Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной

Авторы патента:


Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной
Ротационно-поршневая машина, рулевой привод колеса и привод вращения колеса с ротационно-поршневой машиной

 


Владельцы патента RU 2426914:

РАУБАХЕР Хайнц (DE)

Изобретение относится к ротационно-поршневой машине. Ротационно-поршневая машина по меньшей мере с одним кольцевым каналом 1, изогнутым по по меньшей мере частичной дуге окружности, в котором подвижно расположен поршень 2 в сообщающей движение текучей среде, входящей через присоединение 3 или 4 для текучей среды и выходящей через другое присоединение 4 или 3 для текучей среды. Поршень 2 посредством рычага 5 соединен с расположенным своей осью вращения коаксиально, концентрически относительно дуги окружности вращательным элементом. Рычаг 5 проведен через выполненный в стенке канала 1 в направлении движения поршня 2 уплотненный зазор к вращательному элементу. В области зазора между рычагом 5 и соседними с обеих сторон участками стенки введены уплотнительные средства для предотвращения выхода текучей среды. Рычаг 5, с одной стороны, и соседние с обеих сторон с зазором участки стенки канала 1, с другой стороны, снабжены входящими в зацепление комплементарными удерживающими структурами, удерживающее усилие которых направлено против раскрытия зазора. Изобретение направлено на получение стабильной конструкции, обеспечивающей возможность передачи высоких вращающих моментов. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Изобретение относится к ротационно-поршневой машине по меньшей мере с одним изогнутым по по меньшей мере частичной дуге окружности кольцевым каналом, в котором подвижно расположен поршень в сообщающей движение текучей среде, входящей через присоединение для текучей среды и выходящей через другое присоединение для текучей среды, который посредством рычага соединен с расположенным своей осью вращения коаксиально, концентрически относительно дуги окружности вращательным элементом, причем рычаг проведен в выполненном в стенке кольцевого канала в направлении движения поршня уплотненном зазоре к вращательному элементу.

Ротационно-поршневая машина этого типа показана в DE 9103452 U1. В случае этой известной ротационно-поршневой машины в виде гидравлического двигателя в выполненном в виде круглого кольца корпусе соединенный с приводом поршень приводится во вращательное движение посредством гидравлической нагрузки. Для этого в выполненном в форме кольцевой трубы внутреннем пространстве корпуса с помощью маслонагнетательного насоса по нагнетательному масляному трубопроводу подается масло, чтобы достичь опережения поршня. Во избежание энергетических потерь из-за подпора масла, которые могут возникнуть вследствие подпора масла между стенкой поршня и стенкой затвора, масло удаляется в этой области через всасывающий трубопровод с помощью подключенного отсасывающего насоса, благодаря чему должно обеспечиваться непрерывное, равномерное круговое движение масла. Поршень установлен на направленном в радиальном направлении через зазор из имеющего форму кольцевой трубы корпуса, расположенном с возможностью движения в окружном направлении диске поршня, который закреплен на центральном валу двигателя. Как показывает поперечное сечение на фиг.2 этого документа, обе окружающие выполненное в виде кольцевой трубы пространство половины двигателя проходят через всю поверхность поперечного сечения двигателя, причем вал проведен через половины двигателя. В показанном варианте выполнения давление масла после его подачи в пространство цилиндра может распространяться внутри цилиндра в равной степени в обоих направлениях, причем всасывающий трубопровод заканчивается, очевидно, в маслоотстойнике. В случае этой конструкции не достигается никакого непрерывного режима работы. Также не дано никаких сведений по герметичности, которая, однако, является важной для функционирования.

В DD 276122 А1 предложен гидравлический двигатель с передачей, с помощью которой при низких числах оборотов возможна установка определенных углов вращения. При этом вокруг шестерни на валу, установленном в корпусе с возможностью вращения, в жестко связанной с корпусом сегментной втулке расположены радиально с возможностью скольжения плоские поршни, обращенные клинообразным острием в направлении шестерни и с Т-образным образованием на противоположной шестерне стороне. Проникшее в пространство цилиндра масло сдвигает плоский поршень клинообразным острием в зубчатый венец шестерни. Вследствие разницы шагов зацепления плоских поршней и шестерни шестерня вращается, причем постоянно в зацеплении находится несколько поршней. Благодаря непрерывному, последовательно осуществляемому нагружению плоских поршней производится равномерное вращательное движение. В случае этого выполнения гидравлического двигателя большое число плоских поршней должны согласованно двигаться друг за другом, причем их движение осуществляется в радиальном направлении. Эта конструкция, предусмотренная для определенной установки углов вращения, является относительно дорогостоящей и пригодна только для относительно медленных движений вращения.

