RU2403395C2 - Bellow-type pneumatic engine - Google Patents

Bellow-type pneumatic engine Download PDF

Info

Publication number
RU2403395C2
RU2403395C2 RU2005103297/06A RU2005103297A RU2403395C2 RU 2403395 C2 RU2403395 C2 RU 2403395C2 RU 2005103297/06 A RU2005103297/06 A RU 2005103297/06A RU 2005103297 A RU2005103297 A RU 2005103297A RU 2403395 C2 RU2403395 C2 RU 2403395C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bellows
rotary
output shaft
blocks
units
Prior art date
Application number
RU2005103297/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005103297A (en
Inventor
Лев Николаевич Максимов (RU)
Лев Николаевич Максимов
Original Assignee
Лев Николаевич Максимов
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 Лев Николаевич Максимов filed Critical Лев Николаевич Максимов
Priority to RU2005103297/06A priority Critical patent/RU2403395C2/en
Priority to PCT/RU2006/000041 priority patent/WO2006083197A1/en
Publication of RU2005103297A publication Critical patent/RU2005103297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403395C2 publication Critical patent/RU2403395C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Diaphragms And Bellows (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed engine comprises common output shaft and rotary bellows fitted in radial bearing arranged inside the housing. It comprises also at least two identical functional units with rotary shafts that accommodate said bellows. Said units are integrated by their rotary shafts to allow bellows to work in counter phase. One of said units incorporates direct-action overrunning coupling to transfer rotary motion of movable elements of said integrated units to engine common output shaft. Another unit incorporates reversing overrunning coupling to convert return motion of movable elements into reverse motion to allow its conversion in one-way rotation along with output rotation of the first overrunning coupling. Said overrunning couplings engage with central shaft to transfer resultant one-way rotation to the engine common output shaft. Functional units accommodating rotary bellows feature different area of rotary bellows that take up operating gas pressure.
EFFECT: said bellows allow using working gas, air with high and superhigh pressure.
4 dwg, 2 cl

Description

Изобретение относится к области автотранспортного двигателестроения с системами и устройствами, которые не содержат каких-либо подвижных контактных уплотнений, таких как, например, известные поршневые кольца и т.п.The invention relates to the field of motor vehicles with systems and devices that do not contain any movable contact seals, such as, for example, well-known piston rings, etc.

Преимущественно изобретение относится к решению проблем реализации именно беспоршневого (безуплотнительного) преобразования энергии сжатого газа (воздуха) в механическую энергию вращательного движения выходного вала пневматического двигателя.Advantageously, the invention relates to solving the problems of implementing precisely the pistonless (non-sealing) conversion of the energy of compressed gas (air) into the mechanical energy of the rotational motion of the output shaft of an air motor.

Известен сильфонный пневматический двигатель, содержащий общий выходной вал и установленные в корпусе на радиальных упорах поворотные сильфоны (SU 1181888 A, 30.09.1985).Known bellows pneumatic engine containing a common output shaft and rotary bellows installed in the housing on radial stops (SU 1181888 A, 09/30/1985).

Используемый в этом двигателе сильфон имеет малую прочность и низкую надежность.The bellows used in this engine has low strength and low reliability.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение надежности двигателя.An object of the invention is to increase engine reliability.

