Роторно-лопастной привод

Изобретение относится к роторно-лопастному приводу, в котором в качестве рабочего тела могут применяться как газообразные рабочие тела, так и жидкости с повышенным давлением. Организация перемещения рабочего тела между объемами привода от впуска свежего заряда из коллектора до выпуска отработанных газов осуществляется за счет разности давлений в полостях деталей и узлов при их взаимосвязанном вращательном движении относительно друг друга общим приводом ротора 2, который выполняет комплексную функцию золотника - механизма газораспределение по фазам рабочего цикла. Периодически повторяющиеся последовательные термодинамические процессы, протекающие в объемах привода, обеспечивают подвод тепла к рабочему телу и преобразование потенциальной энергии газов с высоким давлением в механическую работу при их расширении в каналах. Изобретение направлено на обеспечение возможности уменьшения тепловых потерь, снижение гидравлических потерь и потерь рабочего тела. 2 ил.

 

Роторно-лопастной привод относится к классу роторных машин объемного типа, в которых в качестве рабочего тела могут применяться как газообразные рабочие тела (воздух, пары, топливовоздушные смеси и другие газы), так и жидкости с повышенным давлением.

Энергия рабочего тела с повышенным давлением в устройстве преобразуется в механическую работу на его роторе для передачи к потребителям в виде крутящих моментов без применения механических трансмиссий и редукторов. Для повышения энергетических возможностей привода в изобретении предусмотрен подвод тепла к газообразному рабочему телу.

Роторно-лопастной привод может использоваться как для первоначальной раскрутки роторов двигателей внутреннего сгорания при запуске и привода бортовых агрегатов, приводов воздушных винтов авиационных силовых установок и судовых гребных винтов, так и для энергетических установок локомотивов, в индустриальной энергетике и других видах техники. Устройство также может применяться в буровой технике для вращения исполнительных механизмов (например, бура-долота) при неподвижных трубах и др.

Известна роторная машина, содержащая трехсекционный корпус с размещенными в нем ротором и двумя колесами-разделителями, кинематически связанными друг с другом. Ротор размещен в средней секции корпуса, оснащен двумя лопастями, перекрывающими рабочий канал, и снабжен ограничивающими рабочий канал боковыми стенками. По крайней мере, в одной из боковых стенок на участках, прилегающих к напорным поверхностям лопастей, выполнены окна, при этом в торцевых стенках рабочей камеры выполнены ответные проемы, к которым подключены патрубки высокого давления. Колеса-разделители установлены в крайних секциях корпуса с перекрытием рабочего канала по линии соприкосновения их цилиндрических поверхностей с ротором (патент РФ №2135778, 27.08.1999 г. ) /1/

Недостатками известного устройства является то, что: подвод/отвод рабочего тела высокого давления осуществляется через окна, выполненные в боковых стенках ротора и ответные проемы в торцевых стенках рабочей камеры, которые имеют очень ограниченный размер. Это приводит к более высоким гидравлическим потерям и увеличению времени при заполнении (выталкивании) газообразного рабочего тела при прочих равных условиях.

Наличие в устройстве ограничивающих боковых стенок значительно увеличивает сопряженную площадь подвижных и неподвижных элементов конструкции, что приводит к увеличению перетекания рабочего тела из объемов с более высоким давлением в объемы с более низким давлением и потерь на трение указанных поверхностей. Это приводит к снижению эффективности устройства и технологичности его конструкции, а ограниченное использование внутренних полостей ротора и корпуса в качестве рабочих объемов устройства не позволяет реализовать потенциальные возможности изобретения.

Также известен газороторный привод, содержащий корпус, в расточках которого, образованных пересекающимися цилиндрическими поверхностями, размещены два ротора, установленные относительно цилиндрических стенок корпуса с образованием кольцевых каналов, связанных между собой.