Документ FR 2500075 А1 представляет другой гидравлический двигатель с изогнутым в форме дуги окружности круговым цилиндром и расположенными в нем нагружаемыми средой для гидравлических систем поршнями, которые закреплены на центральном валу. Внутри цилиндра подвижно установлены клапаны, которые поворачиваются в выемках стенки цилиндра, чтобы освободить путь для проходящего поршня. В этой области, однако, не имеется никакого эффективного уплотнения поршня вдоль стенки цилиндра, так что не обеспечено никакого надежного функционирования. Также поршни могут проходить через пространство цилиндра только в направлении поворота клапанов. Далее, поршни и клапаны подвергнуты сильному износу, вследствие чего не обеспечены длительное функционирование и высокий вращающий момент. Внутреннее пространство цилиндра охвачено соединенными между собой половинами корпуса, которые имеют вдающиеся в радиальном направлении к центру корпуса, примыкающие к центральному валу выступы. Между выступами остается свободным зазор, по которому направлены плечи рычага, соединенные с одной стороны с поршнями, а с другой стороны с центральным валом, причем между выполненными в виде круглых дисков плечами рычага и выступами расположены уплотнительные элементы. Выполненные в виде круглых дисков плечи рычага снабжены выемками для снижения давления.

Другая ротационно-поршневая машина, выполненная в виде дозировочного насоса, представлена в GB 1283907. При этом в двух концентрически противолежащих относительно друг друга частичных круговых цилиндрах расположены изогнутые поршни с подсоединенными к ним изогнутыми штоками поршней, которые приводятся в возвратно-поступательное движение центральным валом посредством воздействующего на шток поршня рычага, чтобы импульсно качать жидкость в точно дозированном количестве. Штоки поршней в соответствии с ходом дуги окружности выведены через их поверхность поперечного сечения со стороны торца из соответствующего частичного кругового цилиндра и вне цилиндра соединены с рычагом. Благодаря этой конструкции движение поршня или вала ограничено относительно небольшой областью угла, причем конструкция обладает первично синхронизирующей функцией. Кроме того, является затруднительным точное направление и передача усилий между валом и поршнем, в частности, при относительно высоких вращательных моментах, и конструкция непригодна для передачи высоких усилий или моментов.

Широко распространены также вытянутые по прямой линии системы поршень-цилиндр, например, для перемещения плеча рычага в экскаваторе. При этом при движении поворота изменяется плечо рычага и вследствие этого также воздействующий момент и усилия, в частности, также в местах опор.

В DE 3900375 представлен двигатель внутреннего сгорания с совершающими равномерное движение по окружности в кольцевом пространстве поршнями. В этом имеющем форму кольца пространстве цилиндра последовательно интегрированы четыре рабочих такта двигателя внутреннего сгорания. При этом трудно достичь точно регулируемой характеристики движения по участку перемещения. Кроме того, конструкция требует дорогостоящих мероприятий для управления сгоранием, получения рабочей смеси и направления отходящих газов. В частности, при медленном движении и высоких вращающих моментах трудно построить такую машину соответствующим образом. О таком двигателе внутреннего сгорания в данном случае речь не идет.

В основе изобретения лежит задача, состоящая в том, чтобы предложить ротационно-поршневую машину с находящейся в пространстве цилиндра текучей средой, в частности несжимаемой жидкостью, с помощью которой характеристики движения могут регулироваться с высокой точностью также при передаче высоких вращающих моментов.

Эта задача решается с помощью признаков п.1 формулы изобретения. При этом предусмотрено, что в области зазора между рычагом и соседними с обеих сторон участками стенки введены уплотнительные средства для предотвращения выхода текучей среды.

