RU2615641C1 - Мотор-колесо - Google Patents
Мотор-колесо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615641C1 RU2615641C1 RU2015148628A RU2015148628A RU2615641C1 RU 2615641 C1 RU2615641 C1 RU 2615641C1 RU 2015148628 A RU2015148628 A RU 2015148628A RU 2015148628 A RU2015148628 A RU 2015148628A RU 2615641 C1 RU2615641 C1 RU 2615641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- stator
- hub
- flange
- brake
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/10—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, а также может быть использовано и в автомобилестроении, тракторостроении, например, в гидростатических трансмиссиях колесных и гусеничных транспортных средств. Мотор-колесо содержит ось (1) с фланцем. Ось (1) с фланцем выполнена с каналами подвода и отвода рабочего тела. На оси (1) установлен статор (2). Посредством подшипников на оси (1) установлена ступица (8). Со ступицей (8) соединен ротор (6). Ротор (6) является внешним по отношению к статору (2). В одном из каналов отвода рабочего тела, который выполнен в статоре (2), установлен редукционный клапан (7). В статоре (2) каналы подвода текучей среды выполнены тангенциально к оси статора. Конструкцией мотор-колеса, предусмотрена возможность установки на него тормозного механизма барабанного типа, тормозного механизма дискового типа, тормозного механизма ленточного типа. Мотор-колесо может быть снабжено резервуаром для хранения рабочего тела под давлением выше атмосферного. Технический результат – повышение эффективности работы мотор-колеса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а также может быть использовано и в автомобилестроении, тракторостроении, например, в гидростатических трансмиссиях колесных и гусеничных транспортных средств. Кроме того, изобретение может быть использовано в любой области, где требуется и возможно к применению подобное устройство. Известно (патент RU 2114011, опубликовано 27.06.1998 г.) мотор-колесо транспортного средства, содержащее пластинчатую гидромашину и ступицу, опирающуюся посредством подшипников на ось с фланцем, причем ротор с пластинами гидромашины соединен со ступицей, а расположенный внутри ротора профилированный статор соединен с осью, выполненной с маслоканалами подвода и отвода рабочей среды, характеризующееся тем, что оно снабжено стояночным тормозом, расположенным внутри мотор-колеса между фланцем оси и ступицей и включающим в себя блокирующие диски, соединенные внутренними зубьями с осью, и блокируемые диски, соединенные наружными зубьями со ступицей и зажатые между упорной и нажимной шайбами тарельчатыми пружинами, а растормаживающий силовой кольцевой гидроцилиндр размещен в теле оси.
Кроме того, согласно конструкции мотор-колеса соединение статора с осью может быть выполнено в виде многогранника, по углам которого расположены зубья передачи крутящего момента, а на плоских гранях вокруг маслоканалов выполнены кольцевые канавки, в которых размещены уплотнительные кольца. Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостатками этого устройства являются:
Пластинчатые насосы могут быть использованы в режиме гидромотора только в случае, если в пространстве под пластинами имеются пружины, прижимающие пластины к статору. Ротор прототипа является внешним ротором, и пластины с пружинами установлены в нем. При такой конструкции пластины прижимаются к статору только под действием силы упругости пружин, при этом центробежная сила является противодействующей. Этим ограничивается скорость вращения ротора, а соответственно и ступицы. Кроме того, пластинчатая гидромашина не способна выдерживать высокие рабочие давления, для пластин гидромашины возможно залипание при низких температурах. Сложность конструкции предопределяет низкую ремонтопригодность. Следствием вышеперечисленного являются высокий расход рабочего тела и соответственно низкий КПД.
