Гидромеханический двигатель

 

Использование: в машиностроении при проектировании гидромеханических двигателей. Сущность изобретения: рабочие цилиндры выполнены ступенчатыми, а размещенные в них поршни - в виде блока дисков и промежуточного нейтрального поршня, размещенных между дисковыми поршнями, соединенными между собой. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, касается усовершенствования гидравлического двигателя и может быть использовано для получения механической и электрической энергии в различных областях народного хозяйства.

Аналогами могут служить поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие дорогостоящее топливо, имеющие сложную конструкцию и недостаточно высокий КПД.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидромеханический двигатель, содержащий два рабочих цилиндра с поршнями, связанными с коленчатым валом, и поршневые насосы с поршнями, соединенными с вторым коленчатым валом, соединенными через редуктор с электродвигателем, причем рабочие цилиндры сообщены напорными трубами с цилиндрами поршневых насосов [1].

Известный двигатель использует дорогостоящее жидкое топливо, имеет сложную конструкцию, недолговечен в эксплуатации, требует частых замен быстроизнашивающихся узлов и деталей, загрязняет окружающую среду.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков и получение максимальной энергии при минимальных затратах на ее получение.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый двигатель; на фиг.2 - дисковый поршень, поперечный разрез; на фиг.3 - дисковый поршень, продольный разрез.

Гидромеханический двигатель содержит два рабочих цилиндра 1,2 с поршнями 3-6, связанными шатунами 7,9 с коленчатыми валом 8 отбора мощности, и поршневые насосы 10,11 с поршнями, связанными шатунами с коленчатым валом 12, соединенным через редуктор 13 с электродвигателем 14. Рабочие цилиндры выполнены ступенчатыми (участок 1 большего и участок 2 - меньшего диаметра) и сообщены напорными трубами 17,18 с цилиндрами поршневых насосов 10,11. Размещенные в рабочих цилиндрах поршни выполнены в виде блока из четырех поршней 3, промежуточного нейтрального поршня 4 и охватывающих их дисковых поршней 5,6, соединенных между собой. В поршнях 3 выполнены сквозные фигурные каналы (фиг.2,3),имеющие входы и выходы на его торцовой и боковой поверхностях. В поршнях 3,4 выполнены сквозные осевые каналы для прохода стержня, соединяющего поршня 5,6. Поршни 3-5 по скользящему допуску перемещаются в участке 2 рабочего цилиндра и с образованием кольцевой полости - в его участке 1 большего диаметра. Поршень 6 имеет диаметр, больший диаметра поршня 5, а ступень между участками 1,2 служит ограничителем его хода.

При пуске электродвигателя 14 приходит во вращение вал 12, приводящий в движение поршни насосов 10,11. Из цилиндра одного из них, например 10, рабочая среда под давлением по напорной трубе 17 поступает через осевые каналы поршней 3,4, торцовые зазоры и сквозные фигурные каналы в кольцевую полость, образованную поршнями 3,4 и участком 1 рабочего цилиндра. Под давлением рабочей среды поршень 6 и соединенный с ним блок дисков-поршней 3-5 смещается вправо, приводя во вращение вал 8 через шатун 7. В это же время под действием шатуна 9 блок дисков-поршней 3-6 второго рабочего цилиндра смещается влево, вытесняя рабочую среду из кольцевой полости по напорной трубе 18 в цилиндр насоса 11, работающего в противофазе с насосом 10. Далее процесс идет в обратном порядке, обеспечивая непрерывное вращение вала 8 отбора мощности, который может служить приводом исполнительных механизмов различного рода.

При этом небольшой объем кольцевых полостей рабочих цилиндров, заполняемых рабочей средой, и протяженность блока дисков-поршней, обеспечивающая значительный рабочий ход, могут обеспечить при небольших затратах значительную мощность на выходе. Двигатель прост по конструкции, в изготовлении и эксплуатации, практически не загрязняет окружающую среду.

Формула изобретения

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий два рабочих цилиндра с поршнями, связанными шатунами с коленчатым валом, и поршневые насосы с поршнями, соединенными шатунами с вторым коленчатым валом, соединенным через редуктор с электродвигателем, причем рабочие цилиндры сообщены напорными трубами с цилиндрами поршневых насосов, отличающийся тем, что рабочие цилиндры выполнены ступенчатыми, а размещенные в них поршни - в виде блока дисков и промежуточного нейтрального поршня, размещенных между дисковыми поршнями, соединенными между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3