WO2013022373A1 - Двигатель гидравлический радиальный - Google Patents

Двигатель гидравлический радиальный Download PDF

Info

Publication number
WO2013022373A1
WO2013022373A1 PCT/RU2012/000043 RU2012000043W WO2013022373A1 WO 2013022373 A1 WO2013022373 A1 WO 2013022373A1 RU 2012000043 W RU2012000043 W RU 2012000043W WO 2013022373 A1 WO2013022373 A1 WO 2013022373A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotors
cylinders
pistons
rotation
oil
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Талгат Хайдарович ГАРИПОВ
Original Assignee
Garipov Talgat Haidarovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garipov Talgat Haidarovich filed Critical Garipov Talgat Haidarovich
Publication of WO2013022373A1 publication Critical patent/WO2013022373A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403—Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0406—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/047—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders
    • F03C1/0472—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders with cam-actuated distribution members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/10—Alleged perpetua mobilia

Definitions

  • the invention relates to the field of engine engineering, in particular, can be used as an engine.
  • the disadvantages of the known radial-piston hydraulic motors include the fact that they can receive the work of rotation of the power shaft only due to the operation of the pump, which is an external source of pressure of the liquid (oil).
  • the closest in technical essence to the claimed invention relates to a symmetrical mechanical engine containing a housing, three disks representing the rotor, in which the drive disk is installed at an angle to the two disks and is located between them.
  • the driven disk has a power shaft brought out.
  • the drive disk has radial channels and cylinders connected to them, which are connected to automatically open drain holes.
  • Pistons are placed in the cylinders. Pistons use pushers to interact with the discs.
  • Radial channels are combined by a common channel made in the shaft of the drive disk, the entrance to which is through the throttle chamber.
  • the cavities and channels are filled with liquid oil, a working fluid. Useful work in a hydraulic radial engine is performed when the discs rotate, creating oil circulation in the working cavities.
  • the technical results of the claimed invention are aimed at creating a hydraulic radial engine, the mechanical equilibrium of which will be in a state of unstable equilibrium, in which the resulting centrifugal inertia force of the liquid working fluid will be used; in which a symmetrical cylindrical work surface will be used; in which several rotors having radial channels connected to the cylinders will be mounted on the shaft; in which the interaction of the pistons with the working surface will be carried out by the rollers mounted on the pistons; which will use an automatic device for distributing the supply of liquid working fluid; in which the engine speed will be regulated.
  • the hydraulic radial engine the mechanical equilibrium of which is in a state of unstable equilibrium, contains a hollow sealed housing; a rotor in which radial channels and cylinders are made; pistons and a shaft mounted on the rotor having a common channel, characterized in that on two opposite walls of the hollow housing, in the direction of the longitudinal axis of the housing, bearing housings with through holes are made, the rotation axes of which are coaxial, and on the inner surface of the housing located between the walls of the housing, made symmetrical profile cylindrical work surface, which contains or two halves of an elliptical surface cut along the plane of the minor axis, or two sectors of halves of a round surface, for which the edges 5 are connected by corresponding connecting planes, or three or more sectors of round surfaces, the edges of which are connected by connecting planes corresponding to a set of sectors of round surfaces, and each a set of identical sectors of round surfaces forms, upon their conditional joining, a round cylinder, with half of the elli
  • 100 rotor rotation is attached to the pipeline, connected to the outlet from the throttle valve, controlled by a lever, in its volume, the throttle chamber, the inlet of which is connected to a fluid collector located in the body volume and filled with a liquid working fluid, and to the end surfaces of the rotors, by common with rotors, the axes of rotation are pressed with spacers
  • each washer on the diameter on which the drain holes are located in the rotors is made as part of the ring of the same diameter equal and evenly distributed around the circumference drain slots of variable width, length
  • the washers are installed so that the beginning of the drain slots in the direction of continuation of which the rotor rotates, they passed at the corresponding working surface along a conditional plane belonging to the middle or elliptical surface, or to the sector of the round surface and the axis of rotation of the rotors, along which the beginning of the gaps between the windows of the distribution pipe also pass, while the drain slots of the washers are turned towards the rotation of the rotors by the lead angle.
  • FIG. 1 shows a hydraulic radial engine in the context, in which one of the working surface options is used, where a is the angle of interaction of the forces of the piston vectors F N and the component F N (normal), R N is the reaction force vector, F C K is the rolling force vector, co and sorol - the direction of rotation of the rotors and rollers.
  • FIG. 2 shows a section along AA of a hydraulic radial engine.
  • Fig. 3 and 4 depict variants of other possible schemes of working surfaces in hydraulic radial engines.
  • the hydraulic radial engine (see Fig. 1, 2, 3 and 4), then the radial engine, is an open mechanical system.
  • the mechanical equilibrium of a radial engine is in a state of unstable equilibrium.
  • the hollow body 1 of the radial engine is made of metal and forms a sealed volume.
  • bearing housings 2 On two opposite walls of the housing 1 are made bearing housings 2 with central through holes. The axis of rotation of the housing 2 of the bearings 2 are aligned (coaxial).
  • the hollow body is located between the walls of the housing, and its inner surface is the working surface 3, which is made in the form of a symmetrical profile straight cylindrical
  • the axis of symmetry of the working surface is aligned with the axis of rotation of the bearing housings.
  • the working surface 3 contains, for example, either two halves of the elliptical surface, which are obtained by cutting the elliptical surface along the plane of the minor axis, or two sectors of the halves of the round surface. At the same time, forming a working surface 3, two halves or
  • the ratio of the minor axis to the major axis can be, for example, 0.86 ... 0.9.
  • the working surface 3 can be formed of three or more
  • the distance from the edge of the elliptical surface or from the edge of any circular surface to the plane passing through the middle of the connecting plane and the axis of symmetry of the working surface is an eccentricity (E) for this working surface 3.
  • Eccentricity is part of the body. It increases the scan length of the working surface 3.
  • the surface forms equal sections of the ramp 4 and the elevation 5 for the rolling body.
  • the ramp 4 is the part of the elliptical or circular surface that, when it is run, is removed from the axis of symmetry of the working surface.
  • Rise section 5 is a part of an elliptical or circular surface, which, when run in, approaches the axis of symmetry of the working surface. In the volume of working
  • the rotors 6 are made in the form of flat round disks of light and durable material. The ends of the rotors are parallel, and their diameter is given taking into account the diameter work surface.
  • Rotors have a flywheel mass.
  • the rotors 6 are mounted on the shaft along a axis of rotation common to the shaft (coaxial), and comprise a single unit with the shaft.
  • the rotors are spaced apart at a distance that is determined structurally.
  • a shaft with rotors 6 is mounted by bearings into the bearing housings 2.
  • One end of the shaft, which is power, is led out of the housing 1 through the bearing housing and closed by a bearing cover with a central hole.
  • a conditional central plane which
  • I Q is parallel to the ends of the rotors, radial directions are made from the beginning of the periphery of the rotors to the center of the rotors, for example, sixteen identical cylinders 7.
  • the 1 cylinders 7 in the rotors 6 are uniformly distributed around the circumference.
  • the cylinders 7 have a predetermined length, which takes into account the length of the piston 8 placed in the cylinder and the length of the maximum distance of the working surface 3 from
  • the cylinders 7 in cross section represent rectangles.
  • the large sides of the cylinders are perpendicular to the ends of the rotors 6.
  • the number of cylinders 7 made in one rotor 6 is equal to the number of cylinders 7 made in another rotor.
