RU2001304C1

RU2001304C1 - Hydraulic engine

Info

Publication number: RU2001304C1
Authority: RU
Inventors: Эдуард Михайлович Голубчик; Юрий Федорович Бахматов
Original assignee: Эдуард Михайлович Голубчик; Юрий Федорович Бахматов
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1993-10-15

Description

водитьс из них. что вытекает из особенностей магнитных жидкостей удерживатьс а объеме между магнитами.led out of them. which follows from the characteristics of the magnetic fluids being held in between the magnets.

На фиг. 1 изображен гидромотор в разрезе , общи вид; на фиг. 2 - вид I на фиг. 1; на фиг. 3 - пластина статора; на фиг. 4 - пластина ротора; на фиг. 5 - образование замкнутой магнитной цепи (промежуточное положение цикла работы гидромотора); на фиг. 6 - размыкание магнитной цепи (окончательна стади цикла работы гидромотора ).In FIG. 1 shows a hydraulic motor in a section, a general view; in FIG. 2 is a view I in FIG. 1; in FIG. 3 - stator plate; in FIG. 4 - rotor plate; in FIG. 5 - formation of a closed magnetic circuit (intermediate position of the hydraulic motor operation cycle); in FIG. 6 - opening of the magnetic circuit (the final stage of the cycle of the hydraulic motor).

Гидромотор содержит неподвижный статор, образованный пластинами 1, которые креп тс по образующим к корпусу 2 через уплотнительные элементы 3 с помощью болтов 4, и вращающийс ротор, образованный пластинами 5, например, круглого сечени . Пластины 1 статора и пластины 5 ротора размещены соосно на валу 6, причем пластины 5 ротора закреплены на валу 6 и вращаютс вместе с ним, а пластины 1 статора установлены на валу 6 с помощью подшипников. например, скольжени , и вращаютс относительно зала 6.The hydraulic motor comprises a fixed stator formed by plates 1, which are mounted along the generators to the housing 2 through the sealing elements 3 by means of bolts 4, and a rotating rotor formed by the plates 5, for example, of circular cross section. The stator plates 1 and the rotor plates 5 are placed coaxially on the shaft 6, the rotor plates 5 being mounted on the shaft 6 and rotate with it, and the stator plates 1 mounted on the shaft 6 using bearings. for example, slides and rotates relative to the hall 6.

На пластинах 1, 5 статора и ротора, обращенных друг к другу выполнены пазы, например, пр моугольного сечени , в которые запрессованы магниты 7, например, по- сто нные с концентраторами напр женности магнитного пол в виде проточек 8, образующих магнитные рельефы поверхностей пластин 1. 5 ротора и статора . Проточки 8 могут быть треугольного или трапецеидального сечени . Причем пазы , в которых размещены магниты 7 на пластинах 1 статора расположены радиально по пр мым, а на пластинах 5 ротора - по кривым лини м второго пор дка.On the plates 1, 5 of the stator and rotor facing each other, grooves are made, for example, of rectangular cross section, into which magnets 7 are pressed in, for example, permanent with magnetic field strength concentrators in the form of grooves 8, forming magnetic reliefs of the plate surfaces 1.5 rotor and stator. The grooves 8 may be triangular or trapezoidal section. Moreover, the grooves in which the magnets 7 are placed on the stator plates 1 are located radially in straight lines, and on the rotor plates 5 - along the curved lines of the second order.

В полости 9 между пластинами 1, 5 ротора- и статора через систему трубопроводов 10 подаетс магнитна жидкость. Причем поступление магнитной жидкости осуществл етс от центра пластин 1, 5 к периферии. Магнитна жидкость сцепл етс только с магнитами 7, образу замкнутую магнитную цепь поверхность пластин 1 статора - магни тна жидкость - поверхность пластин 5 ротора. В корпусе 2 выполнены отверсти 11, через которые магнитна жидкость отводитс из корпуса 2. Корпус 2 выполнен цилиндрическим и снабжен крышками 12, которые закреплены на его торцах. Гидромотор работает следующим образом.In the cavity 9, between the plates 1, 5 of the rotor and stator, a magnetic fluid is supplied through the piping system 10. Moreover, the flow of magnetic fluid is carried out from the center of the plates 1, 5 to the periphery. Magnetic fluid adheres only to magnets 7, forming a closed magnetic circuit, the surface of the stator plates 1 — the magnetic fluid — the surface of the rotor plates 5. Apertures 11 are made in the housing 2 through which magnetic fluid is discharged from the housing 2. The housing 2 is cylindrical and provided with covers 12 which are fixed at its ends. The hydraulic motor operates as follows.