Эта конструкция обеспечивает стабильную связь между поршнями и телами вращения. По длине рычага и/или по поперечному сечению канала или эффективной поверхности поршня можно осуществить в широком диапазоне подгонку к требованиям соответствующей цели применения. Также при высоких вращающих моментах, например в целях приведения в действие, возможно точное управление характеристиками движения, например, с помощью программы в управляющем устройстве, в частности если используется текучая среда в виде несжимаемой жидкости. В случае привода управление может осуществляться посредством работающего с точностью насоса и, по желанию, регулируемого клапана переключения. Поперечное сечение поршня или внутреннего пространства канала не должно иметь непременно форму круга, а может, по желанию, иметь практически любую иную форму. Также рычаг не должен непременно выводиться на непосредственно противолежащей телу вращения стороне стенки канала, а, например, на верхней стороне или нижней стороне кольцеобразного канала также может быть расположен зазор, причем кольцеобразный канал своим корпусом может быть расположен на плоскости перемещения рычага. Благодаря уплотнению могут достигаться высокие приводные усилия и точные характеристики движения.

Предпочтительное направление рычага и уплотнение зазора достигается благодаря тому, что рычаг по всему своему участку движения проходит вдоль длины зазора, например, в виде круглого кольца или диска.

Предпочтительные мероприятия для уплотнения состоят, далее, в том, что стенка кольцевого канала в области зазора расширена в радиальном направлении.

Стабильной, герметичной конструкции способствует, далее, то, что рычаг, с одной стороны, и соседние с обеих сторон с зазором области стенки кольцевого канала, с другой стороны, снабжены входящими в зацепление комплементарными удерживающими структурами, удерживающие усилия которых направлены против раскрытия зазора.

При этом, далее, имеют преимущества мероприятия, заключающиеся в том, что удерживающая структура на кольцевом канале выполнена в виде проходящих с обеих сторон вдоль зазора радиальных выступов, а комплементарная удерживающая структура на рычаге выполнена в виде зажима с поперечным сечением в виде прихвата.

Конструкции и функционированию благоприятствует, далее, то, что рычаг на виде сверху имеет форму диска или кругового сегмента или что кольцевой канал непосредственно примыкает к наружной окружной поверхности вращательного элемента. Для присоединения к вращательному элементу, например валу, могут служить установленные по оси с одной или обеих сторон стыковые концы вала.

Для конструкции и монтажа имеют преимущества также мероприятия, состоящие в том, что кольцевой канал относительно плоскости движения поршня составлен из двух соединенных между собой чаш. Чаши при этом могут быть соединены между собой на обеих сторонах кольцевого канала предпочтительно с помощью винтового соединения и могут иметь различный наружный контур.

Различные другие варианты выполнения получаются благодаря тому, что вращательный элемент, в частности центральный вал, расположен относительно кольцевого канала снаружи или внутри и что рычаг посредством ступицы соединен с валом, который воздействует на передачу усилий в обоих направлениях вращения или только в одном направлении вращения, а в другом направлении вращения способствует свободному ходу.

Предпочтительные другие мероприятия состоят в том, что по меньшей мере два движущихся независимо друг от друга в окружном направлении поршня расположены в цилиндре, включающем в себя 360° или что к вращательному элементу присоединены по меньшей мере два кольцевых канала, которые расположены на противолежащих в радиальном направлении сторонах вращательного элемента и/или смещены в осевом направлении. С помощью нескольких кольцевых каналов в случае параллельной работы можно, например, повысить движущий момент или, наоборот, увеличить производительность насоса. При расположении напротив друг друга в радиальном направлении по меньшей мере двух кольцевых каналов при соответствующем управлении можно достичь совершающего непрерывно движение в окружном направлении на 360° тела вращения в приводном механизме. Благодаря дополнительному смещению в осевом направлении можно осуществить конструкции с различным перекрытием кольцевых каналов.

Регулирование в пределах большого углового диапазона может быть достигнуто, например, благодаря тому, что по меньшей мере два движущихся в окружном направлении независимо друг от друга поршня расположены в канале, включающем в себя 360°, или что по меньшей мере два кольцевых канала присоединены к вращательному элементу и приведены в движение таким образом, что поршни работают со сдвигом по фазе. В случае двух работающих независимо друг от друга в кольцевом канале поршней соответственно один всегда заблокирован в своем движении относительно канала посредством управляемого блокирующего элемента.