Устройство также содержит каналы подвода и канал отвода рабочего тела, выполненные в виде патрубков. Каждый ротор оснащен выемкой и профилированной лопастью, выполненной ответной выемке другого ротора и с возможностью перекрытия соответствующего кольцевого канала для разделения его на зону расширения и зону выхлопа рабочего тела. Наличие в роторе ответной выемки для профилированной лопасти снижает эффективный объем устройства (патент США №3.472.445 А, 14.10.1969 г.) /2/

Недостатками известной конструкции является то, что подвод/отвод рабочего тела, также как и в предыдущем решении, осуществляется через каналы ограниченных размеров, что влияет на гидравлические потери и время заполнения (выталкивания) газов, в нем также не предусмотрено использование внутренних объемов роторов для размещения рабочего тела, что ухудшает габаритно-массовые, мощностные и расходные характеристики устройства в целом.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является роторная машина объемного типа (патент РФ №2699864, F01C 1/08, 11.09.2019 г.), содержащая центральный стационарный коллектор (7), по меньшей мере, с одним продольным окном (16). Корпус выполнен стационарным, а центральное тело выполнено в виде ротора (2) с кольцевой камерой подогрева (3), ограниченной внешней (12) обечайкой с продольным проемом (13) и внутренней (14) обечайкой с продольной щелью (15). Камера подогрева (3) сообщена с проемом (13) и каналом (8) подвода/ отвода рабочего тела, при этом профилированный элемент выполнен на внутренней (14) обечайке ротора (2) с возможностью перекрытия продольного окна (16). Колесо-разделитель (5) с технологической выемкой (6) установлено во внутренней полости корпуса между стенкой корпуса и ротором (2) с возможностью вращения вокруг своей оси, а лопасть (4) и выступ (18) выполнены на внешней (12) обечайке ротора (2), причем поверхность технологической выемки (6) колеса-разделителя (5) сопряжена с ответной поверхностью выступа (18).

Недостатками известной конструкции является то, что подвод рабочего тела во внутренние полости ротора осуществляется периодически через продольное окно ограниченных размеров в центральном стационарном коллекторе, что приводит к значительным гидравлическим потерям и времени при заполнении объемов устройства.

Кроме того, отсутствие теплоизоляции корпуса устройства и охлаждения элементов камеры подогрева ограничивает уровень рабочей температуры газов в цикле и приводит к увеличению потерь тепла, что в итоге снижает к.п.д. устройства в целом.

Техническая проблема заявленного изобретения заключается в повышении эффективности преобразования потенциальной энергии рабочего тела с повышенным давлением в механическую работу на его роторе и ее передачи к потребителям без применения механических трансмиссий и редукторов.

Технический результат заключается в обеспечении возможности уменьшения тепловых потерь, снижения гидравлических потерь и снижении потерь рабочего тела.

Применение роторно-лопастных приводов в составе силовых установок обеспечит повышение их КПД, снижение массы, габаритов.

