Использование: в машиностроении при проектировании гидромеханических двигателей. Сущность изобретения: рабочие цилиндры выполнены ступенчатыми, а размещенные в них поршни - в виде блока дисков и промежуточного нейтрального поршня, размещенных между дисковыми поршнями, соединенными между собой. 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению, касается усовершенствования гидравлического двигателя и может быть использовано для получения механической и электрической энергии в различных областях народного хозяйства.
Аналогами могут служить поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие дорогостоящее топливо, имеющие сложную конструкцию и недостаточно высокий КПД. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидромеханический двигатель, содержащий два рабочих цилиндра с поршнями, связанными с коленчатым валом, и поршневые насосы с поршнями, соединенными с вторым коленчатым валом, соединенными через редуктор с электродвигателем, причем рабочие цилиндры сообщены напорными трубами с цилиндрами поршневых насосов [1]. Известный двигатель использует дорогостоящее жидкое топливо, имеет сложную конструкцию, недолговечен в эксплуатации, требует частых замен быстроизнашивающихся узлов и деталей, загрязняет окружающую среду. Цель изобретения - устранение указанных недостатков и получение максимальной энергии при минимальных затратах на ее получение. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый двигатель; на фиг.2 - дисковый поршень, поперечный разрез; на фиг.3 - дисковый поршень, продольный разрез. Гидромеханический двигатель содержит два рабочих цилиндра 1,2 с поршнями 3-6, связанными шатунами 7,9 с коленчатыми валом 8 отбора мощности, и поршневые насосы 10,11 с поршнями, связанными шатунами с коленчатым валом 12, соединенным через редуктор 13 с электродвигателем 14. Рабочие цилиндры выполнены ступенчатыми (участок 1 большего и участок 2 - меньшего диаметра) и сообщены напорными трубами 17,18 с цилиндрами поршневых насосов 10,11. Размещенные в рабочих цилиндрах поршни выполнены в виде блока из четырех поршней 3, промежуточного нейтрального поршня 4 и охватывающих их дисковых поршней 5,6, соединенных между собой. В поршнях 3 выполнены сквозные фигурные каналы (фиг.2,3),имеющие входы и выходы на его торцовой и боковой поверхностях. В поршнях 3,4 выполнены сквозные осевые каналы для прохода стержня, соединяющего поршня 5,6. Поршни 3-5 по скользящему допуску перемещаются в участке 2 рабочего цилиндра и с образованием кольцевой полости - в его участке 1 большего диаметра. Поршень 6 имеет диаметр, больший диаметра поршня 5, а ступень между участками 1,2 служит ограничителем его хода. При пуске электродвигателя 14 приходит во вращение вал 12, приводящий в движение поршни насосов 10,11. Из цилиндра одного из них, например 10, рабочая среда под давлением по напорной трубе 17 поступает через осевые каналы поршней 3,4, торцовые зазоры и сквозные фигурные каналы в кольцевую полость, образованную поршнями 3,4 и участком 1 рабочего цилиндра. Под давлением рабочей среды поршень 6 и соединенный с ним блок дисков-поршней 3-5 смещается вправо, приводя во вращение вал 8 через шатун 7. В это же время под действием шатуна 9 блок дисков-поршней 3-6 второго рабочего цилиндра смещается влево, вытесняя рабочую среду из кольцевой полости по напорной трубе 18 в цилиндр насоса 11, работающего в противофазе с насосом 10. Далее процесс идет в обратном порядке, обеспечивая непрерывное вращение вала 8 отбора мощности, который может служить приводом исполнительных механизмов различного рода. При этом небольшой объем кольцевых полостей рабочих цилиндров, заполняемых рабочей средой, и протяженность блока дисков-поршней, обеспечивающая значительный рабочий ход, могут обеспечить при небольших затратах значительную мощность на выходе. Двигатель прост по конструкции, в изготовлении и эксплуатации, практически не загрязняет окружающую среду.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3Гидравлический мотор — устройство, разработанное для передачи преобразованной энергии потока рабочей жидкости, подаваемого под давлением в механическую энергию благодаря крутящему моменту. Гидромотор может работать как потребитель, так и генератор силы.
Очень многое в гидравлическом моторе зависит от объема камеры: передаваемый на вал крутящий момент и частота вращения.
С помощью регулирования путем уменьшения или увеличения подачи жидкости в вал можно менять скорость вращения аксиально-поршневого гидромотора. При этом скорость вращения тем меньше, чем меньше уровень подачи масла, для высокой скорости вращения вала необходим высокий уровень подачи масла.
Аксиально – поршневой гидравлический мотор в сравнении с электродвигателем имеет расширенный диапазон регулирования скорости вала, что положительно отражается на развитии этого вида двигателей.
Еще одним преимуществом гидромотора является то, что при большой скорости вращения время для разгона, период работы и время для остановки работы гидромотора достаточно пары секунд, что неизмеримо меньше, нежели электрическому двигателю.
Гидромотор может заменить электродвигатель в ситуациях, когда работа второго невозможна.
Основными параметрами гидромотора являются:
Шестеренные — по своим характеристикам схожи с шестерными насосами.
При подаче рабочей жидкости гидромотор воздействует на шестерни с созданием крутящего момента.
К достоинствам шестеренного гидромотора относится низкая цена, высокие обороты и простота в эксплуатации. К недостаткам относится низкий КПД.
Пластинчатые — по своему устройству схожи с насосами, но всегда имеют механизм прижима рабочих пластин.
К достоинствам пластинчатых гидромоторов относится их умеренная стоимость, достаточно тихая работа, умеренная частота рабочей жидкости.
К недостаткам относится низкий КПД, высокие нагрузки на подшипники, незначительный срок службы.
Радиально-плунжерные гидравлические моторы — в этой гидромашине плунжер, находящийся каждый в своей камере радиально к валу, после поступления рабочей жидкости приводит в движение поршни, которые передают крутящий момент.