Другой предпочтительный вариант выполнения устройства управления движением состоит в том, что подключения жидкости к кольцевым каналам связаны между собой таким образом, что движение в обратном направлении одного поршня происходит вследствие приведения в действие другого поршня.

Если предусмотрено, что удлинение поршня в направлении дуги кругового цилиндра может регулироваться, то получаются возможности точного регулирования.

Предпочтительная для надежного функционирования конструкция состоит в том, что ротационно-поршневая машина выполнена в виде агрегата для возвратно-поступательного движения, причем присоединения могут управляться попеременно для вхождения и выхода текучей среды, что стенка кольцевого канала в области зазора имеет повышенную ширину, что рычаг, с одной стороны, и соседние с обеих сторон с зазором области стенки кольцевого канала, с другой стороны, снабжены входящими в зацепление комплементарными удерживающими устройствами, удерживающие усилия которых направлены против открытия зазора, и что удерживающая структура выполнена на кольцевом канале в виде проходящих вдоль зазора радиальных выступов, а комплементарная удерживающая структура выполнена на рычаге в виде зажима с поперечным сечением в виде прихвата.

Другие предпочтительные варианты выполнения для многогранных возможностей применения, например для круга катания крана, получаются благодаря тому, что расположенный снаружи вращательный элемент выполнен в виде наружного вращающегося кольца и/или расположенный внутри вращательный элемент выполнен в виде внутреннего вращательного кольца и снабжены нижней или верхней несущей конструкцией.

При этом предпочтительные мероприятия состоят в том, что вращательный элемент опирается на часть корпуса кольцевого канала посредством шариков или роликов.

Надежному уплотнению способствуют мероприятия, состоящие в том, что уплотняющее средство с противоположной поверхности рычага стороны нагружено сжимающим усилием.

Другая предпочтительная форма выполнения состоит в том, что предусмотрены два рычага с двумя перемещающимися в кольцевом канале поршнями и что предусмотрено блокирующее устройство с блокирующими средствами, посредством которого вращательный элемент с относящимся к нему поршнем может фиксироваться, а стоящий неподвижно поршень образует основание канала для приведения в действие соответственно другого поршня с относящимся к нему вращательным элементом.

Предпочтительная возможность применения состоит в том, что ротационно-поршневая машина используется в качестве рулевого привода управляемого колеса. В случае нескольких управляемых колес с помощью просто настраиваемой управляющей программы получаются индивидуальные, согласованные друг с другом этапы управления поворотом отдельных управляемых колес транспортного средства.

Другой предпочтительный вариант применения состоит в том, что ротационно-поршневая машина используется в качестве привода вращения колеса, так что в автомобиле, например, каждому колесу может быть придан индивидуальный привод с центральным или децентрализованным управлением.

Далее изобретение поясняется более подробно на основе примеров выполнения со ссылкой на чертежи, на которых показано:

Фиг.1 - ротационно-поршневая машина на виде сверху, в схематическом изображении сечения,

Фиг.2 - ротационно-поршневая машина в поперечном сечении относительно кольцевого канала в схематическом изображении,

Фиг.3 - вырез из ротационно-поршневой машины в области подсоединения вращательного элемента в виде вала,

Фиг.4 - схематическое изображение соединения двух кольцевых каналов,

Фиг.5 - вырез ротационно-поршневой машины в области соединения между кольцевым каналом и рычагом, который проходит между поршнем и валом, в поперечном сечении,

Фиг.6 - вырез примера выполнения ротационно-поршневой машины с вращательным элементом, расположенным снаружи,

Фиг.7 - вырез примера выполнения с вращательным элементом, расположенным внутри,

Фиг.8 - вырез ротационно-поршневой машины в области уплотнения и

Фиг.9А и 9В - вырез другого примера выполнения ротационно-поршневой машины с двумя рычагами и общим кольцевым каналом.

На фиг.1 схематично показано сечение ротационно-поршневой машины перпендикулярно вращательному элементу в виде вала 7. Поршень 2 направляется в кольцевом канале 1, проходящем вдоль делительной окружности более чем на 180°, например круговом цилиндре, и движение поршня с помощью рычага 5, который выполнен, например, в виде диска, передается на вал 7 посредством ступицы 6.