Указанный технический результат достигается в роторно-лопастном приводе, содержащем корпус (1) по меньшей мере один продольный проем для выхлопа газов (29), выполненный в цилиндрической части боковой секции (32) корпуса (1) и по меньшей мере одно колесо-разделитель (7) с технологической выемкой (8), установленное во внутренней полости центральной цилиндрической секции корпуса (1), центральное тело, выполненное в виде ротора (2) с кольцевой камерой подогрева (3) и установленное во внутренней полости корпуса (1) с зазором относительно стенки корпуса с образованием кольцевого рабочего канала (33), по меньшей мере один радиальный выступ (5) и по меньшей мере одну лопасть (4), выполненные на внешней поверхности ротора, причем поверхность технологической выемки по меньшей мере одного колеса-разделителя (7) сопряжена с ответной частью поверхности радиального выступа (5), по меньшей мере одно колесо разделитель содержит выступы (9), в камере подогрева (3) выполнена система розжига топливовоздушной смеси (28), а также установлен перфорированный теплозащитный экран (26) для снижения тепловых нагрузок на элементы конструкции и улучшения воспламенения топливовоздушной смеси, а на поверхности корпуса (1) установлен наружный кожух (27); ротор (2) по меньшей мере с одним колесом-разделителем (7) ограничен первой и второй боковыми стенками (10) и (И) корпуса, при этом ротор (2) содержит по меньшей мере один дополнительный выступ (31), выполненный таким образом, что по меньшей мере один радиальный выступ (5) и по меньшей мере один дополнительный выступ (31) разделены между собой по меньшей мере одной лопастью (4), а также содержит выемки (6), размещенные непосредственно по меньшей мере за одним радиальным выступом (5) и по меньшей мере одним дополнительным выступом (31) на внешней поверхности ротора (2), при этом ротор (2) и по меньшей мере одно колесо-разделитель (7) выполнены с возможностью их взаимного вращения без скольжения по их наружным поверхностям; первая боковая стенка (10) выполнена пустотелой с образованием в ней кольцевой полости (13), а в объемах секций между поверхностями ротора (2) по меньшей мере с одним колесом-разделителем (7) и кольцевым рабочим каналом (33) образованы по меньшей мере один кольцевой канал расширения (15) рабочего тела и по меньшей мере один канал выхлопа отработанных газов (16), разделенные по меньшей мере одной лопастью (4), причем указанные по меньшей мере один канал расширения (15) и по меньшей мере один канал выхлопа отработанных газов (16) выполнены изолированными за счет сопряжения по меньшей мере с одной поверхности лопасти (4) с технологической выемкой (8) и выступом (9) с радиальным выступом (5), дополнительным выступом (31) и выемками (6), камера подогрева (3) сообщена с коллектором подвода сжатого воздуха (14) через камеру смешения (23), патрубок (24) и торцевое окно (22) для подачи топливовоздушной смеси; с полостью (13) через окно (20) и патрубок (21) для подачи сжатого воздуха; с полостью воздушной рубашки (17), образованной в зазоре между поверхностями ротора (2) и упомянутой камеры подогрева (3) через дополнительный патрубок подвода сжатого воздуха (30) и торцевое окно (22) для подачи подогретого сжатого воздуха, кроме того воздушная рубашка (17) сообщена также с кольцевой полостью (13) через окна (18) и (19) в первой боковой стенке (10) корпуса (1).

Перемещение рабочего тела между объемами роторно-лопастного привода осуществляется за счет разности давлений в полостях деталей и узлов при их взаимосвязанном вращательном движении относительно друг друга приводом ротора.

Сущность изобретения заключается в том, что роторно-лопастной привод содержит корпус 1 в виде цилиндрических частей центральной и боковой секций 32. В цилиндрической центральной секции соосно установлен пустотелый ротор 2, состоящий из камеры подогрева 3 внутри и лопасти 4 с выступом 5, дополнительным выступом 31 и выемками 6 на его внешней поверхности. В боковой секции установлено колесо-разделитель 7 с технологической выемкой 8 и выступами 9 с возможностью взаимного вращения с ротором 2 без скольжения по их наружным поверхностям. Ротор 2 с колесом-разделителем 7 ограничены первой и второй боковыми стенками 10 и 11, оборудованных опорами для их крепления и уплотнениями 12. Первая боковая стенка 10 выполнена пустотелой с образованием в ней кольцевой полости 13, соединенной с коллектором 14 подвода сжатого газа от внешнего источника к устройству. В объемах секций между поверхностями ротора 2 с колесом-разделителем 7 и кольцевым рабочим каналом (33) образованы по меньшей мере один кольцевой канал расширения (15) рабочего тела и по меньшей мере один канал выхлопа отработанных газов (16).

В зазоре между поверхностями ротора 2 и камеры подогрева 3 образована воздушная рубашка 17, объем которой сообщен с полостью 13 через окна 18 и 19 в первой боковой стенке 10 и камеры подогрева 3.

Для заполнения камеры подогрева 3 ее объем сообщается с полостью 13 через окно 20 в первой боковой стенке 10 и патрубок 21 и через торцевое окно 22 - с камерой смешения 23 по патрубку 24 и через дополнительный патрубок подвода сжатого воздуха 30 с воздушной рубашкой 17.

