CZ306225B6 - Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem - Google Patents
Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306225B6 CZ306225B6 CZ2014-352A CZ2014352A CZ306225B6 CZ 306225 B6 CZ306225 B6 CZ 306225B6 CZ 2014352 A CZ2014352 A CZ 2014352A CZ 306225 B6 CZ306225 B6 CZ 306225B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- rotary
- axis
- cavity
- stator
- elliptical
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/008—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F01C1/077—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having toothed-gearing type drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F01C1/104—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/02—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing of toothed-gearing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
- F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
- F01C11/002—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Retarders (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Rotační motor s ozubeným převodem je určen pro použití pohonu stlačitelným médiem. Motor obsahuje stator (1) opatřený dvěma trojbokými dutinami (12) zatěsnitelnými vůči okolnímu prostředí a opatřenými zaoblenými vrcholy (121), z nichž do každého je zaústěn alespoň jeden kanál (41) pro vstup a výstup tlakového média. V každé dutině (12) je uložen rotační píst (2) elipsovitého průřezu tak, že jeho podélná osa (o.sub.p.n.), která je souběžná s osou (o.sub.c.n.) rotačního členu (7), je posunuta vzhledem k podélné ose (o.sub.s.n.) vnitřní dutiny (12) statoru (1) o hodnotu excentricity (e) za účelem dosažení planetového pohybu rotačního pístu (2) vzhledem k ose (o.sub.s.n.) vnitřní dutiny (12) statoru (1), a to při pohybu podélné osy (o.sub.p.n.) rotačního pístu (2) po kružnici o poloměru excentricity (e). Podstata vynálezu spočívá v tom, že rotační písty (2) jsou opatřeny unášecími čepy (21), které jsou vyvedeny mimo dutinu (12) a jsou na nich upevněna rotorová ozubená kola (6), která jsou v záběru s rotačním eliptickým členem (7) uloženým na ložiskovém čepu (8) poháněné hřídele.
Description
Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem
Oblast techniky
Vynález se týká konstrukce rotačního motoru s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem, zejména motoru poháněného stlačeným plynem nebo párou.
Dosavadní stav techniky
Jsou běžně známé konstrukce klasických pneumatických nebo parních motorů obsahujících klikový mechanismus a vratně se pohybující píst, jejichž nevýhodou jsou energetické ztráty při změně směru pohybu pístu. Podobným řešením jsou i motory, u nichž je klikový mechanismus nahrazen šikmou deskou. Další známé konstrukce rotačních pneumatických motorů využívají excentrické uložení rotoru a použití pohyblivých těsnicích lamel, jak je popsáno například ve spisech US 5 174 742, JP 11173101 nebo JP 7 247 949. U těchto řešení není využita celá dráha rotace k přenosu energie, čímž se snižuje celková účinnost. Tyto motory pracují v oblasti vysokých otáček s velkou spotřebou tlakového média a nízkým kroutícím momentem a životností těsnicích lamel.
Další známá řešení jsou systémy rotačních pneumatických motorů s dvěma i více tvarovanými rotory, které při rotaci vytváří variabilně proměnné pracovní prostory, jako je tomu například u konstrukcí dle spisů JP 6 017 601, CS 173 441, CZ 296 486 nebo US 4 797 077. U těchto řešení opět nelze využít celou dráhu rotace k přenosu energie. Nevýhodou jsou i velké plochy s nutností utěsnění, větší celková hmotnost motorů a velká výrobní náročnost.
Konečně jsou známá řešení systémů s rotačními písty spojených s jedním nebo více excentrickými čepy, jejichž pohyb je řízen ozubenými koly, popsaných například ve spisech US 3 221 664, US 1 700 038 nebo WO 91/14081. Tyto systémy sice využívají celou dráhu rotace, ale za cenu větší konstrukční složitosti a výrobní náročnost. Je rovněž známo řešení dle spisu WO 2010/012 245, vycházejícího z patentu CZ 302 294 a popisujícího rotační motor na stlačitelná média, obsahující rotor a stator uložené mezi dvěma vzájemně spřaženými a souběžně umístěnými ložiskovými deskami, uzpůsobenými pro uchycení oboustranně vyvedené hnací hřídele rotoru, na níž je upevněn rotační píst uložený v komoře statoru opatřené těsnicími víky. Rotační píst tohoto motoru je elipsovitého průřezu a je uložen v symetricky tvarované trojboké komoře opatřené zaoblenými vrcholy, z nichž každý je opatřen alespoň jedním kanálem pro vstup a výstup tlakového média, přičemž je k jedné z ložiskových desek na hnací hřídeli upevněno centrální ozubené kolo, po jehož obvodu jsou rovnoměrně rozmístěná tři satelitní ozubená kola, která jsou pevně nasazena na čepech otočně uchycených v ložiskové desce a spřažených se statorem pomocí unašecích kolíků, uchycených ve statoru vzhledem osám čepů excentricky. Nevýhodou tohoto provedení je poměrně složitá stavba motoru obsahující množství konstrukčních dílů, jako jsou ložisková tělesa včetně ložisek a satelitní ozubená kola s excentrickými unašecími kolíky, čímž se zvyšuje výrobní náročnost se značnými požadavky na přesnost provedení vzájemně zabírajících dílů.