Поршень 2, например, в качестве приводного элемента перемещается благодаря подаче предпочтительно несжимаемой текучей среды через соответствующее присоединение 3 или 4 для текучей среды и отводу текучей среды через другое присоединение 4 или 3 для текучей среды. Для соединения между рычагом 5 и валом 7 на валу насажена ступица 6, которая может быть выполнена различным образом, например, для передачи вращающего момента на вал 7 в одном направлении и свободного хода в другом направлении или передачи вращающего момента в обоих направлениях. Уже в случае лишь одного кольцевого канала 1 и соответствующей конструкции поршня 2 может перекрываться относительно большая угловая область между, например, 180° и 320°, так что ротационно-поршневой привод предпочтительно может использоваться в качестве агрегата для создания возвратно-поступательного движения, например, для управления отдельными колесами транспортного средства, такого как, например, вилочный погрузчик.

При выполнении ротационно-поршневого привода могут быть предусмотрены также два или более кольцевых каналов 1 или круговых цилиндров, которые приводятся в действие в одном направлении или передают вращающие моменты в противоположных направлениях, причем соответственно другой рычаг приводится в действие при свободном ходе относительно вала 7. Или же кольцевые каналы 1 могут быть расположены со смещением относительно вала на радиально противоположных сторонах, в данном случае по оси относительно вала, так что посредством нескольких каналов 1 с помощью управления со сдвигом по фазе можно осуществить также непрерывное вращательное движение вала на 360°. Также путем управления при неизмененной конструкции приводного агрегата благодаря соответствующему регулированию включающих клапанов 11 один и тот же приводной агрегат может работать то в параллельном режиме работы двух кольцевых каналов 1, то в смещенном режиме. Таким образом, с помощью одной и той же машины можно покрывать различные диапазоны момента вращения и угловые области движения.

Другой вариант выполнения состоит в том, что два поршня работают в одном и том же пространстве кольцевого канала, причем поршни снабжены отдельными, смещенными по оси рычагами, которые посредством свободно переключаемых блокирующих элементов, таких как, например, замыкающие собачки, с помощью ступицы связаны с валом 7, как это схематически изображено на фиг.3. Таким образом, поршни могут перемещаться относительно друг друга в круговом цилиндре, чтобы с помощью соответствующего управления воздействовать на привод.

На фиг.2 показан осевой разрез ротационно-поршневой машины. На левой стороне можно видеть поршень 2 в кольцевом канале 1 или круговом цилиндре. В этом изображении становится ясно, каким образом рычаг 5, выполненный, например, в виде диска круглой формы, входит в кольцевой канал 1 и с кольцевым каналом 1 замыкает полое пространство. При этом рычаг 5 жестко связан с поршнем 2.

На фиг.3 показано поперечное сечение ротационно-поршневой машины в области вала 7 и ступицы 6. При этом свободный ход образован с помощью замыкающих элементов в виде собачек 8 и утолщений 9 или зубчатого венца, причем замыкающие собачки 8 в направлении привода опираются на крутые края утолщений 9 или зубьев, в то время как защелки 8 в направлении свободного хода соскальзывают по плоским краям утолщений 9 или зубьев. Такой механизм замыкающих собачек может быть выполнен с поворачиваемыми в обоих направлениях двойными собачками также таким образом, что может осуществляться привод, с одной стороны, и свободный ход, с другой стороны, в обоих направлениях, для чего соответственно крутые и плоские края зубьев предусмотрены на валу или ступице, например, с осевым смещением в различном направлении, с которыми затем взаимодействуют также смещенные по оси замыкающие собачки. Для смещения замыкающих собачек предусмотрен, например, включающий электромагнит или гидравлический исполнительный элемент.

На фиг.4 показано схематическое изображение связи двух кольцевых каналов 1 с ротационно-поршневым приводом. Связь позволяет при соответствующем присоединении к включающему клапану 11 приводить в движение вал 7 с постоянным вращающим моментом или перекачивать жидкость с постоянным потоком посредством насоса 15. Для этого присоединения 4А и 3В и соответственно 3А и 4В для жидкости соединяются посредством соединительного трубопровода 10, так что в то время как один поршень (например, 2А) приводит в движение вал 7, другой поршень (например, 2В) направляется обратно. Стрелка на фиг.4 обозначает направление, в котором может оказываться усилие на вал 7.