Через радиальные проемы 25 камера подогрева 3 постоянно сообщена с рабочим каналом расширения 15. В камере подогрева 3 установлен перфорированный теплозащитный экран 26, на поверхности корпуса 1 установлен наружный кожух 27. Устройство оборудовано системой розжига 28 топливовоздушной смеси и продольным проемом 29 в цилиндрической части боковой секции 32 корпуса 1 для выпуска отработанных газов из канала выхлопа отработанных газов 16.

Заявленное изобретение отличается от прототипа тем, что роторно-лопастной привод снабжен:

-пустотелым ротором 2 с дополнительными выступами 31 и выемками 6 на его внешней поверхности;

- камерой подогрева 3 с воздушной рубашкой 17 и патрубком подвода сжатого воздуха 21 и дополнительным патрубком подвода сжатого воздуха 30, торцевым окном 22 и перфорированным теплозащитным экраном 26;

- пустотелой боковой стенкой корпуса 10 с уплотнением 12 и полостью 13, окнами 19 и 20;

- камерой смешения 23;

- патрубком 24;

- колесом-разделителем 7 с выступами 9;

- наружным кожухом корпуса 27;

- изолированным объединенным объемом подвода тепла включающим объемы камеры подогрева 3, патрубка 21 и канала расширения 15 с каналом 25.

Пример работы роторно-лопастного привода.

Предложение поясняется чертежами (вариант с вращением ротора 2 по часовой стрелке):

На фиг. 1 показан продольный разрез варианта устройства с двумя колесами-разделителями в переходном положении ротора - этапа выпуска-заполнения объемов рабочим телом.

На фиг. 2 показан поперечный разрез привода с двумя колесами-разделителями в вертикальном положении радиальной лопасти 4, которое определяет завершение прежнего и начало нового цикла (переходной режим рабочего хода ротора) устройства.

Организация перемещения рабочего тела между объемами устройства от впуска свежего заряда из коллектора до выпуска отработанных газов осуществляется за счет разности давлений в полостях деталей и узлов при их взаимосвязанном вращательном движении относительно друг друга общим приводом ротора, который выполняет комплексную функцию золотника - механизма газораспределение по фазам рабочего цикла.

Периодически повторяющиеся последовательные термодинамические процессы, протекающие в объемах устройства, обеспечивают подвод тепла к рабочему телу и преобразование потенциальной энергии газов с высоким давлением в механическую работу при их расширении в каналах.

Герметизация рабочих объемов достигается без их непосредственного соприкосновения обеспечением минимальных зазоров между сопрягаемыми поверхностями в результате их производства с требуемой точностью и применением уплотнений, в том числе между:

- цилиндрическими поверхностями ротора 2 и колес-разделителей 7 (зазоры близкие к нулю) вследствие равенства окружных скоростей по линиям их соприкосновения;

- поверхностями элементов ротора 2 и колес-разделителей 7 с цилиндрическими секциями корпуса 1;

- профильными поверхностями технологических выемок 8 с радиальным выступом 5, дополнительным выступом 31 и лопастями 4 (на переходных режимах);

- примыкающими боковыми поверхностями ротора 2 и колес -разделителей 7 с стенками 10 и 11 применением уплотнений.

Изолирование рабочих объемов устройства с разными давлениями рабочего тела осуществляется по неразрывным линиям контактов, которые образуются в местах геометрического сопряжения поверхностей элементов ротора 2 и колес-разделителей 7 при взаимном их вращении, в том числе между поверхностями:

- лопастей 4 с секцией ротора 2 и технологическими выемками 8;

- ротора 2 с колесами-разделителями 7;

- выступов 9 с ответными выемками 6 с обеих сторон лопастей 4; -выступами 5 и дополнительными выступами 31 с технологическими выемками 8.

