Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа



Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа
Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа

 


Владельцы патента RU 2470160:

Новоселов Юрий Владимирович (RU)

Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа, включающий в себя корпус, блок цилиндров с поршнями и шариками, опирающимися на диск, жестко соединенный с приводным валом, одна плоскость которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, имеющими возможность одновременно передвигаться от центра диска к его периферии и наоборот, ротор, вал, коромысло, шестерни, опорно-распределительный блок с каналами нагнетания и слива. Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа может работать как вариатор и как мотор-колесо. Регулирование скорости вращения вала происходит без потерь мощности масляного насоса. 2 ил.

 

Изобретение относится к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиально-поршневым машинам с вариатором скорости вращения.

Известен аксиально-поршневой гидромотор большого момента (см. Патент РФ №107090, класс МПК F03C 1/12, дата приоритета 26.01.1999 г.), содержащий корпус, силовую крышку с каналами нагнетания и слива, приводной вал с установленным на нем блоком цилиндров с поршнями и шариками, опирающимися на волнообразную поверхность неподвижной опоры. При работе гидромотора жидкость по каналам крышки подается в цилиндры блока. Под действием давления жидкости поршни давят через шарики на дорожку опоры. Реакция опоры создает крутящий момент, который передается через шарики, поршни, блок цилиндров на вал. Для увеличения или уменьшения скорости вращения вала гидромотора необходимо увеличить или уменьшить количество подаваемой жидкости от насоса к цилиндрам блока. При нерегулируемом насосе часть жидкости сбрасывается через дроссель в бак, при регулируемом изменяется угол наклона тангенциального диска. В обоих случаях имеет место потеря мощности насоса, а вместе с ним мощности двигателя.

Недостатком данного аксиально-поршневого гидромотора является то, что нет возможности регулирования скорости вращения вала без потерь мощности масляного насоса.

Технической задачей изобретения является создание такого гидромотора, который выполняет роль вариатора скорости вращения приводного вала без потерь мощности масляного насоса.

Поставленная техническая задача достигается за счет того, что в известном аксиально-поршневом гидромоторе, содержащем корпус, силовую крышку с каналами нагнетания и слива, приводной вал с установленным на нем блоком цилиндров с поршнями и шариками, опирающимися на волнообразную поверхность неподвижной опоры, устанавливаем диск, жестко закрепленный на приводном валу, одна плоскость которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска и блока цилиндров с поршнями и шариками, причем цилиндры блока установлены в Т-образных пазах ротора, опирающимися на волнообразную поверхность и имеющими возможность одновременно передвигаться от центра ротора к его периферии и наоборот.

На фиг.1 изображен заявляемый аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа, на фиг.2 показана развертка диска по наименьшему и наибольшему диаметру с блоком цилиндров.

Заявляемая установка фиг.1 состоит из корпуса 1 и силовой крышки 2. В корпусе размещен диск 3, одна сторона которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, жестко закрепленный на приводном валу 4, установленном в подшипниках качения 5, 6. Блок цилиндров 7 установлен на роторе 8, имеющем Т-образные пазы, в которых перемещаются цилиндры 7 от центра ротора к его периферии. В блоке цилиндров 7 параллельно оси вала находятся поршни 9, в которых установлены шарики 10, опирающиеся на волнообразную поверхность диска 3. Перемещение цилиндров 7 осуществляет коромысло 10, соединенное с валом 11, на котором закреплена шестерня 12. Равномерное перемещение всех цилиндров производит шестерня 13, входящая в зацепление с шестернями 12. В силовой крышке 2 имеются отверстия 14 для подвода и 15 для отвода рабочей жидкости, связанные с блоком распределения рабочей жидкости 16, в котором находятся окна 17, служащие для подвода и отвода рабочей жидкости к цилиндрам 7 через шланги высокого давления 18.

Заявляемая установка работает следующим образом. Масло из напорной линии 15 через блок распределения рабочей жидкости 16, окна 17, шланги высокого давления 18 поступает в рабочие камеры цилиндров 7, находящихся на гребне волновой поверхности. Осевое усилие, развиваемое поршнями 9, через шарики 10 передается на склоны волны диска 3, жестко соединенного с приводным валом 4. Поскольку диск 3 имеет в плоскости волнообразную форму с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, на нем возникают тангенциальные силы, заставляющие последний поворачиваться, а вместе с ним приводной вал 4. Одновременно поршни 9, расположенные по другую сторону склона волны, вдвигаются в цилиндры 7, вытесняя масло из рабочих камер через шланг высокого давления 18, окна 17, опорно-распределительный блок 16 в сливную линию 14.

