Универсальный утилизатор энергии

 

Изобретение относится к области машиностроения и обеспечивает превращение в полезное действие всех холостых процессов движения элементов машины. Утилизатор энергии включает поточный роторный двигатель, статор которого состоит из двух частей: образующей кольцевую камеру с впускным окном в сочетании с секцией ротора, торцевыми крышками, герметизирующим ротором, перепускным окном и рабочую камеру с выпускным окном, герметизирующим ротором и крышками. Двигатель сочленен с роторным гидромотором, содержащим статор с крышками, на центральных подшипниках последних устанавливается двухсекционный ротор, образующий со стенками полости статора две диаметрально расположенные серповидные камеры. Каждое колесо устанавливается на валу обратимого гидромотора с отключающим элементом посредством фиксации перекрывателя камеры в верхнем положении, как и привод исполнительных механизмов машины, гидромоторы трубопроводами соединяются с распределителем и замкнутым баллоном с воздушной подушкой, с валом электрогенератора сочленяется гидромотор, соединенный трубопроводами с распределителем, с последним соединяются и трубопроводы плунжерных пар насосов с впускными и выпускными окнами-клапанами, сочлененные с корпусом гидромоторов колес и корпусом машины, преобразующих энергию колебаний транспортного средства по вертикали относительно дорожного полотна в поступательное движение жидкости, увеличивая объем рабочего тела, т. е. количество поступательного движения машины. Гидромоторы исполнительных механизмов - навесного оборудования осуществляют утилизацию энергии действия земного тяготения при торможении отпускания поднятых масс посредством нагружения электрогенератора аккумулятором и сопротивлением, нагревающим рабочее тело двигателя. 5 ил.

Изобретение относится к энергетике, строительной и транспортной технике.

Известен способ использования тормозной энергии машин и поточный двигатель для обеспечения конструктивной эффективной возможности сжигания любого углеводородного топлива в двигателе посредством нагрева утилизированной тормозной энергией компонентов горения, заключающийся в погружении генератора тока при торможении, соединенного с ведущими колесами транспортного средства, с последующей передачей энергии потребителю путем применения двигателя, который содержит статор, образующий две кольцевые камеры в сочетании с ротором, разделенные герметизирующими роторами с установленными на нем лучевыми излучателями-свечами и термоэлементами в соединительном проеме разделяющей стенки камер с заслонками холостого хода, рабочий цикл которого осуществляется за один оборот вала в замкнутом объеме двух разновеликих камер, объемы последних изменяются обратно пропорционально в сторону лопасти ротора с большей площадью, а брикеты твердого углеводородного топлива помещаются в камере, снабженной механическим подавателем (См. патент России N 2056525, М. кл. 6 F 03 С 7/08, прототип).

Недостатком его является неполная утилизация энергии движущихся элементов машины.

Известен электрический утилизатор энергии, обеспечивающий утилизацию энергии аммортизации транспортных средств путем снятия энергии движения концов осей колесных пар относительно корпуса их и направления ее на ускорение поступательного движения, применяя плоские генераторы тела, содержит преобразователь энергии колебаний транспортного средства по вертикали относительно дорожного полотна в электрическую энергию, роторный двигатель и преобразователь электрической энергии в тепловую выполнен в виде электроизлучателей, установленных в камерах роторного двигателя и соединенных с плоскими генераторами электрической энергии, которые установлены в пространстве между корпусом и осью колесной пары и выполнены в виде элементов с серией постоянных магнитов, полюсами входящих в контакт с полюсами катушек индуктивности, концы которых соединены с диодами, связанными с лучевыми излучателями-свечами через аккумулятор и прерыватель-преобразователь, причем лучевые излучатели свечи установлены по периферии двух разновеликих кольцевых камер роторного двигателя, сообщенных окном и разделенных герметизирующими роторами, поршни ротора выполнены с возможностью отсекания максимального объема топливной смеси во всасывающей кольцевой камере, а минимального - в выхлопной кольцевой камере и с возможностью обеспечения расширения горящих газов топливной смеси при обратно пропорциональном изменении объемов кольцевых камер, сообщенных между собой окном, а лучевые излучатели энергии выполнены с возможностью форсирования процесса горения в кольцевых камерах по мере прохождения через них поршней ротора (См. патент России N 2088301, М.кл. 6 F 03 С 7/08, 1994 г.).

Недостатками их являются: конструктивная сложность привода колес и неполная утилизация энергии движущихся элементов машины.