  • Through the ends of the rotors through holes 90 made in the body of the rotors exit from the cylinders through the rotors body 9 and are directed with an inclination towards the periphery of the rotors along the longitudinal plane of symmetry of the cylinders. Drain holes 9 connect the volumes of the cylinders 7 with the volume of the housing 1.
  • the same pistons 8, placed in the cylinders 7, have a length that corresponds, for example, to the length of the cylinders.
  • Pistons 8 are made in the form of a parallelepiped of lightweight and durable material.
  • the cross section of the piston corresponds to the cross section of the cylinder, so the pistons in them are movable.
  • the length of the slot in the pistons 8 is equal to the stroke of the pistons in the cylinders, and its width is equal to the diameter of the drain hole 9.
  • the drain holes 9 made in the rotors 6 are located on the diameter of the rotor, which
  • the closed volumes of the cylinders of each rotor include the same radial channels 14 made in the body of the rotors 6 along a plane parallel to the ends of the rotor as holes directed along the radii of the rotors.
  • the radial channels 14 in the cross section are in the form of a rectangle, in which the larger sides are the depth of the channels, and the smaller sides are their
  • the sides of the depth of the radial channels are directed perpendicular to the ends of the rotors, and they are equal to the large sides of the cylinders. Radial channels are made narrow, for example, so the transverse channel area is less than the bottom area of the piston 8.
  • the radial channels 14 exit from the common channel 15, which is made in the form of a blind, through hole in the rotor shaft body along its axis
  • the entrance to the common channel 15 is located at the end of the shaft (see Fig. 2, the entrance is on the left).
  • the diameter of the common channel 15 is selected so that the openings of the radial channels 14 coming out of the common channel are tight, but do not touch each other.
  • a round distribution pipe 16 with thin walls is introduced into the common channel 15.
  • the distribution pipe 16 is closed on one side by a plug, on the axis of rotation of which a support axis 17 is made, which is included in the shaft support.
  • the distribution pipe 16 is directed open side to the entrance to the common channel.
  • the ending the distribution pipe 16 is located in front of the blades 18, which are installed in a common channel 15, on its side surface. Outside surface
  • each rotor 6 uniform rectangular through windows 19 are made uniformly distributed around the circumference, forming circular rows of windows. In a circular arc, the length of each window 19 is equal to the length of the gaps between the windows, and the heights of the windows 19 are equal to the height
  • the number of windows in each row of windows is equal to either two if the working surface has two connecting planes, or for example, three if the working surface has three connecting planes. In this case, the beginning of windows in each row of windows starts from a common plane passing through the axis of rotation of the distribution pipe. Distance along the length of the distribution pipe
  • a rod 20 is directed coaxially with the axis of rotation of the distribution pipe 20.
  • the shaft end rotors and, accordingly, the bearing housing 2 are closed by the inlet cover 50 21.
  • the inlet cover 21 contains a flange with a central through hole, the diameter of which is equal to the diameter of the common channel.
  • An annular groove is made in the body of the flange of the inlet cover at a diameter corresponding to the width of the ring of the shaft end surface. In the annular groove installed cuff 22, the seal.
  • a cyclone vessel 23 is attached coaxially with the axis of rotation of the inlet cover to the inlet cover, which is free from the side of the installed sleeve 22, forming a single unit 55.
  • the cyclone container 23 is a hollow cylinder closed by the bottom.
  • the inlet cover 21, having a cyclone tank 23, is attached to the bearing housing 2. As a result, the connecting end surface of the inlet cover is in contact with the sleeve 22 with the end face of the rotor shaft, ensuring the tightness of the volume of the common channel
  • the distribution pipe 16 is mounted coaxially with its axis of rotation using the rod 20.
  • the distribution pipe is mounted so that the gaps between the windows of the distribution pipe passed along a conventional plane, which is combined in the corresponding working surface with
  • a pipe is attached, the transverse area of which corresponds to the total area of the exits of the radial channels.
  • Pipe pipeline connected to the outlet of the throttle chamber 24.
  • a lever-controlled throttle valve 25 is installed, designed to change the hydraulic resistance of the passing
  • the entrance to the throttle chamber is connected to the pipeline, which is connected to the oil collector 26, located in the volume of the housing.
  • the volume of the oil sump communicates with the working surface 3 through the through slots made in the working surface between the rotors 6, and through the gaps with the stacks of the housing. Moreover, to both end surfaces of all rotors 6, in common with
  • Washers 27 have axial mobility.
  • the washers 27 are protected from rotation along the axis of rotation with, for example, four stops 28 mounted on the washers and protruding beyond the diameter of the washer. Washers 27 are inserted into the recesses of the working surface of the housing. Washers 27
  • the drain slots 30 first expand to the size of the drain hole, and then taper to the initial size.
  • the drain slots 30 are on the diameter on which the drain holes 9 are located in the rotors 6.
  • Number the drain slots 30 in each washer 27 are equal to the number of windows 19 made in the distribution pipe 16.
  • the washers 27 are installed so that the beginning of their drain slots 30, in the direction of continuation of which the working rotation of the rotors is carried out, passes along a conditional plane that is aligned in the corresponding working surface with a plane belonging to the middle or elliptical surface 0, or a circular surface and the axis of rotation of the rotors. Then, the drain slots 30 of all washers are rotated in the direction of rotation of the rotor by an advance angle.
  • the lead angle is a limit of 3 ° to 5 °, and is designed to increase engine efficiency.
  • On the housing 1 made supports.
  • the sump 26 is filled to the level of the beginning of the contact of the rollers 12 with liquid5 oil having an increased weight, minimal surface tension and low volatility.
  • Oil in a running radial engine is a working fluid, the presence of which, when a fluid pressure is created by the centrifugal inertia force of the oil in a certain place, displays this engine as a mechanical device from a stable state to an excited (excitational) state.
  • the radial engine is supplied with a starter and a battery.
  • the operation of the hydraulic radial engine is as follows. See the drawings.
  • the radial working fluid liquid oil, liquid, hereinafter referred to as oil
  • the throttle valve 25 opens, and the battery is supplied with electric power to the starter.
  • the starter engages with the motor shaft and rotates the shaft with rotors 6 at an operating speed (see drawing, Fig. 1, counterclockwise).
  • 365 rotors of oil can be represented as moving columns of oil. Therefore, when the rotors rotate in the radial channels 14, directed to the sections of the ramp 4 along the radius of the rotors, centrifugal inertia forces of the oil columns ( ⁇ ) arise, which act on the oil enclosed in the radial channels. That is, the layers of oil that are at the entrance to the cylinders are compressed, as the lower layer at
  • the rolling force vectors (FCK) directed along the ramp 4 appear as the sum of the vectors (F N ) and (F N ).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области двигателестроения. Двигатель гидравлический радиальный (см. фиг. 1) содержит корпус (1), в котором сделана рабочая поверхность (3), составленная через эксцентриситет, например, из двух половин круглых поверхностей, образующих участки ската (4) и подъёма (5). В объём корпуса установлен вал, на котором крепятся роторы (6). По центру вала сделан общий канал (15), из которого выходят сделанные в теле роторов радиальные каналы (14), входящие в цилиндры (7), имеющие сливные отверстия (9). В цилиндрах находятся поршни (8), в которых сделаны прорези (13). В общем канале установлена распределительная труба (16), имеющая окна (19), которые на участках скатов открыты для радиальных каналов. К торцам роторов прижаты шайбы (27), имеющие сливные прорези (30), с которыми на участках подъёмов сливные отверстия совмещаются, для сброса масла. Циркуляционньш контур заполнен маслом. Когда роторы вращаются, в радиальных каналах возникает центробежная сила инерции масла, повышающая давление масла в цилиндрах. В результате силы давления поршней, направленные под углом на поверхности скатов, давят на закреплённые на поршнях ролики (12), вызьшая их ускоренное вращение. А ролики, вращая роторы, вращают вал двигателя непрерывно.

