RU2207447C2 - Power plant operation method and power plant implementing this method - Google Patents
Power plant operation method and power plant implementing this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207447C2 RU2207447C2 RU99125346A RU99125346A RU2207447C2 RU 2207447 C2 RU2207447 C2 RU 2207447C2 RU 99125346 A RU99125346 A RU 99125346A RU 99125346 A RU99125346 A RU 99125346A RU 2207447 C2 RU2207447 C2 RU 2207447C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power plant
- fluid
- mechanical energy
- link
- stator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
- F15B7/008—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors with rotary output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области машиностроения и могут быть использованы в частности в силовых приводах различных стационарных и самоходных машинах. The invention relates to the field of engineering and can be used in particular in power drives of various stationary and self-propelled machines.
Известен способ работы силовой установки машины, в котором тепловую энергию рабочих газов превращают в механическую энергию колеблющегося звена (возвратно-поступательно перемещающегося) механизма и передают затем эту энергию с помощью текучей среды (гидравлической энергии "сжатой" жидкости), при этом часть энергии расходуется для сжатия воздуха, подаваемого в цилиндр двигателя (патент РФ 2117788, МПК F 02 В 71/04, опубл. 20.08.98, бюлл. 23). A known method of operating a power plant of a machine in which the thermal energy of the working gases is converted into the mechanical energy of an oscillating link (reciprocating moving) mechanism and then transmit this energy using a fluid (hydraulic energy of a "compressed" fluid), with some of the energy spent compression of the air supplied to the engine cylinder (RF patent 2117788, IPC F 02 B 71/04, publ. 20.08.98, bull. 23).
Однако указанный способ не позволяет осуществлять непрерывную передачу механической энергии в прямом и обратном направлении. However, this method does not allow the continuous transfer of mechanical energy in the forward and reverse direction.
Известен силовой привод с двигателем внутреннего сгорания, содержащий механизм с колебательным звеном в виде свободнопоршневого двигателя с цилиндром с двумя камерами сгорания и поршнем двухстороннего действия, выполненный за одно целое с плунжером гидронасоса, передающим возвратно-поступательное движение текучей среды и далее посредством магистралей с распределительными устройствами механизму с вращающимся звеном в виде турбины (силовому мотору). К силовому мотору подключается аккумулятор энергии в виде ресивера (патент СССР 1600638, МПК F 02 В 71/00, 15.10.90, бюлл. 38). Known is a power drive with an internal combustion engine, comprising a mechanism with an oscillating link in the form of a free piston engine with a cylinder with two combustion chambers and a double-acting piston, made in one piece with a hydraulic pump plunger that transmits a reciprocating motion of a fluid and then through lines with distribution devices a mechanism with a rotating link in the form of a turbine (power motor). An energy accumulator in the form of a receiver is connected to the power motor (USSR patent 1600638, IPC F 02 B 71/00, 10.15.90, bull. 38).
Недостатком известного устройства является отсутствие жесткой кинематической связи между подвижными звеньями. A disadvantage of the known device is the lack of a rigid kinematic connection between the movable links.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу и устройству является обратимый гидравлический преобразователь движения (авторское свидетельство СССР 158187, Е.Ф. Волков, 25.08.1963 г.), в котором передачу механической энергии между механизмом с колеблющимся звеном и механизмом с вращающимся звеном и наоборот осуществляют при помощи текучей среды, посредством перемещения ее путем одновременного вытеснения каждым из подвижных звеньев за один такт на всем протяжении линии передачи энергии в одном направлении, а за другой - в противоположном. The closest technical solution to the proposed method and device is a reversible hydraulic motion converter (USSR copyright certificate 158187, EF Volkov, 08/25/1963), in which the transfer of mechanical energy between a mechanism with an oscillating link and a mechanism with a rotating link and vice versa carried out by means of a fluid, by moving it by simultaneous displacement by each of the movable links in one cycle along the entire length of the energy transfer line in one direction, and after another - in the opposite direction opolnoe.
