RU14061U1

RU14061U1 - WAVE HYDRO (PNEUMO) ENGINE

Info

Publication number: RU14061U1
Application number: RU99127832/20U
Authority: RU
Inventors: С.Л. Самсонович; С.В. Абрамов; М.М. Бабков; В.Ф. Николаев; А.Н. Кустов
Original assignee: Московский государственный авиационный институт (технический университет)
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2000-06-27

Abstract

Волновой пневмо(гидро)двигатель, содержащий корпус, выходной вал с опорно-поворотным устройством, штуцеры подвода и слива рабочего тела, каналы связи, плунжерный волнообразователь, гибкое и жесткое колеса волновой передачи и распределительное устройство с распределительным валиком, отличающийся тем, что корпус волнового гидро(пневмо)двигателя выполнен из трех частей, первая содержит распределительное устройство со штуцерами подвода и слива рабочего тела и каналами связи, вторая содержит гибкое и жесткое колеса волновой передачи и выходной вал с опорно-поворотным устройством, а третья содержит плунжерный волнообразователь и переходную плату, жестко соединенную с первой частью корпуса, переходная плата и распределительное устройство имеют согласованные стыковочные поверхности, гибкое колесо выполнено в виде гладкого гибкого кольца, а жесткое колесо выполнено в виде отслеживающего диска, который связан с выходным валом, например, через шлицевую муфту, и с распределительным валиком с помощью оси, проходящей через центральные отверстия в плунжерном волнообразователе, переходной плате и распределительном устройстве.A wave pneumatic (hydraulic) motor, containing a housing, an output shaft with a slewing device, fittings for supplying and draining the working fluid, communication channels, a plunger wave former, flexible and rigid wheels for wave transmission and a switchgear with a camshaft, characterized in that the body of the wave the hydraulic (pneumatic) motor is made of three parts, the first contains a switchgear with fittings for supplying and draining the working fluid and communication channels, the second contains a flexible and rigid wave transmission wheels and an output shaft with a turntable, and the third contains a plunger waveformer and an adapter board , rigidly connected to the first part of the housing, the adapter plate and the switchgear have matching mating surfaces, the flexible wheel is made in the form of a smooth flexible ring, and the hard wheel is made in the form of a tracking disk, which is connected to the output shaft, for example, through a splined coupling, and with distribution roller using New axis passing through the central holes in the plunger waveformer, adapter board and switchgear.

Description

волновой ГИДРО (П1ШВМО) ДВИГАТЕЛЬwave HYDRO (П1ШВМО) ENGINE

Предполагаемое изобретение отиосшся к области машиностроения в частности к автоматическим сисгемам у 1равдешга, робототехтже.The alleged invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to automatic systems in 1vdeshga, robotics.

Наиболее близким к предполагаемому шобретению является волновой нневмо (гидро) двигатель, содержащий корпус, выходной вал с опорноноворотным устройством, штуцеры подвода и слива рабочего тела, каналы связи, шт нжерный волнообразователь, гибкое и жесткое колеса волновой передачи и раснределительнш; устройство с распределительным валиком (Патеет №2056554 кл. 6F16H1/00, F03C5/00),Closest to the proposed invention is a wave non-pneumatic (hydro) engine, comprising a housing, an output shaft with an operior rotary device, fittings for supplying and discharging the working fluid, communication channels, a non-uniform wave former, flexible and rigid wave transmission wheels and a distributor; a device with a distribution roller (Pateet No. 2056554 class. 6F16H1 / 00, F03C5 / 00),

Недостатком указанного волнового гидродвигателя является необходимосгь дополни гельно о привода для вращения распределительного валика и невысокая скорость вра1це1гия выходного вала из-за невозможности передаточного отношения волновой передачи меньше семидесяти.The disadvantage of this wave hydraulic motor is the additional need for a drive to rotate the camshaft and the low speed of the output shaft rotation due to the impossibility of the wave transmission gear ratio of less than seventy.

Целью гообретения является обеспечение работы волнового грщро(пневмо) двигателя без дополнительного привода для вращения распределительного валика, расширение диапазона скоростей, а также возможность создания модификаций волнового гвдро(гтевмо) двигателя путем замены его частей.The purpose of the invention is to ensure the operation of the wave gas generator (pneumatic) engine without an additional drive for rotating the camshaft, to expand the speed range, as well as the ability to create modifications of the wave hydraulic cylinder (gas engine) by replacing its parts.