Description

Двигатель гидравлический радиальный.
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, может использоваться в качестве двигателя.
Известны радиально-поршневые гидравлические двигатели, содержащие корпус, ротор, имеющий радиально расположенные цилиндры; поршни; направляющие статора, распределительное устройство и вал, имеющий отверстие через которое проходит жидкость (см. авт. свид. СССР JSTs 160654 от 31.01.1964. МПК F 03 С 1/04).
К недостаткам известных радиально-порпшевых гидравлических двигателей относится то, что на них можно получать работу вращения силового вала только за счёт работы насоса, являющегося внешним источником давления жидкости (масла).
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению относится механический двигатель симметричный, содержащий корпус, три диска, представляющих ротор, в котором ведущий диск установлен под углом к двум дискам и находится между ними. Ведомый диск имеет выведенный наружу силовой вал. Ведущий диск имеет радиальные каналы и соединённые с ними цилиндры, которые соединены с открывающимися автоматически сливными отверстиями. В цилиндры помещены поршни. Поршни с помощью толкателей взаимодействуют с дисками. Радиальные каналы объединены сделанным в вале ведущего диска общим каналом, вход в который осуществляется через дроссельную камеру. Полости и каналы заполнены жидким маслом, рабочим телом. Полезная работа в двигателе гидравлическом радиальном производится при вращении дисков, создающих циркуляцию масла в рабочих полостях. При этом возникающие центробежные силы инерции подвижного в радиальных каналах масла создают на периферии каналов давление масла на поршни, когда их отверстия выхода закрыты. Созданное давление масла выдвигает поршни из цилиндров, и силы давления поршней, действуя на наклон дисков типа ската, распирают их, вызывая вращение дисков. Вращение дисков увеличивает действие центробежных сил инерции масла. На наклонах дисков типа подъёма масло сливается через сливные отверстия из цилиндров. Работа перемещения поршней переходит во внешнюю среду в виде вращения вала (см. патент RU Ш 2296880 от 14.08.2005. МПК F 03 С 1/06).
К недостаткам механического двигателя симметричного относится то, что на нём нельзя повысить количество оборотов вала или создать большой крутящий момент на вале, из-за возможного перекоса поршней в цилиндрах.
Технические результаты заявленного изобретения направлены на создание двигателя гидравлического радиального, механическое равновесие которого будет находиться в состоянии неустойчивого равновесия, в котором будет использоваться возникающая центробежная сила инерции жидкого рабочего тела; в котором будет применяться симметричная цилиндрическая рабочая поверхность; в котором будут установлены на вал несколько роторов, имеющих радиальные каналы, соединённые с цилиндрами; в котором взаимодействие поршней с рабочей поверхностью будут осуществлять установленные на поршни ролики; в котором будет применяться автоматическое устройство распределения подачи жидкого рабочего тела; в котором будет регулироваться число оборотов двигателя.
Указанные технические результаты достигаются тем, что двигатель гидравлический радиальньш, механическое равновесие у которого находится в состоянии неустойчивого равновесия, содержит полый герметичный корпус; ротор, в котором сделаны радиальные каналы и цилиндры; поршни и закреплённый на роторе вал, имеющий общий канал, отличается тем, что на двух противоположных стенках полого корпуса, в направлении продольной оси корпуса сделаны корпусы подшипников со сквозными отверстиями, оси вращения которых соосны, а на внутренней поверхности корпуса, размещённой между стенок корпуса, сделана симметричная профильная цилиндрическая рабочая поверхность, которая содержит или две половины эллиптической поверхности, разрезанных по плоскости малой полуоси, или два сектора из половин круглой поверхности, у которых кромки5 соединены соответствующими соединительными плоскостями, или три и более секторов круглых поверхностей, кромки у которых соединены соответствующими набору секторов круглых поверхностей соединительными плоскостями, а каждый набор из одинаковых секторов круглых поверхностей образует при их условной стыковке круглый цилиндр, при этом и половины эллиптических поверхностей, и0 секторы круглых поверхностей в соответствующей рабочей поверхности, образуют для обкатывающего тела свои одинаковые участки ската и подъёма, а в объём рабочей поверхности, соосно её центральной оси симметрии введены не менее двух роторов, сделанных в виде круглых плоских дисков, расположенных на расстоянии друг от друга и установленных на вал, у которого ось вращения соосна с осью5 вращения роторов, а сам вал с помощью подшипников крепится в корпусы подшипников, и один конец вала выведен наружу корпуса, при этом в теле роторов от начала периферии роторов к центру сделаны в направлении радиусов роторов равномерно распределённые по окружности прямоугольные в сечениях цилиндры, имеющие выходящие из них на одну и на другую торцевые плоскости роторов и наклонённые в сторону периферии роторов сливные отверстия, а в цилиндры роторов помещены сделанные в виде параллелепипедов поршни, у которых на выдвигаемое из цилиндров дно установлены с помощью опорных осей ролики, плоскость вращения у которых параллельна плоскости вращения роторов, к тому же в каждом поршне, в направлении от тыльного дна поршня по плоскости, которая5 перпендикулярна к торцам роторов и симметрична продольной плоскости симметрии поршня и сливных отверстий цилиндров, сделана сквозная прорезь, равная рабочему ходу поршней в цилиндрах, а шириной равная диаметру сливного отверстия, при этом сливные отверстия находятся в роторе на диаметре, который пересекается с окончаниями длины прорезей в поршнях, когда поршни находятся вQ задвинутом в цилиндры положении, а в замкнутые объёмы цилиндров входят сделанные в теле роторов и направленные по радиусам роторов прямоугольные в сечениях радиальные каналы, выходящие из расположенного по оси вращения вала общего канала, сделанного в теле вала в виде глухого круглого отверстия, в объём которого установлена с минимальным зазором со стенкой общего канала 85 закреплённая к крышке входа распределительная труба, имеющая сделанные на её длине для каждого ротора кольцевые ряды равномерно распределённых по окружности одинаковых прямоугольных окон, количество которых в каждом ряде окон равно количеству соединительных плоскостей в соответствующей рабочей поверхности, а начала окон у каждого ряда окон начинается от общей плоскости, 90 проходящей через ось вращения распределительной трубы, к тому же распределительная труба, закрытая заглушкой с одной стороны, направлена открытой стороной на вход общего канала и установлена так, что окна, длины у которых по дуге окружности равны длине промежутков между ними, а высоты равны высоте стороны радиального канала, находятся напротив выходов 95 радиальных каналов, при этом общий канал, выходящий на свободный торец вала, закрыт крышкой входа, которая с помощью установленного на ней уплотнения контактирует со свободным торцом вала и обеспечивает герметичность общего канала и сообщающейся с ним закреплённой на крышке входа по общей оси вращения циклонной ёмкости, к которой по касательной, в направлении рабочего