При этом силовая установка включает по меньшей мере один механизм с вращающимся звеном и по меньшей мере один механизм с колеблющимся звеном, соединенные линией передачи механической энергии, выполненной в виде каналов с текучей средой, при этом механизм с вращающимся звеном выполнен в виде статора по меньшей мере с двумя распределительными устройствами и каналами для подвода и отвода текучей среды и по меньшей мере одного закрепленного на валу ротора, снабженного по меньшей мере двумя впадинами, образующими совместно со статором рабочие полости. The power plant includes at least one mechanism with a rotating link and at least one mechanism with an oscillating link, connected by a transmission line of mechanical energy made in the form of channels with a fluid, while the mechanism with a rotating link is made in the form of a stator at least with two distribution devices and channels for supplying and discharging a fluid and at least one rotor fixed to the shaft, equipped with at least two cavities, forming together with the stator a working e cavity.
Однако это техническое решение не обеспечивает непрерывную передачу механической энергии между подвижными звеньями механизмов ввиду того, что после завершения одного или другого рабочего такта, в процессе которого осуществляется передача энергии между подвижными звеньями механизмов, следует длительный промежуточный такт, при котором рабочая жидкость вытесняется из одной рабочей камеры гидромашины и перемещается в другую рабочую камеру этой же гидромашины, не выполняя при этом никакой работы, а каналы доступа жидкости в одну из полостей гидроцилиндра перекрыты. При выполнении этого такта кинематическая связь между подвижными звеньями механизмов прерывается, взаимодействие между ними не осуществляется и длительное время поршень гидроцилиндра находится в покое при вращающихся роторах гидромашины, поэтому указанный преобразователь не может быть использован в механизмах предназначенных для передачи работы. However, this technical solution does not provide a continuous transfer of mechanical energy between the moving parts of the mechanisms due to the fact that after the completion of one or the other working cycle, during which the energy is transferred between the moving parts of the mechanisms, a long intermediate cycle is followed in which the working fluid is displaced from one working chamber of the hydraulic machine and moves to another working chamber of the same hydraulic machine, without performing any work, and the channels of fluid access to one of the bands The hydraulic cylinders are closed. When this beat is performed, the kinematic connection between the moving parts of the mechanisms is interrupted, the interaction between them is not carried out and for a long time the piston of the hydraulic cylinder is at rest with the rotating rotors of the hydraulic machine, therefore, this converter cannot be used in mechanisms designed to transfer work.
Задачей, решаемой предлагаемым способом и устройством, является осуществление непрерывной передачи механической энергии в прямом и обратном направлениях и установление жесткой кинематической связи между подвижными звеньями механизмов. The problem solved by the proposed method and device is the continuous transfer of mechanical energy in the forward and reverse directions and the establishment of a rigid kinematic connection between the moving parts of the mechanisms.
Для решения поставленной задачи в способе работы силовой установки, при котором передачу механической энергии между механизмом с колеблющимся звеном и механизмом с вращающимся звеном и наоборот осуществляют при помощи текучей среды, посредством перемещения ее путем одновременного вытеснения каждым из подвижных звеньев за один такт на всем протяжении линии передачи энергии в одном направлении, а за следующий - в противоположном, при этом передачу механической энергии между подвижными звеньями механизмов осуществляют непрерывно. To solve the problem in the way the power plant operates, in which the transfer of mechanical energy between a mechanism with an oscillating link and a mechanism with a rotating link and vice versa is carried out using a fluid, by moving it by simultaneously displacing each of the moving links in a single cycle throughout the line energy transfer in one direction, and in the opposite direction in the next, while the transfer of mechanical energy between the moving parts of the mechanisms is carried out continuously.
За каждый такт объем текучей среды, вытесняемой в одном механизме, равен объему текучей среды, поглощаемому в другом механизме. For each cycle, the volume of fluid displaced in one mechanism is equal to the volume of fluid absorbed in the other mechanism.
