Пневмогидравлический двигатель Советский патент 1993 года по МПК F03B17/02 

ю

С

Использование: для привода рабочих органов. Сущность изобретения: в гидрокамере установлен рабочий орган, выполненный в виде поплавка. Система распределения рабочей жидкости содержит приемные баки с размещенными в них эластичными пневмоемкостями. Баки сообщены с гидрокамерой трубопроводами с установленными в них управляемыми вентилями, входные отверстия которых расположены на боковой стенке гидрокамеры. Гидрокамера снабжена перепускными патрубками, размещенными соответственно на боковой стенке и днище ее с возможностью общения с полостью напорного резервуара. Система вентиляции содержит вентиляционный канал, выполненный в верхней части гидрокамеры, и патрубок с установленным в нем клапаном. Патрубок расположен на уровне нижнего трубопровода, сообщающего бак с гидрокамерой. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к пневмогидро- машиностроению и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для привода рабочих органов.

Цель изобретения - повышение КПД пневмогидравлического двигателя.

На чертеже изображен предлагаемый пневмогидравлический двигатель, продольный разрез.

Двигатель содержит гидрокамеру 1, установленный в ней рабочий орган, выполненный в виде поплавка 2, и систему распределения рабочей жидкости, включающую приемные баки 3 с размещенными в них эластичными пневмоемкостями 4. Баки 3 сообщены с камерой 1 посредством трубопроводов 5 и нижнего трубопровода 6 с установленными в них управляемыми вентилями 7. Входные отверстия 8 трубопроводов 5, 6 расположены на боковой стенке 9

камеры 1. Двигатель снабжен напорным резервуаром 10. Поплавок 2 установлен в камере 1 соосно. Камера 1 снабжена перепускными патрубками 11, 12, размещенными соответственно на стенке 9 и на днище 13 камеры 1 с возможностью сообщения с полостью 14 резервуара 10. Двигатель снабжен системой вентиляции, включающей вентиляционный канал 15, выполненный в верхней части камеры 1, и патрубок 16 с установленным в нем клапаном 17. Патрубок 16 расположен на уровне нижнего трубопровода 6, сообщающего бак 3 с камерой 1. Патрубки 11,12 снабжены управляемыми вентилями 18, 19. Емкости 4 сообщены с компрессором 20. Система распределения деления рабочей жидкости снабжена баками 21, заливными патрубками 22, сливными патрубками 23, вентилями 24, 25. Обратный клапан 26 расположен на входе во всасыва00

00

о Ј

ющий патрубок 27 компрессора 20. Вентиль 28 предназначен для передачи в компрессор 20 давления воздуха, отработавшего в емкостях 4. Имеются вентили 29, 30. На поплавке 2 смонтированы, например, опоры качения для взаимодействия с вертикальными направляющими (не обозначено), например со стенками 9. Имеется вал отбора мощности (не показан). Суммарная емкость баков 21 равна емкости зазора, образованного боковыми стенками поплавка 2 и стенками 9. Суммарная емкость баков 3 равна рабочему объему жидкости, например воды, в камере 1, уменьшенному на емкость названного зазора.

Двигатель работает следующим образом.

Открывают вентили 25, и вода из баков 21 сливается по патрубкам 23 в камеру 1, заполняя кольцевой зазор между стенками поплавка 2 и стенками 9. Открывают вентиль 29 и запускают компрессор 20. Закрывают вентили 25 и поочередно открывают вентили 30 с одновременным открыванием вентилей 7, начиная с нижнего из них. В результате вода из баков 3 последовательно вытесняется в камеру 1 посредством наполняемых сжатым воздухом емкостей 4. Воздух из камеры 1 вентилируется в атмосферу через канал 15. Закрывают все вентили, кро, ме вентилей 18,19. По патрубкам 5,6 через отверстия 8 камера 1 заполнена столбом воды, высота которого равна постоянной (рабочей) высоте столба воду в полоста 14 резервуара 10. За счет положительной плавучести поплавок 2 всплывает, например на холостом ходу, в крайнее верхнее положение (показано штрихпунктиром). При этом уровень воды в камере 1 остается постоянным из-за перемещения, с одной сторону, посредством крыши поплавка 2 массы воды по патрубку 11, и, с другой стороны, за счет замещения массы воды под днищем поплавка 2 через патрубок 12 посредством подпора из резервуара 10 (из полости 14). За счет этого обеспечен максимальный заданный ход поплавка 2, увеличенный относительно прототипа, т.е. повышен КПД. Новый такт работы начинают с приложения постоянной полезной нагрузки к необозначенному валу отбора мощности, фиксируя тем самым (не показано) положение поплавка перед рабочим ходом. Затем закрывают вентили 18,19 и поочередно открывают вентили 24, начиная с верхнего из них, для приема порций воды в баки 21 по патрубкам 22. Затем закрывают вентили 24, открывают вентиль 28 и поочередно открывают группы вентилей7, 30, начиная с верхней группы соответствующего бака 3. В результате вода из камеры 1 сливается через отверстия 8 по трубопроводам 5,6 в баки 3, и давление сжатого воздуха

из емкостей 4 утилизируется через патрубок 27 в компрессоре 20, дополнительно повышая КПД двигателя. При этом обратный клапан 26 препятствует сбросу в атмосферу этого утилизируемого давления. Камера 1 осушена на заданную глубину. После этого открывают клапан 17 и закрывают все вентили. По мере слива воды в баки 21,3 поплавок 2 преодолевает полезную нагрузку за счет своей силы тяжести и опускается в исходное положение. При этом воздух из под поплавка 2 вытесняется в атмосферу по

патрубку 16 без сжатия этого воздуха о дни- ще 13 при любой площади поперечного сечения кольцевого зазора между стенками 9. Рабочее усилие двигателя может быть подведено к исполнительному рабочему органу без использования редуктора, снижаю-, щего, как известно, КПД системы в целом. Формул а изобретения

2. Двигатель по п.1, о тли чающийся тем, что он снабжен системой вентиляции, включающей вентиляционный канал, вы- полненный в верхней части гидрокамеры, и патрубок с установленным в нем клапаном, расположенный на уровне нижнего трубопровода, сообщающего бак с гидрокамерой.