100 вращения ротора крепится трубопровод, соединённый с выходом из имеющей в своём объёме дроссельную заслонку, управляемую рычагом, дроссельной камеры, вход в которую соединён со сборником жидкости, расположенным в объёме корпуса и наполненным жидким рабочим телом, при этом к торцевым поверхностям роторов, по общей с роторами оси вращения прижимаются с помощью распорных
105 пружин круглые, типа колец, шайбы, установленные с осевой подвижностью на упоры, сделанные на шайбах по размеру выточек в рабочей поверхности, к тому же в каждой шайбе на диаметре, на котором в роторах расположены сливные отверстия, сделаны в виде части кольца этого же диаметра равные и равномерно распределённые по окружности сливные прорези переменной ширины, длины
ПО которых по дуге окружности равны промежуткам между ними, а количество сливных прорезей равно количеству окон, сделанных в распределительной трубе, при этом шайбы устанавливаются так, чтобы начала сливных прорезей, в направлении продолжения которых вращается ротор, проходили у соответствующей рабочей поверхности по условной плоскости, принадлежащей середине или эллиптической поверхности, или сектору круглой поверхности и оси вращения роторов, по которой проходят также начала промежутков между окнами распределительной трубы, при этом сливные прорези шайб повёрнуты навстречу вращению роторов на угол опережения.
Технические результаты, достигаемые при использовании заявленного изобретения на двигатель гидравлический радиальный, позволяют ему за счёт применения нескольких роторов, установленных на одной оси вала, за счёт радиального расположения цилиндров на роторах, за счёт применения рабочей поверхности, содержащей равные участки ската и подъёма, за счёт применения установленных на поршни роликов и за счёт опережения начала действия сливных прорезей реализовать заявленное изобретение и получать, используя профиль рабочей поверхности, работу перемещения поршней в цилиндрах от сил инерции рабочего тела, которая передаётся во внешнюю среду в виде вращения вала.
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей. На чертеже фиг. 1 изображён двигатель гидравлический радиальный в разрезе, в котором используется один из вариантов рабочей поверхности, где а— угол взаимодействия сил векторов поршня FN и составляющей FN (нормаль), RN - вектор силы реакции, FCK- вектор скатывающей силы, со и сорол- направление вращения роторов и роликов. На чертеже, фиг. 2 изображён разрез по А-А двигателя гидравлического радиального. На чертеже, фиг.З и 4 изображены варианты других возможных схем рабочих поверхностей в двигателях гидравлических радиальных.
Двигатель гидравлический радиальный (см. фиг. 1, 2, 3 и 4), далее двигатель радиальный, представляет незамкнутую механическую систему. Механическое равновесие у двигателя радиального находится в состоянии неустойчивого равновесия. Полый корпус 1 двигателя радиального сделан из металла и образует герметичный объём. На двух противоположных стенках корпуса 1 сделаны корпусы подшипников 2 с центральными сквозными отверстиями. Оси вращения корпусов подщипников 2 совмещаются (соосны). Полая часть корпуса расположена между стенок корпуса, а её внутренняя поверхность является рабочей поверхностью 3, которая сделана в виде симметричной профильной прямой цилиндрической
145 поверхности. Ось симметрии рабочей поверхности совмещена с осью вращения корпусов подшипников. Рабочая поверхность 3 содержит, например, или две половины эллиптической поверхности, которые получаются при разрезании эллиптической поверхности по плоскости малой полуоси, или два сектора половин круглой поверхности. При этом, образуя рабочую поверхность 3, две половины или
150 эллиптической, или круглой поверхностей располагаются противоположно и соединяются кромками встык с соответствующими соединительными одинаковыми плоскостями, типа прямоугольника (см. фиг.1). При построении эллиптической поверхности отношение малой полуоси к большой полуоси может быть, например, 0,86...0,9. Также рабочая поверхность 3 может быть образована из трёх и более
155 секторов круглых поверхностей, одинаковые наборы из которых при их условной стыковке образуют круглый цилиндр. В этом случае, например, набор из трёх секторов круглой поверхности располагается на заданном контуре. Затем эти круглые поверхности соединяются кромками встык с тремя одинаковыми соединительными плоскостями, типа прямоугольника (см. фиг. 3, вариант П). При
160 этом в° всех случаях расстояние от кромки эллиптической поверхности или от кромки любой круглой поверхности до плоскости, проходящей через середину соединительной плоскости и ось симметрии рабочей поверхности, является для данной рабочей поверхности 3 эксцентриситетом (Е). Эксцентриситет является частью корпуса. Он увеличивает длину развёртки рабочей поверхности 3. Рабочая
165 поверхность образует для обкатывающего тела равные между собой участки ската 4 и подъёма 5. Участок ската 4 - это часть эллиптической или круглой поверхности, которая при её обкатке удаляется от оси симметрии рабочей поверхности. Участок подъёма 5 - это часть эллиптической или круглой поверхности, которая при её обкатке приближается к оси симметрии рабочей поверхности. В объём рабочей
17Q поверхности 3, по её центральной оси вращения введены, например, два одинаковых ротора 6. Роторы 6 сделаны в виде плоских круглых дисков из лёгкого и прочного материала. Торцы роторов параллельны, а диаметр их задан с учётом диаметра рабочей поверхности. Роторы имеют маховую массу. Роторы 6 установлены на вал по общей с валом оси вращения (соосно), и составляют с валом единое целое.
175 Роторы расположены друг от друга на расстоянии, которое определяется конструктивно. Вал с роторами 6 крепится с помощью подшипников в корпусы подшипников 2. Один конец вала, являющийся силовым, выведен через корпус подшипников наружу корпуса 1 и закрыт крышкой подшипников с центральным отверстием. В теле роторов, по условной центральной плоскости, которая
I Q параллельна торцам роторов, сделаны направленные по радиусам от начала периферии роторов к центру роторов, например, шестнадцать одинаковых цилиндров 7. 1дилиндры 7 в роторах 6 равномерно распределены по окружности. Цилиндры 7 имеют заданную длину, которая учитывает длину помещённого в цилиндр поршня 8 и длину максимального удаления рабочей поверхности 3 от
1 85 поверхности обода ротора. 1 илиндры 7 в поперечном сечении представляют прямоугольники. Большие стороны цилиндров расположены перпендикулярно к торцам роторов 6. Количество цилиндров 7, сделанных в одном роторе 6, равно количеству цилиндров 7, сделанных в другом роторе. Из цилиндров на один и на другой торцы роторов выходят сделанные в теле роторов сквозные сливные 90 отверстия 9, направленные с наклон в сторону периферии роторов по продольной плоскости симметрии цилиндров. Сливные отверстия 9 соединяют объёмы цилиндров 7 с объёмом корпуса 1. Одинаковые поршни 8, помещённые в цилиндры 7, имеют длину, которая соответствует, например, длине цилиндров. Поршни 8 сделаны в виде параллелепипеда из лёгкого и прочного материала. Поперечное
