SU1118799A1

SU1118799A1 - Hydraulic heat engine

Info

Publication number: SU1118799A1
Application number: SU833597977A
Authority: SU
Inventors: Пятрас Повилович Пашкявичюс; Казимерас Миколо Рагульскис; Римантас-Тадас Антанович Толочка
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-10-15

Abstract

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОiBOH ДВИГАТЕЛЬ, содержащий заполненный жидкостью-теплоносителем статор с установленным в нем ротором, соединенным механической св зью с камерой переменного объема, стенки которой выполнены в виде торцовых дисков и прикрепленной к ним гибкой герметичной оболочки, при этом диски соединены между собой разжимающими элементами из материала с термомеханической пам тью, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции путем обеспечени вращени ротора за счет деформаций единственной камеры, механическа св зь выполнена в виде сферических щарниров , расположенных в центрах дисков и на оси вращени ротора, и жестко прикрепленных к каждому из дисков конических зубчатых колес внутреннего зацеплени , а также образующих с последними кинематические пары конических жестко закрепленных на оси ротора зубчатых катес с образующими зубьев каждой пары последних , проход щими через центры соответ (О ствующих сферических щарниров. 2. Двигатель по п. 1, отличающийс ел тем, что разжимающие элементы выполнены в виде винтовых спиралей. 00 со1. HYDRAULIC HEATYBOH MOTOR, containing a stator filled with heat-transfer fluid with a rotor installed in it, connected mechanically to a variable volume chamber, the walls of which are made in the form of end discs and a flexible hermetic shell attached to them, From a material with a thermomechanical memory, characterized in that, in order to simplify the design by ensuring the rotor rotates due to deformations of a single chamber, the mechanical coupling l made in the form of spherical joints located in the centers of the disks and on the axis of rotation of the rotor, and the internal bevel gears rigidly attached to each of the disks, as well as the gears of the gears of each pair which form the kinematic pairs with the latter the latter, passing through the centers of the respective (On the existing spherical joint. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the decompression elements are made in the form of helical spirals. 00 with

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к тепловым двигател м, в которых теплова энерги используетс дл перемещени погруженных в жидкость камер переменного объёма за счет изменени их плавучести, и может быть использовано дл привода механизмов различного назначени , в основном работающих в удалении от традиционных источников энергии, с потреблением энергии природных источников тепла.The invention relates to mechanical engineering, namely, to heat engines in which thermal energy is used to move variable volume chambers immersed in liquid due to a change in their buoyancy, and can be used to drive mechanisms of various purposes, mainly working away from traditional energy sources. , with the energy consumption of natural heat sources.

Известен гидравлический тепловой двигатель , содержащий ротор, соединенный механической св зью в виде бесконечной трансмиссии с камерами переменного объема , заполненными рабочим телом в виде смеси газа и его жидкого растворител , при этом часть камер погружена в жидкостьтеплоноситель 1 .A hydraulic heat engine is known that comprises a rotor connected by mechanical connection in the form of an infinite transmission to chambers of variable volume filled with a working fluid in the form of a mixture of gas and its liquid solvent, while part of the chambers is immersed in a liquid carrier 1.

Недостатками этого двигател вл ютс относительна сложность конструкции, обусловленна наличием множества закрепленных на трансмиссии камер, а также мала интенсивность теплообмена между теплоносителем и рабочим телом из-за их разделени оболочкой камеры.The disadvantages of this engine are the relative complexity of the design, due to the presence of many cameras mounted on the transmission, as well as low intensity of heat exchange between the coolant and the working fluid due to their separation by the shell of the chamber.

Наиболее близким к изобретению вл етс гидравлический тепловой двигатель, содержащий заполненный жидкостью-теплоносителем статор с установленным в нем ротором, соединенным механической св зью с камерой переменного объема, стенки которой выполнены в виде торцовых дисков и прикрепленной к ним гибкой герметичной оболочки, при этом диски соединены между собой разжимающими элементами из материала с термомеханической пам тью 2.Closest to the invention is a hydraulic heat engine containing a stator filled with a heat-transfer fluid with a rotor mounted in it connected by a mechanical connection with a variable volume chamber, the walls of which are made in the form of end discs and a flexible hermetic shell attached to them; between them unclamping elements from a material with thermomechanical memory 2.

В этом двигателе обеспечиваетс непосредственный контакт теплоносителей с термочувствительными разжимающими элементами и повышение за счет этого интенсивности теплообмена.In this engine, direct contact of heat carriers with thermosensitive unclamping elements and increase due to this intensity of heat exchange is provided.

Однако конструкци этого двигател усложнена из-за выполнени механической св зи в виде бесконечной трансмиссии и необходимости установки вдоль этой трансмиссии множества камер дл обеспечени работоспособности.However, the design of this engine is complicated due to the implementation of mechanical communication in the form of an infinite transmission and the need to install multiple cameras along this transmission to ensure operability.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции путем обеспечени вращени ротора за счет деформаций единственной камеры.The aim of the invention is to simplify the design by allowing the rotor to rotate due to deformations of a single chamber.

