WO2005100778A1 - Kolbenloser hochimpulsiver elektrohydrodynamischer gravitationsträgheitsmotor eines geschlossenen zyklus - Google Patents

Kolbenloser hochimpulsiver elektrohydrodynamischer gravitationsträgheitsmotor eines geschlossenen zyklus Download PDF

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WO2005100778A1
WO2005100778A1 PCT/PL2005/000018 PL2005000018W WO2005100778A1 WO 2005100778 A1 WO2005100778 A1 WO 2005100778A1 PL 2005000018 W PL2005000018 W PL 2005000018W WO 2005100778 A1 WO2005100778 A1 WO 2005100778A1
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motor
chamber
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Anatolij Bierjukow
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Granipol Construction
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    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/26—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing fluid

Definitions

  • the object of the invention is a pistonless, highly impulsive, electro-hydrodynamic gravitational inertial motor of a closed cycle, which is used to drive high-performance screw systems, in particular shafts of ship propellers.
  • the highly impulsive electrohydrodynamic inertial gravity motor of a closed cycle is known from the application No. chamber, inertial piston with bolts, a circulation of low and high pressure, an outlet and an inlet for the factor, a cover, a seal and fastening screws. The construction of the motor described in application no.
  • P 364421 is distinguished by the fact that a number of at least four pivotable inertial pistons are used in the rotor of the motor; in addition, a gravitational chamber is formed between the rotor and the body of the motor, which is separated from the rotor by the housing.
  • design changes based on the elimination of the inertial pistons and the housing of the gravitational chamber were made. This goal was achieved by replacing the inertial pistons with the pressure compensation chamber directly in the rotor. As a result of these changes, a more tight design with a higher level of energy materialization and performance has been achieved.
  • pressure compensation chambers have been constructed on the circumference of the motor rotor in a number of at least four, each pressure compensation chamber being connected to a through-channel on the outer circumference of the rotor, on the surface perpendicular to the longitudinal axis of the motor shaft. It is advantageous if the pressure compensation chamber has the shape of an ellipse and the ratio of the rotor diameter to the diameter of the pressure compensation chamber is greater than or equal to 9. In addition, the length of the flow channel is a maximum of 85% of the angular value of the working cycle of the pressure compensation chamber in the rotor, measured on its outer circumference.
  • the sum of the volume of the pressure compensation chamber together with the flow channels during operation is a maximum of 95% of the maximum output of the high-pressure pump feeding the motor in one second.
  • the angular value of the course of the pressure compensation chamber is in Operation during the rotation of the rotor 72 ° ⁇ 2 ° and the angular value of the course of the pressure compensation chamber in the passive cycle during the rotation of the rotor 20 ° ⁇ 2 °.
  • the construction of the motor according to the invention ensures to a greater extent the distribution of all inertial forces of the moving parts of the motor and the constant repeatability of the physical properties of the individual phases of the motor operation.
  • the narrow design and the simple construction ensure the motor a higher durability and reliability.
  • FIG. 1 shows the plan of the motor perpendicular to the axis of its shaft
  • FIG. 2 shows the plan along the motor shaft
  • FIG. 3 shows a fragment of the plan of the rotor and the gravitational chamber
  • Figure 4 represent the view of the engine.
  • the motor 1 consists of a body 31 which has in its base openings 18 for attachment to a floor or a frame. From the forehead to the body 31, the lid 2 of the body 3J was fastened with screws 25.
  • a shaft 3 with a rotor 4 is fastened 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.
  • the shaft 3 and all covers are supplied with seals to protect against oil leaks.
  • pressure compensation chamber 7 were implemented in a number of four, each pressure compensation chamber 7 being connected to a through-channel 8 designed on the outer circumference of the rotor 4.
  • a high-pressure circuit 22 which consists of two inlet channels 34, and a low-pressure channel 17, which has an inlet channel 35 with an inlet chamber 36 in the form of a cut cone with an ellipsoid base.
  • a gravitational chamber 5 is located between the rotor 4 and the body 31 of the motor 1.
  • an exchangeable element 9 in the form of a cylinder is inserted directly in the body 31.
  • the cover 2 there are two pairs of control windows 20, one pair of opposite control windows 20 for the passive operating zone of the pressure compensation chamber 7 and another pair of opposite control windows 20 of the operating zone of the pressure compensation chamber.
  • Each control window is covered with a window cover 19 which is fastened to the cover 2 of the body 31 with screws 26.
  • the motor is supplied with oil by an external supply pump with a nominal pressure of up to 65 Mpa.
  • the pressure oil is pressed into the high-pressure circuit 22 and led through two inlet channels 34 to the gravitational chamber 5, the openings of the inlet channels 34 being 5 ° in front of the operating zone of the pressure compensation chamber 7.
  • the oil outlet chamber 36 to the outlet channel 35 is located in the passive operating zone of the pressure compensation chamber 7.
  • Each pressure-compensation chamber 7 passes through two operating cycles during the rotation of the rotor 4 - the working cycle and the passive cycle.