195 сечение поршня соответствует поперечному сечению цилиндра, поэтому поршни в них подвижны. На дно каждого выдвигающегося из цилиндра 7 поршня крепятся симметрично длинной оси поршня, например, по две траверсы 10. На траверсы устанавливаются опорные оси И, на которые между траверс 10 крепятся одинаковые ролики 12. Плоскости вращения роликов 12 должны быть параллельны
200 плоскости вращения роторов 6. При вращении роторов 6 поршни за счёт действия на них центробежной (нормальной) силы инерции будут прижиматься к рабочей поверхности 3. Поэтому, прокатываясь на роликах по рабочим поверхностям 3, поршни 8 роторов будут перемещаться в цилиндрах возвратно-поступательно на длину рабочего хода поршней. При этом в поршнях 8 от свободного, от тыльного
205 дна поршней, симметрично продольной плоскости симметрии поршня, которая перпендикулярна к торцам роторов, сделаны одинаковые сквозные прорези 13, выходящие на обе стороны поршней. Длина прорези в поршнях 8 равна рабочему ходу поршней в цилиндрах, а ширина её равна диаметру сливного отверстия 9. Сделанные в роторах 6 сливные отверстия 9 находятся на диаметре ротора, который
210 пересекается с окончаниями длины прорезей в поршнях, но в том случае, когда поршни 8 находится в задвинутом в цилиндры 7 рабочем положении. А если поршни 8 находятся в выдвинутом из цилиндров положении, то сливные отверстия 9 будут находиться перед тыльным дном поршней, перед началами прорезей. Значит, при перемещении поршней в цилиндрах прорези 13 тоже будут перемещаться вдоль
215 сливных отверстий 9. В замкнутые объёмы цилиндров каждого ротора входят сделанные в теле роторов 6 по плоскости, параллельной торцам ротора, одинаковые радиальные каналы 14 как отверстия, направленные по радиусам роторов. Радиальные каналы 14 в поперечном сечении имеют форму прямоугольника, в которых большие стороны - это глубина каналов, а меньшие стороны - это их
220 ширина. Стороны глубины радиальных каналов направлены перпендикулярно к торцам роторов, и они равны большим сторонам цилиндров. Радиальные каналы сделаны, например, узкими, поэтому поперечная площадь канала меньше площади дна поршня 8. Радиальные каналы 14 выходят из общего канала 15, который сделан в виде глухого, несквозного круглого отверстия в теле вала роторов, по его оси
225 вращения, на глубину, которая учитывает расположение роторов 6. Вход в общий канал 15 находится на торце вала (см. фиг. 2, вход слева). Диаметр общего канала 15 выбирается таким, чтобы выходящие из общего канала отверстия радиальных каналов 14 располагались плотно, но не касались друг друга. В общий канал 15 вводится круглая распределительная труба 16 с тонкими стенками.
230 Распределительная труба 16 закрыта с одной стороны заглушкой, на оси вращения которой сделана опорная ось 17, входящая в опору вала. Распределительная труба 16 направлена открытой стороной на вход в общий канал. Окончание распределительной трубы 16 находится перед лопатками 18, которые установлены в общем канале 15, на его боковой поверхности. Наружная поверхность
235 распределительной трубы образует с поверхностью общего канала минимальный круговой зазор. В распределительной трубе 16 для каждого ротора 6 сделаны равномерно распределённые по окружности одинаковые прямоугольные сквозные окна 19, образующие кольцевые ряды окон. По дуге окружности длина каждого окна 19 равна длине промежутков между окнами, а высоты окон 19 равны высоте
240 стороны радиального канала. Количество окон в каждом ряде окон равно или двум, если рабочая поверхность имеет две соединительные плоскости, или например, трём, если рабочая поверхность имеет три соединительные плоскости. При этом начала окон у каждого ряда окон начинается от общей плоскости, проходящей через ось вращения распределительной трубы. По длине распределительной трубы расстояние
245 между окнами 19 соответствует расстояниям между роторами 6, поэтому окна 19 расположены перед выходами радиальных каналов 14. К распределительной трубе 16 с помощью стоек, не закрьгваюших вход в её объём, крепится соосно с осью вращения распределительной трубы направленный от трубы стержень 20. Торец вала роторов и соответственно корпус подшипников 2 закрываются крышкой входа 50 21. Крышка входа 21 содержит фланец с центральным сквозным отверстием, диаметр которого равен диаметру общего канала. В теле фланца крышки входа на диаметре, соответствующем ширине кольца торцевой поверхности вала, сделан кольцевой паз. В кольцевой паз установлена манжета 22, уплотнение. К крышке входа, со свободной от установленной манжеты 22 стороны, образуя единое целое, 55 крепится соосно с осью вращения крышки входа циклонная ёмкость 23. Циклонная ёмкость 23 представляет полый цилиндр, закрытый дном. Крышка входа 21, имеющая циклонную ёмкость 23, крепится к корпусу подшипников 2. В результате соединительная торцевая поверхность крышки входа контактирует с помощью манжеты 22 с торцом вала ротора, обеспечивая герметичность объёма общего канала
260 15 и соединённого с ним объёма циклонной ёмкости. К дну циклонной ёмкости как к крышке входа 21, соосно с её осью вращения крепится с помощью стержня 20 распределительная труба 16. Распределительная труба крепится так, чтобы начала промежутков между окнами распределительной трубы проходили по условной плоскости, которая совмещается в соответствующей рабочей поверхности с
265 плоскостью, принадлежащей середине или эллиптической поверхности, или круглой поверхности, и с осью вращения роторов, а промежутки между окном распределительной трубы уходили в сторону рабочего вращения роторов (см. фиг. 1 , роторы 6 вращаются против часовой стрелки). Чтобы обеспечить работу циклонной ёмкости 23, в её объём по касательной в направлении рабочего вращения ротора
270 крепится труба, поперечная площадь у которой соответствует общей площади выходов радиальных каналов. Труба, трубопровод соединён с выходом из дроссельной камеры 24. В объёме полой герметичной дроссельной камеры 24 установлена управляемая с помощью рычага дроссельная заслонка 25, предназначенная для изменения гидравлического сопротивления проходящего
275 потока жидкости, масла. Вход в дроссельную камеру соединён с трубопроводом, который соединён с маслосборником 26, расположенным в объёме корпуса. Объём маслосборника сообщается с рабочей поверхностью 3 через сквозные прорези, сделанные в рабочей поверхности между роторами 6, и через зазоры со стеками корпуса. При этом к обеим торцевым поверхностям всех роторов 6, по общей с
280 роторами оси вращения установлены круглые с центральными сквозными круглыми окнами одинаковые плоские шайбы 27, типа колец. Шайбы 27 имеют осевую подвижность. Шайбы 27 защищены от поворотов по оси вращения с помощью, например, четырёх упоров 28, закреплённых на шайбах и выступающими за диаметр шайбы. Шайбы 27 вставляются в выточки рабочей поверхности корпуса. Шайбы 27
