WO2005068839A1 - Hydraulischer motor mit schwenkträgekolben - Google Patents

Hydraulischer motor mit schwenkträgekolben Download PDF

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WO2005068839A1
WO2005068839A1 PCT/PL2005/000005 PL2005000005W WO2005068839A1 WO 2005068839 A1 WO2005068839 A1 WO 2005068839A1 PL 2005000005 W PL2005000005 W PL 2005000005W WO 2005068839 A1 WO2005068839 A1 WO 2005068839A1
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Inventor
Anatolij Bierjukow
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Granipol Construction
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/20—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the form of the inner or outer contour of the working chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00—Rotary-piston engines
    • F03C2/30—Rotary-piston engines having the characteristics covered by two or more of groups F03C2/02, F03C2/08, F03C2/22, F03C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F03C2/308—Rotary-piston engines having the characteristics covered by two or more of groups F03C2/02, F03C2/08, F03C2/22, F03C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in F03C2/08 and having a hinged member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
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    • F04C2/40—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C2/08 or F04C2/22 and having a hinged member
    • F04C2/44—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C2/08 or F04C2/22 and having a hinged member with vanes hinged to the inner member

Definitions

  • the subject of the invention is a highly impulsive, electro-hydraulic gravity carrier motor of the closed cycle, which is used to drive devices with high power, in particular propeller shafts; it is equipped with at least one rotor placed in the body with rotating pistons which are attached to the mandrel of one of the rotor chambers.
  • the body of the device is also supplied with circles of low and high pressure in the form of supply and discharge channels of the working fluid, for example oil.
  • the motor is also equipped with a rotatable drive shaft that is coaxial with the rotor.
  • Various types of engines, both internal combustion engines and engines driven with liquid or gaseous agents, with piston returning or rotating piston movement are known from the state of the art.
  • Wankel motor is used in cars, but the lack of flexibility with different loads while driving limits the possibility of its general use.
  • Motors with rotating pistons are also known, for example equipped with a toroid cylinder which is set in the body of the motor, and with a rotor placed therein with the pistons attached to it which move in the toroid cylinder. From application No. 347987 a multi-piston rotor machine is known which can work as a pump, compressor or motor and has two identical rotors with pistons which move in the working chamber by rotation.
  • 180814 describes a working machine or a motor, in particular an internal combustion engine - with rotating pistons, with an immovable toroid cylinder which is located in the body, and with a rotating gap which extends this cylinder radially in the direction of the striking axis and with at least two adjacent rotors, which are partially set in this circumferential gap, and equipped on its' periphery with pistons, seals 1, which move in the toroid cylinder accelerating and decelerating, a working chamber being restricted by these pistons and having a changing volume being formed within the toroid cylinder becomes.
  • the body of the device also has inlet and outlet openings which are connected to the interior of the toroid cylinder by channels and which supply means, for example a fuel mixture and another means, for example exhaust gases from these working chambers, and is rotatable and compared to both rotors axially set drive shaft.
  • the drive shaft is in the form of a rotating shaft and is equipped with eccentric pins located between the main bearings of the device and its rotors.
  • the published application WO 02/092968 describes a motor with pistons orbiting in the rotor chambers, which has disks in the form of four-armed stars per piece, the drive factor causing their circular movement.
  • an axial rotary motor has been described which has an annular channel in the body and a rotor with circumferential chambers in which pistons are set.
  • a vane pressure pump with compensation has been described in the application WO 03/044368. This has a rotary rotor in the body. The rotor blades are distributed radially in the chambers with compensation around the circumference of the rotor.
  • the pump is equipped with a supply circuit and a circumference for the discharge of the compression medium and with control terminals.
  • the aim of the invention is to machine the construction of such an engine, in particular a hydraulic engine, with rotating pistons, which eliminates the inconveniences of the previously known devices of this type and enables high performance and a high power transmission factor to be achieved.
  • the essence of the solution of the invention is that at least four inertial oscillating pistons are conveniently placed on a slide bearing on the motor rotor in the chambers, on the mandrel, and a gravitational chamber, which is separated from the rotor by the housing, is formed between the rotor and the motor body.
  • this housing consists of at least four segments attached to the motor body. Each segment of the gravitational chamber housing is conveniently closed at one end with an outlet and at the other end with a double outlet, a labyrinth gap being formed at the contact between the two adjacent housing segments.
  • the engine also has two pairs of revision windows, a pair of passive window revision windows of the inertial piston run and another pair of revision windows of the inertial piston working zone, each inertial piston having a lubrication channel for lubricating the piston bearing.