Аксиально-поршневые моторы отличает высокий КПД, который обратно пропорционален вязкости рабочей жидкости.
В аксиально-поршневых моторах возможно регулировка частоты вращения, крутящего момента и рабочего объема.
Аксиально-плунжерный гидромотор выбирают в случаях, когда необходима высокая частота и скорость. Наиболее часто такой тип гидравлического двигателя применим в судостроении, строительной технике и в приводе станков.
Радиально-плунжерный гидромотор выбирают, когда требуются небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения, например, для поворота башни некоторых автокранов.
Шестеренные гидромоторы применяют в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала мотора.
В станочных гидроприводах востребованы пластинчатые гидромоторы.
Возврат к списку
www.ugm74.com
www.freepatent.ru
Комплектующие и запасные части для гидравлического оборудования от известных производителей предлагает компания «Центр технического обеспечения и сервиса», которая на протяжении 5 лет своей деятельности наладила партнерские отношения с ведущими производителями из США и стран Европы.
Запасные части и комплектующие для гидромоторов можно приобрести у нас, как и заказать ремонт и сервисное обслуживание гидравлического оборудования.
В нашем сервисном центре работают высококвалифицированные специалисты, которые проведут подробную консультацию при выборе продукции, порекомендуют оптимальный вариант запасных частей для каждого конкретного гидромотора.
На нашем сайте вы найдете информацию о том, что такое гидромотор, как он работает, какие типы подобного оборудования существуют и в каких сферах применяется тот или иной тип, а также сможете ознакомиться с представленным у нас к продаже запасными частями и комплектующими для гидравлического оборудования отечественного и зарубежного производства. В каталоге нашей продукции вы сможете подобрать необходимые для вашего оборудования запасные части и комплектующие, ознакомиться с их описанием и техническими характеристиками.
Гидромотор представляет собой устройство, которое преобразовывает энергию жидкости в механическую энергию, приводящую в действие рабочий орган машины. Таким рабочим органом, в основном, выступает вал, получающий преобразованную энергию, благодаря чему осуществляется вращение этого вала, приводящего в движение машину.
По сравнению с электромоторами, гидравлические обладают целым рядом преимуществ, например, они имеют более компактные размеры и меньший вес, при этом обеспечивают достаточную мощность. Также важным преимуществом гидравлических двигателей является их высокий КПД и высокая скорость запуска. Кроме того, гидромоторы — это устройства, устойчивые к частым запускам и остановкам.
На сегодняшний день в различных отраслях деятельности используются самые разнообразные виды гидромоторов, каждый их которых отличается своей конструкцией и механизмом передачи энергии. Для определенных видов машин подбирают тот или иной вид двигателя, отвечающий поставленным задачам и оптимальный для их решения.
По типу рабочего органа среди большого разнообразия устройств, различают:
Конструктивно, гидромоторы делят на:
Они различаются также углом между осями блока и поршнем.
При этом последние по механизму передачи движения делятся на гидромоторы с наклонным блоком или диском.
А радиальные подразделяются на кулачковые и кривошипные.
Важными параметрами, характеризующими гидравлические моторы, являются:
А также такие производные параметры, как производительность мотора, его мощность и КПД.
Зная все эти параметры, можно правильно подобрать гидравлическое оборудование для конкретной машины, применяемой в той или иной отрасли.
Необходимо помнить о том, что гидромотор представляет собой сложное устройство, именно поэтому при обслуживании гидравлического оборудования и его ремонте, необходимо задействовать высококвалифицированных специалистов, а также использовать только качественные запасные части и комплектующие.
Компания «Центр технического обслуживания и сервиса» занимается поставками оригинальных запасных частей и комплектующих для гидравлического оборудования известных производителей, а сервисный центр компании оснащен всем необходимым для осуществления качественных ремонтных работ гидравлического оборудования. У нас работают опытные лицензированные специалисты, способные осуществить ремонт любой сложности.
В современной жизни гидравлика позволяет решать множество задач, которые при использовании других видов оборудования остаются нерешенными, поэтому сфера использования гидромоторов постоянно расширяется.
Сегодня гидромоторы широко применяют для автоматизации производственных процессов, они широко используются в сельском хозяйстве. Гидромоторы применяются в нефтегазовой отрасли, в авиации и космической отрасли, широко используются для оснащения строительной техники, в частности, автокранов, а также на автомобильном транспорте.
Часто задействованными гидромоторы являются в коммунальных машинах, в железнодорожной отрасли и лесной промышленности.
Как видим, сфера применения гидромоторов достаточно широка, поэтому для каждого конкретного случая используется гидравлическое оборудование того или иного типа. При этом разнообразие моделей, их конструктивные особенности и технические характеристики, позволяют правильно подобрать тип гидродвигателя для определенной сферы применения.
Например, гидронасос — это один из основных элементов, входящих в состав гидросистемы. Он работает по принципу вытеснения рабочей жидкости при повороте вала. Такие устройства, чаше всего, применяются в промышленных, сельскохозяйственных и строительных машинах.
Гидромоторы различного типа используются в гидравлических установках, например, если возникает необходимость создания высокой скорости вращения вала, то целесообразно использовать гидромотор аксиально-поршневого типа, для машин, где, напротив, требуется низкая скорость вращения вала, используют радиально-поршневые модели. Для гидравлических систем с низким уровнем давления применяют шестеренные гидромоторы, а в гидравлически системах станков, чаще применяют пластинчатые гиромоторы.
Сегодня не представляет особой сложности приобрести гидромотор того или иного типа. Однако при покупке, необходимо понимать, для какой области применения вам необходимо устройство, а также знать основные параметры, необходимые для решения конкретных задач.
Чтобы легко и быстро подобрать нужное оборудование, запасные части к нему и комплектующие, лучше обращаться к специалистам нашей компании. Подробные консультации, грамотный подход к подбору оборудования для определенных целей, позволит вам сделать правильный выбор и приобрести только качественный и сертифицированный товар в нашей компании.