Úkolem předkládaného vynálezu je představit zcela novou a jednoduchou konstrukci rotačního motoru s minimálním počtem pohybujících se výrobně nenáročných součástí s vysokou provozní účinností a spolehlivostí, která navazuje na řešení motoru dle spisu CZ 302 294 a v podstatě odstraňuje veškeré nedostatky zjištěné během provozních zkoušek.
-1 CZ 306225 B6
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem, obsahující stator opatřený dvěma trojbokými dutinami zatěsnitelnými vůči okolnímu prostředí a opatřenými zaoblenými vrcholy, z nichž do každého je zaústěn alespoň jeden kanál pro vstup a výstup tlakového média, kde v každé dutině je uložen rotační píst elipsovitého průřezu tak, že jeho podélná osa, která je souběžná s osou rotačního členu, je posunuta vzhledem k podélné ose vnitřní dutiny statoru o hodnotu excentricity za účelem dosažení planetového pohybu rotačního pístu vzhledem k ose vnitřní dutiny statoru, a to při pohybu podélné osy rotačního pístu po kružnici o poloměru excentricity. Podstatou vynálezu je, že rotační písty jsou opatřeny unašecími čepy, které jsou vyvedeny mimo dutinu a jsou na nich upevněna rotorová ozubená kola, která jsou v záběru s rotačním eliptickým členem uloženým na ložiskovém čepu poháněné hřídele.
Ve výhodném provedení je tvar dutiny statoru tvořen třemi symetrickými částmi, jejichž zaoblené vrcholy vzájemně pootočené o 120° jsou vytvořeny na poloměru (Rv) opsané kružnice, který má hodnotu
Rv= a + e, kde (a) je délka velké poloosy elipsy rotačního pístu a (e) je excentricita daná posunutím osy dutiny statoru a osy rotace rotačního pístu, přičemž jednak zaoblení vrcholů dutiny odpovídá zaoblení rotačního pístu, jednak stěny dutiny protilehlé vrcholům jsou vytvořeny na poloměru (Rs) vepsané kružnice, který má hodnotu
Rs = b + e, kde (b) je délka malé poloosy elipsy rotačního pístu a (e) je excentricita, a jednak přechodové části povrchu dutiny mezi vrcholy a stěnami jsou tvořeny obalovou křivkou pohybujícího se rotačního pístu.
Dále je výhodné, když rotorová ozubená kola a eliptický rotační člen jsou rozměrově vytvořeny tak, že poloměr (kr) roztečné kružnice ozubeného kola má velikost odpovídající hodnotě poloměru (Rs) vepsané kružnice upravené pro zvolený modul ozubení se sudým počtem zubů a eliptický rotační člen má stejný počet zubů jako ozubené kolo aje vytvořen tak, že mezi velkou poloosou (ar) roztečné elipsy, malou poloosou (br) roztečné elipsy a excentricitou (e) platí vztah ar = br + 2e, přičemž velikost velké poloosy (ar) roztečné elipsy je daná zvoleným poloměrem (kr) roztečné kružnice a excentricitou (e) ve vztahu ar = kr + e a vzdálenost (t) osy rotace rotačního členu od podélné osy dutiny statoru má hodnotu t = kr + ar - e.
Také je výhodné, když vzájemná poloha eliptického rotačního členu a rotačních pístů je ustavena tak, že při natočení velké poloosy eliptického rotačního členu do polohy rovnoběžné se spojnicí os dutin svírají velké poloosy rotačních pístů s touto spojnicí úhel 45°, a to každá v opačném smyslu.
Konečně je výhodné, když vzájemná poloha eliptického rotačního členu a rotačních pístů je ustavena tak, že při natočení malé poloosy eliptického rotačního členu do polohy rovnoběžné se spojnicí os dutin svírají malé poloosy rotačních pístů s touto spojnicí úhel 45°, a to každá v opačném smyslu.
