RU2105898C1

RU2105898C1 - Hydraulic motor

Info

Publication number: RU2105898C1
Application number: RU96123512A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Чирков
Original assignee: Николай Иванович Чирков
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-02-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; designing of engines employing hydraulic effect for their operation. SUBSTANCE: hydraulic motor has main hydraulic cylinder with piston communicating with cylinder of piston pump made in base with stops. Water-filled load tank whose bottom is furnished with several valves is used as piston. Tank is connected by rods and main lever with piston of main hydraulic cylinder whose rod space is provided with cylindrical partitions dividing it into several sections. At least two sections are furnished with spring-loaded cylindrical plates installed for displacement relative to main hydraulic cylinder walls. Rodless space of main hydraulic cylinder communicates at one side with hydraulic line, and at other side, with rod hydraulic cylinder whose rod is connected through lever with piston of additional cylinder, rodless space of which connected with second rod hydraulic cylinder whose rod is connected to main lever. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям, работающим на основе гидравливлического эффекта. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engines operating on the basis of the hydraulic effect.

Известен гидравлический пресс [1] состоящий из двух сообщающихся цилиндров: большого цилиндра с поршнем, вертикальных стоек, верхней опорной площадки и поршневого насоса. При работе жидкость из резервуара поршневого насоса по соединительной трубке перекачивается в большой цилиндр. Known hydraulic press [1] consisting of two interconnected cylinders: a large cylinder with a piston, vertical struts, upper bearing pad and piston pump. During operation, fluid from the reservoir of the piston pump is pumped through a connecting pipe into a large cylinder.

Недостатком известной конструкции является то, что она не работает без дополнительной физической или механической силы. A disadvantage of the known design is that it does not work without additional physical or mechanical strength.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и экологичности работы устройства без дополнительных энергозатрат. The aim of the present invention is to increase the efficiency and environmental friendliness of the device without additional energy costs.

Указанная цель достигается тем, что предложен гидродвигатель, состоящий из главного гидроцилиндра с поршнем, сообщенного с цилиндром поршневого насоса, который выполнен в основании с упорами, а в качестве поршня использована грузовая цистерна с водой, дно которой оборудовано несколькими клапанами и которая соединена штоками и главным рычагом с поршнем главного гидроцилиндра, штоковая полость которого выполнена с цилиндрическими перегородками, разделяющими ее на несколько секций, по меньшей мере, две из которых оборудованы подпружиненными цилиндрическими тарелками, установленными с возможностью перемещения относительно стенок главного гидроцилиндра, бесштоковая полость которого сообщена с одной стороны с гидролинией, а с другой со штоковым гидроцилиндром, шток которого через рычаг соединен с поршнем дополнительного гидроцилиндра, бесштоковая полость которого сообщена со вторым штоковым гидроцилиндром, шток которого присоединен к главному рычагу. This goal is achieved by the fact that the proposed hydraulic motor, consisting of a main hydraulic cylinder with a piston in communication with the piston pump cylinder, which is made in the base with stops, and a cargo tank with water is used as the piston, the bottom of which is equipped with several valves and which is connected by rods and the main a lever with a piston of the main hydraulic cylinder, the rod cavity of which is made with cylindrical partitions dividing it into several sections, at least two of which are equipped with a spring cylindrical plates installed with the possibility of movement relative to the walls of the main hydraulic cylinder, the rodless cavity of which is connected on one side with the hydraulic line, and on the other with the rod hydraulic cylinder, the rod of which is connected via the lever to the piston of the additional hydraulic cylinder, the rodless cavity of which is connected to the second rod cylinder, the rod which is attached to the main lever.

На фиг. 1 представлен гидродвигатель в положении, соответствующем проходу жидкости из полости гидроцилиндра на слив, когда поршень находится в нижнем положении. In FIG. 1 shows a hydraulic motor in a position corresponding to the passage of fluid from the cavity of the hydraulic cylinder to the drain when the piston is in the lower position.

На фиг. 2 представлен гидродвигатель в положении, соответствующем проходу жидкости в полость главного гидроцилиндра, когда поршень находится в верхнем положении. In FIG. 2 shows the hydraulic motor in a position corresponding to the passage of fluid into the cavity of the main hydraulic cylinder when the piston is in the upper position.