Для увеличения скорости вращения приводного вала 4 поворачиваем шестерню 13, которая в свою очередь поворачивает шестерни 12, а вместе с ними вал 11, коромысло 10, связанные между собой шпонками. Поворачиваясь, коромысло 10 перемещает в Т-образных пазах цилиндры 7 от центра ротора 8 к его периферии, т.к. скорость выдвижения поршней из цилиндров неизменна, а угол подъема волны к периферии уменьшается, соответственно длина волны увеличивается, тем самым увеличивая скорость вращения приводного вала 4.

Использование заявляемого аксиально-поршневого гидромотора вариаторного типа позволяет равномерно регулировать скорости вращения приводного вала без потерь мощности масляного насоса.

Аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа, содержащий приводной вал, корпус с установленным в нем блоком цилиндров с поршнями и шариками, опирающийся на волнообразную поверхность, распределительный блок с каналами нагнетания и слива, отличающийся тем, что он содержит диск, жестко закрепленный на приводном валу, одна плоскость которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, и блок цилиндров с поршнями и шариками, при этом цилиндры блока установлены в Т-образных пазах ротора, опирающимися на волнообразную поверхность, имеющими возможность одновременно передвигаться от центра ротора к его периферии и наоборот.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и поршневым машинам. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям поршневых компрессоров. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к силовым агрегатам, в основе которых лежит поршневой двигатель внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции многоцилиндровых бесшатунных двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкциям двигателей внутреннего сгорания без коленчатого вала. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в поршневых машинах с передачей движения поршней посредством криволинейных поверхностей.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям с передачей движения посредством криволинейных поверхностей. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве источника механической энергии. .