  • the regulating width of the column of the gravitational chamber being from 2 mm to 20 mm.
  • the motor has at least one input channel of the working medium to the gravitational chamber from the high-pressure circle and at least one output channel from the gravitational chamber into the low-pressure circle. It is important that the opening of the inlet channel of the high-pressure circumference in the gravitational chamber is at an angular distance of 5 ° + 1 ° from the working zone of the working cycle of the carrier piston.
  • the inlet channel from the gravitational chamber has an outlet chamber located in the passive zone of the inertial piston working cycle. It is favorable that the exit chamber has the shape of a truncated cone with an elliptical base with the apex angle in the surface perpendicular to the axis of the rotor rotation with a value of max. Has 20 ° and the diameter of the cone base in the area determined by the axis of rotation of the rotor and the diameter of its base max. 70% of the width of the carrier piston.
  • the motor shaft is conveniently placed on the body and on the cover of the motor body in such a way that the shaft ends protrude from both sides of the body.
  • the outer circumferential surface of the rotor has a favorable wave shape.
  • the side walls of the carrier piston pin form a cuboid, the basis of which is on the one hand the shape of the head and on the other hand the bolt handle, the length "L" of the carrier piston being a maximum of 22.8% of the angular value of the working cycle of the motor, measured in relation to the circumference of the gravitational chamber housing, the angular value of the engine working cycle 72 ° and the height "H” of the carrier piston max. 60% of its length is "L”.
  • the head has a special part which is fastened separately to the mandrel of the carrier piston by means of screws and the edge of the compensation chamber for the head pressure has a parabolic shape.
  • a cross-section is made in the mandrel of the carrier piston, in which a fixing cap of the pressure screw is placed.
  • a nozzle is set in the head with a calibrated opening, which is connected to the lubrication channel for lubricating the bearing, which is located in the opening of the mandrel handle, with an additional channel connected to the lubrication channel for lubricating the Contact edge of the dome with the handles of the support piston is located in the rotor of the motor.
  • the design of the piston in the invention ensures the highest utilization of the engine power and influences its properties. Studies have shown that the engine designed is characterized by a very high performance and a fixed rotational speed, the output power being regulated by the level of the supply pressure.
  • the highly impulsive electrohydraulic gravitational inertial motor of the closed cycle is shown in an exemplary embodiment in the figure, in which Fig. 1 shows the cross section of the motor, perpendicular to the axis of its shaft, Fig. 2 shows the cross section of the motor, Fig. 3 shows a fragment of the cross section of the rotor and the gravitational chamber and FIG. 4 the view of the motor, FIG. 5 the piston of the highly impulsive electrohydrodynamic gravitational support motor in an axial view, FIG.
  • Motor I consists of the body 3_1, which has openings 18 in its base for fastening to the base or to the frame.
  • a cover 2 of the body 31 is fastened with screws 25 from the front to the body 31.
  • a shaft 3 with a rotor 4 is placed on bearings 23, the bearings 23 being closed by means of screws 28 with a front cover 24 and a rear cover 21 of the bearings. Shaft 3 and all covers are secured against oil leaks with safety seals.
  • Each support piston 7 is supplied with a lubrication channel 1_5.
  • a high-pressure circumference 22 which consists of two inlet channels 34, and a low-pressure circumference 17, which has an outlet channel 35 with an outlet chamber 36 in the form of a truncated cone with an ellipse base.
  • a gravitational chamber 5 is formed, which is separated from the rotor 4 by a housing 6, the housing 6 consisting of four segments 14 which are connected to the body 3J_ by means of fastening screws 9 and spacer rings 27, and Control screws 10 are attached.
  • each segment 14 of the housing 6 of the gravitational chamber 5 is closed at one end with an inlet 32 and at the other end with a double outlet 33, a labyrinth gap H being formed at the contact between the two adjacent segments 14 of the housing 6.
  • the cover 2 there are two pairs of inspection windows 20, a pair of opposite inspection windows 20 of the passive working zone of the carrier piston run 7 and another pair of opposite inspection windows 20 of the working zone of the carrier piston 7.
  • Each inspection window is covered with a window cover 19 which leads to the cover 2 of the body 31 is fastened with screws 26.
  • the carrier piston 7 consists of a head 38 and a mandrel 39, closed with a handle 40.
  • a compensation pressure chamber 41 In the head 38 there is a compensation pressure chamber 41, the edge of which has a parabolic shape.
  • the head 38 is separably connected to the carrier piston 7 by means of six screws 49. This manner of designing the piston 7 enables a rational exchange of the used head 38 during a periodic inspection of the engine.
