PL68183B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15. IX. 1973 68183 KI. 88b,l MKP F03c 3/00 UKD Twórca wynalazku: Tadeusz Takiel Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Budownictwa Morskiego, Gdansk (Polska) Silnik hydrostatyczny rewersyjny Przedmiotem wynalazku jest silnik hydrostatycz¬ ny rewersyjny. Znane silniki hydrostatyczne do na¬ pedów kól samochodowych sa przewaznie konstruk¬ cji tloczkowej. Z istoty tej konstrukcji wynikaja uderzenia i duze opory przeplywu w otworach wlo¬ towych i wylotowych. Wada tych konstrukcji jest osiaganie stosunkowo malych obrotów, maja skom¬ plikowana budowe oraz wymagaja bardzo kosztow¬ nej i precyzyjnej obróbki.Zastosowanie silnika o konstrukcji pompy lopat¬ kowej daje silnik o ciaglym przeplywie cieczy tlo¬ czacej, o duzych obrotach, ale nastrecza bardzo du¬ ze trudnosci przy uszczelnieniu. Cisnienie tloczacej cieczy nie moze przekraczac 15 do 20 atm. ze wzgledu na koniecznosc stosowania wówczas bar¬ dzo duzych nacisków sprezyn dociskajacych lo¬ patki.Celem wynalazku jest unikniecie omówionych wyzej niedogodnosci i rozwiazanie konstrukcyjne silnika o jak najprostszej budowie o wielkosci od¬ powiadajacej wielkosci bebna hamulcowego kola samochodowego, zajmujacej jak najmniej miejsca.Silnik hydrostatyczny rewersyjny wedlug wyna¬ lazku o budowie lopatkowej odciazonej, ma lopatki o ksztalcie klap zwrotnych ustawionych pod ka¬ tem ostrym, zamocowanych na obrotowej tarczy moga sie w niej chowac i wodza sie w komorze uksztaltowanej w korpusie. Klapy zwrotne usta¬ wione sa pod katem ostrym do powierzchni obwo¬ dowej wirnika i odchylane sa od tej powierzchni 10 15 20 25 30 sprezynami. Posiadaja one te sama szerokosc co wirnik, a po przycisnieciu do wirnika tworza z nim jeden obwód.Na obwodzie wirnika w korpusie wyksztalcone sa komory szerokosci równej szerokosci wirnika i wysokosci zmiennej rosnacej od zera do wielkosci ustalonej, a potem malejacej znów do zera. Klapa zwrotna zamocowana jednym koncem w wirniku odpychana sprezyna, wodzi sie drugim koncem po zewnetrznej scianie komór. Kazda komora posiada w jednym koncu otwór wlotowy do wprowadzenia pod cisnieniem plynu i w drugim koncu otwór wy¬ lotowy do odprowadzenia plynu. Plyn rozchyla kla¬ py zwrotne, wywiera na nie nacisk, co powoduje obrót wirnika.Dzieki zastosowaniu klap mozna wykonac kilka komór o parzystej ilosci, przez co uzyskuje sie od¬ ciazenie lozysk wirnika i obciazen wynikajacych z cisnienia cieczy. Cisnienia te znosza sie nawzajem gdzie wystepuja symetrycznie i sa skierowane w przeciwne strony. Komora ma w przestrzeni ro¬ boczej jednakowa wysokosc, dzieki czemu objetosc plynu miedzy dwoma klapami jest jednakowa.Klapy zwrotne przeciete plaszczyzna prostopadla do osi wirnika posiadaja przekrój o ksztalcie kropli czyli maja ksztalt przestrzeni zawartej w dwóch walcach i miedzy tymi walcami, ograniczonej dwoma plaszczyznami stycznymi do tych walców, przy czym jeden walec ma srednice wielokrotnie wieksza niz drugi. Dlugosc walców jest równa sze- 881833 ¦ ,- ^ rokosci wirnika. Jedna z plaszczyzn styczayeh do walców ma krzywizne plaszczyzny obwodu wirnika.Klapa