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Abstract

Ein kolbenloser hochimpulsiver elektrohydrodynamischer Gravitations­Trägheitsmotor eines geschlossenen Zyklus, der zum Antrieb von Hochleistungsan­lagen, insbesondere Wellen von Schiffsschrauben eingesetzt wird. Der Motor besitzt gemäß der Erfindung die am Umfang des Rotors (4) des Motors (1) ausgeführten Druckkompensationskammer (7) in einer Anzahl von mindestens vier, darüber hinaus ist jede Druckkompensationskammer (7) mit einem am äußeren Umfang des Rotors (4) ausgeführten Durchlaufskanal (8) verbunden.

Description

KOLBENLOSER HOCHIMPULSIVER ELEKTROHYDRODYNAMISCHER GRAVITATIONSTRÄGHEITSMOTOR EINES GESCHLOSSENEN ZYKLUS Gegenstand der Erfindung ist ein kolbenloser hochimpulsiver elektrohydrodynami- scher Gravitations-Trägheitsmotor eines geschlossenen Zyklus, der zum Antrieb von Hochleistungsanlagen, insbesondere Wellen von Schiffsschrauben eingesetzt wird. Der hochimpulsive elektrohydrodynamische Gravitations-Trägheitsmotor eines geschlossenen Zyklus ist aus der Anmeldung Nr. P 364421 bekannt, er besteht aus einem Körper, einer Welle mit mindestens einem drin eingesetzten Rotor, aus den an seinem Umfang ausgeführten Kammern, einer Gravitationskammer, einem Gehäuse der Gravitations- kammer, Trägheitskolben mit Bolzen, einem Umlauf von Nieder- und Hochdruck, einem Auslauf und einem Einlauf für den Faktor, einem Deckel, einer Dichtung und Befestigungsschrauben. Die Konstruktion des in der Anmeldung Nr. P 364421 beschriebenen Motors zeichnet sich dadurch aus, dass im Rotor des Motors auf den Bolzen schwenkbare Trägheitskolben in einer Anzahl von mindestens vier eingesetzt sind; darüber hinaus ist zwischen dem Rotor und dem Körper des Motors eine Gravitationskammer, die vom Rotor durch das Gehäuse getrennt ist, ausgeführt. Um die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Motor zu gewährleisten, wurden Konstruktionsänderungen, die auf der Beseitigung der Trägheitskolben und des Gehäuses der Gravitationskammer beruhen, durchgeführt. Dieses Ziel wurde durch Ersetzen der Trägheitskolben durch die unmittelbar im Rotor ausgeführten Druckkompensationskammer erreicht. Infolge dieser Änderungen wurde eine mehr enge Konstruktion mit einem höheren Grad der Energiematerialisierung und Leistung erreicht. Das Wesen der Erfindungslösung besteht darin, dass am Umfang des Motorrotors Druckl ompensationskammer in einer Anzahl von mindestens vier ausgeführt wurden, wobei jede Drucld ompensationskammer mit einem am äußeren Umfang des Rotors, an der zu der Längsachse der Motorwelle senkrechten Fläche ausgeführten Durchlaufkanal verbunden ist. Es ist günstig, wenn die Druckkompensationskammer die Form einer Ellipsewelle hat und das Verhältnis des Rotordurchmessers zum Durchmesser der Druckkompensationskammer höher oder gleich 9 ist. Darüber hinaus beträgt die Länge des Durchlaufskanals maximal 85% des Winkelwertes des Arbeitszyklus der Druckkompensationskammer im Rotor, gemessen an seinem äußeren Umfang. Zusätzlich beträgt die Summe des Rauminhaltes der Druckkompensationskammer zusammen mit den Durchlaufskanälen im Betrieb maximal 95% der Höchstleistung der den Motor verspeisenden Hochdruckpumpe in einer Sekunde. Wobei der Winkelwert