  • a cross-section 48 is milled in the mandrel 39 of the carrier piston 7, in which there is a fixing cap 42 for the position of the pressure screw of the cam surface of the piston relative to the housing of the gravitational chamber of the engine.
  • a nozzle 43 with a calibrated opening is attached to the head 38 and is connected to the lubrication channel 46 for lubricating the bearing 45.
  • the bearing is located in the opening 44 of the handle 40 of the dome 39, an additional channel 47 being connected to the lubrication channel 46 in the mandrel 39, which is used to lubricate the contact edge of the mandrel 39 with handles in the motor rotor.
  • the diameter of the calibrated opening of the nozzle 43 depends on the diameter of the bearing 45 and is adjusted in each case during the fixing of the length “L” and the height “H” of the carrier piston 7.
  • Motor 1 is supplied with oil from an external supply pump with a minimum pressure of up to 65 Mpa.
  • the pressure oil is pressed into the high-pressure circumference 22 and introduced into the gravitational chamber 5 with two inlet channels 34, the openings of the inlet channels 34 being 5 ° in front of the working zone of the carrier piston 7.
  • the outlet chamber 36 of the oil to the outlet channel 35 is located in the zone of the passive working cycle of the carrier piston 7. A large accumulation of energy takes place in the gravitational chamber 5, the parameters of which are regulated by appropriate setting and regulation of the segments 14 of the housing 6.
  • Each carrier piston 7 goes through two working cycles - one working cycle and one passive cycle.

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Abstract

Ein hochimpulsiver elektrohydrodynamischer Gravitationstragemotor des geschlossenen Zyklus, bestimmt für Antrieb von Einrichtungen mit grosser Leistung, insbesondere Wellen von Schiffschrauben. Der erfundene Motor besitzt schwingend am Rotor (4) des Motors (1) in den Kammern (12), an Dornen (8) gesetzte Trägekolben (7) in einer Stückzahl von mindestens vier. Dar­über hinaus ist zwischen dem Rotor (4) und dem Körper (31) eine Gravitationskammer (5), die vom Rotor (4) durch ein Gehäuse (6) getrennt ist, gebildet.

Description

HYDRAULISCHER MOTOR MIT SCHWENKTRÄGEKOLBEN Gegenstand der Erfindung ist ein hochimpulsiver elektrohydraulischer Gravitationsträgmotor des geschlossenen Zyklus, der zum Antrieb von Einrichtungen mit hoher Leistung, insbesondere von Schiffsschraubenwellen, verwendet wird; er ist mit mindestens einem im Körper gesetzten Rotor mit rotierenden Kolben, die am Dorn einer den Rotorkammern befestigt sind, ausgestattet. Der Körper der Einrichtung ist darüber hinaus mit Umkreisen des niedrigen und des hohen Druckes in Form von Zufuhr- und Abfuhrkanälen des Arbeitsmittels, zum Beispiel Öl, versorgt. Der Motor ist ebenfalls mit einer, drehbar eingesetzten, mit dem Rotor gemeinsamaxialen Antriebswelle ausgestattet. Aus dem Technikstand sind verschiedene Motorentyps, sowohl Verbrennungsmotoren, als auch mit flüssigem oder gasförmigen Mittel angetriebene Motoren, mit schieb- rückkehrender oder drehbarer Kolbenbewegung bekannt. Unter den mit einer Flüssigkeit angetriebenen Motoren unterscheiden wir Zahndrehmotoren und Excentermotoren mit beweglichen Schaufeln am Rotor, die auch als Öl- pumpen verwendet werden, sowie Motoren mit Radialzylinder im Sternformsystem. Verbrennungsmotoren mit rotierenden Kolben, sowohl mit Gas oder Druckflüssigkeit angetrieben, werden als Toroidmotoren bezeichnet. Es sind ebenfalls Arbeitseinrichtungen mit rotierenden Kolben bekannt, die zum Beispiel einen Toroidkompressor oder eine Toroidpumpe darstellen. Motorkonstruktionen mit rotierenden Kolben sind hauptsächlich zur Vermeidung der Unbequemlichkeiten von Kolbenmotoren entstanden, um mehr komplexe und leichtere Konstruktionen zu erzielen, sowie die Herstellungs- und Nutzungskosten zu reduzieren. Bisher haben derartige Motoren außer dem Wankel-Motor keine Massenverwendung gefunden. Im Unterschied zu Drehmotoren haben Pumpen, Kompressoren und Verbrennungsmotoren mit Kolben, die sich mit einer fortschritts-rückkehrenden Bewegung bewegen, eine allgemeine Anwendung, hauptsächlich dank der einfachen Konstruktion, die nach dem Prinzip der Umsetzung der fortschritt-rückkehrenden Bewegung in eine Drehbewegung der Kolbenwelle, die sich sehr