SU1298407A1 - Reversible rotary engine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может использоватьс  в энергетических установках. Изобретение позвол ет повысить экономичность и надежность. Рабочее тело (РТ) через проход щую через блок 12 управлени  магистраль и коллектор (К) 8 поступает в камеру 19 минимального объема, заставл   вращатьс  ротор 2 в направлении стрелки «В. Выпускные обратные клапаны 11 расширительных камер 5, примыкающих к К 8, при этом закрыты, а клапаны 11 вы- теснительных камер 5, примыкающих к К 9, открыты. В результате выпуск РТ происходит из К 9 через канавку статора 1 и открытый плоский золотниковый клапан (ЗК) в выпускную магистраль. При реверсировании ротора 2 РТ через К 9 поступает в камеру 20 минимального объема, заставл   вращатьс  ротор 2 в направлении стрелки «Г. Выпуск РТ производитс  через К 8, канавку статора 1 и открытый ЗК. При холостом ходе двигател  РТ поступает в К 8 и 9 и камеры 19 и 20. При этом ЗК разобщает К 8 и выпускную магистраль. В результате продолжающегос  вращени  ротора 2 в К 8 создаетс  разрежение и открываетс  размещенный внутри ЗК компенсационный клапан. При этом К 8 и 9 сообщаютс  и выравниваетс  давление в камерах 5. Дл  торможени  двигателем, например, при вращении ротора 2 в направлении стрелки «В плавно перемещают ЗК. В результате в К 8 и в камерах 5 давление снижаетс , а в К 9 повышаетс , что преп тствует выпуску РТ из камер 5 в К 9 и создает тормоз щий момент на роторе 2. 4 ил. i (Л ю со СХ) J 59The invention relates to mechanical engineering and can be used in power plants. The invention allows to increase the economy and reliability. The working fluid (PT) passes through the trunk through the control unit 12 and the collector (K) 8 enters the minimum volume chamber 19, causing the rotor 2 to rotate in the direction of the arrow B. The outlet check valves 11 of the expansion chambers 5 adjacent to K 8 are closed, while the valves 11 of the pressure chambers 5 adjacent to K 9 are open. As a result, the release of the RT occurs from K 9 through the groove of the stator 1 and the open flat spool valve (LC) into the exhaust line. When the rotor 2 is reversed, the PT through K 9 enters the minimum volume chamber 20, causing the rotor 2 to rotate in the direction of the arrow G. The release of the RT is made through K 8, the stator groove 1 and the open ZK. When the engine is idling, the RT enters K 8 and 9 and chambers 19 and 20. At the same time, ZK separates K 8 and the exhaust line. As a result of the continued rotation of the rotor 2 in K 8, a vacuum is created and the compensation valve placed inside the LC is opened. At the same time, K 8 and 9 communicate and equalize the pressure in chambers 5. For engine braking, for example, when the rotor 2 rotates in the direction of the arrow B, ZK moves smoothly. As a result, the pressure in K 8 and in chambers 5 decreases, while in K 9 it rises, which prevents the release of PT from chambers 5 to K 9 and creates a braking torque on the rotor 2. 4 Il. i (L yu with SH) J 59

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к паровым роторным двигател м , и может быть использовано в качестве двигател  в составе различных энергетических установок с внешним подводом тепла, обеспечиваюш,их реверс, холостой ход двигател  с пониженным сопротивлением и торможение двигателем.The invention relates to mechanical engineering, in particular to steam rotary engines, and can be used as an engine as part of various power plants with external heat supply, ensuring their reversal, idling of the engine with reduced resistance and engine braking.

Цель изобретени  - повышение экономичности и надежности.The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability.