Причем линия контакта между поверхностями выемок 6 с выступами 9, радиальных выступов 5, дополнительных выступов 31 и лопастей 4 с технологическими выемками 8 обеспечивает разделение каналов расширения и выхлопа на переходных режимах.

Симметричное расположение рабочих объемов колес-разделителей 7 относительно ротора устройства обеспечивает балансировку действующих на них газовых и инерционных сил, а также увеличение расхода рабочего тела и соответственно удельную мощность устройства в целом.

В качестве исходного положения для описания работы изобретения принят переходной режим рабочего хода ротора при вертикальном положении лопастей 4 на этапе завершения прежнего и начала нового цикла устройства.

Разделение полостей 15 и 16 с повышенным и пониженным давлением обеспечивается линиями контакта сопряженных поверхностей лопастей 4 с технологическими выемками 8 и выступами 9 с радиальными выступами 5, дополнительными выступами 31 и далее с выемками 6.

Коллектор 14 постоянно заполнен сжатым воздухом от внешнего источника.

Объем коллектора 14 постоянно сообщен с камерой смешения 23 и полостью 13.

В камере 23 осуществляется термодинамический процесс смешения сжатого воздуха из коллектора 14 с топливом из отдельной системы (на фиг. не показано) с образованием гомогенной газообразной топливовоздушной смеси. Возможность увеличения времени смесеобразования обеспечивает полноту сгорания рабочего тела.

Полость рубашки 17 через окна 18 и 19 постоянно сообщена с полостью 13 и заполнена сжатым воздухом.

Заполнение камеры подогрева 3 компонентами рабочего тела происходит раздельными потоками периодически при комбинации совмещенных окон и патрубков в примыкающих поверхностях на определенных углах вращающегося ротора, в том числе:

- сжатым воздухом из полости 13 через окно 20 и патрубок 21;

- подогретым сжатым воздухом из полости воздушной рубашки 17 через окно 22 и дополнительный патрубок подвода сжатого воздуха 30;

- топливовоздушной смесью из камеры смешения 23 через патрубок 24 и окно 22.

Каналы расширения 15 постоянно сообщены с камерой 3 через радиальные каналы 25.

В исходном положении камера подогрева 3 заполнена свежим зарядом компонентов рабочего тела, включающего топливовоздушную смесь и сжатый воздух.

В секторе до ±7° от исходного положения ротора каналы выхлопа 16 изолированы от продольных проемов 29 выступами 9. Учитывая низкое давление в каналах расширения в указанном секторе практического значения на снижение эффективности цикла не оказывает. После прохода исходного положения каналы выхлопа отработанных газов 16 постоянно сообщены с продольными проемами 29 в цилиндрической части боковой секции 32 корпуса (1).

На расчетном угле поворота ротора 2 завершается наполнение камеры подогрева 3, перекрываются ранее открытые окна 20 и 22 и формируется изолированный объем, после чего происходит воспламенение компонентов рабочего тела при постоянном объеме с образованием рабочего газа с повышенными параметрами температуры и давления. Постоянным объемом в момент подвода тепла является изолированный объединенный объем сообщенных полостей устройства, включающий камеру подогрева 3, патрубка 21 и части каналов расширения 15 с каналами 25.

Процесс расширения газа с повышенными параметрами происходит в образованном объеме. В результате возросшего перепада давлений рабочих газов на поверхности лопастей 4 энергия газа преобразуется в механическую работу в виде увеличенного крутящего момента на валу ротора 2.

Рабочие процессы цикла условно можно разделить на три этапа, которые реализуются поочередно в объемах и полостях устройства на расчетных углах по «циклограмме», связанной с поворотом ротора.

Первый этап реализуется от момента сгорания свежего заряда смеси и завершается после окончания контакта торцевых поверхностей лопастей 4 с поверхностями технологических выемок 8 и выступов 9 и характеризуется расширением рабочих газов в изолированных объемах с образованием на роторе 2 крутящего момента.