Компания «Центр технического обслуживания и сервиса» работает на российском рынке уже на протяжении 5 лет, за это время компанией были налажены прочные партнерские взаимоотношения с ведущими зарубежными производителями, что позволило нам получить возможность осуществлять бесперебойные поставки оригинальных запчастей и комплектующих.
Наша компания лицензирована, что дает 100% гарантию качества поставляемой продукции, а также высокий уровень обслуживания.
Мы осуществляем не только поставки запчастей и комплектующих, но и производим ремонт и техническое обслуживание гидравлического оборудования. Наш сервисный центр отлично оснащен всем необходимым оборудованием для осуществления ремонтных работ любой сложности, а в компании работают только профессионалы высокого класса.
Мы осуществляем поставку запчастей напрямую от производителей, что позволяет нам удерживать цены в доступном диапазоне, исключая лишние торговые наценки со стороны посреднических фирм.
Если у Вас остались вопросы, заполните форму:
Ваше сообщение было успешно отправлено!
Наши специалисты скоро свяжутся с Вами!
ctois.ru
Гидромотор регулируемый аксиально-поршневой, устройство гидромотора, работа гидромотора, характеристики и позиция гидромоторов на мировых рынках техники. Эту и другую информацию можно найти и изучить на страницах нашего сайта. С помощью наших усилий мы стараемся предоставлять вам самые необходимые данные по гидрооборудованию.
Сейчас узнаем что такое гидромотор, какие бывают виды, устройство гидромотора, и правила эксплуатации.Гидромотор (мотор гидравлический) – гидравлический двигатель предназначенный сообщать выходному звену вращательного движения на бесконечный угол поворота. Принцип работы гидромотора заключается в том, что в данном гидравлическом механизме на вход под давлением подаётся рабочая жидкость, а на выходе, крутящий момент снимается с вала.
Гидрораспределитель выступает главным устройством, которое управляет движением вала гидромотора, также управление возможно с помощью средств регулирования гидропривода.
Устройство гидромотора можно рассмотреть на примере аксиально-поршневого агрегата, который является наиболее часто используемым в гидравлике. Его устройство основано на кривошипно-шатунном механизме, где цилиндры двигаются параллельно друг другу, и одновременно вместе с цилиндрами двигаются поршни. Также одновременно, за счёт вращения вала кривошипа, поршни передвигаются относительно цилиндров.
Устройство гидроцилиндров аксиально-поршневого вида выполняется по одной из двух принципиальных схем:
Гидромотор, который укомплектован наклонным диском, состоит из блока цилиндров. Его ось совпадает с осью ведущего вала. У него под углом находится ось диска, с которой связаны поршневые штоки. Таким образом, ведущим валом приводится во вращение блок цилиндров.
Основные параметры гидромотора – это рабочее давление, рабочий объем, частота вращения и крутящий момент.
Гидромотор регулируемый предназначен для установки в гидрообъемных приводах машин для привода исполнительных механизмов. Он имеет широкий диапазон рабочего объема, разные виды управления и регулирования. Рабочий объем в исходном состоянии может быть максимальным и минимальным, а управление – позитивным или негативным.
Устройство регулируемого гидромотора можно рассмотреть на примере гидравлического механизма Серии 303. И первое что отметим из особенностей, так это то, что гидромотор данного типа функционально состоит из 2-х узлов:
Регулятор гидромотора регулируемого предназначен для того, чтобы изменять рабочий объем гидромеханизма за счет изменения угла наклона цилиндрового блока. Сам регулятор представляет собой деталь, которая включает: ступенчатый поршень, установленный в корпусе, палец – зафиксированный в поршне винтом, золотник с башмаком и подпятником, рычаг и крышку, в которой размещены детали. Эти детали обладают разными функциональными назначениями.
Качающий узел гидромотора состоит из вала, установленного в корпусе на подшипниках, и блока цилиндров. На стороне конца вала гидромотор закрывается крышкой, которая уплотняется манжетой и резиновым кольцом. Фланец вала соединен с поршнями и шипом с помощью сферических головок шатунов.
Гидромотор регулируемый предназначен для привода механизмов с дискретным диапазоном регулируемых скоростей.
Гидромотор регулируемый, как и любое другое гидрооборудование, активно используется во многих отраслях промышленности, где есть гидравлическая система. Механизм с явными доказательствами упрощает схему обслуживания всей системы, и при этом увеличивает мощность, а тем самым и производство. В целом, гидравлика сегодня представляет собой незаменимую силовую и механическую технологию, применяемую для больших и малых двигательных агрегатах.
Эти 4 вида гидромоторов считаются наиболее распространенными, так как имеют широкое применение в гидрооборудовании, практичные, и имеют большую производительность при своих малых габаритах.
Гидромотор аксиально-поршневой – практически самый распространенный гидравлический механизм, который имеет широкое применение в гидравлике. Причина в том, что он отличается рядом преимущественных факторов: небольшая масса, меньшие радиальные размеры, также меньше габарит и момент инерции вращающихся масс, есть возможность работы с большим числом оборотов, и еще такой гидромотор удобен в монтаже и ремонте, что придает некую комфортность и экономит время.
Другими словами это можно назвать, как обладание универсальностью и высокой удельной мощностью. Гидромотор аксиально-поршневой может выполнять множество функций, от привода ходовой части и транспортировки материалов до вспомогательных функций. Изготовленный гидромотор с прецизионной точностью гарантирует передачу сил, и имеет регулировочные характеристики, которые требуются в процессе фрезерования.
Поршень гидромотора, поворачиваясь на 180 ° вокруг своей оси, совершает движения поступательного характера, выталкивая жидкость из цилиндра. Уже при последующем повороте на 180 ° поршень совершает вход, и тем самым всасывание. Блок цилиндров своей торцевой поверхностью прилегает к гидрораспределителю с проделанными полукольцевыми пазами. Пазы соединяются по отдельности, один - с напорным трубопроводом, другой - со всасывающим. Сам же блок цилиндров оснащен отверстиями, которые соединяют каждый цилиндр с гидрораспределителем.
