующих с поверхностями 17, эквидистантными внутренней поверхности прокладки 3,

Рабочая поверхность поджимных роликов 16 для снижения шума может быть покрыта упругим материалом. Оси 15 закреплены в скобах 18, снабженных стержнями 19, расположенными с возможностью перемещения в поперечных диаметрально расположенных отверстиях вала2. Крутящий моменте вала 2 сжимается посредством приводного конца 20, выведенного через отверстие в одной из крышек 5. Другая крышка 5 может быть глухая.

Двигатель работает следующим образом. Двигатель может иметь исходное положение, изображенное на фиг.1.

В этом положении, при подаче рабочего тела под давлением по стрелкам Б, например, сжатого воздуха через отверстие 11, он входит в объем, образованный корпусом 1 и прокладкой 3, которая под действием сжатого воздуха прогибается в направлении вала 2, создавая силу, пытающуюся сдвинуть ролик 6 в направлении против движения часовой стрелки (см. фиг 1), а ролик 7 в противоположном направлении. Эти силы посредством стержней 19 создают крутящие моменты на валу 2, которые направлены в противоположные стороны. Однако, в связи

с тем, что ролик 7 расположен на большом расстоянии от оси вала 2 и участок прокладки контактирует с ним по большей поверхности, его момент при одинаковом давлении в образованном объеме рабочего

0 тела также больше, и вал стремится повернуться в направлении движения часовой стрелки.

Благодаря вышеописанному обстоятельству крутящий момент, образующийся

5 на ролике 9,также будет больше момента на ролике 8, вследствие чего и на этом участке прокладки 3 под действием сжатого воздуха создается крутяи1ий момент в направлении движения часовой стрелки и вал 2 начинает

0 вращаться в том жэ направлении. При вращении вала 2 ролик 6 перекрывает отверстие 11 и в этом положении крутящий момент обеспечивается дальнейшим расширением сжатого воздуха, так как между

5 роликами все время увеличивается расстояние, что увеличивает объем сжатого воздуха, заключенного между корпусом 1 и прокладкой 3. Если же рабочим телом будет жидкость под давлением, то крутящий момент

0 на этом участке при перекрытии роликом б отверстия 11 обеспечивается потенциальной энергией растянутой прокладки 3, которая пытается принять исходное полох ение. Однако, в этом положении основной силой,

5 приводящей в движение вал 2, будут крутящий момент, который возникнет на ролике 9, за счет поступления сжатого воздуха через отверстие 12. Поэтому в случае исходного положения, когда на участке прокладки 3,

0 расположенной между роликами 6 и 7 не подходит сжатый воздух, вращение вала 2 обеспечиваетучасток прокладки 3, расположенной между роликами 8 и 9.

При дальнейшем вращении вала 2 ро5 лик 7 проходит отверстие 13 и сжатый воздух выходит из объема, заключенного между корпусом 1 и камерой 3 на участке между роликами 6 и 7 в атмосферу, а в открытое при этом отверстие 11 поступающий сжатый

0 воздух обеспечивает вращение вала 2 за счет большего момента, возникающего от ролика б, по сравнению с противоположно действующим моментом от ролика 10, поскольку последний будет находиться на на5 именьшем расстоянии от оси вращения вала 2 по сравнению с роликом б, а также меньшей будет площадь контакта прокладки 3 по сравнению с тем же роликом 6.

Таким образом, при любом положении роликов 6-10 относительно корпуса 1 обеспечивается сращение вала 2 по направлению движения часовой стрелки.

При необходимости изменения направления вращения, сжатый воздух подается через отверстия 13 и 14 в корпусе 1,а отверстия 11 и 12 сообщаются с атмосферой. Ко- пичество образующихся рабочих полостей может быть от одной до нескольких, при этом количество роликов подбирается таким образом, что при любом их положении обеспечивается запуск двигателя, Формула изобретения Двигатель, содержащий корпус с внутренней расточкой, в которой размещена эластичная рабочая камера, каналы подвода и отвода рабочей среды, торцовые крышки, ротор с пазами, в которых размещены с

ЬЈ /5

а /7 ff

а

:

и

0

5

возможностью радиального перемещения и взаимодействия со стенками рабочей камеры стержни с закрепленными на их периферийных концах прижимными роликами, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления, он снабжен направляющими роликами, закрепленными на осях и покрытыми упругим материалом, расточка выполнена овальной, в торцовых крышках со стороны рабочей камеры выполнены профилированные канавки, имеющие конфигурацию расточки корпуса, в которых размещены направляющие ролики, при этом пазы ротора выполнены сквозными, прижимные и направляющие ролики соосно установлены на осях.

А

: ts

JL I

.

ift V

Использование: в качестве привода различных машин. Сущность изобретения: DO внутренней расточке корпуса размещена эластичная рабочая камера. В пазах ротора размещены с возможностью радиального перемещения и взаимодействия со стенками рабочей камеры стержни с закрепленными на их периферийных концах прижимными роликами. Направляющие ролики закреплены на осях и покрыты упругим материалом. Расточка выполнена овальной. В торцовых крышках со стороны рабочей камеры выполнены профилированные канавки, имеющие конфигурацию расточки корпуса, В канавках размещены направляющие ролики. Пазы ротора выполнены сквозными. Прижимные и направляющие ролики соосно установлены на осях. 2 ил.