flexibel Belastungen aussetzen können, arbeitet. Jedoch verursacht der große Brennstoffverbrauch in Motoren dieses Typs infolge des Verbrauchs einer großen Energiemenge für die Bewältigung der Reibungswiderstandes und große Anzahl beweglicher Teile des Motors, sowie große Anzahl von Kolbenringen, Dichtungen und Zu- und Ablasskanäle, dass Konstrukteure nach Bearbeitung eines Motors mit einer einfacheren Konstruktion und besseren Nutzungsmerkmalen suchen. Beschränkt ist auch die auch die Leistung der Kolbenverbrennungsmotoren aufgrund der Ausführung von allen Phasen des Arbeitszyklus in einem Zylinder. Versuche, eine höhere Leistungsfähigkeit zu erzielen, komplizieren erheblich die Konstruktion des Motors und erhöhen seine Herstellungskosten. Wankel-Motor findet in PKWs Anwendung, jedoch beschränkt die fehlende Flexibilität bei unterschiedlichen Belastungen während der Fahrt die Möglichkeit seiner allgemeinen Anwendung. Bekannt sind ebenfalls Motoren mit rotierenden Kolben, Z.B. ausgestattet mit To- roidzylinder, der im Körper des Motors gesetzt ist, und mit einem drin gesetzten Rotor mit den dazu befestigten Kolben, die sich im Toroidzylinder bewegen. Aus der Anmeldung Nr. 347987 ist eine Mehrkolbenrotormaschine bekannt, die als Pumpe, Kompressor oder Motor arbeiten kann und zwei gleiche Rotoren mit Kolben, die sich in der Arbeitskammer durch Umdrehung bewegen, besitzt. In der Patentbeschreibung Nr. 180814 wurde eine Arbeitsmaschine oder ein Motor, insbesondere ein Verbrennungsmotor, beschreiben - mit rotierenden Kolben, mit einem unbeweglichen Toroidzylinder, der sich im Körper befindet, sowie mit einer Drehspalte, die diesen Zylinder radial in Richtung der Schlagachse verlängert und mit mindestens zwei anliegenden Rotoren, die teilweise in dieser Umkreisspalte gesetzt sind, und ausgestattet an seinem' Umkreis mit Kolben, Dichtungen 1, die sich im Toroidzylinder beschleunigend und verlangsamend bewegen, wobei innerhalb des Toroidzylinders eine durch diese Kolben eingeschränkte Arbeitskammer mit einem sich veränderten Rauminhalt gebildet wird. Der Körper der Einrichtung hat darüber hinaus Ein- und Auslauföffnungen, die mit dem Innenraum des Toroidzylinders durch Kanäle verbunden sind, und das Mittel, z.B. eine Brennstoffmischung zuführen und ein anderes Mittel, zum Beispiel Abgasen aus diesen Arbeitskammern abführen, sowie ist mit einer drehbar und gegenüber beiden Rotoren gemeinsamaxial gesetzten Antriebswelle ausgestattet. Die Antriebswelle hat die Form einer Drehwelle und ist mit Excenterzapfen, die sich zwischen den Hauptlagern der Einrichtung und ihren Rotoren befinden, ausgestattet.
In der veröffentlichten Anmeldung WO 02/092968 ist ein Motor mit in den Rotorkammern kreisenden Kolben beschrieben, der Scheiben in Form von vierarmigen Sternen pro Stück besitzt, wobei der Antriebsfaktor ihre Kreisbewegung hervorruft. In der veröffentlichten Anmeldung EP 1298284 wurde ein Axialdrehmotor, der im Körper einen Ringkanal und einen Rotor mit Umkreiskammern, in denen Kolben gesetzt sind, beschrieben. In der Anmeldung WO 03/044368 wurde eine Flügeldruckpumpe mit Kompensation beschrieben. Diese besitzt einen Drehrotor im Körper. Am Umkreis des Rotors sind die Rotorschaufeln in den Kammern mit Kompensation radial verteilt. Die Pumpe ist mit einem Verspeisumkreis und einem Umkreis für die Abführung des Kompressionsmittels und mit Steuerungsklemmen ausgestattet. Ziel der Erfindung ist die Bearbeitung der Konstruktion eines solchen Motors, insbesondere eines hydraulischen Motors, mit rotierenden Kolben, der die Unbequemlichkeiten der bisher bekannten derartigen Einrichtungen beseitigen und eine hohe Leistungsfähigkeit und einen hohen Leistungsübertragungsfaktor erreichen lässt. Das Wesen der Erfindungslösung besteht darin, dass am Motorrotor in den Kammern, an den Dorn mindestens vier träge Schwingkolben günstig auf einem Gleitlager gesetzt werden, darüber hinaus zwischen dem Rotor und dem Motorkörper eine Gravitationskammer, die vom Rotor durch Gehäuse abgetrennt ist, gebildet wird, wobei dieses Gehäuse aus mindestens vier Segmenten, befestigt zum Motorkörper besteht. Jedes Segment des Gravitationskammergehäuses ist günstig an einem Ende mit einem Auslauf und am anderen Ende mit einem Doppelauslauss abgeschlossen, wobei an der Berührung beider benachbarten Gehäusesegmente eine Labyrinthspalte gebildet ist.