Эта задача достигается тем, что сильфонный пневматический двигатель, содержащий общий выходной вал и установленные в корпусе на радиальных упорах поворотные сильфоны, содержит, по меньшей мере, два аналогичных функциональных блока с поворотными валами, в которых смонтированы указанные сильфоны, при этом блоки механически объединены своими поворотными валами с возможностью работы сильфонов в блоках в противофазах, при этом один из блоков снабжен обгонной муфтой прямого действия для передачи соответствующего поворотного движения подвижных элементов объединенных блоков на общий выходной вал двигателя, а другой блок снабжен реверсивной обгонной муфтой для преобразования возвратного движения подвижных элементов блоков на противоположное с возможностью преобразования его в однонаправленное вращение с выходным вращением первой обгонной муфты, при этом указанные обгонные муфты связаны продольным центральным валом для передачи получаемого результирующего однонаправленного вращения на общий выходной вал двигателя.This task is achieved by the fact that the bellows pneumatic engine, containing a common output shaft and rotary bellows mounted in a housing on radial stops, contains at least two similar functional blocks with rotary shafts in which said bellows are mounted, while the blocks are mechanically combined by their rotary shafts with the ability to work bellows in blocks in antiphase, while one of the blocks is equipped with a direct overrunning clutch to transmit the corresponding rotary movement of the slide the main elements of the combined blocks to a common output shaft of the engine, and the other block is equipped with a reversible overrunning clutch for converting the reverse movement of the moving elements of the blocks to the opposite with the possibility of converting it into unidirectional rotation with the output rotation of the first overrunning clutch, while these overrunning clutches are connected by a longitudinal central shaft for transmitting the resulting resulting unidirectional rotation to a common motor output shaft.

Кроме того, в сильфонном пневматическом двигателе функциональные блоки, в которых смонтированы сильфоны поворотного типа, выполнены с различной площадью поворотных сильфонов, воспринимающих давление рабочего газа.In addition, in a bellows pneumatic engine, the functional blocks in which the rotary bellows are mounted are made with different sizes of rotary bellows that perceive the pressure of the working gas.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид пневмодвигателя, на фиг.2 - разрез В-В фиг.1, на фиг.3 - разрез А-А фиг.1, на фиг.4 - место А фиг.2, на фиг.5 - разрез С-С фиг.1.Figure 1 shows a General view of the air motor, figure 2 - section bb In figure 1, figure 3 - section aa figure 1, figure 4 - place a figure 2, figure 5 - section CC of Fig. 1.

На приведенных чертежах изображено.In the drawings shown.

1 - наружный корпус (статор) первого блока; 2 - статор второго блока; 3 - упорные элементы статора; 4 - внутренние отверстия; 5 - контур неподвижной диафрагмы; 6 - штуцер подачи рабочего газа из системы управляющих клапанов; 7 - условно обозначенный радиальный газовый канал 2-го блока; 8 - обгонная муфта 2-го блока; 9 - вспомогательный выходной вал 2-го блока; 10 - объединенный выходной вал двигателя; 11 - вспомогательный выходной вал реверса 1-го блока; 12 - реверсивная обгонная муфта 1-го блока; 13 - торцевой фланец; 14 - силовой поворотный привод 1-го блока; 15 - шпоночный вкладыш; 16 - силовой поворотный привод 2-го блока; 17 - вспомогательный центральный вал силовой (вращательной) связи обгонных муфт 1-го и 2-го блоков; 18 - кольцо связи 2-х поворотных приводов; 19 - условно исходное положение поворотного привода в 1-м блоке и направление его последующего движения; 20 - поворотный сильфон в сжатом состоянии; 21 - внешний ступенчатый кондуктор; 22 - диафрагма поворотного сильфона с периферийным креплением эластичной мембраны; 23 - эластичная мембрана поворотного сильфона; 24 - диафрагма поворотного сильфона с внутренним креплением мембраны; 25 - поворотный сильфон в предельно раздвинутом состоянии; 26 - угол рабочего поворота.1 - the outer casing (stator) of the first block; 2 - the stator of the second block; 3 - persistent elements of the stator; 4 - internal holes; 5 - contour of a fixed diaphragm; 6 - nozzle for supplying working gas from the control valve system; 7 - conventionally designated radial gas channel of the 2nd block; 8 - overrunning clutch of the 2nd block; 9 - auxiliary output shaft of the 2nd block; 10 - a combined output shaft of the engine; 11 - auxiliary output shaft of the reverse of the 1st block; 12 - reverse overrunning clutch of the 1st block; 13 - end flange; 14 - power rotary drive of the 1st block; 15 - keyed insert; 16 - power rotary drive of the 2nd block; 17 - auxiliary central shaft of the power (rotational) connection of overrunning clutches of the 1st and 2nd blocks; 18 - communication ring of 2 rotary drives; 19 - conditionally, the initial position of the rotary drive in the 1st block and the direction of its subsequent movement; 20 - rotary bellows in a compressed state; 21 - an external stepwise conductor; 22 - diaphragm rotary bellows with peripheral fastening of the elastic membrane; 23 - elastic membrane rotary bellows; 24 - diaphragm rotary bellows with an internal membrane mount; 25 - rotary bellows in an extremely extended state; 26 - angle of working rotation.

