RU2088796C1

RU2088796C1 - Electrohydraulic motor

Info

Publication number: RU2088796C1
Application number: RU94033126A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Леонидович Воробьев
Original assignee: Анатолий Леонидович Воробьев
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1997-08-27
Also published as: RU94033126A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport; high voltage discharge in liquid medium with subsequent conversion of this energy into rotation energy. SUBSTANCE: electrohydraulic motor has hydraulic cylinder with rotor and end face covers with channels to feed and let outworking medium, and high pressure pulse shaper. High pressure pulse shaper has two chambers. High pressure discharge chamber with flexibly deformable walls and electrodes installed for interaction is placed between chambers of pulse shaper. Hydraulic cylinder has support partitions mated with its inner surface. These partitions divide hydraulic cylinder into two working chambers. Compassing members are mounted on rotor in each chamber. Compassing members are made in form of sectors with shaped slots at rotor side filled with equal-size metal ball adjoining each other over entire length of rotor. Shock absorbing arrangement, for instance, pull-back spring, is installed between partitions and compassing members of rotor. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям, работающим на электрогидравлическом эффекте, и может найти применение для использование энергии высоковольтного разряда в жидкой среде с последующей трансформацией ее в энергию вращения, например на транспортных средствах. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engines operating on the electro-hydraulic effect, and may find application for the use of high-voltage discharge energy in a liquid medium, followed by its transformation into rotation energy, for example, in vehicles.

Известен электрогидравлический двигатель, содержащий корпус, внутри которого установлены два ротора с лопатками на одном валу и электроды, установленные между роторами и соедитненные с источником импульсного напряжения (SU, ав. св. N 1710820, F 03 C 2/00, 1992). Known electro-hydraulic engine containing a housing, inside of which there are two rotors with blades on the same shaft and electrodes mounted between the rotors and connected to a source of pulse voltage (SU, auth. St. N 1710820, F 03 C 2/00, 1992).

Электроды в разрядной камере расположены между соседними роторами с их торцовых сторон, лопатки ротора выполнены косыми, развернутыми рабочими поверхностями в сторону торцовых сторон роторов, причем лопатки соседних роторов развернуты в разные стороны. The electrodes in the discharge chamber are located between adjacent rotors from their end faces, the rotor blades are made of oblique, unfolded working surfaces towards the end faces of the rotors, and the blades of adjacent rotors are deployed in different directions.

Известен также электрогидравлический двигатель, содержащий частично заполненный жидкостью корпус, в полости которого, с возможностью взаимодействия между собой, закреплены электроды, подключенный к генератору импульсов и установленный на валу лопастной ротор (SU, ав. св. N 1700278, F 03 C 2/00, 1991), прототип. Also known is an electro-hydraulic engine containing a housing partially filled with liquid, in the cavity of which, with the possibility of interaction with each other, electrodes are fixed, connected to a pulse generator and a rotor rotor mounted on the shaft (SU, auth. St. N 1700278, F 03 C 2/00 , 1991), prototype.

Известные электрогидравлическине двигатели сложны по конструкции и недостаточно надежны в эксплуатации, недостаточно экономичны и долговечны, вследствие быстрого износа деталей, например лопастей ротора, от кавитационных гидравлических процессов. Known electrohydraulic motors are complex in design and not reliable enough to operate, not economical and durable due to the rapid wear of parts, such as rotor blades, from cavitation hydraulic processes.

Техническая задача изобретения создание электрогидравлического двигателя, в котором установлен формирователь импульсов, соединенный с гидроцилиндром, вследствие чего обеспечивается подача рабочего тела, например жидкости, в гидроцилиндр от возникновения разряда в разрядной камере формирователя импульсов и за счет этого происходит непрерывное вращение ротора, чем обуславливается повышение эффективности использования энергии жидкой среды, надежность работы двигателя и его долговечность. The technical task of the invention is the creation of an electro-hydraulic engine in which a pulse shaper is installed, connected to the hydraulic cylinder, as a result of which a working fluid, such as liquid, is supplied to the hydraulic cylinder from the occurrence of a discharge in the discharge chamber of the pulse shaper, and due to this, the rotor is continuously rotated, thereby increasing the efficiency the use of energy of a liquid medium, the reliability of the engine and its durability.