Гидромотор аксиально-поршневой используется в объемных гидроприводах, в которых частота вращения вала очень важна, а на выходе требуется получить высокий крутящий момент. Данный механизм эксплуатируется в технике и агрегатах, которые имеют большие нагрузки. Это сельхозтехника, карьерная техника, строительная и коммунальная техника, экскаваторы, бульдозеры и т.д.
Гидромотор регулируемый аксиально-поршневой таких импортных производителей, как Bosch Rexroth, Kawasaki, Parker, Eaton, Sumhydraulik, Hydromatik, Sauer Danfoss, Linde считаются наиболее распространенными и востребованными на территории стран СНГ.
Следует помнить, что выпускается большое количество видов гидромоторов с различными характеристиками. И все они применяются в определенных агрегатах. Каждый вид гидромоторов необходимо применять на строго определенных машинах, для которых они произведены. Потому, как устройство каждого вида гидромотора отличается от другого.
gidroturbo.com
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к гидротурбинным гидравлическим двигателям, и предназначена для широкого использования во всех устройствах, в частности в машинах и механизмах, а также в бытовых и промышленных установках. Двигатель содержит гидротурбину, бак рабочей жидкости. Дополнительно двигатель содержит нагнетательный и всасывающий трубопроводы, нагнетательные и рабочие цилиндры, с поршнями, при этом диаметр поршней нагнетательных цилиндров меньше диаметра рабочих цилиндров. Нагнетательных цилиндров в системе может быть от двух до двух десятков, каждый из которых снабжен двумя обратными клапанами. Нагнетательный и всасывающий трубопроводы снабжены электромагнитными клапанами, а рабочие цилиндры снабжены контактами электромагнитных клапанов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к гидротурбинным гидравлическим двигателям внутреннего сгорания, и предназначена для широкого использования во всех устройствах, в частности в машинах и механизмах, а также в бытовых и промышленных установках.
Широко известны различные конструкции гидротурбинных двигателей внутреннего сгорания, использующие энергию сгоревшего в цилиндрах горючего, преобразующие возвратно-поступательное движение поршней в цилиндрах во вращательное движение рабочего вала с помощью без шатунного силового механизма.
Известен двигатель внутреннего сгорания (SU авторское свидетельство, 11278, F02G/02, 1929 г.), состоящий из поршневого без шатунного ДВС, турбины приводимой во вращение жидкостью, перегоняемой назад и вперед поршнями, при этом ДВС содержит две пары поршней расположенных в цилиндрах, образующих камеры сгорания и каждая пара поршней на общем штоке имеет третий поршень, приводящий в движение рабочее тело (жидкость).
К недостаткам известного двигателя следует отнести достаточно высокую сложность конструкции камер сгорания, наличие трех поршней, что значительно усложняет конструкцию двигателя в целом и снижает надежность в процессе эксплуатации, а также невозможность изменения направления вращения гидротурбины, невозможности отключения гидротурбины при работающем двигателе.
Известен, принятый за прототип, двухтактный гидротурбинный двигатель внутреннего сгорания (патент РФ на полезную модель 
98482, F02B 71/04, опубл. 20.10.2010), выполненный с пневматическим приводом системы газораспределения и регулируемой степенью сжатия, содержащий корпус с гидротурбиной, один или несколько цилиндров с поршнями, жестко соединенными штоками между собой и перемещающимися в насосных камерах, трубопровод.
К недостаткам известного двигателя относятся ограниченность применения известного двигателя в виду невозможности изменения направления вращения гидротурбины, невозможности отключения гидротурбины при работающем двигателе.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относятся недостаточная мощность двигателя, для увеличения которой требуется установка дополнительных цилиндров, кроме того необходим узел согласования работы цилиндров, что в целом приводит к усложнению конструкции двигателя, больший расход топлива по сравнению с предлагаемой полезной моделью и большие габариты.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка усовершенствованного гидротурбинного гидравлического двигателя с улучшенными техническими характеристиками.
Техническим результатом является увеличение КПД, экономичность и компактность предлагаемого гидротурбинного гидравлического двигателя.
Поставленная задача достигается тем, что гидротурбинный гидравлический двигатель, содержащий гидротурбину, бак рабочей жидкости, согласно полезной модели, двигатель дополнительно снабжен нагнетательным и всасывающим трубопроводами, рабочими и нагнетательными цилиндрами с поршнями, при этом нагнетательных цилиндров может быть от двух до двух десятков, содержащих обратные клапаны, нагнетательный и всасывающий трубопроводы снабжены электромагнитными клапанами, а рабочие цилиндры содержат контакты электромагнитных клапанов.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Применение в конструкции двигателя рабочих и нагнетательных цилиндров с обратными клапанами позволяет увеличить силу давления жидкости в системе согласно закону Паскаля, что приводит к увеличению КПД двигателя. Вследствие уменьшения размеров нагнетательных цилиндров, уменьшается количество расхода топлива. В аналогах для увеличения мощности двигателя необходимо увеличивать размеры цилиндров, при этом цилиндры занимают наибольший объем в конструкции подобных двигателей. В заявляемом двигателе, с применением гидравлической связи нагнетательного и рабочего цилиндров, возможно применение уменьшенных нагнетательных цилиндров, что в целом позволяет изготавливать двигатель компактным.
На чертеже представлен заявляемый гидротурбинный гидравлический двигатель.
Двигатель гидротурбинный гидравлический содержит рабочие цилиндры 1, 2 с поршнями 3, 4 и нагнетательные цилиндры 5, 6, с поршнями 7, 8 соответственно, обратными клапанами 9, 10, всасывающий трубопровод 11 с электромагнитными клапанами 12, 13 и нагнетательный трубопровод 14 с электромагнитными клапанами 15, 16, контакты электромагнитных клапанов 17, 18, размещенные в рабочих цилиндрах 1, 2, трубопроводы 19, 20 с запорными вентилями 21, 22, 23, 24, которые соединяют трубопроводы 19, 20 с турбиной 25, и соединительные трубопроводы 26, 27 с запорными вентилями 28, 29, 30. Запорный вентиль 28 соединяет трубопроводы 19, 20, а запорные вентили 29, 30 соединяют трубопроводы 19, 20 с баком рабочей жидкости 31.