На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез по ос м управл емого клапана подачи рабочего тела в одну из камер минимального объема и компенсационного обратного клапана золотникового клапана выпускной магистрали; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 shows the proposed engine, cross section; in fig. 2 - the same, section along the axis of the controllable valve for supplying the working fluid to one of the chambers of minimum volume and compensating check valve of the spool valve of the exhaust line; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 2

Двигатель содержит полый цилиндрический статор 1, в котором эксцентрично расположен ротор 2, в радиальных пазах 3 которого установлены выдвижные лопасти 4, которыми полость статора 1 разделена на расширительно-вытеснительные камеры 5. В статоре 1 выполнен канал 6, разделенный размеш.енной в плоскости симметрии двигател  перемычкой 7 на два герметичные коллектора 8 и 9. Камеры 5 сообщены с коллекторами 8 и 9 через выпускные отверсти  10, в которых установлены дл  перекрыти  последних со стороны коллекторов 8 и 9 канала 6 выпускные клапаны в виде открытых со сторонь камер 5 обратных клапанов 11. Двигатель имеет блок 12 управлени  с переключателем 13 дл  осуществлени  реверса. Через блок 12 управлени  проходит магистраль 14 подачи рабочего тела, к которой раздельно кажда  через свой дроссельный управл емый клапан 15 и 16 соответственно при помощи выполненных в статоре 1 канавок 17 и 18 и коллекторов 8 и 9 подключены камеры 19 и 20 минимального объема. Каждый коллектор 8 и 9 канала 6 непосредственно сообщен с ближайшей камерой 19 и 20 минимального объема соответственно и посредством канавок 17 и 18 подключен к выпускной магистрали 21 через плоский золотниковый клапан 22. В последнем размещен компенсационный обратный клапан 23, открытый со стороны выпускной магистрали 21, дл  выравнивани  давлени  в камерах 5 в период холостого хода двигател .The engine contains a hollow cylindrical stator 1, in which the rotor 2 is located eccentrically, in the radial grooves 3 of which are installed the sliding blades 4, by which the cavity of the stator 1 is divided into expansion and displacement chambers 5. In the stator 1 a channel 6 is made, which is divided in the symmetry plane motor jumper 7 on two hermetic manifolds 8 and 9. Cameras 5 communicate with manifolds 8 and 9 through outlet openings 10, in which exhaust valves are installed to close the latter from the side of collectors 8 and 9 of channel 6 indoor side of the chamber 5 with non-return valves 11. The engine has a control unit 12 with a switch 13 for effecting reversal. Through the control unit 12, the working body supply line 14 passes, to which, separately through each of the throttle control valves 15 and 16, respectively, the chambers 19 and 20 of the minimum volume connected to the stator 1 are made through the grooves 17 and 18 and the collectors 8 and 9. Each manifold 8 and 9 of channel 6 is directly communicated with the nearest chamber 19 and 20 of the minimum volume, respectively, and through the grooves 17 and 18 is connected to the exhaust line 21 via a flat spool valve 22. The latter houses a compensating non-return valve 23, open from the side of the exhaust line 21, to equalize pressure in chambers 5 during engine idle.

Двигатель работает следующим образом .The engine works as follows.

При вращении ротора 2 в направлении стрелки В (фиг. I) дроссельный управл емый клапан 15 открыт, дроссельный управл емый клапан 16 закрыт, и золотниковый клапан 22 перекрывает сообщение коллектора 8 и канавки 17 статора 1 с выпускной магистралью 21. Рабочее тело через магистраль 14, клапан 15, канавку 17 и коллектор 8 поступает в камеру 19 минимального объема, заставл   вращатьс  ротор 2 в направлении стрелки В. Выпускные обратные клапаны 11 расщирительных камер 5, примыкающих к коллектору 8, при этомWhen the rotor 2 rotates in the direction of arrow B (Fig. I), the throttle control valve 15 is open, the throttle control valve 16 is closed, and the spool valve 22 blocks the communication of the collector 8 and the grooves 17 of the stator 1 with the exhaust line 21. The working fluid is through the trunk 14 , the valve 15, the groove 17 and the collector 8 enters the minimum volume chamber 19, causing the rotor 2 to rotate in the direction of the arrow B. The outlet check valves 11 of the expansion chambers 5 adjoining the collector 8, while