Для решения этой же задачи в силовой установке, включающей по меньшей мере один механизм с вращающимся звеном и по меньшей мере один механизм с колеблющимся звеном, соединенные линией передачи механической энергии, выполненной в виде каналов с текучей средой, при этом механизм с вращающимся звеном выполнен в виде статора по меньшей мере с двумя распределительными устройствами и каналами для подвода и отвода текучей среды и по меньшей мере одного закрепленного на валу ротора, снабженного по меньшей мере двумя впадинами, образующими совместно со статором рабочие полости, при этом расстояние между распределительными устройствами и между соседними впадинами выбрано равным длине хорды впадины ротора. To solve the same problem in a power plant, which includes at least one mechanism with a rotating link and at least one mechanism with an oscillating link, connected by a transmission line of mechanical energy made in the form of channels with a fluid, the mechanism with a rotating link is made in in the form of a stator with at least two switchgears and channels for supplying and discharging a fluid and at least one rotor fixed to the shaft, equipped with at least two cavities forming a joint understood with the stator working cavity, the distance between the switchgear and between adjacent troughs is selected equal to the length of the chord of the rotor cavities.
Колеблющееся звено жестко связано по меньшей мере с одним поршнем, размещенным в гидроцилиндре двухстороннего действия. The oscillating link is rigidly connected with at least one piston located in the double-acting hydraulic cylinder.
Кроме того, механизм с колеблющимся звеном может быть выполнен в виде свободнопоршневого двигателя. In addition, the mechanism with an oscillating link can be made in the form of a free piston engine.
Кроме того, объем каждой рабочей полости равен рабочему объему гидроцилиндра, а расстояние между распределительными устройствами и между соседними впадинами выбрано равным длине хорды впадины рабочей полости ротора. In addition, the volume of each working cavity is equal to the working volume of the hydraulic cylinder, and the distance between the switchgear and between adjacent cavities is chosen equal to the length of the chord of the cavity of the working cavity of the rotor.
Кроме того, каждое распределительное устройство снабжено каналами впуска и выпуска рабочей среды, перекрываемыми подпружиненным золотником. In addition, each switchgear is equipped with inlet and outlet channels of the working medium blocked by a spring-loaded spool.
На фиг.1 изображена схема, поясняющая способ работы силовой установки;
на фиг.2 - конструктивная схема силовой установки;
на фиг.3 - конструкция распределительного устройства.Figure 1 shows a diagram explaining the method of operation of the power plant;
figure 2 is a structural diagram of a power plant;
figure 3 - design of the switchgear.
Устройство для осуществления способа содержит механизм 1 с колеблющимся звеном 2, механизм 3 с вращающимся звеном 4, соединенные между собой линией 5 передачи механической энергии, установленные на механизме с вращающимся звеном два распределительных устройства 6 с золотниками 20. A device for implementing the method includes a
Способ работы силовой установки включает передачу механической энергии между механизмом 1 с колеблющимся звеном 2 и механизмом 3 с вращающимся звеном 4 по линии передачи энергии 5 с помощью текучей среды, посредством перемещения ее путем вытеснения подвижными звеньями 2 и 4. Отличие способа состоит в том, что перемещение текучей среды осуществляют каждым звеном одновременно за один такт на всем протяжении линии передачи энергии в одном направлении, а за следующий за ним - в противоположном направлении, при этом за каждый такт объем текучей среды, который вытесняется в одном механизме, равен объему текучей среды, поглощенному в другом механизме. Таким образом, создается жесткая силовая линия (т. к. жидкость несжимаема) направленной передачи механической энергии от механизма с колеблющимся звеном к механизму с вращающимся звеном и наоборот. The method of operation of the power plant includes the transfer of mechanical energy between the