zwrotna wsadzona do takiego samego ksztaltu wglebienia w wirniku moze obracac sie o pewien kat, dookola osi wiekszego walca. Klapa zwrotna moze byc wysunieta z wglebienia wirnika tylko w dwie strony, wzdluz osi walca i w kierun¬ ku osi mniejszego walca. Do odchylania klapy zwrotnej uzyta jest sprezyna w ksztalcie zlozonego plaskownika. W klapie zwrotnej wykonane jest wglebienie na sprezyne, tak, ze os zgiecia sprezyny jest w osi wiekszego walca, zas koniec sprezyny wchodzi w to wglebienie i nie moze byc wysuniety w kierunku konca sprezyny. iW wirniku wykonane jest tez wglebienie na drugi koniec sprezyny. Przy takim rozwiazaniu sprezyna stale rozchyla klape zwrotna i nie pozwala na wysuniecie sie klapy zwrotnej w kierunku mniejszego walca.Poniewaz wirnik po obu stronach przylega do plaszczyzn komory klapy zwrotne nie moga_sie wy¬ sunac z zaglebien a moga sie tylko obracac o pe¬ wien kat w osi wiekszego walca. Klapy zwrotne ustawia sie parami, w których jedna klapa skie¬ rowana jest w jedna strone, a druga klapa w druga strone. Ustawienie takie pozwala na zmiane kie¬ runku obrotów wirnika przy tloczeniu cieczy w od¬ wrotna strone. Na kazda komore przypada dwie pary klap zwrotnych, daje to staly i jednakowy moment obrotowy przy stalych parametrach plynu tloczacego. Klapy zwrotne dociskane sa cisnieniem plynu przez co automatycznie sie uszczelniaja.Zaleta silnika wedlug wynalazku jest prosta bu¬ dowa, mozliwosc umieszczenia go na obwodzie lo¬ zysk kola pojazdu, ciaglosc pracy oraz mozliwosc zmiany kierunku obrotów przez zmiane kierunku przeplywu cieczy. Mozna w sposób latwy dopaso¬ wac wirnik wraz z klapami do korpusu. Istnieje po¬ nadto mozliwosc samouszczelnienia sie klap zwrot¬ nych oraz odciazenia lozysk od nacisków wynika¬ jacych z cisnienia cieczy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przy¬ kladzie wykonania na którym fig. 1 — przedstawia silnik w przekroju plaszczyzna prostopadla do osi wzdluz linii A-A, fig. 2 — silnik w przekroju pla¬ szczyzna wzdluz linii B-B, fig. 3 — szczegól kon¬ strukcyjny „C". Jak przedstawiono na rysunkach wirnik 1 wykonany jest w postaci pierscienia o przekroju prostokatnym polaczonym z cienka tar¬ cza 2 i z tuleja 3. Wirnik 1 ma na swym obwodzie powycinane na cala szerokosc wglebienia odpowia¬ dajace ksztaltem klapom zwrotnym 4, które posia¬ daja profil dwóch walców o róznej srednicy pola¬ czonych plaszczyznami stycznymi z wycieciem na sprezyne 5 posiadajaca, ksztalt zlozonego plaskow¬ nika. Miejsce jej zagiecia lezy w srodku obrotu klap zwrotnych 4.Konce sprezyn 5 wchodza w wyciecia wirnika 1 i w wyciecia klapy zwrotnej 4. Sprezyna 5 rozchy¬ lajac sie odsuwa cienszy koniec klapy zwrotnej 4 w wirniku 1 i przyciska go do wewnetrznej sciany czesci srodkowej korpusu 6 skladajacego sie z czte¬ rech czesci. Czesc srodkowa korpusu 6 ma ksztalt pierscienia grubosci takiej jak czesc wirnika 1 o przekroju prostokatnym. W pierscieniu tym sa dwie komory 7 polozone symetrycznie majace 68183 / .:, :;* i. • 4 jednakowa wysokosc w czesci srodkowej, zas w obu koncach malejaca do zera. Czesc zewnetrzna kor¬ pusu 8 w postaci tarczy ma jedna