RU2264946C2 - Wheeled vehicle with hydraulic drive - Google Patents

Wheeled vehicle with hydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
RU2264946C2
RU2264946C2 RU2003120094/11A RU2003120094A RU2264946C2 RU 2264946 C2 RU2264946 C2 RU 2264946C2 RU 2003120094/11 A RU2003120094/11 A RU 2003120094/11A RU 2003120094 A RU2003120094 A RU 2003120094A RU 2264946 C2 RU2264946 C2 RU 2264946C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
pump
hydraulic
mushroom
rod
Prior art date
Application number
RU2003120094/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003120094A (en
Inventor
Б.Д. Гонгин (RU)
Б.Д. Гонгин
И.Б. Красавчикова (RU)
И.Б. Красавчикова
Л.Б. Гонгина (RU)
Л.Б. Гонгина
Original Assignee
Гонгин Борис Дмитриевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гонгин Борис Дмитриевич filed Critical Гонгин Борис Дмитриевич
Priority to RU2003120094/11A priority Critical patent/RU2264946C2/en
Publication of RU2003120094A publication Critical patent/RU2003120094A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2264946C2 publication Critical patent/RU2264946C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic transmissions of bicycles with pump and motors of different tires. Hydraulic motor is made in form of rotor hydraulic motor 1. Hydraulic main line has pressure part 2 and suction part 3 with piston pump 4 placed in between. Piston 5 is provided with bypass hole and mushroom head valve 10 to overlap said hole. Mushroom-head valve 10 is coupled with rod 6 of drive and is placed in chamber 11 formed by L-shaped ribs 9. Horizontal parts of ribs 9 are connected with rear part of piston 5. Guides in form of holes 7, 8 for movement of rod 6 are formed in intersection of vertical parts of ribs 9 and in end face cover of pump. At working stroke to the left, mushroom-head valve 10 seats on saddle 12 of piston 5 which provides simultaneous getting of liquid along suction part 3 of hydraulic main line. At reverse idle stroke to the right, rod 6 pulls mushroom-head valve 10 from saddle to provide flow of liquid from suction space of pump 4 into delivery space.
EFFECT: provision of constant direction of motion of liquid for bringing to minimum power losses.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для приведения в движение колесных транспортных средств мускульной силой человека с помощью гидропривода и может быть использовано, например, в велосипедах.The invention relates to a device for driving wheeled vehicles with the muscular strength of a person using a hydraulic actuator and can be used, for example, in bicycles.

Известны поршневые насосы с мускульным приводом, содержащие поршень со штоком, установленные в цилиндре и делящие его на поршневую и штоковую полости, в которых всасывание жидкости происходит через всасывающий клапан при ходе поршня на всасывание, а нагнетание - через нагнетательный клапан при ходе поршня на нагнетание [1, 2].Known piston pumps with a muscular drive containing a piston with a rod installed in the cylinder and dividing it into a piston and rod cavities, in which liquid is sucked through the suction valve during the piston to suction, and pumping through the discharge valve during the piston for discharge [ 12].

Недостатком этих насосов с мускульным приводом является их малая производительность ввиду того, что площадь их поршня, а следовательно, и производительность гораздо больше пропускного сечения клапанов (всасывающего и нагнетательного), что неважно для насоса, предназначенного для наполнения резервуара, но имеет большое значение для насоса, встроенного в гидросистему привода.The disadvantage of these pumps with a muscular drive is their low productivity due to the fact that the area of their piston and, consequently, the performance is much larger than the valve cross-section (suction and discharge), which is unimportant for a pump designed to fill the tank, but is of great importance for the pump integrated in the hydraulic drive system.