На фиг.5 показано выполнение ротационно-поршневой машины, в которой давление на стенки кольцевого канала 1 воспринимается выполненным в виде прихвата зажимом 12, расположенным на рычаге 5. Благодаря этому стенка, например, может быть выполнена более тонкой, чем без такого зажима, или ротационно-поршневая машина может быть рассчитана на значительно более высокое давление. На выполненных с обеих сторон выступах 14 в области зазора, которые перекрываются зажимом 12, предпочтительно в области зазора могут использоваться уплотнительные элементы 13 относительно обеих примыкающих поверхностей рычага, в частности уплотнительные кольца.

Короткий рычаг 5 получается благодаря тому, что вал 7 и кольцевой канал 1 в области зазора граничат друг с другом и, например, уплотнение предусматривается, как показано на фиг.5.

Далее предпочтительно предусмотрено, что кольцевые каналы 1 составлены из двух частей, например, в центральной плоскости движения поршней 2, так что поршень 2 и уплотнения 13 можно вставить без проблем. При этом можно, например, также на наружной стороне кольцевых каналов 1 выполнить фланец для зажима обеих чаш кругового цилиндра.

Описанный основной узел ротационно-поршневой машины может использоваться для различных целей, например в качестве центрального или децентрализованного рулевого привода колес, в качестве привода вращения колес, в качестве исполнительного гидравлического двигателя (серводвигателя), в комбинации в качестве гидравлического устройства насос/двигатель, например, для имитирования карданного вала и т.п.

Вариант выполнения привода для вращательного элемента, который расположен снаружи относительно кольцевого канала 1 или кругового цилиндра, показан на фиг.6. При этом расположенный снаружи вращательный элемент установлен посредством шарикоподшипника на участке корпуса кольцевого канала 1, а именно на верхней половине корпуса, в дополнение к рычагу, который также выполнен при этом, например, в виде круглого диска. Соответственно рычаг 5 в виде ведущего диска выведен через зазор на наружной окружной поверхности кольцевого канала 1 и в зазоре уплотнен с помощью уплотнительного средства 13. На ведущем диске установлен вращательный элемент, в данном случае выполненный в виде наружного вращательного кольца 20, и, в свою очередь, снабжен расположенной вверху несущей конструкцией 31, на которой в этом случае можно смонтировать подлежащую вращению конструкцию, например каркас крана. Также можно без проблем реализовать несущую конструкцию 30 на нижней стороне наружного вращательного кольца 20, насколько должны быть выполнены соответствующие требования. Также корпус кольцевого канала 1 можно сконструировать различным образом и соединить с пригодным для соответствующего случая основанием. Наружное вращательное кольцо 20 расположено, например, на корпусе кольцевого канала 1 с помощью четырехточечного опорного элемента. Альтернативно ведущий диск, если требуется, может быть также выведен через расположенный вверху или внизу (северная или южная сторона) кольцевого канала 1 зазор и, собственно, вне зазора проведен дальше, например, наружу или внутрь по горизонтали или наискосок.

На фиг.7 показан вариант выполнения ротационно-поршневой машины, в которой вращательный элемент выполнен в виде внутреннего вращательного кольца 21, к которому также присоединена расположенная сверху несущая конструкция 31. При этом в нижней области участка корпуса кольцевого канала предусмотрена дополнительная опора посредством шарикоподшипника. Также при этом в качестве альтернативы может быть предусмотрена нижняя несущая конструкция 30 для приема корпуса кольцевого канала. Альтернативно также в этом варианте выполнения, если это целесообразно, на верхней или нижней стороне кольцевого канала 1 может быть расположен зазор для рычага 5. В любом случае при этом требуется надежное уплотнение с помощью уплотняющих средств 13.