Кроме того, тормоз мотор-колеса является только стояночным и не способен функционировать в качестве рабочего по следующим причинам: элементы стояночного тормоза расположены внутри мотор-колеса, между фланцем оси и ступицей, тормозным элементом является и сама ступица. При таком конструктивном решении для деталей тормозного механизма существенно затруднено охлаждение;
однако если все-таки использовать тормоз устройства в качестве рабочего, то ступица, подшипники, ротор и другие детали устройства будут подвержены существенному нагреву, также нагреву подвергнется и рабочее тело;
расположение стояночного тормоза внутри мотор-колеса усложняет, утяжеляет конструкцию, делает ее трудно-ремонтопригодной.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание мотор-колеса, функционирующее посредством жидкости или газа в качестве рабочего тела при предельно минимальном расходовании последнего либо без такого расходования, при этом обладающего возможностью выдерживать высокие рабочие давления, соответственно развивать более высокие скорости вращения, обладающего в том числе долговременно и автономно функционировать при различных температурах, как низких, так и высоких, и по замкнутому циклу. Кроме того, конструкция должна предусматривать возможность использования с ней средств, обеспечивающих остановку и предотвращение вращения мотор-колеса.
Техническая задача решается за счет обеспечения возможности концентрации давления на каждую последующую лопасть ротора со стороны входного канала при отсутствии сопротивления за лопастями, а также за счет обеспечения возможности регулировки скорости потока, следствием чего является возможность поддержания высокой разности давлений при их оптимальных значениях. Кроме того, предусмотрена возможность использования внешней поверхности ступицы и оси для размещения на них элементов тормозных механизмов. Имеется возможность эффективного отвода тепла, возникающего в результате трения при торможении.
Задача достигается тем, что согласно изобретению мотор-колесо, содержащее ось с фланцем, выполненную с каналами подвода и отвода рабочего тела соосно, на оси с фланцем установленный статор, каналы подвода и отвода рабочего тела которого связаны с соответствующими каналами подвода и отвода рабочего тела оси с фланцем, опирающуюся посредством подшипников на ось с фланцем ступицу, отличается от прототипа тем, что со ступицей соединен ротор с лопастями и по меньшей мере один канал отвода рабочего тела снабжен редукционным клапаном.
Кроме того, в статоре каналы подвода текучей среды могут быть выполнены тангенциально к оси статора.
Кроме того, на ступице, соосно, может быть установлен тормозной барабан либо тормозной диск, а механизм, обеспечивающий поддержку и движение тормозных колодок и соответственно прижатие их к тормозному барабану либо к тормозному диску, установлен на оси с фланцем или другом любом элементе, жестко соединенном с этой осью.
Кроме того, мотор-колесо может быть снабжено резервуаром для хранения рабочего тела под давлением выше атмосферного.
На фиг. 1 показана конструкция мотор-колеса; на фиг. 2 - разрез А-А.
Мотор-колесо содержит ось 1. Ось 1 выполнена с фланцем, в котором имеются отверстия, обеспечивающие возможность установки и крепления оси 1 на требуемую поверхность размещения. Конструкцией оси могут быть предусмотрены и другие средства обеспечения неподвижности этой оси относительно поверхности, предназначенной для установки мотор-колеса. Статор 2 посредством шлицевого соединения установлен на оси 1. Ось 1 имеет каналы 3 подвода и каналы 4 отвода рабочего тела к внутренней полости статора 2 и соответственно от нее. Для перекрытия каналов 3, последние могут быть снабжены запорными клапанами. Внутренняя полость статора 2 посредством каналов 5 (фиг. 2), выполненных тангенциально к оси статора, связана с рабочей камерой ротора 6, а именно с объемом этой камеры, ограниченной внешней поверхностью статора 2 и лопастями ротора 6. В одном из каналов 4 отвода рабочего тела установлен редукционный клапан 