285 с помощью распорных пружин 29 прижимаются к торцам роторов. Распорные пружины 29 установлены между шайбой 27 и корпусом 1, а также между шайбами. В каждой шайбе 27 сделаны в виде части кольца одинаковые сквозные сливные прорези 30 переменной ширины, которые равномерно распределённые по окружности. По дуге окружности длины сливных прорезей 30 равны промежуткам
290 между ними. Сливные прорези 30 сначала расширяются до размера сливного отверстия, а затем сужаются до начального размера. Сливные прорези 30 находится на диаметре, на котором в роторах 6 расположены сливные отверстия 9. Количество сливных прорезей 30 в каждой шайбе 27 равно количеству окон 19, сделанных в распределительной трубе 16. В результате на окружности, где при вращении роторов5 сливные отверстия 9 и сливные прорези 30 не совмещаются, объёмы цилиндров закрываются. Шайбы 27 устанавливаются так, чтобы начала их сливных прорезей 30, в направлении продолжения которых осуществляется рабочее вращение роторов, проходили по условной плоскости, которая совмещается в соответствующей рабочей поверхности с плоскостью, принадлежащей середине или эллиптической0 поверхности, или круглой поверхности и оси вращения роторов. Затем сливные прорези 30 у всех шайб поворачиваются навстречу вращению ротора на угол опережения. Угол опережения составляет предел от 3° до 5°, и предназначен для повышения эффективности работы двигателя. На корпусе 1 сделаны опоры. Маслосборник 26 наполняется до уровня начала касания роликов 12 жидким5 маслом, имеющим повышенный вес, минимальное поверхностное натяжение и малую испаряемость. Масло в работающем двигателе радиальном является рабочим телом, присутствие которого при создании давления жидкости центробежной силой инерции масла в определённом месте, выводит данный двигатель как механическое устройство из устойчивого состояния в возбуждённое (эксцитативное) состояние. о Двигатель радиальный снабжается стартером и аккумулятором.
Работа двигателя гидравлического радиального осуществляется следующим образом. Смотрите чертежи. В подготовленном к работе двигателе радиальном рабочее тело, жидкое масло, жидкость, в дальнейшем - масло, заполняет весь объём тракта, по которому оно циркулирует, это: трубопровод, дроссельная камера 24,5 общий канал 15, радиальные каналы 14 и объёмы в цилиндрах 7, незанятые поршнями 8. При запуске в работу двигателя радиального дроссельная заслонка 25 открывается, а к стартеру подводится электричество от аккумулятора. Стартер входит в зацепление с валом двигателя и вращает вал с роторами 6 с рабочей скоростью (см. чертёж, фиг. 1, против часовой стрелки). Поршни 8, помещённые в0 цилиндры, под действием возникающей (нормальной) центробежной силы инерции самих поршней и находящегося в цилиндрах масла прижимаются к рабочей поверхности 3 корпуса, катятся по ней на роликах 12 и перемещаются в цилиндрах. В результате масло начинает циркулировать по рабочим полостям двигателя. Когда при вращении роторов 6 отверстия выхода из цилиндров закрыты, возникающие
325 центробежные силы инерции подвижного в радиальных каналах масла создают на периферии каналов давление масла. Созданное давление масла давит на поршни 8 и выдвигает поршни из цилиндров 7. Поршни с силой давления поршней, действуя с помощью роликов на участки ската 4 рабочей поверхности, распирают их, вызывая вращение роликов и роторов. Соответственно вынужденное вращение роторов 6
330 увеличивает действие центробежных сил инерции масла в радиальных каналах 14, а это увеличивает скорость вращения роторов. При этом на участках подъёма 5 рабочей поверхности масло при вращении роторов сливается через созданные автоматически отверстия выходов из цилиндров. Значит, поршни в цилиндрах движутся возвратно-поступательно. А роторы, составляющие основу двигателя
335 радиального, будут вращаться непрерьшно, так как все тела, свободно вращающиеся на оси вращения, подвержены состоянию неустойчивого механического равновесия. Неустойчивое механическое равновесие систем описывается так: «Состояние механического равновесия называется неустойчивым, если система при сколь угодно малом внешнем воздействии выходит из этого состояния и больше не
340 возвращается в него. При этом возникают силы, вызывающие дальнейшее отклонение системы от состояния равновесия» (см. Справочник по физике, авт. Б.М. Яворский, А. А. Детлаф, Москва, «Наука», 1985, стр. 42, 43). Значит, двигатель радиальный после запуска переходит в состояние не возврата в равновесия, которое характеризует его постоянную работу. Стартер выходит из зацепления с валом и
345 отключается. При установившейся работе двигателя радиального роторы 6 вращаются постоянно. Окна 19 распределительной трубы, находящиеся всегда в секторе участка ската 4 рабочей поверхности, будут открытыми для радиальных каналов 14, входящих в секторы участков ската. А промежутки, расположенные между прорезей 30 у шайб, всегда находящиеся в секторе участка ската 4, будут
350 постоянно закрывать сливные отверстия 9 в цилиндрах 7, которые входят на участки скатов. Поэтому поршни 8, взаимодействуя с рабочей поверхностью с помощью роликов 12, катятся условно вниз по скату рабочей поверхности, выдвигаясь из цилиндров. При этом масло заполняет освобождающиеся от поршней объёмы в цилиндрах, перетекая в цилиндры 7 из радиальных каналов. На место масла,
355 перетёкшего в цилиндры из радиальных каналов 14, в радиальные каналы 14, по факту неразрывности потока, поступает масло из общего канала 15. В общий канал масло, образуя циркуляционный контур, всасывается из маслосборника 26. В этом случае масло проходит по трубопроводу, по дроссельной камере 24 и по циклонной ёмкости 23, в которой происходит преобразование поступательного движения
360 потока масла во вращательное. Раскрученное жидкое масло перетекает в общий канал 15, в котором масло вращается со скоростью вращения роторов, так как на него действуют лопатки 18. Затем масло поступает в радиальные каналы. Как результат, масло постоянно находится в радиальных каналах 14, независимо от перемещения поршней 8 в цилиндрах. Значит, находящееся в радиальных каналах
365 роторов масло можно представить в виде подвижных столбов масла. Поэтому при вращении роторов в радиальных каналах 14, направленных на участки ската 4 по радиусу роторов, возникают центробежные силы инерции столбов масла (¥ ), которые действуют на заключённое в радиальных каналах масло. То есть слои масла, которые находятся у входа в цилиндры, сжимаются, как сжимается нижний слой у
370 вертикального столба воды под действием силы гравитации верхних слоёв. Действие центробежной силы инерции столба масла, заключённого в радиальном канале 14, определяется как: Рцв^ п-ацс, где ацс=со R - центростремительное ускорение; со - угловая скорость вращения; R - радиус длины радиального канала 14 (длина столба масла); m = SK- -p -масса масла, заключённого в радиальном канале; SK - поперечная
375 площадь радиального канала; h ~ R/2 - условное место нахождения массы масла; р - удельная плотность масла. Масло, перемещаясь из радиальных каналов в закрытые объёмы цилиндров, под действием возникающей центробежной силы инерции столбов масла сжимается в цилиндрах 7. Давление масла в цилиндрах повышается до рц = FLI^-SK. В результате давление масла, действуя на подвижные в цилиндрах