Der Motor besitzt auch zwei Revisionsfensterpaare, ein Paar Revisionsfenster der passiven Arbeit des trägen Kolbenlaufs und ein anderes Revisionsfensterpaar der Arbeitszone des trägen Kolbens, wobei jeder träge Kolben einen Schmierkanal zum Schmieren des Kolbenlagers besitzt.
Zusätzlich besteht bei der Größe der Gravitationskammer die Regelungsmöglichkeit und die Regelung der Größe der Gravitationskammer erfolgt günstig mit einer Regelungsschraube, wobei die Regelungsbreite der Spalte der Gravitationskammer von 2 mm bis zu 20 mm beträgt.
Es ist günstig, wenn der Motor mindestens einen Eingangskanal des Arbeitsmittels zu der Gravitationskammer aus dem Hochdruckumkreis und mindestens einen Ausgangskanal aus der Gravitationskammer in den Niederdruckumkreis besitzt. Von Bedeutung ist, dass sich die Öffnung des Eingangskanals des Hochdruckumkreises in die Gravitationskammer in einer Winkelentfernung von 5° + 1° von der Arbeitszone des Arbeitszyklus des Trägekolbens befindet. Der Eingangskanal von der Gravitationskammer besitzt eine Ausgangskammer, die sich in der passiven Zone des Arbeitszyklus des trägen Kolbens befindet. Günstig ist, dass die Ausgangskammer die Form eines abgestumpften Kegels mit einer Ellipsengrundlage mit dem Spitzenwinkel in der senkrechten Fläche zur Achse der Rotordrehung mit einem Wert von max. 20° hat und das Durchmesser der Kegelgrundlage in der durch die Rotorumdrehungsachse und das Durchmesser seiner Grundlage bestimmten Fläche max. 70% der Breite des Trägekolbens beträgt.
Die Motorwelle ist günstig am Körper und am Deckel des Motorkörpers auf die Weise gesetzt, dass die Wellenenden aus beiden Seiten des Körpers herausragen. Die äußere Um- kreisfläche des Rotors hat eine günstige Wellenform.
Darüber hinaus bilden die Seitenwände des Trägekolbenbolzens einen Quader, dessen Grundlage einerseits die Form des Kopfes und andererseits der Bolzengriff bildet, wobei die Länge „L" des Trägekolbens max. 22,8% des Winkelwertes des Arbeitszyklus des Motors, gemessen am Umkreis des Gravitationskammergehäuses, der Winkelwert des Motorarbeitszyklus 72° und die Höhe „H" des Trägekolbens max. 60% seiner Länge „L" beträgt. Darüber hinaus befindet sich zusätzlich im Kopf des Trägekolbens eine Druckkompensationskammer.
Es ist günstig, wenn der Kopf einen besonderen Teil, der getrennt zum Dorn des Trägekolbens mittels Schrauben befestigt wird und der Rand der Kompensationskammer des Kopfdruckes eine Parabelform hat.
