RU2247260C1 - Pneumohydraulic motor - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotary drives.

SUBSTANCE: invention relates to devices for converting liquid or gas pressure into shaft torque. Proposed pneumohydraulic motor contains stator accommodating rotor and elastic power members placed in clearance between rotor and stator. It contains pressure rollers rigidly secured on rotor. Stator is made in form of support ring with holes to put in and out elastic power members secured on ring.

EFFECT: increased efficiency of motor owing to increase of torque and dynamic balance of motor in operation, small weight, simple design.

4 dwg

Description

Изобретение относится к преобразователям давления жидкости или газа в крутящий момент на валу и может быть использовано в приводах вращательного действия.The invention relates to converters of pressure of a liquid or gas to a torque on a shaft and can be used in rotary actuators.

Известен пневмогидродвигатель, выбранный в качестве прототипа А.С. №564436, приор. от 16.09.74 г., F 03 C 5/02, F 04 В 43/00, опубл. бюл. №25 1977 г., стр.125, содержащий статор, в котором установлен эксцентриковый ротор, и эластичные силовые элементы в виде камер, размещенных в зазоре между ротором и статором, наружная поверхность каждой камеры охвачена пучком жил, концы которых закреплены на поверхности статора и ротора, при этом точки крепления жил расположены на прямых, перпендикулярных плоскости вращения ротора.Known pneumatic motor selected as a prototype A.S. No. 564436, prior. from 16.09.74, F 03 C 5/02, F 04 B 43/00, publ. bull. No. 25 1977, p. 125, containing a stator in which an eccentric rotor is installed, and elastic power elements in the form of chambers placed in the gap between the rotor and the stator, the outer surface of each chamber is surrounded by a bundle of cores, the ends of which are fixed on the stator surface and the rotor, while the attachment points of the cores are located on straight lines perpendicular to the plane of rotation of the rotor.

Недостатком этого пневмогидродвигателя является незначительный крутящий момент и, как следствие, низкий кпд, а также несбаланансированность двигателя из-за возвратно-поступательного движения ротора и наличия деталей с эксцентриком.The disadvantage of this pneumatic hydraulic motor is a small torque and, as a consequence, low efficiency, as well as unbalanced motor due to the reciprocating motion of the rotor and the presence of parts with an eccentric.

Задачей изобретения является повышение кпд двигателя за счет увеличение крутящего момента и динамической сбалансированности работы двигателя при малом весе и простоте конструкции.The objective of the invention is to increase the efficiency of the engine due to the increase in torque and dynamic balance of the engine with low weight and simplicity of design.

Технический результат предлагаемого решения выражается в том, что давление рабочей среды, подаваемой в эластичные силовые элементы - трубки, преобразуется непосредственно во вращательное движение, что увеличивает крутящий момент, а значит и кпд двигателя, при этом отсутствие какого-либо возвратно-поступательного движения и эксцентриковых деталей делает двигатель хорошо сбалансированным.The technical result of the proposed solution is expressed in the fact that the pressure of the working medium supplied to the elastic power elements - tubes, is converted directly into rotational motion, which increases the torque, and hence the efficiency of the engine, while the absence of any reciprocating motion and eccentric parts makes the engine well balanced.

Поставленная задача решается тем, что в пневмогидродвигатель, содержащий статор, на котором установлен ротор и эластичные силовые элементы, размещенные в зазоре между ротором и статором, введены прижимные ролики, жестко закрепленные на роторе, а статор выполнен в виде опорного кольца с отверстиями для ввода и вывода закрепленных на нем эластичных силовых элементов, выполненных в виде трубок и взаимодействующих с роликами.The problem is solved in that in the pneumatic motor containing the stator, on which the rotor and elastic power elements are installed, located in the gap between the rotor and the stator, pinch rollers are inserted, rigidly fixed to the rotor, and the stator is made in the form of a support ring with holes for input and withdrawal of elastic power elements fixed on it, made in the form of tubes and interacting with rollers.

На фиг.1 и 3 изображен поперечный разрез двигателя, на фиг.2 и 4 - разрез А-А, обозначенный на фиг.1 и 3.Figure 1 and 3 shows a cross section of the engine, figure 2 and 4 - section aa, indicated in figures 1 and 3.