Способ может быть реализован устройством в соответствии со схемой (фиг. 1). Устройство, реализующее способ, включает механизм 1 с колеблющимся звеном 2, механизм 3 с вращающимся звеном 4, соединенные между собой линией передачи механической энергии 5 с распределительными устройствами 6. The method can be implemented by the device in accordance with the scheme (Fig. 1). A device that implements the method includes a
При пуске двигателя, в качестве которого может выступать механизм 1 с колеблющимся звеном 2, жидкость вытесняется из одной полости гидроцилиндра колеблющимся звеном 2 и по линии передачи 5 (магистрали) через распределительное устройство 6 попадает в одну часть рабочей полости механизма 3, разделенной золотником 20 распределительного устройства 6. В этой части повышается давление и ротор начинает вращаться, вытесняя текучую среду, находящуюся в другой части рабочей полости механизма 3, в освобождающуюся с другой стороны плунжера полость механизма 1. По завершении одного такта, плунжер механизма 1 переместится в одну сторону, а текучая среда, находившаяся в этой части, будет помещена в рабочую полость механизма 3, при этом вращающееся звено 4 (ротор), повернувшись относительно золотника 20 на всю величину рабочей полости и вытеснив ранее находившуюся в ней текучую среду в другую полость механизма 1, выведет рабочую полость из зоны действия одного распределительного устройства 6 и переместит ее в зону действия другого распределительного устройства 6. When starting the engine, which can be a
Следующие такты непрерывно чередуясь, протекают аналогично описанному. Силовая установка для осуществления способа включает (фиг.2) по меньшей мере один механизм 1 с колеблющимся звеном 2, механизм 3 с вращающимся звеном 4, соединенными между собой линией 5 передачи механической энергии, выполненной в виде магистралей и каналов для текучей среды по меньшей мере два распределительных устройства 6 размещены на статоре 7 механизма 3 с вращающимся звеном. Механизм 1 с колеблющимся звеном 2 выполнен в виде свободнопоршневого двигателя с поршнем, совершающим возвратно-поступательные перемещения и жестко связанным с поршнем 8 гидроцилиндра 9. Двигатель содержит магистраль 10 для слива текучей среды из дренажных устройств в расходный бак 11. Механизм 3 с вращающимся звеном 4 содержит статор 7 по меньшей мере один ротор, закрепленный на валу 12. На валу 12 может устанавливаться также синхронизатор 13 положения впадин 15 роторов относительно положения колеблющегося звена 2 и маховик 14, который используется в качестве аккумулятора кинетической энергии. The following measures continuously alternating, proceed as described. The power plant for implementing the method includes (Fig. 2) at least one
Ротор снабжен по меньшей мере двумя впадинами 15, образующими совместно со статором 7 рабочие полости, расположенные с возможностью соединения с каналами впуска 16 и выпуска 17 текучей среды, перекрываемыми подпружиненным пружиной 19 золотником 20. The rotor is equipped with at least two
Объем каждой рабочей полости равен рабочему объему гидроцилиндра, а расстояние между распределительными устройствами и между соседними впадинами выбрано равным длине хорды впадины ротора. The volume of each working cavity is equal to the working volume of the hydraulic cylinder, and the distance between the switchgear and between adjacent cavities is chosen equal to the length of the chord of the cavity of the rotor.