Известно также легкое колесное транспортное средство с гидравличесим приводом, которое приводится мускульной силой человека, содержащее два жидкостных плунжерных насоса, приводимых в действие кулачками, соединенными с рычажно-педальным механизмом [3]. Вытесняемая плунжерами жидкость по гибким трубопроводам направляется к гидроцилиндрам, которые выполняют функции гидродвигателей, так как их штоки соединены со звездочкой, которая посредством цепной передачи приводит во вращение звездочку ведущего колеса (движителя) транспортного средства. В данной конструкции диаметр штока гидроцилиндра заведомо больше в 1,2-1,5 раза диаметра плунжера гидронасоса, то есть производительность насоса меньше производительности двигателя. Это обстоятельство позволяет оптимизировать работу гидросистемы в момент рабочего хода (при нажатии на педаль одной стороны), однако при холостом ходе свободное перетекание жидкости из полости гидроцилиндра в полость плунжерного насоса будет затруднено и для этого нужно будет прилагать большее усилие на вторую педаль для того, чтобы этот процесс ускорить.Also known is a light wheeled vehicle with a hydraulic drive, which is driven by human muscular power, containing two liquid plunger pumps driven by cams connected to a lever-pedal mechanism [3]. The fluid displaced by the plungers through flexible pipelines is directed to the hydraulic cylinders, which act as hydraulic motors, since their rods are connected to an asterisk, which, through a chain transmission, drives the sprocket of the drive wheel (propulsion) of the vehicle. In this design, the diameter of the rod of the hydraulic cylinder is obviously 1.2-1.5 times larger than the diameter of the plunger of the hydraulic pump, that is, the capacity of the pump is less than the capacity of the engine. This circumstance allows you to optimize the hydraulic system at the time of the stroke (when you press the pedal on one side), however, when idling, free flow of fluid from the cavity of the hydraulic cylinder into the cavity of the plunger pump will be difficult and for this it will be necessary to apply more force to the second pedal so that speed up this process.

То есть недостатком данной конструкции является наличие системы гидропривода, состоящего из возвратно-поступательных насоса и двигателя (в данном случае двух для каждой ноги), что вызывает приложение дополнительных усилий человека для возврата жидкости из гидроцилиндра (двигателя) в гидронасос, и, кроме этого, наличие дополнительной цепной передачи в приводе также приносит потери мощности.That is, the disadvantage of this design is the presence of a hydraulic drive system consisting of a reciprocating pump and an engine (in this case, two for each leg), which causes the application of additional human efforts to return fluid from the hydraulic cylinder (engine) to the hydraulic pump, and, in addition, the presence of an additional chain drive in the drive also causes power loss.

Задача заявляемого изобретения состоит в минимизации потерь мощности в гидроприводе с тем, чтобы в результате использовать мускульную силу для привода транспортного средства максимально.The objective of the invention is to minimize power losses in the hydraulic drive so that as a result use the muscular power to drive the vehicle to the maximum.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в контуре гидропривода, а точнее в гидронасосе, приводящем во вращение непосредственно ведущее колесо транспортного средства, направление движения жидкости не изменяется, так как в качестве гидродвигателя используется роторный гидромотор известной конструкции, а гидронасос выполнен поршневым. Поршень насоса снабжен грибковым клапаном, позволяющим при рабочем ходе поршня разъединять напорную и всасывающую полости насоса, и при холостом (обратном) ходе - соединять, причем диаметры, а значит и площади поршня и перепускного отверстия клапана соизмеримы и находятся в соотношении D/d от 1,1 до 2, где D - диаметр поршня, a d - диаметр седла клапана.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the hydraulic drive circuit, and more precisely, in the hydraulic pump that drives the drive wheel of the vehicle directly, the direction of fluid motion does not change, since a rotary hydraulic motor of a known design is used as a hydraulic motor, and the hydraulic pump is made of a piston. The piston of the pump is equipped with a fungal valve, which allows to disconnect the pressure and suction cavities of the pump during the stroke of the piston and, when idling (reverse), to connect, and the diameters, and therefore the areas of the piston and valve bypass are commensurate and are in the ratio D / d from 1 , 1 to 2, where D is the diameter of the piston, ad is the diameter of the valve seat.

На фиг.1 представлен предлагаемый гидропривод с продольным разрезом гидронасоса в момент рабочего хода, на фиг.2 - поперечный разрез А-А гидронасоса, на фиг.3 - гидропривод с продольным разрезом гидронасоса в момент холостого (обратного) хода.Figure 1 presents the proposed hydraulic actuator with a longitudinal section of the hydraulic pump at the time of the stroke, figure 2 is a transverse section aa of the hydraulic pump, figure 3 is a hydraulic actuator with a longitudinal section of the hydraulic pump at the time of idle (reverse) stroke.