Указанна цель достигаетс тем, что в гидравлическом тепловом двигателе, содержащем заполненный жидкостью-теплоносителем статор с установленным в нем ротором , соединенным механической св зью с камерой переменного объема, стенки которой выполнены в виде торцовых дисков и прикрепленной к ним гибкой герметичной оболочки , при этом диски соединены между собой разжимающими элементами из материала с термомеханической пам ;тьк), механическа св зь выполнена в виде сферических шарниров, расположенных в центрах дисков и на оси вращени ротора, и жестко прикрепленных к каждому из дисков конических зубчатых колес внутреннего IJ зацеплени , а также образующих с последними кинематические пары конических жестко закрепленных на оси ротора зубчатых колес с образующими зубьев каждой пары последних, проход щими через центры соответствующих сферических щарниров.This goal is achieved by the fact that in a hydraulic heat engine containing a stator filled with a heat-transfer fluid with a rotor installed in it and connected mechanically to a variable volume chamber whose walls are made in the form of end discs and attached to them interconnected by unclamping elements made of material with a thermomechanical memory;), the mechanical connection is made in the form of spherical hinges located in the centers of the disks and on the axis of rotation of the ro tori, and internal IJ gearing bevel gears rigidly attached to each of the disks, and also forming gears with kinematic pairs of bevel gears rigidly fixed to the rotor axis of the gears with the last, which form the teeth of each pair of the latter passing through the centers of the corresponding spherical joints.

При этом разжимающие элементы выполнены в виде винтовых спиралей.In this case, the unclamping elements are made in the form of helical spirals.

На фиг. 1 представлена кинематическа схема описываемого двигател ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. Figure 1 shows the kinematic scheme of the engine being described; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

5 Двигатель содержит статор 1, выполненный в виде емкости, заполненной жидкостьютеплоносителем , имеющей большой удельный вес. В статоре 1 установлен ротор 2, соединенный с полой герметичной камерой 3 переменного объема. Стенки камеры 3 вы полнены в виде торцовых дисков 4 и прикрепленной к ним герметичной оболочки 5. Диски 4 соединены между собой разжимающими элементами 6, выполненными в виде винтовых спиралей из материала с термо5 механической пам тью. Ротор 2 соединен с камерой 3 механической св зью, выполненной в виде сферических шарниров 7, расположенных в центрах дисков 4 и на оси вращени ротора 2, и жестко прикрепленных к каждому из дисков 4 конических -зуб0 чатых колес 8 внутреннего зацеплени , а также образующих с последними кинематические пары конических зубчатых колес 9, жестко закрепленных на оси ротора 2, при этом образующие зубьев каждой кинема тической пары проход т через центры соответствующих сферических шарниров 7. Камера 3 погружена в жидкость, нагретую выше температуры структурного превращени материала разжимающих элементов 6, до оси вращени ротора 2. Верхн половина5 The engine contains a stator 1, made in the form of a container filled with a liquid carrier having a large specific gravity. In the stator 1 is installed a rotor 2 connected to a hollow sealed chamber 3 of variable volume. The walls of the chamber 3 are made in the form of end discs 4 and an airtight shell 5 attached to them. The discs 4 are interconnected by unclamping elements 6, made in the form of helical coils of material with a thermo mechanical memory. The rotor 2 is connected to the camera 3 by a mechanical connection made in the form of spherical hinges 7 located in the centers of the disks 4 and on the axis of rotation of the rotor 2 and rigidly attached to each of the disks 4 of the conical-gear 8 internal gears, as well as forming with the latter are kinematic pairs of bevel gears 9 rigidly fixed on the axis of the rotor 2, while forming the teeth of each kinematic pair pass through the centers of the respective spherical hinges 7. Chamber 3 is immersed in a liquid heated above the temperature trukturnogo converting material decompresses elements 6, to the axis of rotation of the rotor 2. The upper half

0 камеры 3 расположена в холодном окружающем воздухе.Chamber 3 is located in cold ambient air.

Пунктирными лини ми показано исходное статическое положение дисков 4 и оболочки 5, при этом диски 4 параллельны меж ду собой, а разжимающие элементы 6 сжаты на половину их рабочего хода.The dashed lines show the initial static position of the disks 4 and the shell 5, while the disks 4 are parallel to each other, and the decompression elements 6 are compressed by half of their working stroke.

Устройство работает следующим образом. При температуре жидкости выше температуры структурного превращени разжи0 мающих элементов 6 те из них, которые расположены ниже оси ротора 2 и наход тс в жидкости, про вл ют эффект термомеханической пам ти, т.е. под действием нагрева начинают разжиматьс . Под действием усилий , создаваемых разжимающими элемен5 тами 6, половины дисков 4, наход щиес , ниже оси вращени ротора 2, раздвигаютс в жидкости между собой. В это врем противоположные половины дисков 4, наход The device works as follows. When the temperature of the liquid is higher than the temperature of structural transformation of expanding elements 6, those of them that are located below the axis of the rotor 2 and are located in the liquid exhibit a thermomechanical memory effect, i.e. under the action of heat, they begin to unclamp. Under the action of the forces generated by the unclamping elements 6, half of the disks 4, which are below the axis of rotation of the rotor 2, are moved apart in the fluid between them. At this time, the opposite half of the disks 4, found

Claims

1. A HYDRAULIC THERMAL ENGINE containing a stator filled with a heat-transfer fluid with a rotor installed in it, mechanically connected to a variable-volume chamber, the walls of which are made in the form of end disks and a flexible hermetic shell attached to them, while the disks are interconnected by expanding elements from a material with thermomechanical memory, characterized in that, in order to simplify the design by ensuring rotation of the rotor due to deformations of a single chamber, the mechanical connection flax in the form of spherical joints located in the centers of the disks and on the axis of rotation of the rotor, and rigidly attached to each of the disks of the bevel gears of internal gearing, and also forming with the latter kinematic pairs of bevel gears rigidly fixed on the axis of the rotor with the teeth forming each pair of the latter passing through the centers of the corresponding spherical joints.

2. The engine according to π. 1, characterized in that the expanding elements are made in the form of helical spirals.

FIG. 7