strone plaska 5 oraz posiada otwory 9 i 10 do wprowadzenia i wy¬ prowadzenia plynu tloczacego. Otwory sa usytuo¬ wane w miejscach zwezenia sie komór 7. Na czesci tej wyksztalcone sa tuleja 11 do mocowania silnika na podwoziu oraz tulejka 12 do odprowadzania ewentualnych przecieków. Czesc zewnetrzna kor- *o pulsu 13 w postaci plaskiego pierscienia ogranicza komory 7 i uszczelnia wirnik 1 od strony zewnetrz¬ nej pojazdu. Nosna czesc korpusu 14 sluzy do osa¬ dzenia lozysk tocznych 15 i 16 oraz osi pednej 17 posiadajacej polaczenie wielowypustowe z tuleja 15 wirnika 3 i tuleja kola 18 z wyksztalcona na zew¬ natrz tarcza, która przykrecona jest do piasty ko¬ la 19 obracajacej sie na lozyskach 15 i 16. Srubami 29 do piasty kola 19 przykrecone jest kolo 20, na którym umocowany jest kolpak 21. Nakretka 22 20 z zabezpieczeniem i kontrnakretka dociskaja lo¬ zyska a tym samym zamocowuja piasta 19 na czesci nosnej korpusu 14. Wirnik 1 uszczelniony jest w korpusie uszczelkami 23, które leza w wglebie¬ niach 24 uksztaltowanych, w korpusie. W przyto- 25 czonym przykladzie przyjeto po trzy uszczelki 23 z kazdej strony wirnika 1. Miedzy najmniejsza uszczelka a srednia w czesci korpusu 8 i 14 wyko¬ nane jest dookola wglebienia 25 do zbierania prze¬ cieków. W tarczy wirnika 2 znajduja sie otwory 26 30 dla przeplywu przecieków na druga strone tarczy .wirnika 2. Korpus zlaczony jest na obwodzie sruba¬ mi 27 i 28.Dzialanie silnika wedlug wynalazku jest naste¬ pujace: 35 Plyn pedny wplywa w sposób ciagly przez otwór wlotowy 9 do komory 7 i wyplywa otworem 10.Jesli napotyka na swej drodze klape zwrotna 4 zwrócona strona zewnetrzna od strony kata rozwar¬ tego klapy, to docisnie ja do wirnika i poplynie 4o dalej, jezeli napotka na klape zwrotna 4 zwrócona strona wewnetrzna od strony sprezyny to jest kata ostrego, to wzmocni dzialanie sprezyny 5, przycis¬ nie klapa zwrotna 4 do wirnika 1 i do przeciwleglej sciany komory 7. Wskutek tego klapa zwrotna 4 45 zagrodzi przeplyw plynu i przepychana bedzie wraz z plynem w strone otworu wylotowego 10.Poniewaz klapy zwrotne 4 rozstawione sa w ten sposób, ze zawsze któras z nich jest w czesci robo¬ czej komory 7, wiec przy ciaglym przeplywie ply- 50 nu, klapy zwrotne beda wciaz przepychane w stro¬ ne otworu wylotowego, a tym samym wirnik 1 be¬ dzie sie w tym kierunku obracal wraz z osia pedna 17, która obracac bedzie tuleja kola 18, a ta pia¬ sta kola 19 i kolem 20. Przy przeplywie plynu 55 w odwrotnym kierunku pracowac beda te klapy zwrotne, które byly poprzednio przyciskane do wir¬ nika 1, a tym samym kolo obracac sie bedzie w przeciwnym kierunku. Nie bedzie oddzialywania cisnienia roboczego na lozyska wirnika, gdyz ko- 60 mory sa symetryczne, a ilosc klap zwrotnych dzieli sie przez cztery.Lozyskiem wirnika moze byc panewka zalozona miedzy tulejka wirnika 3 a czescia nosna korpusu 14. Silnik i kolo moze byc umocowane do pojazdu 05 tulejkami 11 lub przy odpowiednim uksztaltowaniu68183 5 6 uchwytu mozna go przykrecic srubami. Odciazy to silnik od obciazen dynamicznych. Uszczelnienie szczelin na przeciekanie plynu z czesci jednej ko¬ mory bedacej pod duzym