Принцип работы гидротурбинного гидравлического двигателя основан на законе Паскаля (давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, не нарушающее ее равновесия, передается всем точкам этой жидкости без изменения), поэтому в заявляемом двигателе возможно применение диаметра нагнетательных цилиндров в 10 или более раз меньше в отношении диаметра рабочих цилиндров.
Работа гидротурбинного гидравлического двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом.
Пуск двигателя осуществляется подачей сжатого воздуха, с последующей подачей топлива (не показано) в один из нагнетательных цилиндров, например, цилиндр 5. При запуске двигателя поршень 7 из цилиндра 5 перекачивает жидкость из всасывающего трубопровода 11 в нагнетательный трубопровод 14, через обратные клапаны 9, 10, при открытом электромагнитном клапане 15 в рабочий цилиндр 1. Поршень 3 в рабочем цилиндре 1 под давлением жидкости идет в верхнюю мертвую точку, одновременно передавая давление жидкости по трубопроводу 19 на лопатки турбины 25. При открытых запорных вентилях 21 и 24 турбина 25 вращается по часовой стрелке, или против часовой стрелки при открытии запорных вентилей 22, 23. После турбины 25 жидкость по трубопроводу 20 поступает в рабочий цилиндр 2, выжимая поршень 4 в нижнюю мертвую точку. Переключение электромагнитных клапанов в двигателе происходит следующим образом, при достижении поршнем 3 рабочего цилиндра 1 верхней мертвой точки, замыкаются контакты 17, подавая сигнал электромагнитным клапанам 12, 16 на закрытие, и соответственно клапанам 13 и 15 на открытие, после чего осуществляется рабочий ход в рабочем цилиндре 2 по аналогичному циклу. При закрытых вентилях 21, 22, 23, 24 и открытом вентиле 28 трубопровода 27 осуществляется холостой ход двигателя, при котором турбина 25 не вращается.
Увеличение уровня жидкости в баке 31, открытием запорных вентилей 29 или 30, увеличивает скорость вращения турбины 25, с уменьшением давления на лопатках турбины, а при уменьшении уровня жидкости в баке 31, скорость турбины 25 уменьшается, давление на лопатках турбины увеличивается.
Предлагаемый двигатель использует для своей работы энергию сгорания топлива. Такой двигатель позволяет экономить топливо при одинаковом создаваемом усилии от 5 до 10 раз на валу турбины в сравнении с аналогами. Для движения нагнетательных цилиндров в заявляемом двигателе можно использовать энергию любого вида.
1. Двигатель гидротурбинный гидравлический внутреннего сгорания, содержащий гидротурбину, бак рабочей жидкости, отличающийся тем, что двигатель дополнительно содержит нагнетательный и всасывающий трубопроводы, нагнетательные и рабочие цилиндры с поршнями, при этом диаметр поршней нагнетательных цилиндров меньше диаметра поршней рабочих цилиндров.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что нагнетательных цилиндров может быть от двух до двух десятков.
3. Двигатель по п. 2, отличающийся тем, что каждый из нагнетательных цилиндров снабжен двумя обратными клапанами.
4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что нагнетательный и всасывающий трубопроводы снабжены электромагнитными клапанами.
5. Двигатель по п. 4, отличающийся тем, что рабочие цилиндры снабжены контактами электромагнитных клапанов.
poleznayamodel.ru
Изобретение относится к гидравлическому двигателю с вращающимся валом, связанным с поршнем прямолинейного возвратно-поступательного движения. Гидравлический двигатель содержит корпус (12), заключающий в себе вращающийся вал (13), поршень (24) и реверсор (30), который содержит первую втулку (38), жестко соединенную с поршнем, вторую неподвижную втулку (40) и распределитель (42), установленный с возможностью поворота внутри второй втулки. Элементы каналов и отверстий расположены между второй втулкой и распределителем. Имеются средства управления поворотом распределителя (42) в функции перемещения первой втулки для реверса направления перемещения поршня. Обеспечивается простота управления. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к гидравлическому двигателю, содержащему корпус, через который проходит вращающийся вал, связанный средствами преобразования движения с поршнем прямолинейного возвратно-поступательного движения, подвижно установленным внутри корпуса с возможностью скольжения вдоль вала. Изобретение относится также к конструкции реверсирующего устройства или реверсора, способного управлять попеременно и последовательно заполнением одной камеры и опорожнением другой камеры для обеспечения возвратно-поступательного движения поршня, следовательно, вращения вала.
Уровень техники
В области фильтров, предназначенных для автоматической очистки путем обратной циркуляции фильтруемой текучей среды через изолированный сектор фильтра, необходимо обеспечить привод вращения системы изоляции для осуществления непрерывной очистки фильтрационной поверхности.
Для привода вращения системы изоляции выгодно иметь в распоряжении гидравлический двигатель, использующий для своего функционирования небольшую часть текучей среды, фильтруемой этим самым фильтром, без использования внешней энергии.
Такой двигатель должен содержать энергетический блок, позволяющий преобразовывать гидравлическую энергию текучей среды в механическую энергию, а именно в по существу непрерывное вращательное движение в одном направлении, для привода системы изоляции фильтра, для которого она предназначена. Двигатель должен также содержать блок управления всеми функциями и контуры подачи и распределения текучей среды в гидравлическом двигателе для обеспечения его правильного функционирования.