380 поршни 8, создаёт направленные на дно поршней энергичные силы давления масла, равные силе давления поршней Fn= Pu-Sn, где Sn - площадь дна поршня. Как результат, под действием энергичных сил давления масла поршни выдвигаются из цилиндров, распирая в каждый момент времени рабочую поверхность 3. При этом поршни 8 за счёт действия силы давления поршней (Fn) прокатываются на роликах
385 по участкам скатов и отталкиваются с помощью роликов от рабочей поверхности 3 участков ската, поэтому вращают роторы 6 в направлении движения роликов. То есть на роликах 12, закреплённых к поршням, возникают крутящие моменты сил. Объясняется это тем, что на участке ската 4 (см. фиг. 1) значение вектора энергичной силы давления поршня (FN) будет больше, чем значение вектора реакции энергичной
390 силы давления поршня (FN). Поэтому вектор энергичной силы давления поршня, как бы, опрокидывает ось ролика, создавая крутящий момент ролика. Как результат, при взаимодействии роликов с поверхностью ската 4 вращающиеся ролики 12 за счёт последовательного движения поршней непрерывно передают усилия моментов сил на вращение роторов 6. Векторы энергичных сил давления поршня (FN) направлены
395 на участок ската 4 по радиусу ротора, а векторы реакции энергичных сил давления поршня (FN) направлены перпендикулярно на поверхность ската через радиус ролика (см. фиг. 1). Значит, векторы этих сил наклонены друг к другу под углом Oj , где а, - угол наклона векторов сил в точке касания ролика, который изменяется в первой половине участка ската от 0 до а, а во второй половине участка ската от а до 0.
400 Поэтому в направлении движения роликов возникают направленные по скату 4 векторы скатывающих сил (FCK) как сумма векторов (FN) и (FN). Соответственно скатывающие силы поршней, направленные по касательной к окружности, образуют вращающий момент силы Мп°БЩ= n-FCK'Rj, где п - количество действующих на участках скатов поршней, Rj - радиус места приложения скатывающей силы от
405 центра ролика 12. Отмечаем, что на участках скатов 4 центробежные силы инерции столбов масла (Р д создают энергичные силы давления масла в каждом радиальном канале, которые совершают работу по перемещению поршней в цилиндрах. А это значит, что возникающие в радиальных каналах центробежные силы инерции масла, являясь деятельными силами давления масла, представляют, как это принято,
41 0 энергию, которая обеспечивает получение работы в двигателе радиальном. Общая работа перемещения поршней в цилиндрах, которую совершают на участках скатов энергичные силы давления масла, определится при со = const и рц= const как:
Figure imgf000017_0001
где n - количество находящихся на участках скатов поршней, AZ - рабочий ход поршня на участке ската
415 от начального до конечного положения. При этом работа перемещения поршней в цилиндрах осуществляется одновременно с производством моментов сил (МП 0БЩ). При дальнейшем вращении роторов цилиндры 7 с поршнями 8 подходят по порядку к началу сливных прорезей 30. Так как угол ската в этом секторе окружности мал, то перемещение поршней в цилиндре замедляется. Первые подошедшие к началу
420 прорезей в цилиндрах поршни 8 будут находиться в максимально выдвинутом положении, и заполнение маслом их объёма закончено. Но так как сливные прорези 30 повёрнуты навстречу вращению ротора по оси вращения на угол опережения, то масло выходит в объём корпуса уже вблизи конца участков скатов 4. Давление масла в цилиндрах 7 падает. В этом случае, сливные отверстия 9 пересекаются при
425 вращении роторов 6 со сливными прорезями 30 шайб по порядку и автоматически образуют с обеих сторон цилиндров отверстия выходов, через которые масло под действием центробежной силы инерции эффективно выходит из цилиндров в объём корпуса 1 по мере прохождения прорезей 13 поршня по сливным прорезям шайб. При этом выходы радиальных каналов 14 из общего канала 15 закрываются
430 промежутками распределительной трубы, и масло в объёмы цилиндров 7 из радиальных каналов не поступает. Поэтому центробежная сила инерции столбов масла не перемещает масло в цилиндры, и действия на поршень 8 не оказывает. На участках подъёма 5 рабочей поверхности расстояние между рабочей поверхностью 3 и ротором 6 при вращении роторов сокращается. Поршни 8, прокатываясь на
435 роликах по участкам подъёмов, занимают освободившиеся от масла объёмы и задвигаются в объёмы цилиндров. На начальных участках подъёма 5 перемещение поршней в цилиндрах 7 незначительное, поэтому небольшая площадь отверстия выхода создаёт гидрозатвор из масла, выходящего из цилиндров 7, и воздух в цилиндры не входит. При рабочем вращении роторов 6 сливные отверстия 9
440 проходят середину сливных прорезей 30, её расширенную часть. На этом участке масло интенсивно выходит в объём корпуса 1. а поршни быстро входят в цилиндры. Моменты инерции роторов автоматически уменьшаются, а это вызывает увеличение скорости вращения роторов 6, которые занимают так соответствующий момент инерции. Когда цилиндры с поршнями приближаются к концу сливных прорезей 30,
445 где прорези сужаются, а перемещение поршней 8 в цилиндрах 7 замедляется, выходящее масло вновь создаёт в отверстиях выхода гидрозатвор. Поршни 8 по порядку прокатываются на роликах 12 по участкам подъёмов 5 и полностью задвигаются в объёмы цилиндров (см. фиг. 1). При этом отверстия выходов закрьшаются уже вблизи конца участка подъёма, поэтому перед каждым поршнем
450 по порядку создаётся эффективное давление. Выходящее из отверстий выхода масло ударяется о стенки корпуса 1 и разбрызгивается по его объёму. Мелкие капли масла заполняют объём корпуса и эффективно участвуют в смазывании трущихся поверхностей роликов 12 и шайб 30. Поэтому трение в двигателе радиальном сведено к минимуму. Большие капли масла стекают вниз, в маслосборник 26, откуда
455 масло всасывается на непрерывную циркуляцию. Описанный цикл не отличается от последующих циклов, которые по порядку совершают все поршни 8 в цилиндрах всех роторов 6 двигателя. Отмечаем, что на участке подъёма 5 центробежные силы инерции столбов масла (¥щ) не участвовали в перемещении поршней 8, поэтому они работы не производили. Значит, в секторе на участке подъёма 5 равной
460 отрицательной работы в двигателе несимметричном нет (все другие виды работ от сил инерции тел в сумме равны нулю). Поэтому производимая в радиальных каналах, находящихся на участках скатов 4, работа перемещения масла действием возникающих в радиальных каналах центробежных сил инерции столбов масла (РЦБ), равная работе производимой энергичными силами давления поршней (FN),
465 будет значительно превосходить работу сил трения и работу сил минимального гидравлического сопротивления в тракте циркуляции масла. Получаемая полезная работа в виде вращения вала двигателя направляется потребителю. Увеличение числа оборотов роторов в двигателе радиальном осуществляется способом поворота дроссельной заслонки 25 в дроссельной камере 24 на необходимый угол. Если поток
470 масла через дроссельную камеру перекрыть дроссельной заслонкой 25 полностью, то двигатель радиальный остановится.