des Verlaufes der Drucklcompensationskammer beträgt im Betrieb während der Umdrehung des Rotors 72°±2° und der Winkelwert des Verlaufs der Druckkompensationskammer im passiven Zyklus während der Umdrehung des Rotors 20°±2°. Die Konstruktion des Motors gemäß der Erfindung sichert in einem höheren Grad die Verteilung sämtlicher Trägheitskräfte der beweglichen Teile des Motors und die ständige Wiederholbarkeit der physischen Eigenschaften der einzelnen Phasen des Motorbetriebs. Die enge Bauart und die einfache Konstruktion sichern dem Motor eine höhere Haltbarkeit und Zuverlässigkeit. Der kolbenlose hochimpulsive elektrodynamische Gravitations-Trägheitsmotor eines geschlossenen Zyklus wurde am Ausführungsbeispiel auf der Abbildung gezeigt, wobei die Figur 1 den Grundriss des Motors, senkrecht zur Achse seiner Welle, Figur 2 den Grundriss entlang der Motorwelle, Figur 3 einen Fragment des Grundrisses des Rotors und der Gravitationskammer und Figur 4 die Ansicht des Motors darstellen. Der Motor 1 besteht aus einem Körper 31, der in seiner Grundlage Öffnungen 18 für die Befestigung zu einem Boden oder einem Rahmen besitzt. Vom Stirn bis zum Körper 31 wurde mit Schrauben 25 der Deckel 2 des Körpers 3J, befestigt. Im Körper 3_1 und im Deckel 2 ist auf Lagern 23 eine Welle 3 mit einem Rotor 4 befestigt, wobei die Lager 23 mit einem vorderen Deckel 24 und einem hinteren Deckel 21 der Lager mittels Schrauben 28 geschlossen sind. Die Welle 3 und alle Deckel sind mit Dichtungen für die Sicherung vor Öllecken versorgt. Im Rotor 4 des Motors 1 wurden Druckkompensationskammer 7 in einer Anzahl von vier ausgeführt, wobei jede Druclckompensationskammer 7 mit einem am äußeren Umfang des Rotors 4 ausgeführten Durchlaufkanal 8 verbunden ist. Im Körper 2 befinden sich auch ein Hochdruckumlauf 22, der aus zwei Einlaufkanä- len 34 besteht, und ein Niederdruckkanal 17, der einen Einlaufkanal 35 mit einer Einlaukammer 36 in Form eines geschnittenen Kegel mit einer Ellipsoidsgrundlage besitzt. Zwischen dem Rotor 4 und dem Körper 31 des Motors 1 befindet sich eine Gravitationskammer 5. Zusätzlich ist aus technologischen Gründen unmittelbar im Körper 31 ein tauschbares Element 9 in Form eines Zylinders eingesetzt. Im Deckel 2 befinden sich zwei Paare Kontrollfenster 20 ausgeführt, ein Paar der gegenüber liegenden Kontrollfenster 20 für die passive Betriebszone der Druckkompensationskammer 7 und ein anderes Paar der gegenüber liegenden Kontrollfenster 20 der Betriebszone der Druckkompensationskammer. Jedes Kontrollfenster ist mit einem Fensterdeckel 19, der zum Deckel 2 des Körpers 31 mit Schrauben 26 befestigt ist, bedeckt. Der Motor wird mit Öl durch eine externe Versorgungspumpe mit einem Nenndruck von bis zu 65 Mpa versorgt. Der Drucköl wird in den Hochdruckumlauf 22 gepresst und durch zwei Einlaufkanäle 34 zu der Gravitationskammer 5 geführt, wobei sich die Öffnungen der Einlaufkanäle 34 5° vor der Betriebszone der Druckkompensationskammer 7 befinden. Die Ölauslaufkammer 36 zum Auslaufkanal 35 befindet sich in der passiven Betriebszone der Druckkompensationskammer 7. Jede Drucl -ompensationskammer 7 geht bei der Umdrehung des Rotors 4 durch zwei Betriebszyklen durch - den Arbeitszyklus und den passiven Zyklus.