В патентном документе ЕР 0022021 описан гидравлический двигатель с поршнем возвратно-поступательного движения и храповиком, в котором движение поршня преобразуется в непрерывное вращение выходного вала в одном направлении. Все функции управления обеспечиваются внешними распределителями и реле реверса. Этот тип двигателя выгоден, так как частота вращения подходит для целей использования, крутящий момент довольно высок и устройство способно работать на низком давлении. Кроме того, потребление текучей среды невелико, а кпд удовлетворителен. Однако такая система требует большого числа компонентов, в особенности для управления реверсом текучей среды. Монтаж системы и ее техническое обслуживание требуют квалифицированного персонала. Стоимость изготовления высока.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании гидравлического двигателя данного типа улучшенной конструкции, в особенности отличающегося простотой средств обеспечения управления.
Более конкретно, изобретение предлагает гидравлический двигатель, содержащий корпус, через который проходит вращающийся вал, связанный средствами преобразования движения с поршнем прямолинейного возвратно-поступательного движения, подвижно установленным внутри корпуса с возможностью скольжения вдоль вала, причем поршень образует в корпусе первую камеру и вторую камеру, попеременно питаемые текучей средой под давлением. Отличительной особенностью предлагаемого двигателя является то, что он содержит реверсор, установленный внутри корпуса и содержащий три коаксиальных элемента с осью, параллельной оси вращающегося вала, установленных с возможностью скольжения и/или поворота с уплотнением относительно друг друга, а именно:
- первую втулку, жестко соединенную с поршнем и проходящую в первую камеру,
- вторую неподвижную втулку, жестко соединенную с торцевой стенкой корпуса и проходящую через вторую камеру и через первую втулку до первой камеры, и
- распределитель, проходящий между двумя камерами и установленный с возможностью поворота внутри второй втулки,
при этом реверсор содержит элементы каналов и отверстий, выполненные с возможностью управления и переключения циркуляции рабочей среды и расположенные между второй втулкой и распределителем для управления попеременным и последовательным заполнением одной камеры и опорожнением другой камеры в зависимости от занятия распределителем одного или другого предварительно заданного положения из множества положений, определенных взаимодействием указанных коаксиальных элементов, и средства управления поворотом распределителя в функции перемещения первой втулки, жестко соединенной с поршнем.
Предпочтительно средства управления содержат криволинейные направляющие и продольные упоры, выполненные на свободных концах первой и второй втулок. В продольной прорези распределителя подвижно установлен поперечный палец, взаимодействующий с криволинейными направляющими и упорами и упруго прижимаемый к ним.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны другие преимущества изобретения и его пример осуществления, не налагающий каких-либо ограничений.
Фиг.1 изображает гидравлический двигатель по изобретению на виде в перспективе с частичным вырезом,
фиг.2 изображает вращающийся вал гидравлического двигателя по фиг. 1,
фиг.3 изображает первую втулку реверсора,
фиг.4 изображает вторую втулку реверсора,
фиг.5 и 6 изображают распределитель, являющийся частью реверсора,
фиг. 7 изображает в перспективе реверсор в сборе,
фиг.8-11 изображают в перспективе с частичным вырезом реверсор в различных положениях, иллюстрируя его действие.
Осуществление изобретения
Представленный на чертежах гидравлический двигатель 11 предназначен в особенности для использования с устройством для непрерывной фильтрации гидравлической текучей среды, такой как масло. Фильтрационное устройство известным образом содержит средства автоматической обратной промывки, требующие непрерывного вращения изолирующей системы для вывода из фильтрационного контура и изоляции сектора фильтра. Этот сектор промывается обратной циркуляцией. Поэтому выгодно иметь в распоряжении гидравлический двигатель, использующий для этого вращательного перемещения небольшую часть отфильтрованной текучей среды под давлением. Именно это и обеспечивается данным изобретением.
Гидравлический двигатель относится к типу гидравлического двигателя, содержащему корпус 12 и проходящий в корпусе вращающийся вал 13 с осью Y, установленный в подшипниках 14, 16, которые расположены в двух параллельных торцевых стенках 18, 20. Корпус содержит также цилиндрическую стенку 22, проходящую между двумя торцевыми стенками. Поршень 24 совершает возвратно-поступательное движение с уплотнением, которое обеспечивается наружными уплотнениями 25 и внутренними уплотнениями 26, перемещающимися соответственно вдоль внутренней поверхности цилиндрической стенки 22 корпуса 12 и вдоль поверхности вала 13.
Таким образом, поршень 24 разделяет внутреннее пространство корпуса 12 на первую камеру 28 (верхняя камера на фиг. 1) и вторую камеру 29 (нижняя камера), в которые попеременно подается текучая среда под давлением посредством реверсирующего устройства или реверсора 30, как это будет описано далее.
Попеременное питание двух камер 28, 29 обеспечивает прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня 24 с автоматическим реверсом направления перемещения, когда поршень достигает одного из двух крайних положений хода.
Кроме того, поршень 24 содержит два диаметрально противоположных поводка 32, которые выступают радиально внутрь и взаимодействуют с окружным волнистым вырезом 34, выполненным в наружной поверхности вала на его участке наибольшего диаметра.
Таким образом, прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня 24 преобразуется в практически непрерывное вращение вала 13 в одном направлении. Реализация этого типа преобразования движения не зависит от конструкции реверсора, который будет описан далее. Этот тип двигателя может быть адаптирован к любой системе реверсирования давления, например, такой как система электроуправляемых клапанов, приводимых в действие датчиками, или к любой другой системе такого же принципа действия.
Реверсор 30 отличается простотой конструкции с использованием минимального числа компонентов, легко собирается и устанавливается. Он также прост в техническом обслуживании, поскольку может быть демонтирован целиком снизу, так как торцевая стенка 18 является съемной.
Согласно важной особенности изобретения реверсор 30 установлен внутри корпуса 12 и содержит три коаксиальных элемента с осью Х-Х, параллельной оси вращающегося вала 13, установленных с возможностью скольжения и/или поворота с уплотнением относительно друг друга и предназначенных для установления последовательного и попеременного сообщения одной или другой камеры 28, 29 с рабочей текучей средой под давлением. Эти элементы определены следующим образом.