Novým konstrukčním řešením motoru se dosahuje maximálního využití pohybu dvou vzájemně pootočených rotačních pístů a v jejich spojení s hnacím ozubeným eliptickým rotačním členem
-2 CZ 306225 B6 pro přímý přenos kroutícího momentu, kdy během jedné otáčky rotačního pístu dojde k šesti vstupním impulzům tlakového média, které se navíc vzájemně překrývají. Tím je dosaženo i dynamického vyvážení pohybu rotačních pístů a navíc plné překrytí jednotlivých vstupních impulzů tlakového média, kdy najedno otočení hnacího ozubeného rotačního členu je 12 tlakových impulzů. Tím je pracovní dráha rotačního pístu dokonale využita a zcela odpadají vratné nebo mrtvé pohyby.
Výhodou je okamžitý kroutící moment již při vstupu pracovního média bez nutnosti startéru nebo spojky. Maximální kroutící moment je dosahován již při nízkých otáčkách, a tím je daná nízká spotřeba pracovního média a dlouhá životnost mechanických dílů s minimálním počtem třecích dvojic.
Dalšími výhodami řešení je možnost využití pohybu hřídele rotačních pístů k řízení mechanických nebo elektromagnetických vstupních a výstupních ventilů tlakového média s možností změny jejich časování pro optimalizaci výkonu motoru nebo reverzaci otáček. Výhodou zejména pro parní pohon je i umístění ozubených kol a ložiska zcela mimo pracovní prostor. Celkové řešení motoru je velice jednoduché a výrobně snadné s možností využití moderních technologií a materiálů pro výrobu jednotlivých dílů tohoto motoru.
Navržené řešení může pracovat i jako kompresor pro stlačování plynných látek, přičemž z hlediska ochrany životního prostředí je další výhodou řešení poměrně nízká hlučnost chodu motoru a absence škodlivých exhalátů při jeho provozu. Při použití vhodných materiálů zcela odpadá nutnost mazání.
Objasnění výkresů
Konkrétní příklady konstrukce motoru podle vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 je čelní pohled na základní provedení motoru ze strany ozubených převodů, obr. 2 je axonometrický pohled na motor z obr. 1 v explodovaném provedení, obr. 3 a obr. 4 jsou geometrická schémata motoru se znázorněním nastavení obou krajních poloh elips rotačních pístů a rotačního členu při natočení hlavních poloos o 45°, obr. 5 je detail geometrického schématu jedné dutiny statoru se znázorněním základních funkčních prvků, obr. 6 a obr. 7 jsou schematické čelní pohledy na motor se znázorněním jednotlivých fází činnosti motoru a alternativním řešením dvojic kanálů ve vrcholových částech dutiny, obr. 8 je axonometrický pohled na alternativní provedení motoru v explodovaném provedení, jeho stator je tvořen dvěma samostatnými tělesy, obr. 9 je axonometrický pohled na motor z obr. 8 ze strany rotačního členu se znázorněním alternativního řešení upevnění ložiskového čepu základové desce statorů a obr. 10 je axonometrický pohled na alternativní řešení motoru s uchycením rotačního členu na hřídeli poháněného mechanizmu.
Příklady uskutečnění vynálezu
V základním provedení podle obr. 1 a obr. 2 sestává motor ze statoru 1, tvořeného tvarovaným tělesem 11 opatřeným dvěma trojbokými dutinami 12, v každé z nich je uložen rotační píst 2 elipsovitého průřezu opatřený ve své ose pE rotace unašecím čepem 21, Uprostřed vzdálenosti mezi středovými osami os dutin 12 je těleso 11 opatřeno ložiskovým čepem 3 situovaným sou
-3 CZ 306225 B6 běžně s unašecími čepy 21 rotačních pístů 2. Dutiny 12 statoru 1 jsou oboustranně uzavřeny a zatěsněny zadním víkem 4 a předním víkem 5, které jsou k čelním plochám tělesa 11 rozebíratelně připevněny, s výhodou přišroubovány. Zadní víko 4 je opatřeno šesti kanály 41 pro průchod pracovního média, které jsou vyústěny do vrcholových částí dutin 12. Přední víko 5 je opatřeno jednak dvěma centrickými otvory 51 pro umožnění volného průchodu unašecích čepů 21 a jednak jedním středovým otvorem 52 pro prostup ložiskového čepu 3. Za předním víkem 5 jsou na unašecích čepech 21 upevněna, například nalisována, rotorová ozubená kola 6, která jsou vzájemně spřažena ozubeným eliptickým rotačním členem 7 uloženým na ložisku 8, které je nasazeno na ložiskovém čepu 3.