закрыты под действием давлени  рабочего тела в коллекторе 8, а клапаны 11 вытесни- тельных камер 5, примыкающих к коллектору 9, открыты под действием давлени  рабочего тела в этих камерах 5. В результате происходит выпуск рабочего тела из вытеснительных камер 5 через отверсти  10 в коллектор 9, сообщенный через канавку 18 и открытый золотниковый клапан 22 с выпускной магистралью 21. Изменение скорости вращени  ротора 2 осуществл ют изменением положени  дроссельного управл емого клапана 15.closed by the pressure of the working fluid in the manifold 8, and the valves 11 of the displacement chambers 5 adjacent to the collector 9 are opened by the pressure of the working fluid in these chambers 5. As a result, the working fluid is released from the displacement chambers 5 through the holes 10 into the collector 9, communicated through the groove 18 and the open spool valve 22 to the exhaust manifold 21. The change in the rotational speed of the rotor 2 is carried out by changing the position of the throttle control valve 15.

Дл  реверсировани  ротора 2 переключателем 13 закрывают дроссельный управл емый клапан 15, открывают дроссельный управл емый клапан 16 и перемещают золотниковый клапан 22 в положение, при котором он перекрывает сообщение коллектора 9 и канавки 18 статора 1 с выпускной магистралью 21. При этом рабочее тело через магистраль 14, клапан 16, канавку 18 иFor reversing the rotor 2, the switch 13 closes the throttle control valve 15, opens the throttle control valve 16 and moves the spool valve 22 to a position in which it blocks the communication of the collector 9 and the grooves 18 of the stator 1 with the exhaust line 21. At the same time, the working body through the line 14, valve 16, groove 18 and

коллектор 9 поступает в камеру 20 минимального объема, заставл   вращатьс  ротор 2 в направлении стрелки Г. Обратные клапаны 11 камер 5, примыкающих к кол- лектору 9, закрываютс , а клапаны 11 камер 5, примыкающих к коллектору 8, открываютс , и через коллектор 8, канавку 17 и открыть й золотниковый клапан 22 происходит выпуск отработанного рабочего тела в магистраль 21. Изменение скорости вращени  ротора 2 осуществл ют изменением положени  дроссельного управл ющего клапана 16.the collector 9 enters the minimum volume chamber 20, forcing the rotor 2 to rotate in the direction of arrow G. The check valves 11 of the chambers 5 adjacent to the collector 9 are closed, and the valves 11 of the chambers 5 adjacent to the collector 8 are opened and through the collector 8 , the groove 17 and open the spool valve 22 release the spent working fluid into the line 21. The change in the rotational speed of the rotor 2 is carried out by changing the position of the throttle control valve 16.

При холостом ходе двигател  оба дроссельные клапаны 15 и 16 закрыты. Рабочее тело не поступает в коллекторы 8 и 9 и в камеры 19 и 20 минимального объема. ПриWhen the engine is idling, both throttle valves 15 and 16 are closed. The working fluid does not enter the collectors 8 and 9 and into the chambers 19 and 20 of the minimum volume. With

этом золотниковый клапан 22 разобщает коллектор 8 и выпускную магистраль 21. В результате продолжающегос  вращени  ротора 2 в коллекторе 8 и в канавке 17 создаетс  разрежение, и компенсационный клапан 23 открываетс , в результате коллекторы 8 и 9 сообщаютс , и происходит выравнивание давлени  в них и в камерах 5, что предупреждает притормаживание двигател . Дл  торможени  двигателе.м, например, при вращении ротора 2 в направлении стрелки В (фиг. 1) плавно перемещают плоский золотниковый клапан 22, в результате чего в коллекторе 8 и в расширительных камерах 5 снижаетс  давление за счет частичного стравливани  рабочего тела в выпускную магистраль 21, а в коллекторе 9 повыщаетс In this way, the spool valve 22 separates the manifold 8 and the exhaust manifold 21. As a result of the continued rotation of the rotor 2, a vacuum is created in the manifold 8 and in the groove 17, and the compensation valve 23 opens, as a result, the collectors 8 and 9 communicate, and chambers 5, which prevents engine braking. For engine braking, for example, when the rotor 2 rotates in the direction of arrow B (Fig. 1), the flat spool valve 22 smoothly moves, as a result of which pressure is reduced in the manifold 8 and in the expansion chambers 5 due to partial bleeding of the working fluid to the exhaust line 21, and in collector 9 rises