Для достижения цели волновой пневмо (гидро) двигатель, содержащий корпус, вьгходной вал с опорно-поворотным устройством, штуцеры подвода и стта рабочего тела, каналы связи, плунжерный волнообразователь, гибкое и жесткое колеса волновой передачи и распределительное устройство с распределительным валиком, корнус вожювого гидро (пневмо) двигателя выполнен из трех частей, первая содержит распределительное устройство со штутдерами подвода и слива рабочего тела и каналами связи, вторая содержит гибкое и жесткое колеса волновой передачи и выходной вал с опорноповоротным устройством, а третья содержит плунжерный волнообразователь и переходнуто плату, жестко соеданенн ю с первой частью корпуса, переходная плата и распределительное устройство имеют согласоваштые стыковочные 1юверхности, гибкое колесо выполнено в виде гла,чкого гибкого кольца, аTo achieve the goal, a wave pneumatic (hydro) engine containing a housing, an input shaft with a slewing rotary device, fittings for supplying and moving the working fluid, communication channels, a plunger wave former, flexible and rigid wave transmission wheels and a distribution device with a camshaft, hydraulic drive corne (air) the engine is made of three parts, the first contains a switchgear with fittings for supplying and discharging the working fluid and communication channels, the second contains a flexible and rigid wheel of the wave transmission and output one shaft with a pivoting device, and the third contains a plunger wave-former and a board is switched that is rigidly connected to the first part of the housing, the adapter board and the switchgear have matching docking surfaces, the flexible wheel is made in the form of a glazed flexible ring, and

жесткое колесо выполнено в виде отслеживающего диска, который связан с выходным ВШ10М, нанример, через шлицев то муфту и с распределительным валиком с помощью оси, проходящей через центральные отверстия в плунжерном волнообразователе, переходной плате и распределительном устройстве.the hard wheel is made in the form of a tracking disk, which is connected to the output ВШ10М, a nanometer, through the slots of a clutch and with a distribution roller using an axis passing through the central holes in the plunger wave former, adapter plate and distribution device.

На фиг. I изображен продолышй разрез волнового гидро{пневмо) двигателя,In FIG. I depicts a longitudinal section of a wave hydro (pneumatic) engine,

на фш 2 сечение А-А волнового гидро(пневмо) двигателя.on fsh 2 section AA wave hydro (pneumatic) engine.

Корпус волнового гидро(пневмо) двигателя выполнен из трех частей: распределительного устройства, исполшггельного механизма и переходной платы с волнообразователемThe body of the wave hydro (pneumatic) engine is made of three parts: a switchgear, ispolshgelny mechanism and the adapter plate with a wave former

Распределительное устройство, содержит распределительный цилиндрический валтте с диаметрально расположегшыми окнами 2 и 3, который расположен между верхним 4 и щгакним 5 основагоюми с возможностью вращаться благо щря проставке 6, расположенной между основаниями 4 и 5. В основаниях нижнем 4 и верхнем 5 зеркальрю выполнены кольцевые нроточки 7 и 8, которые каналами 9 и 10 соед1 гаены со щтуперами 11 и 12 подвода и сл1гоа рабочего тела Мсж/ту кольцевыми канавками 7 и 8 выполнены отверстия 13, равномерно расположенные по окружности, в количестве равном числу поршней в пл}нжерном волнообразователе. Кольцевые проточки 7 соединены с 2мя диаметрально расположетгыми окнами 2 распределительного валржа 1, а кольцевые проточки 8 - с окнами 3.The distribution device comprises a cylindrical distribution waltte with diametrically located windows 2 and 3, which is located between the upper 4 and the 5 base legs with the ability to rotate due to the spacer 6 located between the bases 4 and 5. In the bases of the lower 4 and upper 5, the mirror is made of ring dots 7 and 8, which are connected by channels 9 and 10 to the feeders 11 and 12 of the supply and the working fluid Msj / t with circular grooves 7 and 8, holes 13 are made, uniformly spaced around the circumference, in an amount equal to SLE pistons} in Sq nzhernom volnoobrazovatele. The annular grooves 7 are connected with 2 diametrically located windows 2 of the distribution wall 1, and the annular grooves 8 are connected with the windows 3.