Tvar dutiny 12 statoru 1 schematicky znázorněné na obr. 5 je vytvořen tak, že sestává ze třech symetrických částí, jejichž zaoblené vrcholy 121 vzájemně pootočené o 120° jsou vytvořeny na poloměru Ry opsané kružnice, který má hodnotu
Rv = a + e, kde a je délka velké poloosy elipsy rotačního pístu 2 a e je excentricita daná posunutím osy os dutiny 12 statoru 1 a osy OB, rotace rotačního pístu 2. Zaoblení vrcholů 121 dutiny 12 pak odpovídá zaoblení rotačního pístu 2. Stěny 122 dutiny 12 protilehlé vrcholům 121 jsou vytvořeny na poloměru Rs vepsané kružnice, který má hodnotu
Rs = b + e, kde b je délka malé poloosy elipsy rotačního pístu 2 a e je výše popsaná excentricita. Přechodové části 123 povrchu dutiny 12 mezi vrcholy 121 a stěnami 122 jsou tvořeny obalovou křivkou pohybujícího se rotačního pístu 2. Z výše uvedeného plyne, že trojboká dutina 12 statoru 1 je tvořena obalovou křivkou vrcholové části elipsy rotačního pístu 2, který provádí planetový pohyb, při němž se střed elipsy, tedy osa Oc, pohybuje po kružnici o poloměru excentricity e v určitém úhlu a a současně se poloosa a elipsy, tedy rotačního pístu 2, natáčí opačným směrem o poloviční úhel a/2, jak je patrné z obr. 3 až obr. 5.
Při vytváření eliptického tvaru rotačního pístu 2 a tvaru trojboké dutiny 12 statoru 1 je hlavním parametrem pro určení velikosti rotačního motoru volitelná hodnota excentricity e, tedy posunutí osy os trojboké dutiny 12 statoru 1 vůči ose OB, rotačního pístu 2. V optimálním případě volby průřezu rotačního pístu 2 je délka a velké poloosy elipsy šestkrát větší než hodnota excentricity e, malá poloosa b se pak musí při otočení rotačního pístu 2 o 90° dotýkat stěn trojboké dutiny 12 statoru 1, a je tedy o dvojnásobek hodnoty excentricity e menší, jak je patrné z obr. 5. Tím je daný i poloměr Ry, opsané kružnice dutiny 12 statoru 1, popsaný výše.
Neoznačená šířka rotačního pístu 2, a tím i hloubka trojboké dutiny 12 statoru 1, je volitelná hodnota podle požadovaného maximálního objemu pracovního prostoru 124. Optimální hodnota odpovídá velikosti velké poloosy elipsy a.
Rotorová ozubená kola 6 a eliptický rotační člen 7 jsou rozměrově vytvořena tak, že poloměr k, roztečné kružnice ozubeného kola 6 má velikost odpovídající hodnotě Rs upravené pro zvolený modul ozubení se sudým počtem zubů. Eliptický rotační člen 7 má stejný počet zubů jako ozubené kolo 6 a je vytvořen tak, že mezi velkou poloosou aE roztečné elipsy, malou poloosou br roztečné elipsy a excentricitou e platí vztah ar = br + 2e, přičemž velikost velké poloosy a, roztečné elipsy je daná zvoleným poloměrem kE roztečné kružnice a excentricitou e ve vztahu ar = kr + e.
Vzdálenost t osy o£ rotace rotačního členu 7, která je totožná s osou ložiskového čepu 8, od podélné osy Os dutiny 12 statoru 1 má pak hodnotu t = kr + ar - e.
-4CZ 306225 B6 jak je patrné z obr. 3 a obr. 4.
Činnost motoru dle obr. 6 a obr. 7 je možno odvinout od výchozí polohy rotačního pístu 2, který se jedním svým zaoblením nachází v jednom z vrcholů 121 dutiny 12 statoru £, kde uzavírá příslušný kanál 41 zadního víka 4 pro vstup tlakového média, přičemž se svými čelními plochami oboustranně symetricky dotýká stěn obou vík 4, 5. Při natočení rotačního pístu 2, znázorněném na obr. 6, se začnou jeho dotykové body s oběma stěnami dutiny 12 od sebe vzdalovat a v dutině 12 vzniká pracovní prostor 124, do něhož přilehlým kanálem 41 přes neoznačený ventil začne vnikat pracovní médium, které svou expanzí natáčí rotační píst 2 až do maximálního možného objemu, což nastává při otočení rotačního pístu 2 o 90°. Současně je na opačné straně rotačního pístu 2 dokončován předchozí pracovní cyklus v pracovním prostoru 124 u druhého vrcholu 121, který je přes příslušný kanál 41 a neznázoměný ventil vyprazdňován. Po vyprázdnění se dostává rotační píst 2 u tohoto vrcholu 121 do výchozí pozice a proces se zde opakuje výše popsaným způsobem. Vzhledem k trojbokému tvaru dutiny 12 statoru £ tedy probíhá vpouštění tlakového média proti směru otáčení rotačního pístu 2, a to vždy po jeho pootočení o 60°, tedy šestkrát za jednu otáčku. Je patrné, že jednotlivé pracovní cykly probíhající v pracovních prostorech £24 příslušných vrcholů 121 se vzájemně překrývají, neboť maximální pracovní prostor 124 je dosažen při pootočení pracovního pístu o 90°, ale již při jeho pootočení o 60° začíná u sousedního vrcholu 121 další pracovní cyklus.