Колесное транспортное средство, например велосипед, содержит ведущее колесо (ввиду известности показано условно), снабженное гидромотором 1, который напорной магистралью 2 и сливной магистралью 3 соединен с гидронасосом 4. Гидронасос 4 имеет поршень 5, движущийся возвратно-поступательно внутри корпуса насоса 4 под воздействием мускульной силы на шток 6. Шток 6 имеет возможность возвратно-поступательного движения в направляющих, образованных отверстием 7 в торцевой крышке насоса 4 и отверстием 8, расположенным в цилиндрическом корпусе на пересечении вертикальных частей Г-образных ребер 9, горизонтальные части которых соединены с поршнем 5. Шток 6 снабжен грибковым клапаном 10, который при помощи штока 6 может перемещаться внутри камеры 11 по направляющим, образованным горизонтальными частями Г-образных ребер 9. Возвратно-поступательное перемещение грибкового клапана 10 со штоком 6 ограничено со стороны поршня - седлом 12, образованным сквозным перепускньм отверстием в поршне 5, а с противоположной стороны - вертикальными частями ребер 9. Диаметры поршня и перепускного отверстия клапана соизмеримы и находятся в соотношении D/d от 1,1 до 2, что увеличивает пропускную способность клапана при холостом (обратном) ходе поршня.A wheeled vehicle, for example, a bicycle, contains a drive wheel (conventionally shown conventionally), equipped with a hydraulic motor 1, which is connected by a pressure line 2 and a drain line 3 to a hydraulic pump 4. The hydraulic pump 4 has a piston 5, which moves reciprocally inside the pump casing 4 under the influence of muscular force on the rod 6. The rod 6 has the ability to reciprocate in the guides formed by the hole 7 in the end cover of the pump 4 and the hole 8 located in the cylindrical body on the cross-section of the vertical parts of the L-shaped ribs 9, the horizontal parts of which are connected to the piston 5. The stem 6 is equipped with a fungal valve 10, which using the rod 6 can move inside the chamber 11 along the guides formed by the horizontal parts of the L-shaped ribs 9. Reciprocating movement of the fungal valve 10 with the stem 6 is bounded on the piston side by a seat 12 formed by a through-hole in the piston 5, and on the opposite side by the vertical parts of the ribs 9. The diameters of the piston and valve by-pass they are comparable and are in the D / d ratio from 1.1 to 2, which increases the valve capacity with idle (reverse) piston stroke.

Предлагаемый гидравлический привод колесного транспортного средства работает следующим образом.The proposed hydraulic drive wheeled vehicle operates as follows.

Каждый цикл работы гидропривода состоит из такта нагнетания (рабочего хода) и такта холостого хода.Each cycle of the hydraulic drive consists of a pumping stroke (stroke) and a stroke of idling.

Рабочий ход. При приложении усилия к штоку 6 в направлении рабочего хода (нагнетание жидкости в гидромотор) грибковый клапан 10 садится на седло 12 поршня 5, препятствуя выходу жидкости из напорной полости. При продвижении штока 6 далее (на фиг.1, 3 - влево) поршень 5 вытесняет жидкость из напорной полости насоса 4 в напорную магистраль 2 и далее в гидромотор 1, приводя его во вращение. После совершения работы жидкость под воздействием разрежения во всасывающей магистрали 3 поступает во всасывающую полость насоса 4. После того как поршень 5 дошел до левой торцевой крышки насоса, совершив рабочий ход, жидкость, пройдя через гидромотор 1, сосредоточилась во всасывающей полости насоса 4 (справа от поршня 5).Working move. When applying force to the stem 6 in the direction of the stroke (pumping fluid into the hydraulic motor), the fungal valve 10 sits on the seat 12 of the piston 5, preventing the fluid from escaping from the pressure cavity. When moving the rod 6 further (in FIGS. 1, 3 to the left), the piston 5 displaces the liquid from the pressure cavity of the pump 4 to the pressure line 2 and then to the hydraulic motor 1, bringing it into rotation. After completing work, the liquid under the influence of rarefaction in the suction line 3 enters the suction cavity of the pump 4. After the piston 5 has reached the left end cover of the pump, having made a stroke, the liquid, passing through the hydraulic motor 1, is concentrated in the suction cavity of the pump 4 (to the right of piston 5).