На фиг.8 показано более подробное выполнение уплотнительных средств 13. Они введены в кольцевой паз в части корпуса в области зазора и имеют такие параметры, что они в осевом и радиальном направлении образуют надежное уплотнение вокруг кольцевого канала 1 относительно рычага 5. Для этого отстоящая от поверхности рычага 5 наружная сторона уплотняющего средства 13 подвергается воздействию давления прижатия, например, с помощью жидкости, в случае которой речь может идти о той же текучей среде, что и в кольцевом канале 1, которая направляется через отдельные каналы. Гидравлическое давление можно при этом установить соответствующим образом и обеспечить, например, с помощью клапанов. Также в пространстве кольцевого канала могут, поскольку имеются в наличии, переходы между частями корпуса, между корпусом и поршнями и/или рычагом 5 уплотняться посредством других уплотняющих средств, которые одновременно также, где требуется, могут снабжаться согласованными направляющими поверхностями. Прижатие можно осуществить при этом способом, указанным выше.

Другой вариант выполнения ротационно-поршневой машины показан на фиг.3А (частичный вырез, вид сверху) и 9В (частичный вырез в поперечном сечении). В этом варианте выполнения два раздельных рычага 5, выполненные предпочтительно в виде ведущих дисков, соединены с двумя расположенными в том же кольцевом канале 1 поршнями 2. Ведущий диск (рычаг 5) при этом с помощью, например, гидравлической или электромеханической системы жестко скреплен с блокирующими средствами 16 и образует основание в кольцевом канале, против которого можно создать давление для привода свободного ведущего диска (рычага 5') с помощью другого поршня 2. Благодаря этому подвижный ведущий диск (рычаг 5') может быть рассчитан, например, для движения по окружности в пределах приблизительно 315°, после чего блокирующее средство 16 переключается с помощью гидравлики или (при соответствующем выполнении) электромеханики. Приведенный прежде в действие ведущий диск (рычаг 5') со своим поршнем 2 закрепляется с помощью соответствующего блокирующего средства 16, а неподвижный до этого ведущий диск (рычаг 5) разблокируется и высвобождается. Благодаря этому попеременному переключению вращающихся поршней 2 с их ведущими дисками (рычагами 5, 5') получается любой угол поворота. Для управления подача 17 масла и возврат осуществляются предпочтительным образом через корпус, ведущие диски (рычаги 5 или 5') и поршень 2, как видно из фиг.9А и 9В. Эта конструкция в сочетании с описанными выше вращательными элементами различным образом может приспосабливаться к различным возможностям применения и устройствам.

1. Ротационно-поршневая машина по меньшей мере с одним кольцевым каналом (1), изогнутым по, по меньшей мере, частичной дуге окружности, в котором подвижно расположен поршень (2) в сообщающей движение текучей среде, входящей через присоединение (3 или 4) для текучей среды и выходящей через другое присоединение (4 или 3) для текучей среды, причем поршень (2) посредством рычага (5) соединен с расположенным своей осью вращения коаксиально, концентрически относительно дуги окружности вращательным элементом, причем рычаг (5) проведен через выполненный в стенке кольцевого канала (1) в направлении движения поршня (2) уплотненный зазор к вращательному элементу, при этом в области зазора между рычагом (5) и соседними с обеих сторон участками стенки введены уплотнительные средства (13) для предотвращения выхода текучей среды, отличающаяся тем, что рычаг (5), с одной стороны, и соседние с обеих сторон с зазором участки стенки кольцевого канала (1), с другой стороны, снабжены входящими в зацепление комплементарными удерживающими структурами (12, 14), удерживающее усилие которых направлено против раскрытия зазора.

2. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что рычаг (5) проходит по всей длине зазора.

3. Ротационно-поршневая машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стенка кольцевого канала (1) расширена со своей наружной стороны в области зазора.

4. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что удерживающая структура на кольцевом канале (1) выполнена в виде проходящих с обеих сторон вдоль зазора радиальных выступов (14), а комплементарная удерживающая структура на рычаге (5) выполнена в виде зажима (12) с поперечным сечением в виде прихвата.

5. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что рычаг (5) на виде сверху имеет форму круглого диска или кругового сектора или что кольцевой канал (1) граничит непосредственно с наружной окружной поверхностью вращательного элемента (7).

6. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой канал (1) относительно плоскости движения поршня (2) составлен из двух связанных между собой чаш.

7. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что вращательный элемент расположен снаружи или внутри относительно кольцевого канала (1), в частности является центральным валом (7), причем рычаг (5) посредством ступицы (6) связан с валом (7), который способствует передаче усилий в обоих направлениях вращения или лишь в одном направлении вращения, а в другом направлении вращения способствует свободному ходу.

8. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что с вращательным элементом соединены по меньшей мере два кольцевых канала (1), которые расположены на радиально противоположных сторонах вращательного элемента и/или смещены по оси.

9. Ротационно-поршневая машина по п.8, отличающаяся тем, что по меньшей мере два кольцевых канала (1) соединены с вращательным элементом и действуют таким образом, что поршни работают со сдвигом по фазе.

10. Ротационно-поршневая машина по п.9, отличающаяся тем, что присоединения (4.1,4.2) для текучей среды в кольцевых каналах (1) соединены между собой таким образом, что движение в обратном направлении одного поршня (2) осуществляется благодаря приведению в действие другого поршня (2).

11. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что поршень выполнен с возможностью регулирования по его протяженности в направлении дуги кольцевого канала (1).

12. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что ротационно-поршневая машина выполнена в виде агрегата для создания возвратно-поступательного движения, причем присоединения выполнены с возможностью попеременного управления для вхождения или выхода текучей среды, при этом стенка кольцевого канала (1) в области зазора имеет повышенную ширину, причем удерживающая структура на кольцевом канале (1) выполнена в виде проходящих с обеих сторон вдоль зазора радиальных выступов, а комплементарная удерживающая структура на рычаге (5) выполнена в виде зажима (12) с поперечным сечением в виде прихвата.

13. Ротационно-поршневая машина по п.7, отличающаяся тем, что расположенный снаружи вращательный элемент выполнен в виде наружного вращательного кольца (20) и/или расположенный внутри вращательный элемент выполнен в виде внутреннего вращательного кольца (21) и снабжены нижней и/или верхней несущей конструкцией (30, 31).

14. Ротационно-поршневая машина по п.7, отличающаяся тем, что вращательный элемент расположен на части корпуса кольцевого канала (1) посредством шариков или роликов.

15. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что уплотняющие средства (13) со своей стороны, противоположной поверхности рычага, нагружены прижимающим усилием.

16. Ротационно-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что в ней предусмотрены два рычага (5) с двумя перемещающимися в кольцевом канале (1) поршнями (2), а также блокирующее устройство с блокирующими средствами (16) для фиксации соответственно вращательного элемента с относящимся к нему поршнем (2), в то время как стоящий неподвижно поршень (2) образует основание канала для приведения в действие соответственно другого поршня (2) с относящимся к нему вращательным элементом.

17. Рулевой привод колеса, отличающийся тем, что он содержит ротационно-поршневую машину по одному из пп.1-16.

18. Привод вращения колеса, отличающийся тем, что он содержит ротационно-поршневую машину по одному из пп.1-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосным устройствам и может быть использовано для перекачки жидкостей, в том числе и агрессивных. .

Изобретение относится к кинематическим схемам и конструкциям сферических кривошипно-ползунных механизмов для преобразования вращательного движения в качательное и обратно.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к объемным роторным машинам с вращающимися рабочими органами и может быть использовано в насосах, турбинах, в измерительной технике, например расходомерах, дозиметрах.

Изобретение относится к конструкции роторных насосов с цилиндрической рабочей камерой и ротором с качающимися рабочими органами. .

Изобретение относится к кинематическим схемам и конструкции обратимых преобразователей направления движения, а более конкретно, преобразователей вращения вала в качательное движение кинематически связанных с валом рабочих органов (например, типа лопастей) или качательного движения указанных рабочих органов во вращение вала и к кинематическим схемам и конструкции машин объемного вытеснения с качающимися рабочими органами на основе указанных преобразователей.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления подачей рабочего тела, например, на нефте- и газопроводах, в исполнительных приводах летательных аппаратов, технологических машин и др.

Изобретение относится к машинам с циклически изменяющимися объемами рабочих камер, которые могут быть использованы в качестве насоса, компрессора, детандера, мерного устройства, двигателей внешнего, внутреннего сгорания.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к роторно-поршневому двигателю и транспортному средству с таким двигателем. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Поршень // 2395699
Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателям, насосам и компрессорам. .

Изобретение относится к роторно-лопастным двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к способам и системам гидроусиления рулевого управления транспортным средством. .
Наверх