ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ Советский патент 1970 года по МПК F16H31/00 

Предлагаемое изобретение относится к области машнн и механизмов для преобразования энергии возвратно-поступательного движения каких-либо силовых элементов в энергию вращательного движения. В частности это относится к инженерным проблемам построения новых двигательных систем преобразования тепловой энергии в механическую, приводимых в действие за счет энергии сжатого газа, пара или внутреннего сгорания тепловой смеси.

Известные преобразователи малых возвратно-ноступательных перемещений во вращательное движение, выполненные в виде электрической машины со статором и ротором, мало надежны ввиду наличия трущихся силовых элементов.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что магнитная система статора выполнена из набора радиально подвижных полюсов, связанных с короткоходовыми силовыми приводами, выполненными, например, в виде сильфонов, управляемых распределительным устройством, жестко соединенным с явнополюсным ротором.

На чертеже изображена принципиальная схема электромагнитного преобразователя на примере поперечного разреза ротора и подвижных полюсов статора.

В корпусе / статора преобразователя между клиновидными направляющими 2 смонтированы подвижные полюсные наконечники 3. Через условно обозначенное промежуточное звено нолюс 5 статора связан с упругими мембранными или сильфонными силовыми узлами, воспринимающими энергию, например , расширяющихся газов и создающими необходимое возвратно-поступательное смещение полюсов 3.

Ротор 5 преобразователя представляет собой электромагнитную систему с четным числом полюсов и несет обмотку, составленную, например, из катушек 6, создающих при соответствующем подключении к электрической цепи, необходимый магнитный поток Ф, замыкающийся через подвижные полюса статора.

Описываемый преобразователь в режиме двигателя работает следующим образом. При созданном магнитном потоке Ф в системе магнитопроводов ротор-статор в дальнейшем с помощью распределительного устройства, связанного с валом (на чертеже не показан), в соответствии с угловым положением ротора и направлением желаемого вращения, часть подвилсных полюсов 3 статора (усилиями со

стороны газовых силовых узлов) выводится в крайнее верхнее положение А, как нзображено на чертеже. При этом создается, например, указанная стрелками картина нрохождения силовых линий основных магнитных потоков Ф. В результате возникает вращающий момент на якоре, приводящий к его угловому смещению. Это вращение вала ротора непосредственно передается распределительному механизму, который с заданным фазовым сдвигом последовательно переводит очередные «подтягиваемые полюса по ходу ротора из положения Б в положение А за счет создания соответствующих силовых режимов в газовых приводах смещения полюсов 3. Одновременно с этим распределительное устройство осуществляете необходимую последовательность выщска газа из силовых приводов (через обычные клапанные устройства) и опускание полюсов 3 статора перед очередным подходом полюса ротора.

Таким образом достигается непрерывное вращательное движение ротора с соответствующим отбором мощности.

В последующем простым изменением фазового сдвига и установки распределительного устройства осуществляется реверс.

Важным обстоятельством в принципиальном построении рассмотренного двигателя является отсутствие жесткой связи подвижных полюсов статора с силовым приводом вала ротора. Наличие лищь заранее устанавливаемой величины уровня силовой электромагнитной связи создает принципиальную возможность даже в системах с внутренним сгоранием топлива (в указанных герметичных мембранных или сильфонных газовых зонах привода подвижных полюсов 3) получить нагрузочную характеристику двигателя с больщим значением пускового вращающего момента и тем самым исключить обычную схему применения механизма сцепления в установке со ступенчатым редуктором.

Кроме того, это обстоятельство представляется важным с точки зрения мероприятий по существенной ликвидации явлений детонации при сгорании топлива, открывая тем самым возмол :ность использования новых топливных смесей.

Удельная мощность преобразователя может быть значительно увеличена (по сравнению с

расчетными оценками принятыми для указанных исходных прототипных рещений), если в конструкции магнитопроводных систем использовать «зубцовый эффект. С этой целью поверхности полюсных наконечников необходимо выполнить зубчатыми.

Предмет изобретения

1.Преобразователь малых возвратно-поступательных перемещений во вращательное, выполненный в виде электрической мащины со статором и ротором, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, магнитная система статора выполнена из набора радиально подвижных полюсов, связанных с короткоходовыми силовыми приводами, выполненными, например, в виде сильфонов, управляемых распределительным устройством, жестко соединенным с явнополюсным ротором.

2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения вращательного

момента, поверхности полюсов статора и ротора выполнены зубчатыми.