Pro přenos planetového pohybu rotačních pístů 2 na rotační pohyb eliptického rotačního členu 7 je využito skutečnosti, že při vzájemném natočení velkých poloos a rotačních pístů 2 o 90° a jejich pohybu stejným směrem dochází na spojnici s2 středových os o5 dutin 12 k symetrickému přibližování a vzdalování obvodů rotorových ozubených kol 6 o hodnotu dvojnásobku excentricity e. Přenos planetového pohybu ozubených kol 6 na rotační pohyb je docílen elipsovitým průřezem eliptického rotačního členu 7 umístěného uprostřed spojnice s2 středových os 05 dutin 12.
Poloha ozubení na rotorových ozubených kolech 6 a eliptickém rotačním členu 7 musí být provedena tak, aby při natočení velké poloosy a, i malé poloosy br ozubeného rotačního členu 7 do polohy rovnoběžné se spojnicí s2 středových os o, byly velké poloosy a rotačních pístů 2 vzájemně pootočeny o 45°, jak je patrné z obr. 3 a obr. 4.
Tím je dosaženo kromě přenosu planetového pohybu ozubených kol 6 na rotační pohyb rotačního členu 7 i dynamické vyvážení planetového pohybu rotačních pístů 2 a ozubených kol 6, navíc pak i plné překrytí jednotlivých impulzů pracovního média.
Popsané konstrukční řešení není jediným možným provedením rotačního motoru podle vynálezu, když v závislosti na jeho velikosti a požadovaném výkonu může být stator £ motoru tvořen dvěma samostatnými tělesy 11 uchycenými na společné základové desce 13, jak je naznačeno na obr. 9 a obr. 10, nebo zadní víko 4 může být nedílnou pevnou součástí zadní stěny tělesa 11 statoru £. Ložiskový čep 3 nemusí být uchycen v tělese 11 statoru £, ale v předním víku 5, jak je znázorněno na obr. 8, a do každé vrcholové části dutiny 12 statoru £ mohou být zaústěny více jak jeden, s výhodou dva, kanály 41, které nemusí být směrovány přes zadní víko 4 souběžně s osami rotace oc rotačních pístů 2, ale přes boční stěny tělesa 11 statoru £ ve směru kolmém k těmto osám rotace pE, jak je patrné z obr. 6 a obr. 7. Unašecí čepy 21 rotačních pístů 2 mohou být provedeny i jako průchozí hřídele středem rotačního pístu 2 s vyvedením přes zadní víko 4 s využitím pro ovládání ventilů motoru. Konečně pak může být eliptický rotační člen 7 upevněn místo ložiskového čepu 3 na neoznačenou hřídel poháněného mechanizmu 9, například na alternátor, převodovku apod., usazeného na společnou základovou desku 13, jak je znázorněno na obr. 10. Ložiskový čep 3 nemusí být vytvořen na tělese 11 statoru £ podle obr. 2, ale může být vytvořen na předním víku 5, jak je patrné z obr. 8, nebo může být uchycen na základové desce 13, jak je vyobrazeno na obr. 9. Z funkčního hlediska motoru je pak rovněž nepodstatné, když by v řešení podle obr. 2 bylo těleso 11 opatřeno ložiskem 8 a eliptický rotační člen 7 ložiskovým čepem 3. Je pak samozřejmé, že bez vlivu na podstatu řešení je možno podle použití motoru měnit obrysový design statoru £ v závislosti na velikosti zástavbového prostoru, v němž má být motor umístěn.
-5 CZ 306225 B6
Z výše uvedeného je patrné, že celkový popis rotačního motoru je prováděn pouze plošně a neřeší další související a neznázoměné konstrukční uzly, jako jsou například ventily včetně jejich ovládání a přívodů, mazání, chlazení, setrvačník, konkretizace profilu ozubení apod., které nemají vliv na podstatu předkládaného řešení.