Zusätzlich wird im Dorn des Trägekolbens ein Querschnitt gemacht, in dem eine Fixierkappe der Druckschraube gesetzt ist. Darüber hinaus ist im Kopf eine Düse mit einer kalibrierten Öffnung gesetzt, die mit dem Schmierkanal fürs Schmieren des Lagers, der sich in der Öffnung des Dornsgriffs befindet, verbunden ist, wobei sich im Dorn ein zusätzlicher, mit dem Schmierkanal verbundener Kanal für die Schmierung des Berührungsrandes des Doms mit den Griffen des Trägekolben im Rotor des Motors befindet. Die Konstruktion des Erfindungsmotors stellt eine gleichmäßige Verteilung aller Trägekräfte der beweglichen Teile des Motors und eine dauerhafte Wiederholbarkeit der physischen Eigenschaften der einzelnen Phasen der Motorarbeit sicher. Der geschlossene Aufbau und die einfache Konstruktion sichern dem Motor eine hohe Haltbarkeit und Ver- lässigkeit. Die Konstruktion des Kolbens in der Erfindung sichert die höchste Nutzung der Motorleistung und beeinflusst seine Eigenschaften. Untersuchungen haben ergeben, dass sich der konstruierte Motor durch eine sehr hohe Leistungsfähigkeit und eine feste Drehgeschwindigkeit auszeichnet, wobei die Ausgangsleistung durch die Höhe des Versorgungsdrucks geregelt wird. Der hochimpulsive elektrohydraulische gravitierende Trägheitsmotor des geschlossenen Zyklus ist an einem Ausführungsbeispiel auf der Abbildung gezeigt, auf dem Fig. 1 den Querschnitt des Motors, senkrecht zur Achse seiner Welle, Fig. 2 den Querschnitt des Motors, Fig. 3 ein Fragment des Querschnittes des Rotors und der Gravitationskammer und Fig. 4 die Aussicht des Motors, Fig. 5 den Kolben des hochimpulsiven elektrohydrodyna- mischen gravitierend Trägemotors in Axialsicht, Fig. 6 den Kolben in Seitensicht und Fig. 7 den Kolben in der Sicht von unten darstellen. Motor I besteht aus dem Körper 3_1, der in seiner Grundlage Öffnungen 18 zum Befestigen zur Grundlage oder zum Rahmen besitzt. Von der Front bis zum Körper 31 wird mit Schrauben 25 ein Deckel 2 des Körpers 31 befestigt. Im Körper 3J_ und im Deckel 2 ist auf Lagern 23 eine Welle 3 mit einem Rotor 4 gesetzt, wobei die Lager 23 mit einem Vorderdeckel 24 und einem Hinterndeckel 21 der Lager mittels Schrauben 28 geschlossen sind. Die Welle 3 und alle Deckel sind mit Sicherungsdichtungen vor Öllecken gesichert. Am Rotor 4 in den Kammern 12 sind schwingend in den Gleitlager 16 an Dornen 8 vier Stück Trägekolben 7 gesetzt Jeder Trägekolben 7 ist mit einem Schmierkanal 1_5 versorgt. Im Körper 2 befindet sich auch ein Hochdruckumkreis 22, der aus zwei Eingangskanälen 34 besteht, und ein Niederdruckumkreis 17, der einen Ausgangskanal 35 mit einer Ausgangskammer 36 in Form eines abgestumpften Kegels mit einer Ellipsengrundlage besitzt. Zwischen dem Rotor 4 und dem Körper 31 des Motors 1 ist eine Gravitationskammer 5 gebildet, die vom Rotor 4 durch ein Gehäuse 6 abgetrennt ist, wobei das Gehäuse 6 aus vier Segmenten 14 besteht, die zum Körper 3J_ mittels Befestigungsschrauben 9 und Distanzringen 27, sowie Regelschrauben 10 befestigt werden. Darüber hinaus befindet sich in jedem Segment 14 eine bohnenförmige Regelungsöffnung 13, die eine einseitige Verschiebung des Segments 14 ermöglichen, wobei die Größe der Verschiebung durch die Regelungsschraube 10 fixiert wird. Zusätzlich ist jedes Segment 14 des Gehäuses 6 der Gravitationskammer 5 an einem Ende mit einem Einlass 32 und am anderen Ende mit einem Doppelauslauss 33 abgeschlossen, wobei an der Berührung beider benachbarten Segmente 14 des Gehäuses 6 eine Labyrinthspalte H gebildet wird. Im Deckel 2 befinden sich zwei Paare Revisionsfenster 20, ein Paar gegenüberliegender Revisionsfenster 20 der passiven Arbeitszone des Trägekolbenlaufes 7 und ein anderes Paar gegenüberliegender Revisionsfenster 20 der Arbeitszone des Trägekolbens 7. Jedes Revisionsfenster ist mit einem Fensterdeckel 19 bedeckt, der zum Deckel 