Основу гидродвигателя составляет главный гидроцилиндр 1 с поршнем 2 и штоком скользящим 3. Цилиндрические перегородки 4 делят штоковую полость гидроцилиндра 1 на секции, по меньшей мере, в двух из них установлены цилиндрические тарелки 5 с возможностью перемещения относительно стенок гидроцилиндра 1 и подпружиненные пружинами 6. Шток скользящий 3 соединен плавающим шарнирным соединением 7 с коротким плечом главного рычага 8, опертого на шарнирную опору 9. Длинным плечом рычаг 8 соединен штоковым плавающими роликовым соединением 10 и штоком 11 с грузовой цистерной 12, скользящей в цилиндре 13, в основании которого имеются два упора 14. Дно грузовой цистерны оборудовано клапанами 15 для сброса воды, цилиндр 13 сообщен переливным патрубком 16, установленным под углом 15-20^o, с бесштоковой полостью главного гидроцилиндра 1, которая сообщена с одной стороны с гидролинией через сливное отверстие 17, а с другой со штоковым цилиндром 18, шток 19 которого с помощью плавающего роликового соединения 20 соединен с длинным плечом рычага 21, опертого на шарнирную опору 22. Короткое плечо рычага 21 соединено с помощью роликового штокового плавающего соединения 23 со штоком 24 поршня 25, находящимся в дополнительном гидроцилиндре 26, бесштоковая полость которого сообщена патрубком 27 со вторым штоковым гидроцилиндром 28. Шток 29 гидроцилиндра 28 соединен плавающим роликом 30 с длинным плечом главного рычага 8.The basis of the hydraulic motor is the main hydraulic cylinder 1 with a piston 2 and a sliding rod 3. Cylindrical partitions 4 divide the rod cavity of the hydraulic cylinder 1 into sections, at least two of them have cylindrical plates 5 with the possibility of movement relative to the walls of the hydraulic cylinder 1 and spring-loaded 6. The rod the sliding 3 is connected by a floating swivel joint 7 to the short arm of the main lever 8, supported on the hinge support 9. The long arm of the lever 8 is connected by a rod floating roller joint 10 and the rod 11 with a cargo tank 12, sliding in a cylinder 13, at the base of which there are two stops 14. The bottom of the cargo tank is equipped with valves 15 for discharging water, the cylinder 13 is communicated with an overflow pipe 16, installed at an angle of 15-20 ^o , with a rodless cavity of the main hydraulic cylinder 1, which communicated on one side with a hydraulic line through a drain hole 17, and on the other with a rod cylinder 18, the rod 19 of which is connected via a floating roller joint 20 to the long arm of the lever 21 supported on the hinge support 22. The short arm of the lever 21 is connected to using the roller rod floating connection 23 with the piston rod 24 located in the additional hydraulic cylinder 26, the rodless cavity of which is communicated by the pipe 27 with the second rod cylinder 28. The rod 29 of the hydraulic cylinder 28 is connected by a floating roller 30 with a long shoulder of the main lever 8.

Гидродвигатель также снабжен фиксирующей системой, состоящий из двух фисаторов 31 и 32, связанных между собой и главным рычагом 8. Фиксатор 31 связан с бесштоковой полостью главного гидроцилиндра 1, а фиксатор 32 установлен под переливным патрубком 16. The hydraulic motor is also equipped with a locking system, consisting of two fissors 31 and 32, interconnected with the main lever 8. The latch 31 is connected to the rodless cavity of the main hydraulic cylinder 1, and the latch 32 is installed under the overflow pipe 16.

Гидродвигатель работает следующим образом. The hydraulic motor operates as follows.

Рабочая жидкость подается в грузовую цистерну 12 объемом до одной тонны, которая штоками 11 и 3, а также главным рычагом 8 соединена с поршнем 2 главного гидроцилиндра 1. Короткое и длинное плечи рычага соотносятся как 1:13. Заполненная рабочей жидкостью грузовая цистерна опускается вниз, скользя в цилиндре 13. При этом шток 11 опускается вместе с длинным плечом главного рычага 8, поднимая его короткое плечо, соединенное со штоком 3 и поршнем 2. Рычаг 8 поднимает шток 3 с поршнем 2, который начинает давить на подпружиненные цилиндрические тарелки 5, перемещая их в верхнее положение, сжимая пружины 6. При этом в гидродвигателе скапливается энергия, равная сумме силы сжатых пружин и самого поршня. Дно грузовой цистерны 12 с клапанами 15 при опускании входит в соприкосновение с упорами 14 цилиндра 13. Клапаны срабатывают, происходит сброс рабочей жидкости, которая через переливной патрубок 16 заполняет бесштоковую полость главного гидроцилиндра 1. Поршень 2 начинает свою работу, сдавливая рабочую жидкость и выталкивая ее в гидролинию через сливное отверстие 17 и частично в штоковый гидроцилиндр 18. The working fluid is supplied to the cargo tank 12 with a volume of up to one ton, which is connected to the piston 2 of the main hydraulic cylinder 1 by the rods 11 and 3, as well as by the main lever 8. The short and long lever arms are correlated as 1:13. A freight tank filled with working fluid lowers downward, sliding in the cylinder 13. In this case, the rod 11 lowers together with the long arm of the main lever 8, raising its short arm connected to the rod 3 and the piston 2. The lever 8 lifts the rod 3 with the piston 2, which starts to press on the spring-loaded cylindrical plates 5, moving them to the upper position, compressing the springs 6. In this case, energy is accumulated in the hydraulic motor equal to the sum of the force of the compressed springs and the piston itself. The bottom of the cargo tank 12 with the valves 15, when lowering, comes into contact with the stops 14 of the cylinder 13. The valves are activated, the working fluid is discharged, which fills the rodless cavity of the main hydraulic cylinder 1 through the overflow pipe 16. The piston 2 starts its work by squeezing the working fluid and pushing it into the hydraulic line through the drain hole 17 and partially into the rod hydraulic cylinder 18.