давление, что преп тствует выпуску рабочего тела из вытеснительных камер 5 в коллектор 9 и создает тормоз щий момент на роторе 2.pressure, which prevents the release of the working fluid from the pressure chambers 5 into the manifold 9 and creates a braking torque on the rotor 2.

Таким образом, возможно регулируемое вращение ротора 2 двигател  как в пр мом, так и в обратном направлени х, холостой ход без притормаживани  ротора 2 создаваемым перепадом давлений и без использовани  муфты сцеплени , а также эффективное торможение двигателем. Отсутствие эластичных диафрагм, установленных в известном двигателе дл  управлени  выпускными клапанами, позвол ет использовать рабочее тело с повышенными температурой и химической активностью и обеспечивает повышение надежности двигател .Thus, it is possible to control the rotation of the rotor 2 of the engine in both forward and reverse directions, idling without braking the rotor 2 by the created pressure differential and without using the clutch, as well as effective braking by the engine. The absence of elastic diaphragms installed in a known engine for controlling exhaust valves allows the use of a working fluid with elevated temperature and chemical activity and provides an increase in the reliability of the engine.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Реверсивный роторный двигатель, содер- жаш,ий полый цилиндрический статор с каналом , эксцентрично расположенный в статоре ротор, в радиальных пазах которого установлены выдвижные лопасти, которыми полость статора разделена на расширитель- но-вытеснительные камеры, сообщенные с каналом через выпускные отверсти , выпускA reversible rotary engine, containing a hollow cylindrical stator with a channel, an eccentric rotor located in the stator, in the radial grooves of which retractable blades are installed, by which the stator cavity is divided into expansion and displacement chambers connected to the channel through outlets, exhaust ные клапаны дл  перекрыти  последних со стороны канала, магистраль подачи рабочего тела, к которой раздельно кажда  через свой управл емый клапан подключены камеры минимального объема, и соединенную с каналом выпускную магистраль, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и надежности, статор снабжен размещенной в плоскости симметрии двигател  перемычкой, раздел ющей канал на два герметичных коллектора, каждый из которых непосредственно сообщен с ближайшей камерой минимального объема, раздельно подключен к магистрали подачи рабочего тела через один из управл емых клапанов и к выпускной магистрали - через дополнительно установленный золотниковый клапан с размещенный в последнем компенсационным обратным клапаном, открытым со стороны выпускной .магистрали, дл  выравнивани  давлени  в камерах в период холостого хода, а выпускные клапаны выполнены в виде открытых со стороны камер обратных клапанов.valves for shutting off the latter from the side of the channel, a supply line for the working fluid to which each chamber has a minimum volume connected through its controlled valve, and an outlet line connected to the channel, characterized in that the stator is provided with a placed in the plane of symmetry of the engine, a jumper dividing the channel into two hermetic manifolds, each of which is directly connected to the nearest chamber of the minimum volume, is separately connected to the main line supplying the working fluid through one of the controlled valves and to the exhaust line through an additionally installed spool valve with a compensation valve placed in the last open side of the exhaust line to equalize the pressure in the chambers during idling, and the exhaust valves are in the form of open from the side of the camera check valves. 6,86.8 2121 1212 Фиг. 2FIG. 2 Составитель Л. ТугаревCompiled by L. Tugarev Редактор А. СабоТехред И. ВересКорректор О. Лугова Editor A. SaboTechred I. VeresKorrektor O. Lugova Заказ 746/34Тираж-1.82ПодписноеOrder 746/34 Circulation-1.82 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийVNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Москва, Ж--35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4113035, Moscow, F - 35, Raushsk nab. 4/5 Production and printing company, Uzhgorod, ul. Project, 4 ФигАFig