Предлагаемый пневмодвигатель состоит из двух (или более) принципиально аналогичных и зеркально состыкованных блоков с внешними неподвижными (статорными) корпусами (1 и 2) и торцевыми фланцами 13. Внутри корпусов жестко закреплены статорные упоры 3, например, в виде набора неподвижных пластин, с образованием соответствующих цилиндрических и радиальных статорных упоров. На радиальных статорных упорах 3 крепятся торцевые неподвижные диафрагмы (5) поворотных сильфонов (20 и 25).The proposed air motor consists of two (or more) fundamentally similar and mirror-docked blocks with external fixed (stator) cases (1 and 2) and end flanges 13. Inside the cases, the stator stops 3 are rigidly fixed, for example, in the form of a set of fixed plates, with the formation corresponding cylindrical and radial stator stops. On the radial stator stops 3 fixed end fixed diaphragms (5) of rotary bellows (20 and 25).

Сильфоны в блоке 1 установлены так, что они работают в противофазе с сильфонами в блоке 2, т.е. когда в 1-м блоке сильфоны находятся в предельно сжатом состоянии (20), то во втором блоке наоборот - в предельно раздвинутом состоянии (25).The bellows in block 1 are installed so that they work out of phase with the bellows in block 2, i.e. when in the 1st block the bellows are in an extremely compressed state (20), then in the second block, on the contrary, in an extremely extended state (25).

Поворотные сильфоны пневмодвигателя закреплены на поворотных приводах 14 и 16 первого и 2-го блоков соответственно с внешними 21 и внутренними 27 ступенчатыми кондукторами для последующего вывода сильфонных диафрагм на требуемую рабочую раздвижку вплоть до предельной (25).Rotary bellows of the air motor are mounted on rotary actuators 14 and 16 of the first and second blocks, respectively, with external 21 and internal 27 step conductors for the subsequent output of the bellows diaphragms to the required working extension up to the limit (25).

Статорный блок 2 в своей торцевой части оборудован обгонной муфтой 8 прямого действия, которая однонаправленно передает поворот подвижных приводов пневмодвигателя валу 9 и объединенному выходному валу 10. Другой блок (1) также с торцевой части оборудован своей обгонной муфтой 12, но - реверсивного типа, которая соответственно преобразует движение подвижных приводов спаренных блоков на противоположное, то есть преобразует во вращение однонаправленное с предыдущим вращением вспомогательного вала 9 и объединенного вала 10.The stator block 2 in its end part is equipped with a direct-acting overrunning clutch 8, which unidirectionally transmits the rotation of the pneumatic motor's movable drives to the shaft 9 and the combined output shaft 10. The other block (1) is also equipped with its overrunning clutch 12 from the front part, but of a reversible type, which respectively, converts the movement of the movable drives of the paired blocks to the opposite, that is, converts into a rotation unidirectional with the previous rotation of the auxiliary shaft 9 and the combined shaft 10.

С учетом вышеизложенного предлагаемый пневмодвигатель действует следующим образом.In view of the foregoing, the proposed air motor operates as follows.