Второй этап реализуется после совмещения торцевых поверхностей лопастей 4 с цилиндрической поверхностью части центральной секции корпуса 1 до достижения расчетного значения степени расширения рабочих газов с образованием на роторе 2 крутящего момента. На данном угле поворота ротора 2 в объемах между поверхностями ротора 2 с колесом 7 образуются кольцевые каналы расширения 15 рабочего тела и выхлопа 16 отработанных газов, разделенные лопастями 4 и ограниченные стенками 10 и 11. Завершение второго этапа происходит при открытии окон 20 и 22 для заполнения свежим зарядом рабочего тела и продувки (вытеснения газов) камеры подогрева 3. Причем открытие окон 20 и 22 может быть одновременно или поочередно.

Третий этап реализуется с момента открытия ранее перекрытых окон 20 и 22, через которые заполняется камера подогрева 3 свежим зарядом рабочего тела очередного цикла и обеспечивается вытеснение из ее объема отработанных газов предыдущего цикла в каналы 15.

Находящиеся в камере подогрева 3 отработанные газы предыдущего цикла по мере заполнения свежим зарядом вытесняются через радиальные каналы 25 в каналы расширения 15 с образованием на роторе 2 крутящего момента.

При вытеснении газов из камеры подогрева 3 свежим зарядом рабочего тела поддерживается достаточное давление, обеспечивающее необходимый перепад давления на противоположные поверхности лопасти 4 для создания крутящего момента на роторе 2 и передачи энергии на вал потребителя.

Ротор 2 и колеса-разделители 7 закреплены в опорах, при этом оси их вращения располагаются в одной плоскости, а кинематическая связь между ними обеспечивает относительное вращательное движение с одинаковой скоростью по линии соприкосновении цилиндрических поверхностей без проскальзывания с образованием плотного контакта. На переходных режимах разделение полостей с повышенным и пониженным давлением обеспечивается поверхностями радиальных лопастей 4 и радиальных выступов 5, дополнительных выступов 31 при их взаимодействии с сопрягаемыми поверхностями выемок 6 и технологических выемок 8 колес-разделителей 7.

В отличие от прототипа заявленный роторно-лопастной привод за счет дополнительных элементов: дополнительных выступов 31, выемок 6 и выступов 9 обеспечивается изоляция каналов 15 и 16 с разными давлениями на переходных режимах, чем обеспечивается непрерывное образование крутящего момента на роторе 2 в течение всего рабочего цикла устройства (во всем диапазоне вращения ротора на 360°), что позволит увеличить объем расширения газов и снизить уровень цикличности нагрузок и снизить уровень цикличности крутящего момента на выходном валу.

В процессе вытеснения-заполнения камеры 3 рабочим телом и на переходных режимах цикл создания механической работы в устройстве не прерывается.

Уровень разности давлений, действующих на противоположные поверхности лопасти 4 на этапе вытеснения-заполнения камеры 3 рабочим телом, достаточный для создания положительного крутящего момента на роторе 2.

Теплозащитный экран 26 в камере подогрева 3 обеспечивает снижение тепловых нагрузок на элементы ее конструкции, а его повышенная температура способствует улучшению воспламенения топливовоздушной смеси.

Полости рубашки могут заполняться как рабочим телом из коллектора 14, так и охлаждающим воздухом из каналов кожуха корпуса 27, поступающим во внутреннюю полость ротора из полости 13 через кольцевые окна в первой боковой стенке 1 корпуса и ротора. Для чего полость 13 может быть разделена на два канала для раздельной подачи рабочего тела с разными параметрами в воздушную рубашку 17 и камеру подогрева 3.

Наличие зазора между поверхностями рубашки и камеры 3 обеспечивает ее теплоизоляцию и охлаждение рабочим телом по каналам и окнам во внутреннюю полость ротора 2.

