Поршневой двигатель

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым двигателям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал. Поршневой двигатель содержит неподвижный корпус с цилиндром 1, в котором расположены встречно-движущиеся поршни 2. Электрический генератор содержит ротор 3 с тремя постоянными магнитами 4, установленный на выходном валу 5, два дисковых статора, 6 выполненных из постоянного магнита с плавно изменяющейся толщиной и прорезями 7, с электрическими обмотками 10, в которых размещены постоянные магниты 8, соединенные с поршнями 2 через коромысла 9. Около ротора 3 установлен датчик 11, а около одного из постоянных магнитов 8 - датчик 12. Датчики 11 и 12 соединены с входами блока управления 13 через усилители 14 и 15 и связаны через переключатели 18 и 21 с аккумулятором электрической энергии 19. При работе двигателя под нагрузкой в цилиндр 1 подается рабочая среда, электрический ток проходит через открытый транзистор 17, электрические обмотки 10 и создает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположные стороны от ротора 3, сдвигая поршни 2 в цилиндре 1. Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные стороны транзистор 17 закрывается сигналом датчика 12 и постоянные магниты 8 под воздействием поршней 2 приблизятся к магниту ротора 4, образуя клиновидный зазор, что приводит к возникновению силы магнитного взаимодействия, одна из составляющих которой создает крутящий момент на валу. При движении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода часть кинетической энергии преобразовывается в электрическую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии 19 и может использоваться для проведения тактов сжатия или в режиме работы холостого хода (электродвигателя). Одноименные полюса магнитов статоров 6 и магнитов 8, соединенных с поршнями 2, установлены противоположно одноименным полюсам магнитов ротора 4. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (1) с1 1 Ol В 23/00

ОЮЗИАЯ

1Б;1 1ЧЕЗХАЯ к10 )" Ее А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4327078/25-06 (22) 10.11.87 (46) 15.11.89. Бюл. 1) - 42 (75) Г.К.Климавичус (53) 621.44 (088.8) (56) Патент Франции Р 2133179, кл. Y 02 В 71/00, опублик. 1972, . (54) ПОРЦ111ЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым двига2 телям. Цель изобретения — расширение функциональнык возможностей путем передачи крутящего момента на вал.

Поршневой двигатель содержит неподвижный корпус с цилиндром 1, в кото— ром расположены встречно движущиеся поршни 2. )лектрический генератор содержит ротор 3 с тремя постоянными магнитами 4, установленный на выходном валу 5, два JIHcKoBblx статора 6, 152! 887

40 выполненных из постоянного магнита с плавно изменяющейся толщиной и прорезями 7, с электрическими обмотками 10, в которых размещены постоянные магниты 8, соединенные с поршнями 2 через коромысла 9. Около ротора

3 установлен датчик 1.1, а около одного из постоянных магнитов b — датчик

12. Датчики 11 и 12 соединены с вхо— дами блока управления 13 через усилители 14 и !5,и связаны через ггереключатели 18 и 21 с аккумулятором ! электрической энергии 19. При работе двигателя под нагрузкой в цилиндр

1 подается рабочая среда, электрический так проходит через открытый транзистор 17, электрические обмотки 0 и создает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположные стороны от po— тора 3, сдвигая поршни 2 в цилинд— ре 1, Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым двигателям, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем передачи крутящего. момента на вал.

На чертеже изображен двигатель, поперечный разрез. !

Поршневой двигатель состоит из неподвижного корпуса с цилиндром 1, расположенными в нем встречно движущимися поршнями 2, электрического генератора, содержащего ротор 3 с тремя постоянными магнитами 4 ротора, представляющими собой сектора в с

60, равномерно распределенные по о всей окружности на расстоянии в 60 один относительно другого.

Ротор 3 установлен на выходном валу 5 между двумя статорами 6, выполненными в виде дисков из постоянного магнита с плавно изменяющейся. толщиной. В диске статора выполнены а секторные прорези 7 величиной в 60 разделяющие поверхности статора 6 с.максимальной и минимальной толщиной, куда установлены постоянные магниты

8, соединенные с поршнями 2 двигате55 ля посредством коромысел 9.

Постоянные магниты 8 могут совершать возвратно — поступательное движестороны транзистор 7 закрывается сигналом датчика 12 и постоянные магниты 8 под воздействием поршней 2 приблизятся к магниту ротора 4, образуя клинов идный за 1ор, что приводит к возникновению силы магнитного взаимодействия, одна из составляющих которой создает крутящий момент на

awry. При двикении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода, часть кинетической энергии преобразовывается в электрическую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии 1 9 и может использоваться для проведения тактов сжатия или в режиме работы холостого хода. (электродвигателя). Одноименные полюса магнитов статора 6 и магнитов 8, соединенных с поршнями 2, установле" ны противоположно одноименным полюсам магнитов ротора 4. 1 з.п.ф — лш, 1 ил. ние внутри электрических обмоток 10 (на чертеже показана электрическая обмотка только одного. звена). Около ротора 3 установлен датчик 11, а около одного из постоянных магнитов

8 — датчик 12, Одноименные полюса магнитов статоров 6 и постоянных магнитов 8 установлены противоположно одноименным полюсам магнитов 4 ротора.