7. В зависимости от требований к частоте вращения ротора 6 редукционный клапан 7 может иметь соответствующие настройки для открытия и закрытия. Устройства, функционирующие в качестве турбины, имеют динамические потери и ограничения на скорость потока. Небольшой поток (нагрузка) дает высокий КПД, а сильный поток увеличивает потери в турбине и снижает его. Редукционный клапан 7 регулирует силу потока, поддерживая разность давлений на необходимом уровне. Посредством подшипников качения на оси 1 установлена ступица 8. Конструктивно ступица 8 содержит две части, между которыми с помощью элементов крепления, например винтов, зажат ротор 6. Для обеспечения герметичности конструкции между валом 1 и ступицей 8 предусмотрены кольцевые уплотнения. Соосно на ступице 8 может быть установлен маховик. Для хранения рабочего тела (жидкости, газа) под давлением, превышающим атмосферное, мотор-колесо может иметь резервуар, конструктивно совмещенный с ним, а также может использоваться источник рабочего тела, например, гидро- или газа-аккумулятор или другое подобное устройство, связанный с каналами 3 вала 1 посредством шланга, трубы и т.п. устройства. Конструкцией мотор-колеса предусмотрена возможность установки на него тормозного механизма барабанного типа или тормозного механизма дискового типа. Для этого тормозной барабан либо тормозной диск соосно устанавливается на ступице 8 посредством винтового или болтового соединения. Механизм, обеспечивающий поддержку и движение тормозных колодок и соответственно прижатие их к тормозному барабану или тормозному диску, устанавливается на оси 1 или другом любом элементе, жестко соединенном с осью 1. Для нескоростных вариантов мотор-колеса в качестве тормоза может использоваться ленточный тормоз. В этом случае внешняя поверхность ступицы имеет поверхность, обеспечивающую возможность использования с ней прижимной ленты тормоза. Мотор-колесо функционирует следующим образом.
Рабочее тело (газ или жидкость) под давлением, превышающим атмосферное, подается в каналы 3 оси 1. Далее по каналам 3 рабочее тело попадает во внутреннюю полость статора 2. Через каналы 5, выполненные тангенциально к оси статора, рабочее тело попадает в рабочую камеру ротора 6, соответственно оказывая давление на лопасти ротора 6. Ротор 6 приводится во вращение. Соответственно вращается связанная с ротором 6 ступица 8. Посредством редукционного клапана 7 в рабочей камере ротора 6 на требуемой величине поддерживается давление рабочего тела. Если требуется остановить вращение ступицы 8, то приводят в действие тормозной механизм, прекращают подачу рабочего тела к каналам 3, перекрывая запорные клапаны. Наиболее эффективное торможение достигается при одновременном использовании тормозного механизма и прекращении подачи рабочего тела.
Claims (5)
1. Мотор-колесо, содержащее ось с фланцем, выполненную с каналами подвода и отвода рабочего тела, на оси с фланцем установленный статор, каналы подвода и отвода рабочего тела которого связаны с соответствующими каналами подвода и отвода рабочего тела оси с фланцем, опирающуюся посредством подшипников на ось с фланцем ступицу, отличающееся тем, что со ступицей соединен ротор с лопастями и по меньшей мере один канал отвода рабочего тела снабжен редукционным клапаном.
2. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в статоре каналы подвода текучей среды выполнены тангенциально к оси статора.
3. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что на ступице соосно установлен тормозной барабан, а механизм, обеспечивающий поддержку и движение тормозных колодок и соответственно прижатие их к тормозному барабану, установлен на оси с фланцем или другом любом элементе, жестко соединенном с этой осью.
4. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что на ступице соосно установлен тормозной диск, а механизм, обеспечивающий поддержку и движение тормозных колодок и соответственно прижатие их к тормозному диску, установлен на оси с фланцем или другом любом элементе, жестко соединенном с этой осью.
5. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что снабжено резервуаром для хранения рабочего тела под давлением выше атмосферного.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148628A RU2615641C1 (ru) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Мотор-колесо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148628A RU2615641C1 (ru) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Мотор-колесо |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615641C1 true RU2615641C1 (ru) | 2017-04-06 |
Family
ID=58507255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148628A RU2615641C1 (ru) | 2015-11-12 | 2015-11-12 | Мотор-колесо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615641C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795628C1 (ru) * | 2023-01-30 | 2023-05-05 | Георгий Валентинович Васильев | Мотор-колесо на базе ролико-лопастной машины |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1426777B1 (de) * | 1963-03-25 | 1969-10-16 | App U Formenbau Walter Giersie | Laufrad fuer eine radial von aussen ueber Duesen beaufschlagte Druckluftturbine |
US3744926A (en) * | 1972-05-22 | 1973-07-10 | J Hedges | Rotary engine |
RU2034160C1 (ru) * | 1990-03-05 | 1995-04-30 | Евсеев Александр Васильевич | Реактивная турбина |
RU2114011C1 (ru) * | 1995-11-09 | 1998-06-27 | Челябинский государственный технический университет | Мотор-колесо транспортного средства |
WO2007129846A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Joon Tai Park | The compressed air turbine engine |
RU2520768C2 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-06-27 | Владимир Семенович Миронов | Пневматический двигатель миронова (варианты) и включающее его траспортное средство |
-
2015
- 2015-11-12 RU RU2015148628A patent/RU2615641C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1426777B1 (de) * | 1963-03-25 | 1969-10-16 | App U Formenbau Walter Giersie | Laufrad fuer eine radial von aussen ueber Duesen beaufschlagte Druckluftturbine |
US3744926A (en) * | 1972-05-22 | 1973-07-10 | J Hedges | Rotary engine |
RU2034160C1 (ru) * | 1990-03-05 | 1995-04-30 | Евсеев Александр Васильевич | Реактивная турбина |
RU2114011C1 (ru) * | 1995-11-09 | 1998-06-27 | Челябинский государственный технический университет | Мотор-колесо транспортного средства |
WO2007129846A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Joon Tai Park | The compressed air turbine engine |
RU2520768C2 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-06-27 | Владимир Семенович Миронов | Пневматический двигатель миронова (варианты) и включающее его траспортное средство |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795628C1 (ru) * | 2023-01-30 | 2023-05-05 | Георгий Валентинович Васильев | Мотор-колесо на базе ролико-лопастной машины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3024997B2 (ja) | 液空トルク伝達ユニット | |
US9353813B2 (en) | Wet brake device | |
US4142615A (en) | Wheel drive assembly | |
US4468981A (en) | Drive axle and fluid pump assembly | |
US9175563B2 (en) | Combined motor and brake with rotating brake-release piston | |
US20130180809A1 (en) | Wet brake device | |
MX2008008963A (es) | Aparato y procedimiento de freno. | |
EP2807391A1 (en) | Wet brake assembly | |
US20140023544A1 (en) | Freewheel hydraulic motor | |
AU2013237977B2 (en) | Lock-up clutch assembly having improved torque capacity | |
GB1445105A (en) | Multi-plate disc brakers for vehicles | |
US2351180A (en) | Brake mechanism | |
US3512622A (en) | Fluid coupling | |
US3932076A (en) | Hydraulic wheel | |
AU2013237977A1 (en) | Lock-up clutch assembly having improved torque capacity | |
RU2615641C1 (ru) | Мотор-колесо | |
US3584708A (en) | Sealed liquid cooled brake assembly | |
GB969062A (en) | Fluid retarder system | |
US3182759A (en) | Combined turbo- and friction-brake with adjustable shrouding means and control meanstherefor | |
WO2013112311A1 (en) | Separator plate for brake assembly | |
US3565218A (en) | Hydrodynamic decelerator | |
US20080047786A1 (en) | Fluid cooled wet brake system | |
US2928511A (en) | Fluid pressure control of circulating fluid in a brake | |
RU2114011C1 (ru) | Мотор-колесо транспортного средства | |
CN100575734C (zh) | 流体冷却的湿式制动系统 |