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с оппозитно расположенными цилиндрами и головками, поршни, связанные между собой штоком и имеющие возможность перемещения вдоль оси штока, величина которого равна величине хода впускного клапана, подпружиненные гильзы цилиндров, подвижные вдоль своей оси на величину хода выпускного клапана, относительно головок с размещенными в них форкамерами со сверхзвуковыми соплами, и снабженные коническими фасками, контактирующими с седлами в головках, рубашки системы охлаждения с впускными клапанами, искровую систему зажигания, оснащенную постоянными магнитами на штоке и взаимодействующими с ними гермоконтактами на корпусе. На внешней поверхности центральной части штока диаметром, равным диаметру поршня, симметрично относительно отверстия для прохода впускного трубопровода, выполненного двухканальным и герметично соединенным с патрубком, обеспечивающим плавный переход к полости штока, по обе стороны образована пара (или несколько пар) идентичных, замкнутых, зигзагообразных канавок полукруглого поперечного сечения с амплитудой колебаний относительно плоскости нормальной оси штока, равной половине хода поршня, с которыми взаимодействует пара конических шестерен зубьями навстречу друг другу, смонтированных на подшипниках качения в приливах противоположных стенок корпуса. Коаксиально отверстиям для прохода штока через шарики, размещенные в полусферических гнездах внутренней поверхности ступиц конических шестерен, количеством, равным количеству максимальных отклонений канавок по одну сторону от плоскости симметрии, смонтированы на штоке шестерни так, что во время возвратно-поступательного движения штока шестерни вращаются в противоположные стороны и связаны через третью коническую шестерню с валом отбора мощности. Центры канавок, шариков и полусферических гнезд находятся при любом положении штока на одной прямой нормальной оси штока. На обоих концах штока закреплены поршни с помощью равномерно распределенных по окружности штока шариков, имеющих возможность перемещения вместе с поршнем по канавкам полукруглого поперечного сечения вдоль образующих штока относительно его силового дна. Внутренняя часть дна снабжена отверстиями для прохода горючей смеси, а в его центральной части смонтирована втулка с прямоугольной многозаходной резьбой и углублением в наружной торцевой части с размещенной в нем тарелкой подпружиненного клапана предварительной герметизации впускной щели. Технический результат заключается в устранении нагрузок, нормальных к оси штока, улучшении охлаждения и уменьшении сопротивления впускного трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к поршневым пневматическим двигателям. Двигатель содержит установленный в корпусе блок цилиндров с поршнями двойного действия, взаимодействующих с двухсторонней волновой дорожкой ротора-распределителя. Ротор-распределитель выполнен в виде вала с хвостовиком, радиальными и Z-образными продольными пазами на его цилиндрической поверхности и жестко, неразъемно установленного на нем золотника с двухсторонней волновой дорожкой и окнами, взаимодействующими с соответствующими окнами и пазами вала. Корпус выполнен из двух половин, закрытых с торцов герметично крышками с подшипниками для вала, а на противоположном от хвостовика конце вала установлена двухканальная шарнирная муфта для питания двигателя. Каналы муфты через осевые отверстия в вале связаны с Z-образными продольными пазами, впускными/выпускными и распределительными окнами ротора-распределителя. Полукорпуса выполнены из легкого сплава, а цилиндры снабжены антифрикционными гильзами. Технический результат заключается в наличие крышек-фланцев, которые позволяют получать различные модификации двигателя, а муфта для питания двигателя позволяет размещать двигатель, например, в канатном барабане. Расширяются функциональные возможности двигателя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является упрощение механизма преобразования при повышении надежности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит поршень 1, размещенный в цилиндре 3 и соединенный посредством штока 5 и пальца 4 механизма преобразования 8 с выходным валом 6, ось вращения которого перпендикулярна продольной оси поршня 1. Механизм 8 содержит блок коаксиально расположенных вдоль оси поршня и соединенных между собой штифтами 9 цилиндров 10 и 11, установленных с возможностью вращения. Цилиндры 10 и 11 связаны посредством конических шестерен 21 и 22 с валом 6. Шток 5 имеет трехгранный профиль и опирается на блоки 18 и 19 подшипников, предотвращающих поворот штока 5 вокруг своей оси. Во внутреннем цилиндре 11 выполнен паз 20 синусоидальной формы. 3 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Соосный двигатель (1) внутреннего сгорания без коленчатого вала содержит по меньшей мере один цилиндр (3), имеющий продольно расположенную ось (XX), пару поршней (5) и (6), установленных для совершения возвратно-поступательного движения в противоположных направлениях вдоль продольной оси (XX) цилиндра (3) и два вала (10) и (12). Пространство между поршнями (5) и (6) образует общую камеру (7) сгорания. Первый вал (10) расположен параллельно продольной оси (XX) цилиндра (3) и сбоку на расстоянии от продольной оси (XX). Второй вал (12) расположен параллельно продольной оси (XX) цилиндра (3) и сбоку на расстоянии от продольной оси (XX) цилиндра. Второй вал (12) снабжен сквозным продольным отверстием (14), через которое может проходить и вращаться первый вал (10). Поршни (5) и (6) соединены с аксиально разнесенными эксцентриками (16) и (17). Первый эксцентрик (16) опирается на первый вал (10). Второй эксцентрик (17) опирается на второй вал (12). Первое зубчатое колесо (50) соединено с первым валом (10). Второе зубчатое колесо (50) соединено со вторым валом (12). Первое и второе зубчатые колеса (50) связаны с помощью устройства для обеспечения временной синхронизации между первым и вторым валами (10) и (12). Возвратно-поступательное движение поршней (5) и (6) передает на соответствующие валы (10) и (12) вращательное движение в противоположных направлениях для приведения двигателя в действие. Технический результат заключается в снижении износа и в упрощении конструкции двигателя. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является повышение экономичности. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит блок цилиндров, расположенных по окружности. Поршни соединены со штоками. Головка штока находится в пазах ведущего кулачкового вала, совпадающего с осью блока цилиндров, продолжением которого является дополнительный вал, управляющий газораспределением и системой зажигания. На другой стороне ведущего вала крепится маховик с крыльчаткой, обеспечивающей охлаждение корпуса с маслом. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Четырехтактный бескривошипный поршневой тепловой двигатель с оппозитным расположением цилиндров содержит головки (2) цилиндров, цилиндры (3 и 4) с расположенными в них осесимметричными поршнями (5), связанными с механизмом преобразования движения. Механизм преобразования движения выполнен в виде втулки (12), установленной в осевых подшипниках в гнездах цилиндров. Торцы втулки (12) имеют эквидистантно расположенные криволинейные поверхности. Втулка (12) посредством зубчатого венца, выполненного на ее наружной поверхности, связана с валом (16) отбора мощности и приводом газораспределительного механизма. Двухрожковые штоки (7) жестко связаны с поршнями (5) и кинематически сочленены с криволинейными поверхностями втулки (12) со сдвигом по фазе, равным π/2. Двухрожковые вильчатые штоки (7) имеют по две цапфы, соответственно на концах осей штоков (7) и у вершин каждого рожка, контактирующих с верхней и нижней криволинейными торцевыми поверхностями втулки. Технический результат заключается в повышении надежности работы двигателя и уменьшении габаритов. 4 ил.
Наверх