2 des Körpers 31 mit Schrauben 26 befestigt wird. Seitenwände des Trägekolbens 7 haben die Form eines Quaders. Der Trägekolben 7 besteht aus einem Kopf 38 und einem Dorn 39, abgeschlossen mit einem Griff 40, Im Kopf 38 befindet sich eine Kompensationsdruckkammer 41, deren Rand eine Parabelform hat. Der Kopf 38 ist trennbar mit dem Trägekolben 7 mittels sechs Schrauben 49 verbunden. Diese Art und Weise der Ausführung des Kolbens 7 ermöglicht einen rationalen Austausch des verbrauchten Kopfes 38 während einer periodischen Überprüfung des Motors. Darüber hinaus sind im Dorn 39 des Trägekolbens 7 ein Querschnitt 48 gefräst, in dem sich eine Fixierkappe 42 für die Lage der Druckschraube der Kurvenfläche des Kolbens zum Gehäuse der Gravitationskammer des Motors befindet. Zusätzlich ist zum Kopf 38 eine Düse 43 mit kalibrierter Öffnung befestigt, die mit dem Schmierkanal 46 zum Schmieren des Lagers 45 verbunden ist. Der Lager befindet sich in der Öffnung 44 des Griffes 40 des Doms 39, wobei im Dorn 39 ein zusätzlicher Kanal 47, verbunden mit dem Schmierkanal 46, der zum Schmieren des Berührungsrandes des Dorns 39 mit Griffen im Motorrotor dient, ausgeführt ist. Das Durchmesser der kalibrierten Öffnung der Düse 43 hängt vom Durchmesser des Lagers 45 ab und wird jeweils während der Fixierung der Länge „L" und der Höhe „H" des Trägekolbens 7 angepasst. Motor 1 ist mit Öl aus einer externen Versorgungspumpe mit einem Mindestdruck bis zu 65 Mpa versorgt. Das Drucköl wird in den Hochdruckumkreis 22 gedrückt und mit zwei Eingangskanälen 34 in die Gravitationskammer 5 eingeführt, wobei sich die Öffnungen der Eingangskanäle 34 5° vor der Arbeitszone des Trägekolbens 7 befinden. Die Ausgangskammer 36 des Öls zum Ausgangskanal 35 befindet sich in der Zone des passiven Arbeitszyklus des Trägekolbens 7. In der Gravitationskammer 5 erfolgt eine große Kumulation der Energie, deren Parameter durch entsprechende Einstellung und Regelung der Segmente 14 des Gehäuses 6 geregelt werden. Jeder Trägekolben 7 geht durch zwei Arbeitszyklen - einen Arbeitszyklus und einen passiven Zyklus durch.
BEZEICHNUNGEN, DIE IN DER BESCHREIBUNG VERWENDET WURDEN
(1) Motor (2) Deckel (3) Welle (4) Rotor (5) Gravitationskammer (6) Gehäuse (7) Trägekolben (8) Bolzen (9) Befestigungsschraube (10) Regelungsschraube (11) Labyrinthspalte (12) Kammer (13) Regelungsöffnung (14) Gehäusesegment (15) Schmierkanal (16) Lager (17) Niederdruckumkreis (18) Öffnung (19) Deckel des Revisionsfensters (20) Revisionsfenster (21) Hinterdeckel (22) Hochdruckumkreis (23) Lager (24) Vorderdeckel (25) Deckelschraube (26) Schraube des Revisionsfensterdeckels (27) Distanzring (28) Schraube (31) Körper (32) Einlass (33) Doppelauslass (34) Eingangskanal (35) Ausgangskanal (36) Ausgangskammer (38) Kopf (39) Dorn (40) Griff (41 )Druckkompensationskammer (42) Kappe (43) Düse (44) Öffnung (45) Lager (46) Schmierkanal (47) Zusätzlicher Kanal (48) Querschnitt (49) Schraube

Claims

PATENTSPRUCHE 1. Gegenstand der Erfindung ist ein hochimpulsiver elektrohydrodynamischer Gravitationsträgemotor des geschlossenen Zyklus, der folgende Bestandteile besitzt: einen Körper, eine Welle mit mindestens einem, darin gesetzten Rotor, mit den sich an seinem Umkreis befindlichen Kammern, Kolben mit Dornen, Niederdruck- und Hochdruckumkreis, Ein- und Ausgangsöffnung des Mittels, Deckel, Lager, Dichtungen und Befestigungsschrauben dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor (4) des Motors (l)_in den Kammern (12). an Dornen (8) mindestens vier schwingende Trägekolben (7) gesetzt sind.
2. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Rotor (4) und dem Körper (31) des Motors (1) eine Gravitationskammer (5) befindet. Sie ist vom Rotor (4) durch ein Gehäuse (6) getrennt, wobei das Gehäuse (6) aus mindestens vier am Körper (31) des Motors (1) befestigten Segmenten (14) besteht.