Claims

Формула изобретения.
Двигатель гидравлический радиальный, механическое равновесие у которого находится в состоянии неустойчивого равновесия, содержит полый герметичный корпус; ротор, в котором сделаны радиальные каналы и цилиндры; поршни и закреплённый на роторе вал, имеющий общий канал, отличается тем, что на двух противоположных стенках полого корпуса, в направлении продольной оси корпуса сделаны корпусы подшипников со сквозными отверстиями, оси вращения которых соосны, а на внутренней поверхности корпуса, размещённой между стенок корпуса, сделана симметричная профильная цилиндрическая рабочая поверхность, которая о содержит или две половины эллиптической поверхности, разрезанных по плоскости малой полуоси, или два сектора из половин круглой поверхности, у которых кромки соединены соответствующими соединительными плоскостями, или три и более секторов круглых поверхностей, кромки у которых соединены соответствующими набору секторов круглых поверхностей соединительными плоскостями, а каждый 5 набор из одинаковых секторов круглых поверхностей образует при их условной стыковке круглый цилиндр, при этом и половины эллиптических поверхностей, и секторы круглых поверхностей в соответствующей рабочей поверхности, образуют для обкатывающего тела свои одинаковые участки ската и подъёма, а в объём рабочей поверхности, соосно её центральной оси симметрии введены не менее двух0 роторов, сделанных в виде круглых плоских дисков, расположенных на расстоянии друг от друга и установленных на вал, у которого ось вращения соосна с осью вращения роторов, а сам вал с помощью подшипников крепится в корпусы подшипников, и один конец вала выведен наружу корпуса, при этом в теле роторов от начала периферии роторов к центру сделаны в направлении радиусов роторов5 равномерно распределённые по окружности прямоугольные в сечениях цилиндры, имеющие выходящие из них на одну и на другую торцевые плоскости роторов и наклонённые в сторону периферии роторов сливные отверстия, а в цилиндры роторов помещены сделанные в виде параллелепипедов поршни, у которых на выдвигаемое из цилиндров дно установлены с помощью опорных осей ролики,0 плоскость вращения у которых параллельна плоскости вращения роторов, к тому же в каждом поршне, в направлении от тыльного дна поршня по плоскости, которая перпендикулярна к торцам роторов и симметрична продольной плоскости симметрии поршня и сливных отверстий цилиндров, сделана сквозная прорезь, равная рабочему ходу поршней в цилиндрах, а шириной равная диаметру сливного отверстия, при этом сливные отверстия находятся в роторе на диаметре, который пересекается с окончаниями длины прорезей в поршнях, когда поршни находятся в задвинутом в цилиндры положении, а в замкнутые объёмы цилиндров входят сделанные в теле роторов и направленные по радиусам роторов прямоугольные в сечениях радиальные каналы, выходящие из расположенного по оси вращения валаобщего канала, сделанного в теле вала в виде глухого круглого отверстия, в объём которого установлена с минимальным зазором со стенкой общего канала закреплённая к крышке входа распределительная труба, имеющая сделанные на её длине для каждого ротора кольцевые ряды равномерно распределённых по окружности одинаковых прямоугольных окон, количество которых в каждом ряде окон равно количеству соединительных плоскостей в соответствующей рабочей поверхности, а начала окон у каждого ряда окон начинается от общей плоскости, проходящей через ось вращения распределительной трубы, к тому же распределительная труба, закрытая заглушкой с одной стороны, направлена открытой стороной на вход общего канала и установлена так, что окна, длины у которых по дуге окружности равны длине промежутков между ними, а высоты равны высоте стороны радиального канала, находятся напротив выходов радиальных каналов, при этом общий канал, вькодяший на свободный торец вала, закрыт крышкой входа, которая с помощью установленного на ней уплотнения контактирует со свободным торцом вала и обеспечивает герметичность общего канала и сообщающейся с ним закреплённой на крышке входа по общей оси вращения циклонной ёмкости, к которой по касательной, в направлении рабочего вращения ротора крепится трубопровод, соединённый с выходом из имеющей в своём объёме дроссельную заслонку, управляемую рычагом, дроссельной камеры, вход в которую соединён со сборником жидкости, расположенным в объёме корпуса и наполненным жидким рабочим телом, при этом к торцевым поверхностям роторов, по общей с роторами оси вращения прижимаются с помощью распорных пружин круглые, типа колец, шайбы, установленные с осевой подвижностью на упоры, сделанные на шайбах по размеру выточек в рабочей поверхности, к тому же в каждой шайбе на диаметре, на котором в роторах расположены сливные отверстия, сделаны в виде части кольца этого же диаметра равные и равномерно распределённые по окружности сливные прорези переменной ширины, длины которых по дуге окружности равны промежуткам между ними, а количество сливных прорезей равно количеству окон, сделанных в распределительной трубе, при этом шайбы устанавливаются так, чтобы начала сливных прорезей, в направлении продолжения которых вращается ротор, проходили у соответствующей рабочей поверхности по условной плоскости, принадлежащей середине или эллиптической поверхности, или сектору круглой поверхности и оси вращения роторов, по которой проходят также начала промежутков между окнами распределительной трубы, при этом сливные прорези шайб повёрнуты навстречу вращению роторов на угол опережения.
PCT/RU2012/000043 2011-08-09 2012-01-31 Двигатель гидравлический радиальный WO2013022373A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133311/06A RU2011133311A (ru) 2011-08-09 2011-08-09 Двигатель гидравлический радиальный
RU2011133311 2011-08-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013022373A1 true WO2013022373A1 (ru) 2013-02-14

Family

ID=47668703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000043 WO2013022373A1 (ru) 2011-08-09 2012-01-31 Двигатель гидравлический радиальный

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2011133311A (ru)
WO (1) WO2013022373A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111306034A (zh) * 2019-11-21 2020-06-19 山东青耕电气有限公司 一种改进型液体活塞压缩机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2062188A (en) * 1979-10-12 1981-05-20 Barker P D A W Device for converting rotational energy into linear energy
WO2011025408A1 (ru) * 2009-08-25 2011-03-03 Garipov Talgat Haidarovich Двигатель гидравлический радиальный

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2062188A (en) * 1979-10-12 1981-05-20 Barker P D A W Device for converting rotational energy into linear energy
WO2011025408A1 (ru) * 2009-08-25 2011-03-03 Garipov Talgat Haidarovich Двигатель гидравлический радиальный

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B.M.YAVORSKY ET AL.: "Spravochnik po fizike dlya inzhenerov i studentov vuzov.", GLAVNAYA REDAKTSIYA FIZIKO-MATEMATICHESKOI LITERATURY, 1968, MOSKVA, IZDATELSTVO, pages 33 - 34 *
O F KABARDIN.: "Fizika. Spravochnye materialy.", UCHEBNOE POSOBIE DLYA UCHASCHIKHSYA., 1991, MOSKVA, pages 51 - 3 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111306034A (zh) * 2019-11-21 2020-06-19 山东青耕电气有限公司 一种改进型液体活塞压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011133311A (ru) 2013-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101395343B (zh) 具有静止和旋转缸部件的叶片式设备
US4553506A (en) Engine with rotating cylinder wall
US20180202421A1 (en) Radial piston pumps and motors
WO2011025408A1 (ru) Двигатель гидравлический радиальный
KR20180000808A (ko) 베인모터
CN102287397A (zh) 转桨叶轮泵
US3285192A (en) Pumps
CN110785819B (zh) 用于使液态衬里内爆的方法和***
WO2013022373A1 (ru) Двигатель гидравлический радиальный
US1904496A (en) Hydraulic transmission system
US11719244B2 (en) Pump having liquid blades and an associated method of pumping
WO2012091630A1 (ru) Механический двигатель радиальный несимметричный
EA036646B1 (ru) Устройство для получения механической работы от источника нетепловой энергии (варианты)
RU2296880C1 (ru) Механический двигатель симметричный
US3304883A (en) Piston shoes and guide means in radial piston machines
KR950006396B1 (ko) 회전 피스톤 기계
RU2296879C1 (ru) Механический двигатель несимметричный
US3274896A (en) Liquid pressure operated motor
RU192263U1 (ru) Пластинчатый насос
US4184813A (en) Fluid rotating machine with multiple displacement
US3963390A (en) Bearing arrangement for rotary piston engine for compressing and expanding gases
CN110566399B (zh) 一种矩形柱塞的径向柱塞泵马达
RU2361781C1 (ru) Движитель вертикального подъема
US20200088034A1 (en) Mechanism with rotating vanes
WO2019078754A1 (ru) Вечный двигатель вращения

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12821952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12821952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1