Технический результат достигается тем, что электрогидравлический двигатель, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с установленным внутри него ротором, торцовыми крышками с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, и электроды, соединенные с источником напряжения, снабжен формирователем импульсов, выполненным в виде закрытой камеры, заполненной жидкостью и разделенной на две части, между которыми расположена разрядная камера, заполненная жидкостью и имеющая упруго деформируемые стенки и установленные с возможностью взаимодействия между собой электроды, а цилиндр снабжен сопряженными с его внутренней поверхностью опорными осевыми перегородками, между которыми на роторе расположены обхваты с фигурными пазами, выполненными со стороны ротора, в которых размещены шарики одинакового диаметра по всей длине ротора, при этом формирователь импульсов и гидроцилиндр связаны между собой трубопроводами высокого давления. The technical result is achieved by the fact that the electro-hydraulic engine containing the housing, made in the form of a cylinder with a rotor installed inside it, end caps with channels for supplying and discharging the working fluid, and the electrodes connected to the voltage source, is equipped with a pulse shaper made in the form of a closed chamber, filled with liquid and divided into two parts, between which there is a discharge chamber filled with liquid and having elastically deformable walls and installed with the possibility of inter The electrodes interact with each other, and the cylinder is equipped with axial baffles conjugated to its inner surface, between which there are girths with curly grooves on the rotor, made on the side of the rotor, in which balls of the same diameter are placed along the entire length of the rotor, while the pulse shaper and the hydraulic cylinder are connected interconnected by high pressure pipelines.

Между перегородками цилиндра и обхватами ротора установлены амортизирующие приспособления, например пружины сжатия. На фиг. 1 дан общий вид двигателя в разрезе, на фиг. 2 вид двигателя при создании электрогидравлического эффекта. Between the baffles of the cylinder and the girths of the rotor, shock absorbing devices, for example compression springs, are installed. In FIG. 1 is a sectional perspective view of the engine; FIG. 2 kind of engine when creating an electro-hydraulic effect.

Электрогидравлический двигатель включает гидроцилиндр 1 с ротором 2 и торцевыми крышками 3 с каналами 4 для подвода и отвода рабочей жидкости (на чертеже не показаны) и формирователь 5 импульсов высокого давления. The electro-hydraulic engine includes a hydraulic cylinder 1 with a rotor 2 and end caps 3 with channels 4 for supplying and discharging a working fluid (not shown in the drawing) and a high-pressure pulse generator 5.

Формирователь 5 импульсов содержит две камеры 6, между которыми расположена разрядная камера 7 высокого давления с упруго деформируемыми стенками 8 с установленными с возможностью взаимодействия между собой электродами 9. Все камеры заполнены рабочей жидкой средой. The pulse generator 5 contains two chambers 6, between which there is a high-pressure discharge chamber 7 with elastically deformable walls 8 with electrodes 9 installed with the possibility of interaction between each other. All chambers are filled with a working fluid.

Гидроцилиндр 1 снабжен опорными перегородками 10, смонтированными вдоль его оси и сопряженными с его внутренней цилиндрической поверхностью. Эти перегородки 10 делят цилиндр 1 на две рабочие камеры. The hydraulic cylinder 1 is equipped with supporting partitions 10 mounted along its axis and interfaced with its inner cylindrical surface. These partitions 10 divide the cylinder 1 into two working chambers.

В каждой камере на роторе 2 смонтированы обхваты 11, выполненные в виде секторов с фигурными пазами 12, выполненными со стороны ротора 2 и заполненными металлическими шариками 13 одинакового диаметра и прилегающими друг к другу по всей длине ротора 2. In each chamber on the rotor 2 there are mounted girths 11 made in the form of sectors with curly grooves 12 made on the side of the rotor 2 and filled with metal balls 13 of the same diameter and adjacent to each other along the entire length of the rotor 2.

Между обхватами 11 и перегородками 10 установлены амортизирующие средства, например пружины 14 сжатия. Between the girths 11 and the baffles 10, shock absorbing means are installed, for example, compression springs 14.

Камеры 6 соединены с гидроцилиндром 1 трубопроводами 15 высокого давления, например шлангами высокого давления. The chambers 6 are connected to the hydraulic cylinder 1 by high pressure pipes 15, for example, high pressure hoses.

Электрогидравлический двигатель работает следующим образом. The electro-hydraulic engine operates as follows.