От конкретного внешнего источника высокого и сверхвысокого давления рабочий газ подается в систему управляющих клапанов (на чертеже не изображенную) и далее через соответствующие входные штуцера 6, радиальные каналы 7 и продольные - 26 газ поступает к внутренним входным отверстиям 4 только тех поворотных сильфонов (например, изображенных на чертеже внутри 2-го блока), которые находятся в рабочем цикле своей раздвижки до предельно раздвинутого состояния 25, когда подвижные торцы сильфонов обоих спаренных блоков достигают статорных упоров 3. Одновременно из противофазных сильфонов (изображенных на чертеже внутри 1-го блока) в этом рабочем цикле осуществляется принудительная сдувка рабочего газа на выхлоп с возможной рекуперацией тепла. В процессе этого рабочего цикла подвижные элементы спаренных блоков передают свой поворот (на угол α), как выше указано, на вал 9 и на общий выходной вал 10.From a specific external source of high and ultra-high pressure, the working gas is supplied to the control valve system (not shown in the drawing) and then through the corresponding inlet nipples 6, radial channels 7 and longitudinal - 26, the gas flows to the internal inlets 4 of only those rotary bellows (for example, shown in the drawing inside the 2nd block), which are in the working cycle of their sliding to the extremely extended state 25, when the moving ends of the bellows of both paired blocks reach the stator stops 3. O at the same time, from the out-of-phase bellows (shown in the drawing inside the 1st unit), in this working cycle, forced blowing of the working gas to the exhaust is carried out with possible heat recovery. During this working cycle, the movable elements of the paired blocks transmit their rotation (by the angle α), as indicated above, to the shaft 9 and to the common output shaft 10.

Последующий рабочий цикл осуществляется аналогичным образом с подачей рабочего газа теперь уже в поворотные сильфоны другого блока (в рассматриваемом на чертеже состоянии - в первый блок). Возникающий при этом обратный поворот подвижных сильфонов спаренных блоков (также на угол α) воспринимается уже только реверсивной муфтой 12, передается на вал реверса 11 и одновременно через смонтированный центральный вал 17 (связывающий указанные обгонные муфты 8 и 12) получаемое таким образом и во втором цикле результирующее однонаправленное вращение передается на общий выходной вал 10 пневмодвигателя.The subsequent working cycle is carried out in a similar way with the supply of working gas now to the rotary bellows of another block (in the state considered in the drawing, to the first block). The resulting reverse rotation of the movable bellows of the paired units (also by an angle α) is already perceived only by the reversible clutch 12, transferred to the reverse shaft 11 and simultaneously through the mounted central shaft 17 (connecting the specified overrunning clutches 8 and 12) obtained in this way in the second cycle the resulting unidirectional rotation is transmitted to the common output shaft 10 of the air motor.

В некоторых случаях целесообразно один из сильфонных блоков предлагаемых пневмодвигателей изготавливать со сравнительно большей площадью поворотных сильфонов. Это позволяет использовать в таком увеличенном блоке сравнительно меньшие давление рабочего газа, создавая возможность применения, например, газовых каскадов с различными давлениями.In some cases, it is advisable to make one of the bellows units of the proposed air motors with a relatively larger area of rotary bellows. This makes it possible to use relatively lower working gas pressures in such an enlarged block, making it possible to use, for example, gas cascades with different pressures.

Для изменения направления вращения выходного вала предлагаемого пневмодвигателя применяются известные технические устройства по дополнительному реверсированию обгонных муфт пневмодвигателя.To change the direction of rotation of the output shaft of the proposed air motor, well-known technical devices for additional reversal of overrunning clutches of the air motor are used.