Силовая установка работает следующим образом. С помощью одного из известных устройств для запуска двигателя, например стартера, приводится во вращение вал 12 механизма 3 с вращающимся звеном 4, при этом ротор, вращаясь и попеременно вытесняя текучую среду из рабочих полостей, генерирует колебательное движение текучей среды с амплитудой, необходимой для перемещения поршня 8 или блока поршней на всю величину рабочего хода. Колебательное перемещение текучей среды передается поршню или блоку поршней и при совмещении начала их рабочего хода с положением начала рабочей впадины 15 ротора по отношению к золотнику 20 распределительного устройства 6, происходит поджиг рабочей смеси в газовой среде свободнопоршневого двигателя, под действием давления горящих газов блок поршней начинает перемещаться, вытесняя текучую среду в одну из рабочих полостей механизма 3 с вращающимся звеном 4, под действием давления текучей среды ротор, вращаясь относительно золотника 20 и вытесняя ранее находившуюся в рабочей полости текучую среду в другую полость гидроцилиндра 9, выводит впадину 15 из зоны действия одного распределительного устройства 6 и устанавливает ее в зону действия другого распределительного устройства 6. Далее такты работы двигателя чередуются непрерывно, при этом блок поршней, совершая непрерывные возвратно-поступательные перемещения, воздействует на ротор через текучую среду, заставляя его вращаться при отключенном стартере. The power plant operates as follows. Using one of the known devices for starting the engine, for example, a starter, the
Таким образом, в результате решения поставленной задачи достигнут новый технический результат, заключающийся в создании способа и силовой установки, обеспечивающих жесткую кинематическую связь и непрерывную передачу механической энергии между подвижными звеньями механизмов. Thus, as a result of solving the problem, a new technical result was achieved, consisting in the creation of a method and power plant, providing a rigid kinematic connection and continuous transmission of mechanical energy between the moving parts of the mechanisms.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125346A RU2207447C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Power plant operation method and power plant implementing this method |
PCT/RU2000/000487 WO2001040662A1 (en) | 1999-11-30 | 2000-11-29 | Method for operating a power plant and device for the implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125346A RU2207447C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Power plant operation method and power plant implementing this method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99125346A RU99125346A (en) | 2001-10-20 |
RU2207447C2 true RU2207447C2 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=20227624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125346A RU2207447C2 (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Power plant operation method and power plant implementing this method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2207447C2 (en) |
WO (1) | WO2001040662A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CL2017001671A1 (en) * | 2017-06-22 | 2017-11-10 | Ernesto Gutzlaff Lillo Luis | Oleohydraulic steam engine. |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3360930A (en) * | 1965-10-23 | 1968-01-02 | Shafer Valve Co | Electro-hydraulic valve operator |
DE1650630B1 (en) * | 1967-07-22 | 1970-08-20 | Krupp Gmbh | Hydrostatic transmission |
SU700700A1 (en) * | 1977-10-03 | 1979-11-30 | Lobanov Boris S | Reciprocating to rotary motion converter |
US4966000A (en) * | 1990-01-29 | 1990-10-30 | Wolters Clemens A | Internal combustion engine with fluid drive output |
-
1999
- 1999-11-30 RU RU99125346A patent/RU2207447C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-11-29 WO PCT/RU2000/000487 patent/WO2001040662A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001040662A1 (en) | 2001-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200158240A1 (en) | Motor capable of many different applications | |
RU2207447C2 (en) | Power plant operation method and power plant implementing this method | |
CN106930826B (en) | Rotary engine | |
CZ377699A3 (en) | Arrangement of two-stroke internal combustion engine | |
EP0137622A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
US2061131A (en) | Rotary engine construction | |
EP0137621A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
JPH05280369A (en) | Reverse prevention device and power take-off device for cat and mouse type rotary engine and differential device for cat and mouse type rotary machine | |
US3304923A (en) | Engine | |
RU2199672C2 (en) | Power plant | |
US4280798A (en) | Work machine | |
SU1758257A1 (en) | Free-piston two-stroke engine | |
RU2374456C2 (en) | Working module of variable-volume chamber machine | |
US6079376A (en) | Fuel-injected piston combustion engine | |
CA2515150A1 (en) | Engine with rotary cylinder block and reciprocating pistons | |
RU22316U1 (en) | POWER INSTALLATION AND FREE PISTON ENGINE (OPTIONS) | |
RU2196237C1 (en) | Rodless internal combustion engine (versions) | |
RU2151878C1 (en) | Piston machine | |
RU2476698C1 (en) | Free-piston internal combustion engine | |
US5425334A (en) | Oldham drive engine | |
WO2013032361A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU114731U1 (en) | "NORMAS-MX-12" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2164304C2 (en) | Multifunctional modular power plant | |
RU30845U1 (en) | AIR MOTOR | |
SU1629571A1 (en) | Piston machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20090620 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111201 |