Известен способ использования тормозной и амортизационной энергии машины, имеющий роторный гидропривод, корпус, гидравлический цилиндр, плунжерную пару, шарнирно соединенную с корпусом машины, а плунжер связан с осью колесной пары, заключающийся в том, что при поступательном движении машины перекачиванием жидкости плунжерной парой увеличивают объем жидкости в напорной линии гидропривода ведущих колес для разгона машины, отличающийся тем, что дополнительно при поступательном движении машины и торможении осуществляют через клапанную систему сжатие в ограниченном объеме баллона воздушной подушки жидкостью из напорной линии гидропривода, а отдают энергию сжатия в напорную линию гидропривода при разгоне машины, при этом при длительной торможении жидкость из напорной линии гидропривода направляется на гидромотор электрогенератора, нагруженного аккумулятором (См. патент России по N 2106980, кл. В 60 К 6/04, опубликован 20.03.98).

Недостатком его является недогрузка электрогенератора при торможении, неопределенная отдача энергии от аккумулятора.

Цель изобретения - обеспечить конструктивную возможность более полной утилизации энергии движения исполнительных элементов и общей массы машины посредством использования обратимых роторных гидромоторов с двумя серповидными камерами и качающимися перекрывателями.

Поставленная цель достигается тем, что универсальный утилизатор энергии включает поточный роторный двигатель, статор которого состоит из двух частей: одна образует кольцевую камеру с впускным окном в сочетании с секцией ротора, торцевыми крышками, герметизирующим ротором, перепускным окном, другая рабочую камеру с выпускным окном, герметизирующим ротором и крышками; перепускные окна соединяются угловым патрубком, в полости которого устанавливается нагрузочное сопротивление электрогенератора, которое сочленяется с камерой подавателя твердого углеводородного топлива и отверстием для подачи жидкого и газообразного топлива, за счет разности площадей поршней ротора происходит его вращение, осуществляя обратно пропорциональное изменение объемов камер; по периферии статора устанавливаются электрические излучатели-свечи, включаемые и выключаемые из работы прерывателем-распределителем по мере прохождения в камерах поршней; двигатель сочленен с роторным гидромотором, содержащим статор с крышками; на центральных подшипниках последних устанавливается двухсекционный ротор, образующий со стенками полости статора две диаметрально расположенные серповидные камеры, разделенные качающимися перекрывателями, по обе стороны последних располагаются пропускные окна, сообщенные с жидкостными каналами трубчатых элементов корпуса и исполнительных элементов машины; каждое колесо устанавливается на валу обратимого гидромотора, как и привод исполнительных механизмов машины; гидромоторы трубопроводами соединяются с распределителем и замкнутыми баллонами с воздушной подушкой; с валом электрогенератора сочленяется гидромотор, соединенный трубопроводом с распределителем; с последним соединяются также трубопроводы плунжерных пар насосов с впускными и выпускными клапанами, сочлененные с корпусом и концами осей колесных пар, преобразующие энергию колебаний транспортного средства по вертикали относительно дорожного полотна в поступательное движение жидкости, увеличивая тем самым объем рабочего тела, то есть количество поступательного движения машины; для осуществления изменения скорости движения машины в зависимости от сопротивления движению устанавливаются фиксирующие элементы для фиксации перекрывателей камер гидромоторов в верхнем положении, включая или выключая из работы соответствующие ведущие колеса машины, изменяя активные площади камер гидромоторов колес, вызывая разность расхода жидкости в напорной линии гидросистемы; навесное рабочее оборудование приводится в действие идентичными гидромоторами, которые осуществляют утилизацию энергии действия сил земного тяготения при торможении опускания поднятых масс посредством нагружения электрогенератора аккумулятором и сопротивлением, нагревающим рабочее тело двигателя.

На фиг. 1 изображен осевой разрез двигателя и гидромотора, на фиг. 2 - осевой разрез электрогенератора и гидромотора, на фиг. 3 - осевой разрез колеса и гидромотора с гидросистемой для снятия аммортизационной энергии, на фиг.4 - схема гидромотора, на фиг.5 - осевой разрез гидромотора и приводного элемента исполнительного механизма.

Статор 1 содержит всасывающую часть 2 и рабочую 3, впускное окно 4 и выпускное 5, герметизирующие роторы 6, торцевые крышки 7, угловой патрубок 8 с камерой 9 и подавателем с сопротивлением 10 в полости, соединяющий перепускные окна 11 камер всасывающей 12 и рабочей 13, образованные в сочетании с ротором 14, установленным на валу 15, от последнего осуществляется привод герметизирующих роторов 6, в торцевой крышке 7 устанавливается заслонка холостого хода 16, а по периферии лучевые излучатели энергии - свечи 17, соединенные с распределителем 18 и аккумулятором 19, нагружающий электрогенератор 20 в совокупности с сопротивлением 10, на валу 15 устанавливается гидромотор, содержащий корпус 21, ротор 22, последний имеет две диаметрально расположенные серповидные выемки, образующие в сочетании с полостью корпус камеры 23 с качающимися перекрывателями 24, по обе стороны которых располагаются пропускные окна 25. Все гидромоторы устройства идентичны, но перекрыватели 24 колес машины содержат фиксаторы 26. Цилиндры 27 насосов с клапанами 28 шарнирно сочленяются с корпусом машины 29, а плунжеры 30 - с корпусом гидромоторов колес. Все гидромоторы и цилиндры 27 плунжерных насосов трубопроводами соединяются с распределителем 31, замкнутым баллоном 32 с воздушной подушкой и резервным баком 33.