Холостой ход. Перемещаясь вправо, шток 6 оттягивает грибковый клапан 10 от седла 12 поршня 5, так как площадь тыльной части клапана 10 меньше совокупной площади тыльной части поршня 5 и клапана 10. Открывается перепускное отверстие поршня 5 и жидкость начинает перетекать из всасывающей полости насоса 4 в напорную. Когда тыльная часть клапана 10 упрется в вертикальные части ребер 9 и при дальнейшем перемещении штока 6 вправо начинается перемещение вправо поршня 5 с дальнейшим перетеканием жидкости из всасывающей в напорную полость насоса 4. После того как вертикальные части ребер 9 упрутся в правую торцевую крышку насоса 4, один цикл работы гидравлического привода транспортного средства закончен.Idling. Moving to the right, the rod 6 pulls the fungal valve 10 from the seat 12 of the piston 5, since the area of the back of the valve 10 is less than the total area of the back of the piston 5 and valve 10. The bypass hole of the piston 5 is opened and the fluid begins to flow from the suction cavity of the pump 4 into the pressure. When the back of the valve 10 abuts against the vertical parts of the ribs 9 and with the further movement of the stem 6 to the right, the piston 5 moves to the right and the fluid flows from the suction into the pressure chamber of the pump 4. After the vertical parts of the ribs 9 abut against the right end cover of the pump 4, one cycle of the hydraulic drive of the vehicle is completed.

Следующий цикл начинается с приложения мускульной силы к штоку 6 и движении его влево для начала такта нагнетания жидкости из напорной полости насоса 4 по напорной магистрали 2 в гидромотор 1.The next cycle begins with the application of muscle force to the stem 6 and its movement to the left to start the cycle of pumping fluid from the pressure cavity of the pump 4 along the pressure line 2 into the hydraulic motor 1.

Привод колесного транспортного средства может иметь два предлагаемых гидропривода, причем оба гидромотора могут находиться на ведущем колесе и работать в противофазе, то есть пока у одного рабочий ход, у другого - холостой, так же как и у гидронасосов.The drive of a wheeled vehicle can have two hydraulic drives, and both hydraulic motors can be on the drive wheel and work in antiphase, that is, while one has a working stroke, the other has idle, as well as hydraulic pumps.

Использование такого гидравлического привода предпочтительно на одноколейном двухколесном транспортном средстве с приводом от мускульной энергии по патенту РФ №2036117 от 13.11.91, опытные образцы которых с предлагаемым гидроприводом изготовлены на предприятиях Ярославля и сейчас проходят испытания.The use of such a hydraulic drive is preferably on a single-track two-wheeled vehicle driven by muscle energy according to the patent of the Russian Federation No. 2036117 of 11/13/91, prototypes of which with the proposed hydraulic drive were manufactured at the enterprises of Yaroslavl and are now being tested.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство СССР №872787, МКИ 3 F 04 B 9/14, опубл. 15.10.81.1. USSR Author's Certificate No. 872787, MKI 3 F 04 B 9/14, publ. 10/15/81.

2. Авторское свидетельство СССР №1613675, МКИ F 04 B 9/14, опубл. 15.12.90.2. USSR Author's Certificate No. 1613675, MKI F 04 B 9/14, publ. 12/15/90.

3. Патент РФ №2095271, МПК В 62 М 19/00, опубл. 10.11.97.3. RF patent No. 2095271, IPC B 62 M 19/00, publ. 11/10/97.