3. Der Motor nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (14) des Gehäuses (6) der Gravitationskammer (5) an einem Ende mit einem Einlass (32) und am anderen Ende mit einem Doppelauslass (33) abgeschlossen ist, wobei an der Berührung beider benachbarten Segmente (14) des Gehäuses (6) eine Labyrinthspalte (11) gebildet ist.
4. Der Motor nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Gravitationskammer (5) regelbar ist.
5. Der Motor nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung er Gravitationskammer (5) mittels einer Regelungsschraube (10) erfolgt, wobei der Bereich der Regelung der Spalte der Gravitationskammer (5) von 2 mm bis zu 20 mm beträgt.
6. Der Motor nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Eingangskanal (34) des Arbeitsmittels zu der Gravitationskammer (5) vom Niederdruckumkreis (22) besitzt.
7. Der Motor nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnung des Eingangskanals (34) des Hochdruckumkreises (22) zu der Gravitationskammer (5) in der Winkelentfernung 5°±°1 von der Zone des Arbeitszyklus des Trägekolbens (7) befindet.
8. Der Motor nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Ausgangskanal (35) des Arbeitsmittels aus der Gravitationskammer (5) zum Niederdruckumkreis (17) besitzt.
9. Der Motor nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskanal (35) einen Ausgangskammer (36) des Mittels aus der Gravitationskammer (5) besitzt, wobei sich die Ausgangskammer (36) in der Zone des Arbeitszyklus des Trägekolbens (7) befindet und die Form eines Kegels mit einer Ellipsengrundlage hat.
10. Der Motor nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzen winkel des gebildeten Kegels in der Ausgangskammer (36) in der senkrechten Fläche zu der Rotordrehachse (4) maximal 20° beträgt.
11. Der Motor nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmesser der Grundlage des gebildeten Kegels in der Ausgangskammer (36) in der durch die Achse des Rotors (4) bestimmten Fläche und das Grundlagendurchmesser des Kegels maximal 70%) der Breite des Trägekolbens (7) betragen.
12. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Paare Revisionsfenster (20) besitzt, ein Paar Revisionsfenster (20) der Arbeitszone des passiven Kolbenlaufes (7) und ein anderes Paar Revisionsfenster (20) der Arbeitszone des Trägekolbens (7).
13. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Trägekolben (7) einen Schmierkanal (15) zum Schmieren des Doms (8) besitzt.
14. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) des Motors (1) in Lagern (23), die sich im Körper (31) und Deckel (2) des Körpers (31) befinden, gesetzt ist.
15. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenenden (3) von beiden Seiten des Körpers (31) herausragen.
16. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die externe Umkreisfläche des Rotors (4) die Wellenform hat.
17. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Trägekolben (7) mit einem Gleitlager (16) ausgestattet sind.
18. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände des Doms (39) des Trägekolbens (7) ein Quader darstellen, dessen Grundlage einerseits die Kopfform (38) und andererseits der Dorngriff (40) darstellt, wobei die Länge „L" des Trägekolbens (7) maximal 22,8%> des Winkelwertes des Arbeitszyklus des Motors, gemessen beim Winkelwert des Arbeitszyklus des Motors von 72°, und die Höhe „H" des Trägekolbens (7) maximal 60% seiner Länge „L" beträgt. Darüber hinaus befindet sich im Kopf (38) des Trägekolbens (37) eine Druckkompensationskammer (41).
19. Der Motor nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (38) einen gesonderten Bestandteil darstellt, befestigt trennbar zum Dorn (38) des Trägekolbens (37).
20. Der Motor nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (38) mit dem Dorn (7) mittels Schrauben (49) befestigt ist.
21. Der Motor nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Druckkompensationskammer (14) des Kopfes (38) eine Parabelform hat.
22. Der Motor nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass im Dorn (39) des Trägekolbens (7) ein Querschraubenschnitt (48) ausgeführt ist, in dem sich eine Fixierkappe (42) zum Fixieren der Lage der Duckschraube befindet.
23. Der Motor nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass im Kopf (38) eine Düse (43) mit einer kalibrierten Öffnung gesetzt ist, die mit dem Schmierkanal (46) zum Schmieren des Lagers (45), des in der Öffnung (44) gesetzten Griffes (40) des Domes (39) verbunden ist, wobei im Dorn (39) ein zusätzlicher Kanal (47), verbunden mit dem Schmierkanal (46) zum Schmieren des Berührungsrandes des Doms (39) mit den Griffen im Rotor des Motors geführt wird.
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