Claims (2)

1. Сильфонный пневматический двигатель, содержащий общий выходной вал и установленные в корпусе на радиальных упорах поворотные сильфоны, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, два аналогичных функциональных блока с поворотными валами, в которых смонтированы указанные сильфоны, при этом блоки механически объединены своими поворотными валами с возможностью работы сильфонов в блоках в противофазах, при этом один из блоков снабжен обгонной муфтой прямого действия для передачи соответствующего поворотного движения подвижных элементов объединенных блоков на общий выходной вал двигателя, а другой блок снабжен реверсивной обгонной муфтой для преобразования возвратного движения подвижных элементов блоков на противоположное с возможностью преобразования его в однонаправленное вращение с выходным вращением первой обгонной муфты, при этом указанные обгонные муфты связаны продольным центральным валом для передачи получаемого результирующего однонаправленного вращения на общий выходной вал двигателя.1. A bellows pneumatic motor containing a common output shaft and rotary bellows mounted in a housing on radial stops, characterized in that it contains at least two similar functional blocks with rotary shafts in which said bellows are mounted, the blocks being mechanically combined their rotary shafts with the ability to work bellows in blocks in antiphase, while one of the blocks is equipped with a direct overrunning clutch to transmit the corresponding rotary movement of the movable elements of the combined blocks to the common output shaft of the engine, and the other block is equipped with a reversible overrunning clutch for converting the reverse movement of the moving elements of the blocks to the opposite with the possibility of converting it into unidirectional rotation with the output rotation of the first overrunning clutch, while these overrunning clutches are connected by a longitudinal central shaft for transmission the resulting resulting unidirectional rotation to a common motor output shaft. 2. Сильфонный пневматический двигатель по п.1, отличающийся тем, что функциональные блоки, в которых смонтированы сильфоны поворотного типа, выполнены с различной площадью поворотных сильфонов, воспринимающих давление рабочего газа. 2. The bellows pneumatic engine according to claim 1, characterized in that the functional units in which the rotary type bellows are mounted are made with a different area of the rotary bellows sensing the working gas pressure.
RU2005103297/06A 2005-02-02 2005-02-09 Bellow-type pneumatic engine RU2403395C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103297/06A RU2403395C2 (en) 2005-02-09 2005-02-09 Bellow-type pneumatic engine
PCT/RU2006/000041 WO2006083197A1 (en) 2005-02-02 2006-02-02 Pneumatic bellows-type engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103297/06A RU2403395C2 (en) 2005-02-09 2005-02-09 Bellow-type pneumatic engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005103297A RU2005103297A (en) 2006-07-20
RU2403395C2 true RU2403395C2 (en) 2010-11-10

Family

ID=37028361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005103297/06A RU2403395C2 (en) 2005-02-02 2005-02-09 Bellow-type pneumatic engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403395C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005103297A (en) 2006-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7694519B2 (en) Turbine compound system
CN207673437U (en) Waste heat recovery system
JP2001227616A (en) Driving device
US20080240938A1 (en) Radial rotary engine with energy storage
US6922998B2 (en) Apparatus and method for a heat engine
RU2491438C2 (en) Bellows-type external combustion engine
US3970055A (en) Uniflow-type external combustion engine featuring double expansion and rotary drive
KR20050110566A (en) Double cylinder engine
US10626793B2 (en) Internal pressure driven engine
RU2403395C2 (en) Bellow-type pneumatic engine
US2492688A (en) Hydraulic power unit
WO2006083197A1 (en) Pneumatic bellows-type engine
US4704868A (en) Apparatus for the expansion of pressurized, pulsating exhaust gases, more especially the exhaust gases of an internal combustion engine
WO2005111464A1 (en) Cylinder type rotary power transmission device
JPS63502127A (en) Thermal energy utilization device
RU2109169C1 (en) Bladed-rotor energy transfer and conversion facility
US4658703A (en) Method and apparatus for extracting heat and mechanical energy from a pressured gas
CN220101672U (en) Hydraulic distributor with quick steering function
WO2000045049A1 (en) Double acting pendulum piston engine
US1017850A (en) Rotary motor.
RU2105171C1 (en) Rotary engine
US3684413A (en) Engine
RU2331771C2 (en) Compensator of axial forces acting on screw machine rotor
JPS6151670B2 (en)
US8439001B2 (en) Actuator powered by fluid and method of forming the same

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20090527

FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20090527

FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20090527

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20100224

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100720