Первая втулка 38 жестко соединена с поршнем 24 и проходит в первую камеру 28.
Вторая неподвижная втулка 40 жестко соединена с торцевой стенкой корпуса (стенкой 18) и проходит через вторую камеру 29 и через первую втулку 38 до первой камеры 28. Таким образом, она выходит в первую камеру 28, будучи расположенной внутри первой втулки 38.
Распределитель 42 выполнен в данном примере также в виде втулки и проходит внутри второй втулки 40. Первая втулка 38 плотно, то есть с небольшим трением, скользит, охватывая вторую втулку 40, а распределитель 42 плотно установлен во второй втулке 40 с возможностью поворота вокруг оси Х-Х, общей для всех трех элементов.
Реверсор 30 содержит элементы каналов и отверстий, необходимые для управления и переключения циркуляции рабочей среды. Они выполнены таким образом, что обеспечивают сообщение между второй втулкой 40 и распределителем 42 для попеременного и последовательного заполнения одной из камер текучей средой под давлением с одновременным опорожнением второй камеры. Выбор камеры для подачи давления происходит в зависимости от занятия распределителем 42 одного или другого предварительно заданного положения (углового положения) из нескольких положений, которые определяются взаимодействием втулок 38, 40. В данном примере выполнения угол поворота распределителя 42 между двумя последовательными предварительно заданными положениями составляет 90°.
Кроме того, реверсор 30 содержит средства 50 управления поворотом распределителя 42 в функции перемещения первой втулки 38, жестко соединенной с поршнем.
В данном примере выполнения средства 50 управления содержат криволинейные направляющие и продольные упоры, выполненные на свободных концах первой и второй втулок (в первой камере). Кроме того, поперечный палец 55 подвижно установлен в продольной прорези распределителя 42. Он взаимодействует с криволинейными направляющими и упорами, находясь под действием упругого прижимного усилия (фиг.5).
Следует отметить, что первая втулка 38 содержит две широкие выемки, образующие упорные поверхности или упоры 68 (фиг.3), а вторая втулка также имеет две широкие выемки, определяющие упоры 72 (фиг.4). Толщина стенки первой втулки 38 вдоль упоров 68 больше толщины стенки второй втулки 40 вдоль ее упоров, так что обе втулки находятся в контакте с поверхностью распределителя 42 вдоль своих упоров. Две втулки входят в зацепление одна с другой без возможности относительного поворота.
В данном примере выполнения внутри распределителя 42 установлена пружина 58, расположенная между упором 60 распределителя и поперечным пальцем 55 для прижима пальца к криволинейным направляющим и продольным упорам.
В особенно предпочтительном примере осуществления поперечный палец 55 выполнен двойным и диаметрально выступает в обе стороны через двойное отверстие 56 распределителя. В данном примере выполнения первая и вторая втулки содержат каждая две криволинейные направляющие и два продольных упора, как это описано выше.
В частности, первая втулка 38 содержит на своем свободном конце две противолежащие симметричные (относительно оси Х-Х поворота) криволинейные направляющие 66 и два продольных упора 68.
Аналогичным образом вторая втулка 40 содержит на своем свободном конце две противолежащие симметричные (относительно оси Х-Х поворота) криволинейные направляющие 70 и два продольных упора 72. Криволинейные направляющие имеют одинаковый шаг, и движение скольжения между двумя втулками таково, что первая втулка может приходить в положение продолжения криволинейных направляющих второй втулки, как это будет подробно описано дальше.
Очевидно, что функцией распределителя является направление потока рабочей среды, для чего он содержит осевой канал 74, устанавливающий сообщение с первой камерой 28. Однако распределитель втулочной формы не является открытым, поскольку он имеет закрытый конец на стороне, противоположной первой камере. Двойной поперечный палец 55 в своей центральной части содержит участок, образующий направляющую, скользящую вдоль осевого канала 74 распределителя 42 без перекрытия его проходного сечения. С другой стороны, сообщение канала 74 с первой камерой не обязательно должно быть осевым.
Согласно данному примеру осуществления элементы каналов и отверстий для управления и переключения циркуляции рабочей среды расположены между второй втулкой 40 и распределителем 42.
В частности, вторая втулка 40 содержит в своем основании радиальное отверстие 78, которое с наружной стороны сообщается с впуском рабочей среды под давлением (фиг.8). Во второй втулке имеются также четыре радиальных отверстия 79, разнесенных на 90° и сообщающихся со второй камерой 29. Вторая втулка 40 содержит наружную канавку 80 в той части, которая расположена в утолщенной части торцевой стенки 18. Эта канавка вместе с торцевой стенкой образует кольцевой канал, сообщающийся с наружной стороны с выпуском рабочей среды для ее слива при опорожнении камеры.
Канавка 80 пересекается двумя диаметрально противоположными радиальными отверстиями 82 во второй втулке 40 (фиг.8).
Распределитель 42 содержит на наружной поверхности две продольные прорези 84, которые расположены диаметрально противоположно и проходят от уровня отверстий 78 до уровня отверстий 79 второй втулки 40. Распределитель содержит также два диаметрально противоположных радиальных отверстия 86, которые расположены на таком уровне, что могут сообщаться с отверстиями 82 при предварительно определенных угловых положениях распределителя. Распределитель содержит также два диаметрально противоположных радиальных отверстия 88, которые расположены на таком уровне, что могут сообщаться с отверстием 78. Отверстия 86 и 88 расположены в одной плоскости, но смещены на 90° относительно прорезей 84.
Таким образом, питание второй втулки 29 рабочей средой под давлением осуществляется, как это показано на фиг.10, путем совмещения отверстия 78 подвода рабочей среды под давлением с продольной прорезью 84 распределителя, которая проходит до отверстия 79, открытого во вторую камеру 29.
Обратным образом, опорожнение второй камеры осуществляется в другом предварительно заданном положении распределителя путем совмещения отверстия 79, выполненного во второй втулке, с продольной прорезью 84, которая, в свою очередь, совмещается с отверстием 82, выполненным в дне кольцевой канавки 80, сообщающейся с выпуском рабочей среды (фиг.9).