Průmyslová využitelnost
Rotační motor podle vynálezu lze využít v různých odvětvích průmyslu a dopravy jako ekologicky čistou pohonnou jednotku strojů, vozidel a jiných zařízení.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem, obsahující stator (1) opatřený dvěma trojbokými dutinami (12) zatěsnitelnými vůči okolnímu prostředí a opatřenými zaoblenými vrcholy (121), z nichž do každého je zaústěn alespoň jeden kanál (41) pro vstup a výstup tlakového média, kde v každé dutině (12) je uložen rotační píst (2) elipsovitého průřezu tak, že jeho podélná osa (op), která je souběžná s osou (oc) rotačního členu (7), je posunuta vzhledem k podélné ose (os) vnitřní dutiny (12) statoru (1) o hodnotu excentricity (e) za účelem dosažení planetového pohybu rotačního pístu (2) vzhledem k ose (os) vnitřní dutiny (12) statoru (1), a to při pohybu podélné osy (op) rotačního pístu (2) po kružnici o poloměru excentricity (e), vyznačující se tím, že rotační písty (2)jsou opatřeny unašecími čepy (21), které jsou vyvedeny mimo dutinu (12) a jsou na nich upevněna rotorová ozubená kola (6), která jsou v záběru s rotačním eliptickým členem (7) uloženým na ložiskovém čepu (8) poháněné hřídele.
- 2. Rotační motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvar dutiny (12) statoru (I) je tvořen třemi symetrickými částmi, jejichž zaoblené vrcholy (121) vzájemně pootočené o 120° jsou vytvořeny na poloměru (Rv) opsané kružnice, který má hodnotuRv= a + e, kde (a) je délka velké poloosy elipsy rotačního pístu (2) a (e) je excentricita daná posunutím osy (os) dutiny (12) statoru (1) a osy (op) rotace rotačního pístu (2), přičemž jednak zaoblení vrcholů (121) dutiny (12) odpovídá zaoblení rotačního pístu (2), jednak stěny (122) dutiny (12) protilehlé vrcholům (121) jsou vytvořeny na poloměru (Rs) vepsané kružnice, který má hodnotuRs = b + e, kde (b) je délka malé poloosy elipsy rotačního pístu (2) a (e) je excentricita, a jednak přechodové části (123) povrchu dutiny (12) mezi vrcholy (121) a stěnami (122) jsou tvořeny obalovou křivkou pohybujícího se rotačního pístu (2).
- 3. Rotační motor podle nároku 2, vyznačující se tím, že rotorová ozubená kola (6) a eliptický rotační člen (7) jsou rozměrově vytvořeny tak, že poloměr (kr) roztečné kružnice ozubeného kola (6) má velikost odpovídající hodnotě poloměru (Rs) vepsané kružnice upravené pro zvolený modul ozubení se sudým počtem zubů a eliptický rotační člen (7) má stejný počet zubů jako ozubené kolo (6) a je vytvořen tak, že mezi velkou poloosou (ar) roztečné elipsy, malou poloosou (br) roztečné elipsy a excentricitou (e) platí vztah ar = br + 2e,-6CZ 306225 B6 přičemž velikost velké poloosy (ar) roztečné elipsy je daná zvoleným poloměrem (kr) roztečné kružnice a excentricitou (e) ve vztahu ar = kr + e a vzdálenost (t) osy (oc) rotace rotačního členu (7) od podélné osy (os) dutiny (12) statoru (1) má hodnotu t = kr + ar - e.
- 4. Rotační motor podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vzájemná poloha eliptického rotačního členu (7) a rotačních pístů (2) je ustavena tak, že při natočení velké poloosy (ar) eliptického rotačního členu (7) do polohy rovnoběžné se spojnicí (s0) os (os) dutin (12) svírají velké poloosy (a) rotačních pístů (2) s touto spojnicí (s0) úhel 45°, a to každá v opačném smyslu.