cisnieniem do czesci dru¬ giej komory bedacej pod mniejszym cisnieniem nie jest uwzglednione gdyz plyn przeciska sie przez te szczeliny w odwrotnym kierunku do ruchu. Na¬ tomiast silnik musi byc uszczelniony przeciw prze¬ ciekaniu w kierunku osi obrotu wirnika. W tym celu po kazdej stronie wirnika uszczelniaja go po trzy pierscienie 23 wykonane z dwóch zlaczonych odpowiedniej grubosci blaszek.Blaszki laczone sa na obwodzie wewnetrznym, a na obwodzie zewnetrznym od srodka zacienione.Ciecz naplywajac pod cisnieniem od strony obwodu zewnetrznego blaszki rozpiera i przyciska z jednej strony do korpusu, a z drugiej strony do wirnika tym wiecej im Wieksze jest cisnienie.Wszelkie ewentualne przecieki przez podwójne uszczelnienia zbieraja sie w zaglebieniach 25 pola¬ czonych otworami 26 i wyplywaja tuleja 12. Ilosc wycieków wskazuje stopien wyrobienia wirnika 1.Dopasowanie wyrobionych czesci jest bardzo latwe, gdyz polega jedynie na szlifowaniu plaszczyzn od¬ powiednich czesci. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Silnik hydrostatyczny rewersyjny o budowie lopatkowej, napedzany plynem pod cisnieniem, po¬ siadajacy wirnik w ksztalcie kolistej tarczy, zna¬ mienny tym, ze lopatki ma w ksztalcie klap zwrot¬ nych (4) zamocowanych na obwodzie wirnika (1) ustawionych pod katem ostrym do powierzchni ob¬ wodowej wirnika (1) i odchylanych od tej powie¬ rzchni sprezynami (5), ponadto ma w korpusie (6) na obwodzie wirnika (1) parzysta ilosc komór (7), które przeciete plaszczyzna przechodzaca przez os wirnika, posiadaja ksztalt czworoboku prostokatne- 5 go, którego podstawa przylega do wirnika, a wy¬ sokosc zmienia sie na obu krancach komór od zera do wielkosci ustalonej roboczej.

2. Silnik wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze kla¬ py zwrotne (4) maja w plaszczyznie prostopadlej do osi wirnika przekrój w ksztalcie kropli o szero¬ kosci równej szerokosci wirnika (1) zas wirnik (1) ma wglebienia odpowiadajace ksztaltowi lopatek.

3. Silnik wedlug zastrz. 1-2 znamienny tym, ze klapy zwrotne (4) i odpowiadajace im wglebienia w wirniku (1) maja dodatkowe wciecia, w które sa wmontowane sprezyny (5), w ksztalcie zgietego we dwoje plaskownika, zgietym koncem w osi obrotu klapy zwrotnej (4), przy czym cienszy ko¬ niec klapy zwrotnej (4) stale jest odpychany od wirnika 1(1) i wodzi sie po zewnetrznej scianie ko¬ mór (7), a klapa zwrotna (4) docisnieta jest do wgle¬ bienia w wirniku (1) wskutek opierania sie jednego ramienia sprezyny (5) koncem o wciecie w klapie zwrotnej (4) a koncem drugiego ramienia o wciecie w Wirnik (1).

4. Silnik wedlug zastrz. 1-3 znamienny tym, ze klapy zwrotne (4) ustawione sa naprzemian jedna w jedna strone, a nastepna w druga strone, przy czym plyn przetloczony pod cisnieniem przez komo¬ ry (7) w jednym kierunlku dziala na polowe ilosci klap zwrotnych (4), a przetlaczany przez komory (7) w drugim kierunku dziala na druga polowe ilosci klap zwrotnych (4) wywolujac obrót wirnika (1) w jedna lub w druga strone w zaleznosci od kie¬ runku przeplywu plynu pednego. 15 20 25 30KI. 88b,l 68183 MKP F03c 3/00 Fia.1KI. 88b,l 68183 MKP F03c 3/00 Fkj.3 PL PL