Предварительно формирователь 5 импульсов заполняют рабочей жидкой средой, а камеры гидроцилиндра заполняют гидравлической жидкостью. Формирователь 5 импульсов и гидроцилиндр соединены трубопроводами 15 высокого давления, например шлангами. От источника напряжения на пару неподвижных электродов 9 подают напряжение. Между электродами 9 возникают электрические разряды, от чего в жидкости образуются импульсы высокого давления, действующие на упруго деформируемые стенки 8, которые в свою очередь передают импульсы высокого давления гидравлической жидкости гидроцилиндра 1, которая и приводит в движение обхваты 11 ротора 2. Обхваты 11 действуют на пружины 14 и сжимают их. Previously, the 5 pulse shaper is filled with a working fluid, and the chambers of the hydraulic cylinder are filled with hydraulic fluid. The pulse generator 5 and the hydraulic cylinder are connected by pipelines 15 high pressure, for example hoses. From a voltage source, a pair of stationary electrodes 9 is supplied with voltage. Electric discharges occur between the electrodes 9, from which high-pressure pulses are generated in the fluid, acting on the elastically deformable walls 8, which in turn transmit the high-pressure pulses of the hydraulic fluid of the hydraulic cylinder 1, which drives the circumference 11 of the rotor 2. The circumference 11 acts on springs 14 and compress them.

Давление в формирователе 5 импульсов в течение короткого промежутка времени скачкообразно и быстро возрастает по сравнению с первоначальным давлением, что в свою очередь вызывает изменение давления в гидроцилиндре 1. The pressure in the pulse shaper 5 over a short period of time jumps rapidly and rapidly increases compared to the initial pressure, which in turn causes a change in pressure in the hydraulic cylinder 1.

Вследствие того, что объем гидравлической жидкости в формирователе 5 импульсов значительно больше объема гидравлической жидкости в гидроцилиндре 1, импульс давления, поступивший в гидроцилиндр 1, вызывает смещение обхватов 11 ротора 2 в сторону осевых перегородок 10. Due to the fact that the volume of hydraulic fluid in the pulse shaper 5 is much larger than the volume of hydraulic fluid in the hydraulic cylinder 1, the pressure pulse entering the hydraulic cylinder 1 causes the displacement of the girths 11 of the rotor 2 to the side of the axial baffles 10.

При этом происходит зажатие ротора 2 посредством металлических шариков 13, находящихся в фигурных пазах 12 благодаря их конфигурации. In this case, the rotor 2 is clamped by means of metal balls 13 located in curly grooves 12 due to their configuration.

Таким образом, создается вращательный момент сил на роторе. Thus, a torque is generated on the rotor.

Нарастание вращения и его равномерность обеспечивается, например, маховиками, расположенными на концах вала ротора 2 (на чертеже не показаны). The increase in rotation and its uniformity is provided, for example, by flywheels located at the ends of the rotor shaft 2 (not shown in the drawing).

Между перегородками 10 и обхватами 11 ротора 2 установлены амортизирующие приспособления, например пружины 14 сжатия, ограничивающие перемещение обхватов 11 и обеспечивающие постоянство объема гидравлической жидкости в камерах гидроцилиндра 1, которые снабжены уплотнителями (на чертеже не показаны), не позволяющими гидравлической жидкости переткать из камеры в камеру. Between the partitions 10 and the girths 11 of the rotor 2, shock absorbing devices are installed, for example compression springs 14, restricting the movement of the girths 11 and ensuring a constant volume of hydraulic fluid in the chambers of the hydraulic cylinder 1, which are equipped with seals (not shown in the drawing) that do not allow hydraulic fluid to flow from the chamber into the camera.

Для получения высоковольтного разряда в разрядной камере 7 формирователя 5 импульсов используют электронное устройство (на чертеже не показано), питающееся от постоянного напряжения 12 24 вольт. To obtain a high-voltage discharge in the discharge chamber 7 of the pulse shaper 5, an electronic device (not shown) is used, powered by a constant voltage of 12 24 volts.

Работа электрогидравлического двигателя не требует протекания через него больших объемов жидкости, что предотвращает быстрый износ движущихся частей гидроцилиндра, обеспечивая тем самым его длительную работоспособность и надежность. The operation of the electro-hydraulic engine does not require large volumes of fluid to flow through it, which prevents the rapid wear of the moving parts of the hydraulic cylinder, thereby ensuring its long-term performance and reliability.

Claims

1. An electro-hydraulic engine containing a housing made in the form of a cylinder with a rotor installed inside it, end caps with channels for supplying and discharging the working fluid and electrodes connected to a voltage source, characterized in that it is equipped with a pulse shaper made in the form of a closed chamber, divided into two parts, between which there is a discharge chamber with elastically deformable walls and installed with the possibility of interaction between the electrodes, and the cylinder is equipped with mating with it the inner surface of the supporting axial partitions, between which there are girths on the rotor with curly grooves made on the side of the rotor, in which balls of the same diameter are placed along the entire length of the rotor, while the pulse shaper and the hydraulic cylinder are interconnected by high pressure pipelines.

2. The engine according to claim 1, characterized in that between the baffles of the hydraulic cylinder and the circumference of the rotor mounted shock absorbing devices, such as compression springs.