- 5. Rotační motor podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vzájemná poloha eliptického rotačního členu (7) a rotačních pístů (2) je ustavena tak, že při natočení malé poloosy (br) eliptického rotačního členu (7) do polohy rovnoběžné se spojnicí (s0) os (os) dutin (12) svírají malé poloosy (b) rotačních pístů (2) s touto spojnicí (s0) úhel 45°, a to každá v opačném smyslu.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-352A CZ306225B6 (cs) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem |
CN201580001845.5A CN105556063B (zh) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | 具有使用可压缩介质驱动的齿轮传动的旋转马达 |
PCT/CZ2015/000041 WO2015176692A1 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | Rotary motor with geared transmission for use of compressible media drive |
EP15728386.2A EP3074595B1 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | Rotary motor with geared transmission for use of compressible media drive |
KR1020167004629A KR101703483B1 (ko) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | 기어 변속기를 갖는 압축성 매체 드라이브용 로터리 모터 |
RU2016112573A RU2643280C2 (ru) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | Роторный двигатель с зубчатой передачей, работающей на сжимаемой среде |
JP2016539416A JP6166483B2 (ja) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | 圧縮媒体駆動を利用する歯車伝動装置付きロータリモータ |
US14/910,150 US9771800B2 (en) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | Rotary motor with geared transmission for use of compressible media drive |
ES15728386.2T ES2654243T3 (es) | 2014-05-22 | 2015-05-11 | Motor rotativo con transmisión engranada para el uso de accionamiento de medios comprimibles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-352A CZ306225B6 (cs) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2014352A3 CZ2014352A3 (cs) | 2015-12-02 |
CZ306225B6 true CZ306225B6 (cs) | 2016-10-12 |
Family
ID=53385411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2014-352A CZ306225B6 (cs) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9771800B2 (cs) |
EP (1) | EP3074595B1 (cs) |
JP (1) | JP6166483B2 (cs) |
KR (1) | KR101703483B1 (cs) |
CN (1) | CN105556063B (cs) |
CZ (1) | CZ306225B6 (cs) |
ES (1) | ES2654243T3 (cs) |
RU (1) | RU2643280C2 (cs) |
WO (1) | WO2015176692A1 (cs) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106988867A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-07-28 | 庞乐钧 | 活塞旋转式内燃机 |
RU192348U1 (ru) * | 2019-05-24 | 2019-09-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные механические системы" | Эллипсно-циклоидальное зубчатое зацепление |
KR20210156994A (ko) | 2020-06-19 | 2021-12-28 | 한국과학기술연구원 | 로터리 모터 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0594849A1 (en) * | 1991-02-21 | 1994-05-04 | KURAMASU, Yasuo | Rotary piston internal combustion engine |
WO2001069061A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Nivesh Sa. | Moteur energetique a poly induction |
CZ302294B6 (cs) * | 2008-07-29 | 2011-02-09 | Dvorák@Jirí | Rotacní motor na stlacitelná média |
US20120080006A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Chun-Chiang Yeh | Rotary modulation engine |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1700038A (en) | 1927-03-12 | 1929-01-22 | James Aratoon Malcolm | Rotary engine, pump, meter, and the like |
US3221664A (en) | 1963-11-01 | 1965-12-07 | Jernaes Finn Joachim Jorgen | Rotating piston machine arrangement |
CS173441B1 (cs) | 1975-04-15 | 1977-02-28 | ||
JPS58138201A (ja) * | 1982-02-11 | 1983-08-17 | Koichi Shimura | 三角形シリンダ−による、楕円形弁回転エンジン |
DE3317156A1 (de) * | 1982-05-12 | 1983-11-17 | Walter 5411 Oberalm Salzburg Schwab | Rotationspumpe zur foerderung gasfoermiger und fluessiger stoffe, insbesonders zur verwendung als blut- und herzpumpe sowie kuenstliches herz |
US4797077A (en) | 1984-09-27 | 1989-01-10 | Anderson Dean R G | Rotary expansible chamber device |
WO1991014081A1 (en) | 1990-03-14 | 1991-09-19 | Scalzo Automotive Research Ltd. | Engine stabiliser mechanism |
US5147191A (en) * | 1991-02-08 | 1992-09-15 | Schadeck Mathew A | Pressurized vapor driven rotary engine |
US5174742A (en) | 1992-02-03 | 1992-12-29 | Snap-On Tools Corporation | Rotary air motor with curved tangential vanes |
JPH0617601A (ja) | 1992-07-01 | 1994-01-25 | Chiyoda Kizai Kk | ロータリーエアモータ |
JPH07247949A (ja) | 1994-03-14 | 1995-09-26 | Hiroshi Imamura | ロータリベーン形エアモータ |
JPH08226334A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-03 | Yasuo Hisamura | ロータリーエンジン |