Технический результат в заявленном изобретении по сравнению с прототипом достигается за счет:

уменьшения тепловых потерь цикла. Достигается реализацией конструктивных особенностей устройства, обеспечивающих:

- снижение теплоотвода от элементов конструкции корпуса устройства во внешнюю среду применением оптимальной формы камеры подогрева 3 с теплозащитным экраном 26 и наружного кожуха корпуса 27;

- полное расширение рабочих газов в результате возможности реализации оптимального отношения объема подвода тепла к объемому расширения газов;

- повышение полноты сгорания топливовоздушной смеси в результате увеличения времени ее предварительной подготовки в камере смешения 23 и применения подогретого рабочего тела из воздушной рубашки 17.

- снижения гидравлических потерь при перемещении рабочего тела в устройстве. Достигается увеличением общей площади проходных сечений каналов между объемами устройства через окна 19 и 20 в стенке 10, патрубки 21 и 24, 30 и торцевое окно 22.

- снижения потерь рабочего тела. Достигается обеспечением минимальных зазорами между сопрягаемыми поверхностями:

- между цилиндрическими поверхностями ротора 2 и колесами-разделителями 7 (зазоры близкие к нулю) вследствие равенства окружных скоростей по линиям их соприкосновения;

- между поверхностями элементов ротора 2 и колесами-разделителями 7 с цилиндрическими секциями корпуса 1 при их производстве и установке;

- между профильными поверхностями технологических выемок 8 с радиальными выступами 5 и дополнительными выступами 31 и лопастями 4 (на переходных режимах) при их производстве и установке;

- между примыкающими боковыми поверхностями ротора 2 и колесами -разделителями 7 с стенками 10 и 11 применяются уплотнения, в том числе щеточные, лабиринтные уплотнения и др.,

- повышения эффективности преобразования потенциальной энергии рабочего тела в механическую работу увеличением до 360° рабочего хода ротора в режиме непрерывного создания положительного крутящего момента на роторе 2 от перепада давления рабочих газов, действующих на поверхности лопасти 4 и применением выступов 9, радиальных выступов 5, дополнительных выступов 31 и выемок 6.

применения роторно-лопастных приводов. Позволит передавать крутящий момент потребителям без применения механических трансмиссий и редукторов за счет возможности согласования частот их вращения и преобразования энергии сжатого воздуха в непосредственной близости к роторам;

применения роторно-лопастных приводов в составе силовых установок разных видов техники в широком диапазоне уровней крутящих моментов и частот вращения их роторов. Обеспечивает функциональные преимущества объектов без использования механических трансмиссий сложных схем и редукторов за счет более простого бесступенчатого способа передачи мощности потребителю от устройства к ротору потребителя.

Возможность подготовки многотопливных рабочих тел в камере смешения 23 до газообразного гомогенного состояния обеспечивает работоспособность устройства на большинстве основных традиционных и альтернативных видах топлива, в том числе на дизельном, бензине, природном и сжиженном газе, спиртах, диметиловом эфире и др.

В устройстве могут использоваться различные виды и типы газообразных топлив.

Газификация рабочего тела позволяет применять в качестве универсальных как традиционные топлива для различных типов техники, так доступные по стоимости низкосортные топлива при высокой полноте их сгорания.

Предложение может отвечать современным и перспективным требованиям по снижению вредного воздействия на окружающую среду (вредные выбросы в атмосферу, шум в месте установи и др.), по топливной эффективности и стоимости их производства и эксплуатации.

В авиационной технике заявленное изобретение может быть использовано в распределенной силовой установке летательных аппаратов,

в качестве стартера для раскрутки ротора ГТД при запуске, для привода подъемных вентиляторов самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП), несущих винтов вертолетов и др.

В наземной технике - в качестве составной части силовой установки, в том числе для локомотивов железнодорожного транспорта и др.

В энергетических установках морской техники подвод механической энергии к ротору гребного винта может осуществляться напрямую от расположенного в непосредственной близости роторно-лопастного привода без применения механических трансмиссий и редукторов. Увеличение при необходимости располагаемой мощности энергетических установках морской техники является обязательным требованием, которое может быть реализовано с применением привода за счет повышения температуры и расхода рабочего тела в широком диапазоне частот вращения, в том числе - при низких частотах вращения с обеспечением больших потребных крутящих моментов на валу.