Что касается первой камеры 28, подача в нее давления производится совмещением отверстия 78 с отверстием 88, которое выполнено в распределителе и сообщается с его осевым каналом 74 (фиг.9). Этот осевой канал выходит в первую камеру 28.
В другом положении распределителя, смещенном на 90°, рабочая среда отводится из первой камеры, проходя через осевой канал 74 до отверстия 86, которое совмещается с другим отверстием 82, выходящим на дно канавки 80 второй втулки (фиг.10).
Далее действие реверсора 30 будет пояснено со ссылками на фиг.8-11.
На фиг.8 поршень находится в верхнем положении по фиг.1, то есть первая камера 28 имеет минимальный объем. В этих условиях две криволинейные направляющие первой втулки 38 подняты попарно вдоль криволинейных направляющих второй втулки 40. Кроме того, как видно на чертеже, криволинейная направляющая 70 второй втулки 40 продолжает вниз соответствующую криволинейную направляющую 66 первой втулки 38. Палец 55, прижимаемый пружиной 58, заблокирован между нижними концами криволинейных направляющих 70 второй втулки и смежными продольными поверхностями или упорами 68 первой втулки. Таким образом, распределитель 42 находится в строго определенном положении относительно второй втулки 40. В этом положении описанные выше отверстия и каналы устанавливают сообщение первой камеры 28 с рабочей средой под давлением и допускают опорожнение второй камеры 29. В результате поршень начинает опускаться, приводя в движение первую втулку 38. Во время этого перемещения поршня угловое положение распределителя 42 не изменяется.
Кроме того, перемещение поршня приводит во вращение вал за счет взаимодействия поводков 32 поршня с вырезами 34 вала.
Когда поршень достигает своего нижнего положения (фиг.9), криволинейные направляющие 66 первой втулки доходят до нижних концов криволинейных направляющих 70 второй втулки. В результате под действием пружины 58 распределитель 42 поворачивается на 90° до тех пор, пока палец 55, опирающийся на криволинейные направляющие первой втулки, не упрется в продольные упоры 72 второй втулки. В конце этого поворота (фиг.10) распределитель занимает другое предварительно заданное положение, в котором рабочая среда под давлением подается во вторую камеру 29, в то время как первая камера 28 может опорожняться. Начиная с этого момента, поршень 24 поднимается, приводя вал 13 во вращение в том же направлении. В конце хода подъема поршня первая втулка вновь поднимается над второй втулкой в положение по фиг.8, и распределитель может вновь повернуться на четверть оборота (фиг.11) для реверса распределения рабочей среды под давлением.
1. Гидравлический двигатель, содержащий корпус (12), через который проходит вращающийся вал (13), связанный средствами преобразования движения с поршнем (24) прямолинейного возвратно-поступательного движения, подвижно установленным внутри корпуса с возможностью скольжения вдоль вала, причем поршень образует в корпусе первую камеру (28) и вторую камеру (29), попеременно питаемые текучей средой под давлением, отличающийся тем, что содержит реверсор (30), установленный внутри корпуса и содержащий три коаксиальных элемента с осью, параллельной оси вращающегося вала, установленных с возможностью скольжения и/или поворота с уплотнением относительно друг друга, а именно, первую втулку (38), жестко соединенную с поршнем и проходящую в первую камеру (28), вторую неподвижную втулку (40), жестко соединенную с торцевой стенкой (18) корпуса и проходящую через вторую камеру (29) и через первую втулку (38) до первой камеры (28), и распределитель (42), проходящий между двумя камерами и установленный с возможностью поворота внутри второй втулки, при этом реверсор содержит элементы (78, 79, 80, 82, 84, 86, 88) каналов и отверстий, выполненные с возможностью управления и переключения циркуляции рабочей среды и расположенные между второй втулкой (40) и распределителем (42) для управления попеременным и последовательным заполнением одной камеры и опорожнением другой камеры в зависимости от занятия распределителем одного или другого предварительно заданного положения из множества положений, определенных взаимодействием указанных коаксиальных элементов, и средства управления поворотом распределителя (42) в функции перемещения первой втулки, жестко соединенной с поршнем.
2. Гидравлический двигатель по п.1, отличающийся тем, что средства управления содержат криволинейные направляющие (66, 70) и продольные упоры (68, 72), выполненные на свободных концах первой и второй втулок, а в продольной прорези распределителя подвижно установлен поперечный палец (55), взаимодействующий с криволинейными направляющими и упорами и упруго прижимаемый к ним.
3. Гидравлический двигатель по п.2, отличающийся тем, что предусмотрена пружина (58), установленная в распределителе между одним из его упоров и поперечным пальцем (55) для прижима пальца к криволинейным направляющим и продольным упорам.
4. Гидравлический двигатель по п.2 или 3, отличающийся тем, что палец (55) проходит диаметрально в обе стороны за пределы распределителя, а каждая из первой и второй втулок содержит две криволинейные направляющие (66, 70) и два продольных упора (68, 72).
5. Гидравлический двигатель по п.4, отличающийся тем, что первая втулка (38) содержит на своем свободном конце две противолежащие симметричные криволинейные направляющие (66), образующие между собой продольные упоры (68).
6. Гидравлический двигатель по п.4, отличающийся тем, что вторая втулка (40) содержит на своем свободном конце две противолежащие симметричные криволинейные направляющие (70), образующие между собой продольные упоры (72).
7. Гидравлический двигатель по п.5, отличающийся тем, что вторая втулка (40) содержит на своем свободном конце две противолежащие симметричные криволинейные направляющие (70), образующие между собой продольные упоры (72).
8. Гидравлический двигатель по п.1, отличающийся тем, что поршень содержит, по меньшей мере, один поводок (32), выступающий радиально внутрь и взаимодействующий с окружным волнистым вырезом (34) в наружной поверхности вала.
www.findpatent.ru
.jpg)