Исполнительный механизм содерштт колеса волновой передачи и выходной вал с опорно-поворотным устройством. В волновой передаче, гибкое колесо выполнешю в виде гладкого кольца 14, жесткое колесо, представляет из себя отслеживающий диск 15 с двумя диаметрально расположенными гюдшршниками 16. Выходгюй вал 17, уста{ювлещгый Fia подшипниках опорноповоротного устройства в 18. СЬслежшающий диск 15 связан с выходным валом, например через пшицевуш муфту 19.The actuator consists of a wave transmission wheel and an output shaft with a slewing ring. In the wave transmission, the flexible wheel will be made in the form of a smooth ring 14, the hard wheel is a tracking disk 15 with two diametrically located guards 16. The output shaft 17, mounted with Fia bearings of the pivoting device in 18. The tracking disk 15 is connected to the output shaft , for example through pshytsevush coupling 19.

Плуттжерный волнообра ователь 20 состоит из блока радиально расположенных тщлйндров 20 Каждый поршень 21 имеет подпятшге 22. Каждый цилршдр пл Бжерного волнообразователяг имеет подводящий канап 23. плунжерным волнообразователем и распределительным устройством размещена переходная штата 24. Плуттжерньш волпообразователь 20, переходная плата 24, а также верхняя и нижняя платы 4, 5 распределительного устройства имеют центральное отверстие, в котором размещена ось 25. Ось 25 соединяет отслеживающий диск 15 с распределительным ва)П1ком 1 так, что радиальная ось, проходящая через подтщпптакр 16 отслеж тающего диска, расположена под углом 45 градусов по отношению к центральной оси окон 2, 3 распределительного валика 1 (для реверсвдного волнового гидро (пневмо) двигателя).The plutger wave collector 20 consists of a block of radially arranged scribblers 20 Each piston 21 has a subpattern 22. Each cylinder line of the Bjerner wave former has an inlet channel 23. The transitional state 24 is located with a plunger wave former and distribution device 24. The plutger wave former 20, the adapter 24 and the upper the bottom boards 4, 5 of the switchgear have a central hole in which the axis 25 is located. The axis 25 connects the tracking disk 15 to the distribution va) P1kom 1 so that the The linear axis passing through the tracking disk cover 16 is located at an angle of 45 degrees with respect to the central axis of the windows 2, 3 of the distribution roller 1 (for a reversed wave hydraulic (pneumatic) engine).

Конструктивное выполнение корпуса волнового гидро (пневмо) двш ателя из трех частей позволяет уттифжгщровать элементы этих частей и за счет замены элементов получать двигатели с характеристиками. Так замена гладкого гибкого колеса 14 на колесо с нарз-жньш зубчатым и волновой муфтой и введение жесткого зубчатого колесу так, чтобы оно было соединено с выходным валом 17, например с помощью шлицевой муфты 19, а отслежргвающий диск 15 имел жесткую связь только с распределительным валиком то тихоходный двигатель с управлением по расходу рабочего тела.The constructive implementation of the body of the wave hydro (pneumatic) engine from three parts allows the elements of these parts to be utilized and, by replacing the elements, to obtain engines with characteristics. Thus, replacing a smooth flexible wheel 14 with a wheel with a gear and wave clutch and introducing a hard gear so that it is connected to the output shaft 17, for example by means of a spline coupling 19, and the tracking disk 15 had a hard connection only with the camshaft it is a low-speed engine with flow rate control.

Если заменить длинную ось 25 на короткою связывающую распределительный валик 1 с введенным уиравляющ1ш шаговым двигателем, то получим тихоходный двш атель с шаговым управлегшем аналогичный прототип чIf we replace the long axis 25 with a short connecting camshaft 1 with a stepping motor introduced, we get a low-speed engine with a stepper control similar prototype h

Если заменить колеса 14 волновой передачи на зубчатые и замештгь длинн то ось 25 на короткую, связываюш Ю распределительный валртк 1 введенным управляющим щаговым двигателем, то получим тихоходщр двигатель с шаговым управленцем аналогичщлй прототипIf we replace the wheels 14 of the wave transmission with gears and the axle is long, then the axis 25 is short, connecting the distribution cam 1 with the introduced stepper motor, then we will get a low-speed motor with a step manager similar to the prototype