Claims

PATENTSPRUCHE
1. Gegenstand der Erfindung ist ein kolbenloser hochimpulsiver elektrohydrodynamischer Gravitations-Trägheitsmotor, der folgende Bestandteile besitzt: aus einem Körper, einer Welle mit mindestens einem drin eingesetzten Rotor, aus den an seinem Umfang ausgeführten Kammern, einer Gravitationskammer, einem Umlauf von Nieder- und Hochdruck, einem Auslauf und einem Einlauf für den Faktor, einem Deckel, einer Dichtung und Befestigungsschrauben, gemäß der Anmeldung Nr. P 364421 dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Rotors (4) des Motors (V) Druckkompensationskammer (7) in einer Anzahl von mindestens vier ausgeführt sind, wobei jede Druckkompensationskammer (7) mit einem am äußeren Umfang des Rotors (4), an der zu der Längsachse der Welle (3) des Motors (1) senkrechten Fläche ausgeführten Durchlaufkanal (8) verbunden ist.
2. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkompensationskammer (7) die Form einer Ellipsewelle hat.
3. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers des Rotors (4) zum Durchmesser der Druckkompensationskammer (7) höher oder gleich 9 ist.
4. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Durchlaufskanals (8) maximal 85% des Winkelwertes des Arbeitszyklus der Druckkompensationskammer (7) des Rotors (4), gemessen an seinem äußeren Umfang, beträgt.
5. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Summe des Rauminhaltes der Druckkompensationskammer (7) zusammen mit den Durchlaufskanälen (8) im Betrieb maximal 95% der Höchstleistung der den Motor (1) verspeisenden Hochdruckpumpe in einer Sekunde beträgt.
6. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelwert des Verlaufes der Druckkompensationskammer (7) im Betrieb während der Umdrehung des Rotors (4) 72°_--2° beträgt.
7. Der Motor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel wert des Verlaufs der Druckkompensationskammer (7) im passiven Zyklus während der Umdrehung des Rotors (4) 20°±2° beträgt. Bezeichnungen, die in der beschreibung verwendet wurden
(1) Motor
(2) Deckel
(3) Welle
(4) Rotor
(5) Gravitationskarnmer
(7) Dracldcompensationsk-immer
(8) Durchlaufkanal
(9) tauschbares Element
(17) Niederdruckkanal
(18) Öffnung
(19) Fensterdeckel
(20) Kontrollfenster
(21) hinteren Deckel
(22) Hochdruckumlauf
(23) Lager
(24) vorderen Deckel
(25) Deckelschraube
(26) Schraube des Revisionsfensterdeckels
(28) Schraube
(31) Körper
(34) Einlaufkanal
(35) Auslaufkanal
(36) Ölauslaufkammer
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