Claims (2)

1. Колесное транспортное средство с гидравлическим приводом, содержащее по крайней мере один гидродвигатель для привода ведущего колеса, связанный гидромагистралью с по крайней мере одним гидронасосом, отличающееся тем, что гидродвигатель выполнен в виде роторного гидромотора, гидромагистраль имеет напорную и всасывающую части, между которыми расположен поршневой насос, имеющий поршень с перепускным отверстием, снабженный грибковым клапаном для перекрытия перепускного отверстия, связанным со штоком привода и размещенным в камере, образованной Г-образными ребрами, горизонтальные части которых соединены с тыльной стороной поршня, а в пересечении вертикальных частей ребер и торцевой крышке насоса образованы направляющие для перемещения штока.1. A wheeled vehicle with a hydraulic drive, comprising at least one hydraulic motor for driving the drive wheel, connected by a hydraulic line to at least one hydraulic pump, characterized in that the hydraulic motor is made in the form of a rotary hydraulic motor, the hydraulic line has a pressure and a suction part, between which is located a piston pump having a piston with a bypass hole, equipped with a fungal valve for closing the bypass hole, connected with the actuator stem and placed in the chamber, azovannoy T-shaped ribs, the horizontal portion being connected with the back side of the piston, and in the intersection of the vertical edges and parts of the end cap are formed by a pump to move the guide rod. 2. Колесное транспортное средство с гидравлическим приводом по п.1, отличающееся тем, что отношение диаметра поршня насоса к диаметру перепускного отверстия клапана находится в пределах 1,1-2.2. A wheeled vehicle with a hydraulic drive according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the pump piston to the diameter of the valve bypass hole is in the range of 1.1-2.
RU2003120094/11A 2003-07-02 2003-07-02 Wheeled vehicle with hydraulic drive RU2264946C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120094/11A RU2264946C2 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Wheeled vehicle with hydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003120094/11A RU2264946C2 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Wheeled vehicle with hydraulic drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003120094A RU2003120094A (en) 2005-01-27
RU2264946C2 true RU2264946C2 (en) 2005-11-27

Family

ID=35138273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003120094/11A RU2264946C2 (en) 2003-07-02 2003-07-02 Wheeled vehicle with hydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2264946C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014030988A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Miropolecs Stanislavs Stepless bicycle transmission
RU2788501C1 (en) * 2022-08-05 2023-01-20 Михаил Юрьевич Афанасьев Hydraulic drive of a wheeled vehicle driven by human muscular power

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014030988A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Miropolecs Stanislavs Stepless bicycle transmission
RU2788501C1 (en) * 2022-08-05 2023-01-20 Михаил Юрьевич Афанасьев Hydraulic drive of a wheeled vehicle driven by human muscular power

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003120094A (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4022148B2 (en) Free piston engine system with direct drive fluid pressure output
US5938224A (en) Hydraulic bicycle with conjugate drive motors and variable stroke crankshaft
WO2007102899A3 (en) Highly efficient durable fluid pump and method
EP1964707A1 (en) A wheel capable of producing regenerated power
US6314924B1 (en) Method of operating a free piston internal combustion engine with a short bore/stroke ratio
RU2264946C2 (en) Wheeled vehicle with hydraulic drive
AU762852B2 (en) Free piston internal combustion engine with pulse compression
CN201723394U (en) Hydraulic motive power high-pressure pump
CN105003468A (en) Water pumping method of water pushing pipes and efficient liquid pump using method
CN203047492U (en) Hydraulic transmission bicycle
CN201513310U (en) Reciprocating piston pump
CN203571395U (en) Vehicle frame steel bowl lubricating oil pouring device
CN106678086A (en) Double-plug series connection application method of reciprocating pump and high-efficiency liquid pump applying method
CN103043202B (en) A kind of Manual hydraulic transmission ship
RU2006113986A (en) DEVICE FOR RECOVERY OF KINETIC ENERGY OF BRAKING MOVING VEHICLE
RU148661U1 (en) HYDRAULIC DRIVE FOR WHEELED VEHICLE
CN103043175B (en) Hydraulic transmission bicycle
CN203064191U (en) Manpower hydraulic transmission ship
CA2576693C (en) Hydraulic submersible pump with electric motor drive
TW201210887A (en) Fluid transmission method and device
CN1834473A (en) Hydraulic driver
CN2491280Y (en) Vehicle impact energy booster
US9334798B2 (en) Oil jet for increased efficiency
KR20210080497A (en) Motion conversion assembly for pump and pump comprising same
JP2006349157A (en) Fluid pressure motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060703