JPH11173101A (ja) | 1997-12-05 | 1999-06-29 | Max Co Ltd | ロータリーベーン型エアモータ |
SK285000B6 (sk) * | 2000-12-22 | 2006-04-06 | Svetozár Hruškovič | Spôsob energetickej premeny v točivom piestovom motore alebo stroji a točivý piestový motor alebo stroj |
DE10139286A1 (de) * | 2001-08-09 | 2003-02-27 | Lev B Levitin | Rotationskolbenmaschinen (RKM-1) mit einer Abtriebswelle |
EP1507956A1 (fr) * | 2002-05-17 | 2005-02-23 | Normand Beaudoin | Machines motrices retro mecaniques, post mecaniques, bi mecaniques |
CZ296486B6 (cs) | 2002-10-23 | 2006-03-15 | Zarízení k premene tepelné energie v energii mechanickou nebo ke stlacování plynných a kapalných médií, zejména spalovací motor | |
EP2439411B1 (en) * | 2010-10-06 | 2017-08-23 | LEONARDO S.p.A. | Pump assembly, in particular for helicopter lubrication |
-
2014
- 2014-05-22 CZ CZ2014-352A patent/CZ306225B6/cs unknown
-
2015
- 2015-05-11 JP JP2016539416A patent/JP6166483B2/ja active Active
- 2015-05-11 RU RU2016112573A patent/RU2643280C2/ru active
- 2015-05-11 US US14/910,150 patent/US9771800B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-05-11 EP EP15728386.2A patent/EP3074595B1/en active Active
- 2015-05-11 KR KR1020167004629A patent/KR101703483B1/ko active IP Right Grant
- 2015-05-11 WO PCT/CZ2015/000041 patent/WO2015176692A1/en active Application Filing
- 2015-05-11 CN CN201580001845.5A patent/CN105556063B/zh active Active
- 2015-05-11 ES ES15728386.2T patent/ES2654243T3/es active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0594849A1 (en) * | 1991-02-21 | 1994-05-04 | KURAMASU, Yasuo | Rotary piston internal combustion engine |
WO2001069061A1 (fr) * | 2000-03-15 | 2001-09-20 | Nivesh Sa. | Moteur energetique a poly induction |
CZ302294B6 (cs) * | 2008-07-29 | 2011-02-09 | Dvorák@Jirí | Rotacní motor na stlacitelná média |
US20120080006A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Chun-Chiang Yeh | Rotary modulation engine |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Doc. Ing. Ladislav Kovarík, CSc. Motory Wankelovy a jim príbuzné, SNTL 1970 * |
http://cs.wikipedia.org/wiki/Hypotrochoida * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160033226A (ko) | 2016-03-25 |
US9771800B2 (en) | 2017-09-26 |
EP3074595B1 (en) | 2017-11-15 |
EP3074595A1 (en) | 2016-10-05 |
KR101703483B1 (ko) | 2017-02-06 |
US20160194960A1 (en) | 2016-07-07 |
JP6166483B2 (ja) | 2017-07-19 |
WO2015176692A1 (en) | 2015-11-26 |
JP2016535199A (ja) | 2016-11-10 |
CZ2014352A3 (cs) | 2015-12-02 |
CN105556063A (zh) | 2016-05-04 |
RU2016112573A (ru) | 2017-10-09 |
RU2643280C2 (ru) | 2018-01-31 |
CN105556063B (zh) | 2018-06-29 |
ES2654243T3 (es) | 2018-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4047856A (en) | Rotary steam engine | |
US6659744B1 (en) | Rotary two axis expansible chamber pump with pivotal link | |
JP2009529116A (ja) | 静止及び回転シリンダ部品がある羽根型機械 | |
US3917437A (en) | Seal for a rotary piston device | |
CA2517318A1 (en) | Rotary piston machine with an oval rotary piston guided in an oval chamber | |
CZ306225B6 (cs) | Rotační motor s ozubeným převodem pro použití pohonu stlačitelným médiem | |
WO2011053173A2 (en) | Rotary working machine provided with an assembly of working chambers with periodically variable volume, in particular a compressor | |
CN103423150A (zh) | 转子流体机械变容机构 | |
CZ2008465A3 (cs) | Rotacní motor na stlacitelná média | |
ITPR20070071A1 (it) | Dispositivo per convertire energia. | |
CZ18877U1 (cs) | Rotační motor na stlačitelná média | |
RU139028U1 (ru) | Роторная гидромашина | |
RU2150589C1 (ru) | Роторный двигатель | |
RU2100653C1 (ru) | Роторно-лопастная машина | |
RU2405950C2 (ru) | Роторный двигатель внутреннего сгорания | |
CN110541865B (zh) | 一种定向叶片式液压马达 | |
WO2006112749A1 (fr) | Machine rotative a arbres decales | |
WO2016044867A1 (en) | Orbital machine and combinations based thereon | |
RU2628813C2 (ru) | Револьверный роторно-поршневой двигатель | |
RU2605863C2 (ru) | Механизм для преобразования неравномерного вращательного движения лопастей роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания в равномерное вращение вала | |
RU82771U1 (ru) | Роторно-поршневая машина объемного действия | |
RU2152522C1 (ru) | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
RU2018130498A (ru) | Трехроторный двигатель внутреннего сгорания | |
CZ200661A3 (cs) | Rotacní pístový motor | |
SK287872B6 (sk) | Steam engine with rotary piston |