Магнитна жидкость имеет р д свойств, отличных от жидкостей, используемых в гидросистемах: минеральных масел нефт ного происхождени , синтетических жидкостей . Частицы магнитной жидкости (феррожидкости ) концентрируютс в области максимальной напр женности магнитного пол . В магнитном поле частицы соедин - 5 ютс в цепочки, ориентированные вдоль пол . В магнитном поле магнитных силовых линий цепочки следуют за полем.Magnetic fluid has a number of properties different from those used in hydraulic systems: mineral oils of petroleum origin, synthetic fluids. Particles of magnetic fluid (ferrofluid) are concentrated in the region of maximum magnetic field strength. In a magnetic field, particles - 5 are joined in chains oriented along the field. In a magnetic field, magnetic field lines follow the field.

Таким обрезом, если есть два магнитных полюса (северный и южный), то междуThus, if there are two magnetic poles (north and south), then between

10 ними лежат силовые линии магнитного пол . Если теперь в это поле (в промежуток между полюсами) ввести магнитную жидкость , то, как было указано выше, частицы магнитной жидкости ориентируютс в этом10 of them are the lines of force of the magnetic field. If magnetic fluid is now introduced into this field (between the poles), then, as indicated above, the particles of magnetic fluid are oriented in this

5 магнитном поле вдоль силовых линий магнитного пол , образовав стенку. Если к этой стенке из частиц феррожидкости приложить какую-либо нагрузку, то не смотр на то, что это жидкость, тем не менее5 magnetic field along the lines of force of the magnetic field, forming a wall. If any load is applied to this wall of ferrofluid particles, then do not look at the fact that it is a liquid, nevertheless

0 вести себ она будет как твердое тело, т.е. сможет воспринимать нагрузку, остава сь в зазоре, не выдавлива сь, а лишь упруго деформиру сь .0 it will behave like a solid, i.e. able to absorb the load, remaining in the gap, not squeezing out, but only elastically deforming.

Между пластинами 1. 5 ротора и статораBetween the plates 1. 5 rotor and stator

5 существуют две плоскости (см. фиг. 5, 6), в которых лежат магнитные силовые линии. Эти плоскости пересекаютс по пр мой. Положение этой линии относительно центра пластины 1, 5 определ ет величину замкну0 того объема, который вл етс переменной величиной. В этот объем подаетс под давлением магнитна жидкость через систему трубопроводов 10. Магнитна жидкость вл сь проводником магнитного пол , при5 there are two planes (see Fig. 5, 6) in which magnetic lines of force lie. These planes intersect in a straight line. The position of this line relative to the center of the plate 1, 5 determines the value of the closed volume of the volume, which is a variable. Magnetic fluid is supplied into this volume under pressure through a system of pipelines 10. Magnetic fluid is a magnetic field conductor, at

5 попадании в полости 9„ между, магнитами 7 поверхностей пластин V, 5 статора и ротора замыкает магнитную цепь поверхность пластин 1 ротора - магнитна жидкость - поверхность пластин 5 статора. Так как на5 getting into the cavity 9 „between, magnets 7 of the surfaces of the plates V, 5 of the stator and the rotor closes the magnetic circuit, the surface of the plates of the rotor 1 - magnetic fluid - the surface of the plates of 5 stator. Since on

0 магнитах 7 выполнены концентраторы напр женности магнитного пол в виде проточек 8, то магнитна жидкость сцепл етс только с магнитами 7 пластин 1,5 статора и ротора.With magnets 7, magnetic field concentrators are made in the form of grooves 8, then the magnetic fluid adheres only to magnets 7 of the stator and rotor plates 1.5.