Рабочая жидкость под давлением перемещает шток 19 в верхнее положение, поднимает длинное плечо рычага 21, опуская поршень 25, находящийся в дополнительном гидроцилиндре 26. Жидкость под давлением проходит в гидроцилиндр 28 под штоковый поршень 19, толкая его вверх вместе с главным рычагом 8, сообщая тем самым дополнительную силу для компенсации потерь, возникающих при трении скольжения жидкости, подъеме порожней грузовой цистерны, от веса длинного плеча рычага. Штоковый поршень 29 соединен с главным рычагом плавающим роликом 30. The working fluid under pressure moves the rod 19 to the upper position, raises the long arm of the lever 21, lowering the piston 25 located in the additional hydraulic cylinder 26. The fluid under pressure passes into the hydraulic cylinder 28 under the rod piston 19, pushing it up together with the main lever 8, informing the most additional force to compensate for losses arising from the sliding friction of the liquid, the lifting of an empty cargo tank, from the weight of the long arm of the lever. The rod piston 29 is connected to the main lever by a floating roller 30.

Фиксирующая система работает следующим образом. При заполнении бесштоковой полости главного гидроцилиндра 1 рабочей жидкостью срабатывает фиксатор 31 и отпускает фиксатор 32, грузовая цистерна поднимается, фиксатор 32 также фиксирует грузовую цистерну 12 до полного слива рабочей жидкости. Тем самым фиксирующая система сдерживает накопленную энергию поднятого поршня и сжатых пружин. The locking system operates as follows. When the rodless cavity of the main hydraulic cylinder 1 is filled with working fluid, the latch 31 activates and releases the latch 32, the cargo tank rises, the latch 32 also fixes the cargo tank 12 until the working fluid is completely drained. Thus, the locking system restrains the stored energy of the raised piston and compressed springs.

Предлагаемый гидродвигатель обладает высокой эффективностью с потерями близкими к нулю, не требует дополнительных источников энергии, не причиняет ущерба окружающей среде. The proposed hydraulic motor is highly efficient with losses close to zero, does not require additional energy sources, and does not harm the environment.

При использовании гидродвигателя для выработки электроэнергии на его выходе может быть установлен, например, электрогенератор. Гидродвигатель может вырабатывать дешевую электроэнергию в различных географических районах, не нанося экологического ущерба окружающей среде и сберегая традиционные энергоресурсы. Использование такого гидродвигателя способно снять напряженность в электроснабжении отдельных промышленных предприятий. When using a hydraulic motor to generate electricity at its output, for example, an electric generator can be installed. The hydraulic motor can generate cheap electricity in various geographical areas without causing environmental damage and saving traditional energy resources. The use of such a hydraulic motor can relieve tension in the power supply of individual industrial enterprises.

Предлагаемый гидродвигатель найдет также применение в садово-огородных и тепличных хозяйствах. The proposed hydraulic engine will also find application in gardening and greenhouse farms.

Claims

A hydraulic motor consisting of a main hydraulic cylinder with a piston in communication with a piston pump cylinder, characterized in that the piston pump cylinder is made in the base with stops, and a cargo tank with water is used as the piston, the bottom of which is equipped with several valves and which is connected by rods and a main lever with a piston of the main hydraulic cylinder, the rod cavity of which is made with cylindrical partitions dividing it into several sections, at least two of which are equipped with spring-loaded qi cylindrical plates mounted with the possibility of movement relative to the walls of the main hydraulic cylinder, the rodless cavity of which is connected on one side with the hydraulic line, and on the other with the rod hydraulic cylinder, the rod of which is connected via a lever to the piston of the additional hydraulic cylinder, the rodless cavity of which is connected to the second rod cylinder, the rod of which attached to the main lever.