Гидромотор

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1064053 А (19) (П) g(g)) F 04 F 7/00; F 03 С 2 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;:

К ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3366492/25-06 (25) 3366493/25-06 и 3366494/25-06 (22) 14.12.81 (46) 30.12.83. Бюл. № 48 (72) В. И. Беляев (53) 621.651 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 878895, кл. Е 221 1 В В 77//0088, 1980.

2. Гусман М. Т. и др. Винтовые забойные двигатели. ВНИИОЭНГ, М., 1972, с.9-79 (54) (57) 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 уменьшения 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. 1, отличающийся тем, что винт-ротор и упругая оболочка выполнены коническими.

4. Гидромотор по п. 1, отличающийся тем, что упругая оболочка установлена с возможностью вращения.

1064053 с ..к относится к энергомашино.гро. пп1., ь:IdcTHocTH к конструкции гидромстор», и мож.т быть использовано в строительстве, приборостроении и добывающей промышленности.

Известен гидромотор, выполне. ный в виде винтового забойного двигателя, содержащего винт-ротор и канал напорной жидкости, через который прокачивается от посторойнего источника жидкость, приводящая винт-ротор во вращение (1). 10

Недостатком этого гидромотора является низкий КПД.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидромотор, содержащий корпус и размещенные в нем. йасос, имеющий рабочий оргай и привод, и приводимый насосом во вращение трубчатый винт-ротор (2) .

Недостатком этого гидромотора является низкий КПД и большие 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 дополнительным винтом-ротором и

30 одной дополнительной упругой оболочкой.

Винт-ротор и упругая оболочка выполнены коническими.

Упругая оболочка установлена с возможйостью вращения. 35

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 — ва40 риант выполнения конических винта-ротора и оболочки.

Гидромотор содержит корпус 1 и размещенные в нем насос, имеющий рабочий ор- 4

45 ган 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 оболочка 4 может быть установлена с возможностью вращения в подшипниках 5 и 6. 55

Винт-ротор 3 установлен в подшипниках 7 и 8. Корпус 1 снабжен теплообменником, выполненным в виде ребер 9.

Г дро отор раоотает следующим обра зом.

С помощью привода 2, например, магнитострикционного вибратора на стенках упpyroA 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 динамических характеристик колебательной системы 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 трубчатого винта-ротора 3, приводит его в высокооборотное вращательное движение.

Охлаждение непрерывно циркулирующей по 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 смазку 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 так как нет трущихся твердых поверхностей, то и нет засорения рабочей жидкости и ресурс 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 винтовой поверхности рабочей жидкостью, разгоняемой непосредственно вдоль этой поверхности с помощью упругих бегущих волн.

Значительное повышение КПД гидромотора создается благодаря повышенной скорости вращения винта-ротора 3, высокого

КПД преобразования упругой волновой

1064053

Фиг 2 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 рабочей. жидкости в подводящих напорных магистралях (как это имеет место в известных винтовых двигателях) . Расположение нескольких концентрично установленных винтов-роторов 3 и оболочек 4 обеспечивает уменьшение габаритов.

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

1064053

Фиг. Ф

Составитель В. Войнов

Редактор Н. Руднева Техред И. Верес Корректор О. Гирнял

Заказ 10443,138 Тираж 665 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W — 35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4