Датчики 11 и 12 соединены с входами блока 13 управления через усилители 14 и 15, которые подключены к усилителям мощности на базе транзисторов 16 и 7. Эмиттеры этих тран— зисторов через переключатели 18 режимов подсоединены к аккумулятору 19 электрической энергии, для зарядки которого транзистор 17 шунтирован диодом 20 через переключатель 21, Последний связан с механизмом, управляющим дроссельной заслонкой (не показана) двигателя. Электрические обмотки 10 соединены с блоком 13 управления. Двигатель снабжен отверстиями 22 для подачи рабочей среды в двигатель.

Двигатель работает след гющкч образом.

Ротор 3 раскручивают и подают питание, для чего замыкают переключатель 21. Переключатель 8 режимов

5 152 18 находится в положении, показанном на чертеже. Датчик 11, реагируя на прохождение роторного магнита 4, посылает сигнал, который через. Усилитель 14 открывает транзистор 16.

Электрический ток, проходя через электрические обмотки IO создает магнитное поле такого направления, чтобы постоянные магниты 8 передви1О гались в сторону ротора 3 . Когда роторный магнит 4 оказывается против прорезей 7 секторов, постояныые магниты 8 находятся в наиболее близком положении и между одноименными полюсами действует отталкивающая сила магнитного поля.

Поскольку посто.янные магниты 8 и статоры 6 имеют равномерно уменьшающуюся толщину, между ними и магнита- 20 ми 4 ротора образуются два клиновидных зазора, что приводит к возникновению силы, одна составляющая которой направлена в сторону увеличения зазора и создает крутящий мо- 25 мент. При выходе одного магнита 4 ротора из зоны прорези, следующий магнит ротора воздействует на датчик 11, вследствие чего транзистор 16 закрывается, электрические обмотки 10 30 обесточиваются и постоянные магниты

8 выт алкиваются из прорезей 7 ввиду магнитного взаимодействия со статорами 6. При подходе следующих магнитов ротора к датчику 11 и вырезам ста35 торов 6 процесс повторяется. В данном случае ротор 3 вращается за счет электрической энергии, заранее накопленной в аккумуляторе 19 электрической энергии, и применяется для рабо- 40 ты на холостом ходу.

Для включения двигателя на работу в режиме нагрузки открывается дроссельная заслонка, а переключатель 18 режимов ставится в другое положение ° 45

В цилиндр 1 через отверстие 22 подается рабочая среда. Через открытый транзистор 17 и электрические обмотки 1 0 проходит ток противоположного направления и создает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположную сторону от ротора 3, сдвигая поршни 2 через коромысла 9 °

Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные стороны, транзистор 17 закрывается сигналом датчика !2, и постоянные магниты 8, под воздействием поршней

87 6

2, приближаются к магниту ротора 4 и образуют клиновидные зазоры между магнитами 4 ротора и постоянными магнитами 8, вследствие чего возникает крутящий момент.

При движении постоянных магнитов

8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода часть кинетической энергии преобразуется в электрическую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии и может использоваться для проведения тактов сжатия или в режиме работы холостого хода электродвигателя. В конце такта расширения постоянный магнит 8 прекращает воздействие на датчик 12, транзистор

17 открывается и начинается такт сжатия (сближения поршней в цилиндре). формула и з о б р е т е н и я

1. Поршневой двигатель, содержащий корпус, цилиндр с расположенными в нем встречно движущимися порш— нями, соединенными с магнитами, расположенными в электрических обмотках генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал, генератор снабжен ротором, установленным на валу с постоянными магнитами, равномерно расположенными на его поверхностях, и дискообразными статорами, размещенными по обе стороны ротора, изготовленными из постоянного магнита с профильными внутренними торцовыми плоскостями переменной толщины, обращенными к торцовой поверхности ротора, и с секторными прорез ями, выполненными между максимальной и минимальной толщиной статора с образованием переменного зазора между торцовыми поверхностями статора и ротора, датчиками положения магнитов ротора и магнитов, соединенных с поршнями, аккумулятором элект— рической энергии и блоком управления, входы которого подключены к датчикам положения и связаны через переключатель с аккумулятором электрической энергии, причем магниты, соединенные с поршнями, BbBIoJIHpHbt секторной формы, установлены в секторных прорезях статора и имеют профильные . наклонные торцовые поверхности относительно оси их перемещения, а

1521887

Составитель В. Боробьев

Редактор И. Касарда Техред Л.Олийнык

Корректор О. Кравцова

Заказ 6904/30 Тираж 456 Подпис ное

ВНИИПИ Государ< твенного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., и. 4/5

Производственно-издательский комбинат Па,гент", t.."жгор<. 1, л. Гагарина, 101 одноименные полюса магнитов стато ров и магнитов, соединенных с поршнями, установлены противоположно одноименным полюсам магнитов ротора.

2. Двигатель по и.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что магниты соединены с поршнями посредством коромысел, установленных на осях.