Волновой гидро (пневмо) двигатель работает следующим образом. При подаче рабочего давления через 11 оно ноетунает в канал 9 и кольцевые нроточки 7 в окна 2 и далее через отверстия 13 и нереходн то нлату 24 нод норшнм 21 волнообразователя. При этом чаеть диаметрально раеноложенр1ых норшней еоединена с зоной высокого давления, а другие находятся в зоне шпкого давления. В результате действия неренада давления норшни 21 перемещаются и деформир тот гибкое колесо 14, образуя две волны деформации. В свою очередь гибкое колесо 14 действует на нодшинники 16 отслежигвающего диска радиальная ось которых расположена под тлом 45 градусов к окнам 2, 3 и начшгает его вращать совместно с выходным валом 17 в сторон к ближайшей вершрше волны деформацрш. При этом скорость вращения выходного вала равна скорости вращения отслеживающего диска. Так как отслеживающий диск связан с распределительным валиком I осью 25, то и распределительный валик 1 наягштает вращаться в сторону. Происходит 1юперемеш1ое еоединение поршней 14 с зонами высокого и низкого давления., образуется бегущая волна деформации rif6Koro колеса 14 и обеснечивается непрерывное вращение выходного вала П. При подаче рабочего тела под давлением в пару окон 3 распределительного валика 1 через 12 происходит реверс вращения бегущей волны деформации и следовательно, реверс вращения выходного вала 17.Wave hydro (pneumatic) engine operates as follows. When the working pressure is supplied through 11, it sinks into the channel 9 and the annular holes 7 into the windows 2 and then through the holes 13 and then the 24th node of the normal 21 wave former is uninterrupted. At the same time, a part of the diametrically located norsem is connected to the high-pressure zone, while the others are in the zone of high pressure. As a result of the action of pressure non-pressure, the norshni 21 move and deform the flexible wheel 14, forming two deformation waves. In turn, the flexible wheel 14 acts on the nodshinniki 16 of the tracking disk, the radial axis of which is located at a temperature of 45 degrees to windows 2, 3 and starts to rotate it together with the output shaft 17 to the sides to the nearest wave deformation. In this case, the rotation speed of the output shaft is equal to the rotation speed of the tracking disk. Since the tracking disk is connected to the distribution roller I by the axis 25, the distribution roller 1 also tends to rotate to the side. The first mixing of the pistons 14 with the high and low pressure zones takes place. A traveling deformation wave rif6Koro of the wheel 14 is formed and the output shaft P. is rotated continuously. When the working fluid is fed into the pair of windows 3 of the distribution roller 1 through 12, the rotation of the traveling deformation wave is reversed and therefore, the reverse rotation of the output shaft 17.

По сравнению с прототипом предлагаемый вожювой гидро (пневмо) двигатель позволит осуществлять вращение распределительного валика от отслеживающего диска без использования специального нривода, при этом расш1фен диапазон скоростей за счет вращения выходгюго вала со скоростью отслеживающего диска (передаточное отнопгение волновой нередачи в этой конструкщ1и равно единице).Compared with the prototype, the proposed hydraulic hydro (pneumatic) engine will allow the camshaft to rotate from the tracking disk without using a special drive, while the speed range is expanded due to the rotation of the output shaft at the speed of the tracking disk (the transfer ratio of the wave transmission in this design is equal to unity).

Констр тстивное выполнение корпуса волнового гвдро (пневмо) двигателя из трех частей позволяет угшфиглфоватъ элементы этих частей и за счет замены элементов получать двигатели е другими характериспжами.The constructive construction of the body of the wave hydraulic hydrodynamic (pneumatic) engine of three parts allows the elements to be fully integrated and to receive engines by other characteristics by replacing the elements.

Claims

A wave pneumatic (hydro) engine comprising a housing, an output shaft with a slewing rotary device, fittings for supplying and discharging a working fluid, communication channels, a plunger wave former, flexible and rigid wave transmission wheels and a distribution device with a camshaft, characterized in that the wave housing the hydro (pneumatic) engine is made of three parts, the first contains a switchgear with fittings for supplying and discharging the working fluid and communication channels, the second contains a flexible and rigid wheel of the wave transmission and output the bottom shaft with a rotary support device, and the third contains a plunger wave former and a adapter plate rigidly connected to the first part of the housing, the adapter plate and switchgear have matching mating surfaces, the flexible wheel is made in the form of a smooth flexible ring, and the hard wheel is made in the form of a tracking a disk, which is connected with the output shaft, for example, through a spline coupling, and with a distribution roller using an axis passing through the central holes in the plunger wave former, adapter board and switchgear.