В силовой установке с предложенным приводом реализуется принцип «разделения двигателя на горячую и холодную части», что позволит обеспечить значительную экономию энергии цикла.

Отличительные особенности позволят в заявленном изобретении при большей степени подогрева рабочего тела снизить тепловые и гидравлические потери газов в цикле по сравнению с прототипом, что обеспечит более высокий уровень КПД, улучшенные удельные показатели массы, габаритов, мощности и др., а также снизить уровень цикличности крутящего момента на выходном валу.

Роторно-лопастной привод, содержащий корпус (1) по меньшей мере с одним продольным проемом для выхлопа газов (29), выполненным в цилиндрической части боковой секции (32) корпуса (1), и по меньшей мере с одним колесом-разделителем (7) с технологической выемкой (8), установленным во внутренней полости цилиндрической секции корпуса (1), с центральным телом, выполненным в виде ротора (2) с кольцевой камерой подогрева (3) и установленным во внутренней полости корпуса (1) с зазором относительно стенки корпуса с образованием кольцевого рабочего канала (33), по меньшей мере с одним радиальным выступом (5) и по меньшей мере с одной лопастью (4), выполненной на внешней поверхности ротора, причем поверхность технологической выемки по меньшей мере одного колеса-разделителя (7) сопряжена с ответной частью поверхности радиального выступа (5), отличающийся тем, что по меньшей мере одно колесо-разделитель содержит выступы (9), в камере подогрева (3) выполнена система розжига топливовоздушной смеси (28), а также установлен перфорированный теплозащитный экран (26) для снижения тепловых нагрузок на элементы конструкции и улучшения воспламенения топливовоздушной смеси, а на поверхности корпуса (1) установлен наружный кожух (27); ротор (2) по меньшей мере с одним колесом-разделителем (7) ограничен первой и второй боковыми стенками (10) и (11) корпуса, при этом ротор (2) содержит по меньшей мере один дополнительный выступ (31), выполненный таким образом, что по меньшей мере один радиальный выступ (5), по меньшей мере один дополнительный выступ (31) разделены между собой по меньшей мере одной лопастью (4), а также содержит выемки (6), размещенные непосредственно по меньшей мере за одним радиальным выступом (5) и по меньшей мере одним дополнительным выступом (31) на внешней поверхности ротора (2), при этом ротор (2) и по меньшей мере одно колесо-разделитель (7) выполнены с возможностью их взаимного вращения без скольжения по их наружным поверхностям; первая боковая стенка (10) выполнена пустотелой с образованием в ней кольцевой полости (13), а в объемах секций между поверхностями ротора (2) по меньшей мере с одним колесом-разделителем (7) и кольцевым рабочим каналом (33) образованы по меньшей мере один кольцевой канал расширения (15) рабочего тела и по меньшей мере один канал выхлопа отработанных газов (16), разделенные по меньшей мере одной лопастью (4), причем указанные по меньшей мере один канал расширения (15) и по меньшей мере один канал выхлопа отработанных газов (16) выполнены изолированными за счет сопряжения по меньшей мере с одной поверхностью лопасти (4) с технологической выемкой (8) и выступом (9) с радиальным выступом (5), дополнительным выступом (31) и выемками (6); камера подогрева (3) сообщена с коллектором подвода сжатого воздуха (14) через камеру смешения (23), патрубок (24) и торцевое окно (22) для подачи топливовоздушной смеси; с полостью (13) через окно (20) и патрубок (21) для подачи сжатого воздуха; с полостью воздушной рубашки (17), образованной в зазоре между поверхностями ротора (2) и упомянутой камеры подогрева (3), через дополнительный патрубок подвода сжатого воздуха (30) и торцевое окно (22) для подачи подогретого сжатого воздуха, кроме того, воздушная рубашка (17) сообщена также с кольцевой полостью (13) через окна (18) и (19) в первой боковой стенке (10) корпуса (1).