Двигатель содержит неподвижную ось со статором 1. Статор 1 выполнен в виде опорного кольца с отверстиями 2 для ввода и вывода эластичных силовых элементов - трубок 3, которые одним концом соединены с напорной, а другим со сливной магистралью через тройники 4 и 5 соответственно Эластичные силовые элементы - трубки 3 расположены в зазоре между ротором 6 и статором 1 и крепятся к статору 1. На роторе 6 жестко закреплены ролики 7, которые для устранения нагрузок на подшипники, расположены попарно симметрично. Ротор 6 свободно вращается через подшипник 8 на оси со статором 1.The motor contains a fixed axis with a stator 1. Stator 1 is made in the form of a support ring with holes 2 for input and output of elastic power elements - tubes 3, which are connected to the pressure line at one end and to the drain line through tees 4 and 5, respectively, with elastic power elements - the tubes 3 are located in the gap between the rotor 6 and the stator 1 and are attached to the stator 1. On the rotor 6 the rollers 7 are rigidly fixed, which are arranged symmetrically in pairs to eliminate bearing loads. The rotor 6 rotates freely through the bearing 8 on the axis with the stator 1.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

При подаче рабочей среды под давлением через тройник напорной магистрали 4 в эластичные силовые элементы - трубки 3 они воздействуют на ролики 7, приводя их в движение. Т.к. ролики жестко соединены с ротором 6, то он, в свою очередь, начинает вращаться вокруг оси со статором 1. Остатки рабочей среды с другого конца трубки поступают в сливную магистраль через тройник 5.When applying the working medium under pressure through a tee of the pressure line 4 to the elastic power elements - tubes 3 they act on the rollers 7, setting them in motion. Because Since the rollers are rigidly connected to the rotor 6, it, in turn, begins to rotate around the axis with the stator 1. The remaining fluid from the other end of the tube enters the drain line through a tee 5.

Непрерывная подача рабочей среды достаточна для создания крутящего момента, которые приводит во вращательное движение ротор.Continuous supply of the working medium is sufficient to create torque that rotor rotates.

Возможна ситуация, когда в момент пуска ролики окажутся между двумя трубками в месте перехода с одной трубки на другую. В этом случае необходимо с помощью приложения внешней силы переместить ролики в другое положение.A situation is possible when, at the time of start-up, the rollers will be between two tubes at the point of transition from one tube to another. In this case, using the application of external force, it is necessary to move the rollers to another position.

Предусматривается несколько вариантов использования этого решения, представляем некоторые из них.There are several options for using this solution, we present some of them.

1. Предполагается использовать двигатели в качестве мотор-колес для привода транспортных средств с несколькими ведущими колесами. При этом на разных колесах ролики будут находиться в разных положениях.1. It is intended to use engines as motor wheels to drive vehicles with multiple drive wheels. At the same time, the rollers will be in different positions on different wheels.

2. Каждый ролик прижимает две параллельно идущих эластичных трубки (фиг 3 и 4), которые питаются от разных напорных магистралей, а места перехода смещены друг относительно друга.2. Each roller presses two parallel-running elastic tubes (FIGS. 3 and 4), which are powered by different pressure lines, and the transition points are offset from each other.

3. Каждый ролик прижимает две параллельно идущих эластичных трубки, как во втором варианте, а напорная магистраль подсоединена к двигателю через золотник, который перекрывает подачу рабочей среды на время перехода роликов с одной трубки на другую. Это также позволит уменьшить расход рабочей среды.3. Each roller presses two parallel-running elastic tubes, as in the second version, and the pressure line is connected to the engine through a spool, which shuts off the flow of the working medium during the transition of the rollers from one tube to another. This will also reduce the flow of the working environment.

После того, как двигатель начнет вращаться, переход роликов с одной трубки на другую происходит по инерции благодаря тому, что после того как ролик сойдет с одной трубки, происходит соединение напорной и сливной магистралей и давление резко падает. В это время ротор, двигаясь по инерции, перемещает ролик на другую трубку. Когда ролик, пережимая вторую трубку, перекрывает входное отверстие 2, то опять создается давление, которое перемещает ролик дальше вдоль трубки.After the engine starts to rotate, the transition of the rollers from one tube to another occurs by inertia due to the fact that after the roller leaves one tube, the pressure and drain lines are connected and the pressure drops sharply. At this time, the rotor, moving by inertia, moves the roller to another tube. When the roller, squeezing the second tube, blocks the inlet 2, then again pressure is created, which moves the roller further along the tube.

Конструкция двигателя проста и имеет малый вес.The engine design is simple and lightweight.

Claims (1)

Пневмогидродвигатель, содержащий статор, в котором установлены ротор и эластичные силовые элементы, размещенные в зазоре между ротором и статором, отличающийся тем, что в него введены прижимные ролики, жестко закрепленные на роторе, а статор выполнен в виде опорного кольца с отверстиями для ввода и вывода закрепленных на нем эластичных силовых элементов, выполненных в виде трубок и взаимодействующих с роликами.A pneumatic hydraulic motor containing a stator, in which a rotor and elastic power elements are installed, located in the gap between the rotor and the stator, characterized in that pressure rollers are rigidly fixed to the rotor, and the stator is made in the form of a support ring with holes for input and output elastic power elements mounted on it, made in the form of tubes and interacting with rollers.

Images