5Так как магнитна жидкость подаетс в5 Since magnetic fluid is supplied to

полости 9 под давлением, то возникает сила , котора образует вращающий момент, который вращает пластины 5 ротора. После поворота на некоторый угол, пластины 5, 1of the cavity 9 under pressure, a force arises which generates a torque that rotates the rotor plates 5. After turning at a certain angle, plates 5, 1

0 ротора и статора занимают такое положение , когда магнитна жидкость свободно будет вытекать иЗ гидромотора через систему0 rotor and stator occupy a position where the magnetic fluid will freely flow from the hydraulic motor through the system

-отверстий 11 фиг. 6, т.е. когда плоскости, а которых лежат силовые магнитные линии неholes 11 of FIG. 6, i.e. when the planes and which the magnetic lines of force lie are not

5 будут пересекатьс (см. фиг. 5) - в этот момент произойдет размыкание замкнутой магнитной цепи (см. фиг. 6). Но в то же врем пластины 5 ротора займут положение, когда вышеуказанные плоскости (см. фиг. 5) вновь образуют замкнутый объем (см. фиг 6)5 will intersect (see Fig. 5) - at this moment the closed magnetic circuit will open (see Fig. 6). But at the same time, the rotor plates 5 will take a position when the above planes (see Fig. 5) again form a closed volume (see Fig. 6)

Данный процесс вращени пластин 5 будет продолжатьс до тех пор, пока в системе циркулирует магнитна жидкость. Скорость вращени можно измен ть, измен давление подачи магнитной жидкости (напор ) от источника высокого давлени .This rotation of the plates 5 will continue as long as magnetic fluid circulates in the system. The rotation speed can be varied by changing the magnetic fluid supply pressure (head) from the high pressure source.

Предлагаемый гидромотор имеет р д преимуществ перед известным, заключающимис в следующем.The proposed hydraulic motor has a number of advantages over the known one, which are as follows.

Гидромотор прост в конструктивном исполнении , легко поддаетс регулированию, обладает малым уровнем шума при работе. Изготовление данных гидромоторов может быть налажено сравнительно просто. Кроме того, он обладает универсальностью, т.е. возможна замена элементов (пластин) из-заThe hydraulic motor is simple in design, easy to control, has a low noise level during operation. The manufacture of these hydraulic motors can be relatively simple. In addition, it has versatility, i.e. Possible replacement of elements (plates) due to

идентичности их выполнени . Кавитацион- ные свойства за вл емого гидромотора не завис т от частоты вращени пластин, и диапазон увеличени вращени пластин неограничен опасностью возникновени кавитации С закипани жидкости), и следовательно , гидравлическое сопротивление будет меньше, т.е. не возникнет добавочной потери энергии, возрастет на 8% КПД гидромотора , который в данном случае будет зависеть (при прочих равных услови х) от числа пластин, ширины пластин и рассто ни между ними.the identity of their implementation. The cavitation properties of the claimed hydraulic motor are independent of the rotation frequency of the plates, and the range of increase in rotation of the plates is unlimited by the risk of cavitation C boiling of the liquid), and therefore, the hydraulic resistance will be less, i.e. there will be no additional energy loss, the efficiency of the hydraulic motor will increase by 8%, which in this case will depend (ceteris paribus) on the number of plates, the width of the plates and the distance between them.

(56) Зайченко И.З. Лопастные насосы и(56) Zaichenko I.Z. Vane pumps and

гидромоторы. М.: Машиностроение, 1964, с. 115,hydraulic motors. M.: Mechanical Engineering, 1964, p. 115,

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A HYDRAULIC motor, comprising a housing, a stator and a rotor placed therein with the formation of working chambers filled with a working fluid, and supply and exhaust channels, characterized in that the rotor and stator are made in the form of round plates equipped with magnets and coaxially mounted in the housing on the shaft with alternating stator and rotor plates, the rotor plates mounted on the shaft and the stator plates fixed in the housing with

pptpp pggp p .rggl p I p gtt

the possibility of interacting with the shaft by means of bearings, while magnetic fluid is used as the working fluid.

2. The hydraulic motor according to claim 1, characterized in that the magnets are mounted in radial grooves made on the sides of the plates and outlined in longitudinal section of the hydraulic motor on the rotor plates with second-order curves, and on the stator plates with straight lines.

Fig.Z

ettantyn and p & punch.

FIG. 2.

7 7

Figl

iu

ali rjaomanaJ

n.s

/ yuvkua.

Esail & Ile

/ XtALV / TlKC tJ ZUYA.S.0 & TSh

feed / number

MSi U / SOSggi

6