Устройство работает следующим образом. При торможении на остановку машины воздушная подушка в замкнутом баллоне 32 сжимается и замыкается распределителем 31, а при начале движения энергией сжатого воздуха ее гидромотор двигателя раскручивает ротор 14 при открытой заслонке холостого хода 16, подается ток распределителем 18 от аккумулятора 19 на излучатели энергии - свечи 17 и сопротивление 10, подается горючее, заслонка 16 закрывается, двигатель работает, при этом жидкость от гидромотора его подается на все гидромоторы ведущих колес машины-двигателя с места, при наборе скорости в зависимости от сопротивления движению гидромоторы соответствующих ведущих колес отключаются путем фиксации перекрывателя 24 фиксаторами 26 вверху и замыкания жидкостных каналов, уменьшая расход рабочего тела и увеличивая скорость движения переводом его на оставшиеся в работе гидромоторы, и наоборот. Задний ход осуществляется обратимостью действия напора жидкости в соответствующих секциях камер гидромоторов колес, а торможение - посредством нагружения электрогенератора 20 сопротивлением 10, аккумулятором 19 и сжатием воздушной подушки в баллоне 32, энергия аммортизации утилизируется на всех режимах движения машины посредством увеличения количества рабочего тела в напорной линии гидромоторов насосами с цилиндром 27. Рабочие навесные механизмы прерывного действия для преодоления сил земного тяготения при обратном действии отдают энергию через гидромотор электрогенератора на нагрев сопротивления 10, увеличивая объем рабочего тела двигателя.

Простота устройства и высокая эффективность утилизации выгодно отличает предложенное от известного.

Формула изобретения

Универсальный утилизатор энергии, включающий поточный роторный двигатель, статор которого состоит из двух частей: одна образует кольцевую камеру с впускным окном в сочетании с секцией ротора, торцевыми крышками, герметизирующим ротором, перепускным окном, другая - рабочую камеру с выпускным окном, герметизирующим ротором и крышками, перепускные окна соединяются угловым патрубком, в полости которого устанавливается нагрузочное сопротивление электрогенератора, которое сочленяется с камерой подавателя твердого углеводородного топлива и отверстием для подачи жидкого и газообразного топлива, за счет разности площадей поршней ротора происходит его вращение, осуществляя обратно пропорциональное изменение объемов камер, по периферии статора устанавливаются электрические излучатели-свечи, включаемые и выключаемые из работы прерывателем-распределителем по мере прохождения в камерах поршней, отличающийся тем, что двигатель сочленен с роторным гидромотором, содержащим статор с крышками, на центральных подшипниках последних устанавливается двухсекционный ротор, образующий со стенками полости статора две диаметрально расположенные серповидные камеры, разделенные качающимися перекрывателями, по обе стороны последних располагаются пропускные окна, сообщенные с жидкостными каналами трубчатых элементов корпуса и исполнительных элементов машины, каждое колесо устанавливается на валу обратимого гидромотора, как и привод исполнительных механизмов машины, гидромоторы трубопроводами соединяются с распределителем и замкнутыми баллонами с воздушной подушкой, с валом электрогенератора сочленяется гидромотор, соединенный трубопроводом с распределителем, с последним соединяются также трубопроводы плунжерных пар насосов с впускными и выпускными клапанами, сочлененные с корпусом и концами осей колесных пар, преобразующие энергию колебаний транспортного средства по вертикали относительно дорожного полотна в поступательное движение жидкости, увеличивая тем самым объем рабочего тела, т.е. количество поступательного движения машины, для осуществления изменения скорости движения машины в зависимости от сопротивления движению устанавливаются фиксирующие элементы для фиксации перекрывателей камер гидромоторов в верхнем положении, включая или выключая из работы соответствующие ведущие колеса машины, изменяя активные площади камер гидромоторов колес, вызывая разность расхода жидкости в напорной линии гидросистемы, навесное рабочее оборудование приводится в действие идентичными гидромоторами, которые осуществляют утилизацию энергии действия сил земного тяготения при торможении опускания поднятых масс посредством нагружения электрогенератора аккумулятором и сопротивлением, нагревающим рабочее тело двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1