RU2010998C1

RU2010998C1 - Pneumatic motor

Info

Publication number: RU2010998C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Паршутин
Original assignee: Юрий Сергеевич Паршутин
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: compressed air is fed both to intake and exhaust valves depending on sense of rotation of motor. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидропневмомашиностроению и может найти применение в приводах вращательного действия различных машин. The invention relates to hydropneumatic engineering and may find application in rotational drives of various machines.

Известен пневмогидродвигатель, содержащий статор, в котором установлен эксцентриковый ротор и эластичные силовые элементы в виде камер, размещенных в зазоре между ротором и статором, наружная поверхность каждой камеры охвачена пучками жил, концы которых закреплены на поверхности статора и ротора, при этом точки крепления жил расположены на прямых, перпендикулярных плоскости вращения ротора. Known pneumohydraulic motor containing a stator, in which an eccentric rotor and elastic power elements are installed in the form of chambers placed in the gap between the rotor and the stator, the outer surface of each chamber is covered by bundles of cores, the ends of which are fixed on the surface of the stator and rotor, while the attachment points of the cores are located on straight lines perpendicular to the plane of rotation of the rotor.

Недостатком пневматического двигателя, принятого за прототип, является недостаточно высокий крутящий момент. The disadvantage of the pneumatic engine adopted for the prototype is not high enough torque.

Целью изобретения является повышение крутящего момента. Поставленная цель достигается тем, что пневматический двигатель, содержащий корпус, рабочую камеру с деформируемыми стенками, коленчатый вал и систему газораспределения, при этом камера закреплена на корпусе и кинематически связана с коленчатым валом, выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, установленного на приваренном к корпусу коническом кольце и размещенного в полости рабочей камеры, четырех запорных органов, попарно соединенных педалями, баллона, заполненного сжатым воздухом, вакуум-камеры, а также впускных и выпускных клапанов, при этом клапаны закреплены на корпусе с возможностью взаимодействия с соответствующими шатунами кривошипно-шатунного механизма и попеременного сообщения полости рабочей камеры с баллоном и вакуум-камерой, кривошипно-шатунный механизм кинематически связан через шатун и торцевую стенку рабочей камеры с коленчатым валом, причем один из пары запорных органов сообщает баллон с выпускными отверстиями, другой - вакуум-камеру с впускным отверстием, а во второй паре запорных органов один из них сообщает баллон с впускным отверстием, а другой - вакуум-камеру с выпускным отверстием. The aim of the invention is to increase torque. This goal is achieved in that the pneumatic engine comprising a housing, a working chamber with deformable walls, a crankshaft and a gas distribution system, while the camera is mounted on the housing and kinematically connected with the crankshaft, is made in the form of a crank mechanism mounted on a welded to the housing a conical ring and four locking elements located in the cavity of the working chamber, connected in pairs by pedals, a cylinder filled with compressed air, a vacuum chamber, as well as inlet and outlet valves Apanov, while the valves are mounted on the housing with the possibility of interaction with the corresponding connecting rods of the crank mechanism and alternating communication of the cavity of the working chamber with the cylinder and the vacuum chamber, the crank mechanism is kinematically connected through the connecting rod and the end wall of the working chamber with the crankshaft, and one of a pair of locking bodies, a cylinder with outlet openings, another - a vacuum chamber with an inlet, and in the second pair of locking organs one of them communicates a cylinder with an inlet, and the other is a vacuum chamber with an outlet.

Свойства пневматических двигателей совпадают как в известной, так и в предложенной совокупности, в обоих решениях это пневмодвигатель, но предложенный пневмодвигатель обладает высоким крутящим моментом, чего нет в известном пневмодвигателе. The properties of pneumatic engines coincide both in the known and in the proposed combination, in both solutions it is an air motor, but the proposed air motor has a high torque, which is not in the known air motor.

На чертеже изображен пневматический двигатель (в разрезе), состоящий из корпуса 1, к которому приварено коническое кольцо 2, на котором укреплены подшипники 3, в которых находятся концы кривошипно-шатунного механизма 4, который с помощью шатуна 5 закреплен через подшипники 6 к шляпке гильзы 7, сопряженной с гильзой 8, которая контактирует с выпускными клапанами 9. Гильзы 7 и 8 подпружинены между собой пружинами 10 и 11, одна из которых упирается в шляпку гильзы 8, а другая - в шайбу 12, приваренную к впускной трубе 13, в которой находится впускной клапан 14. Дополнительный шатун 15 через подшипники 16 соединен с кривошипно-шатунным механизмом 4, с одной стороны, и торцевой стенкой рабочей камеры 17 - с другой, которая с другой стороны, через подшипники 18, соединена с коленчатым валом 19. Корпус 1 и торцевая стенка 17 соединены между собой камерой 20, которая стянута кольцами 21 и 22, соответственно с внутренней и наружной сторон. От баллона 23 и вакуум-камеры 24 отходят трубопроводы 25 и 26, в которых врезаны запорные органы 27 и 28, 29 и 30, попарно соединенные и управляемые педалями 31 и 32, соединенными соответственно с вышеуказанными впускным 14 и выпускными 9 клапанами, вышеупомянутый баллон 23 находится внутри вакуум-камеры 24, в стенки которой упираются ребра 33. The drawing shows a pneumatic engine (in section), consisting of a housing 1, to which a tapered ring 2 is welded, on which bearings 3 are mounted, in which the ends of the crank mechanism 4 are located, which is secured via bearings 5 to the sleeve of the sleeve through bearings 6 7, coupled to a sleeve 8, which is in contact with the exhaust valves 9. The sleeves 7 and 8 are spring-loaded with each other by springs 10 and 11, one of which abuts against the sleeve of the sleeve 8, and the other into the washer 12 welded to the inlet pipe 13, in which inlet valve 1 is located 4. An additional connecting rod 15 is connected through bearings 16 to a crank mechanism 4, on the one hand, and to the end wall of the working chamber 17, on the other, which, on the other hand, is connected through the bearings 18 to the crankshaft 19. Housing 1 and the end wall 17 are interconnected by a camera 20, which is pulled together by rings 21 and 22, respectively, from the inner and outer sides. From the cylinder 23 and the vacuum chamber 24, pipelines 25 and 26 extend, into which the locking elements 27 and 28, 29 and 30 are inserted, pairwise connected and controlled by pedals 31 and 32 connected respectively to the above inlet 14 and outlet 9 valves, the aforementioned cylinder 23 located inside the vacuum chamber 24, the walls of which abut the ribs 33.

Для того, чтобы предлагаемый пневматический двигатель работал эффективно, необходимо единый коленчатый вал 19 соединить с четырьмя устройствами, показанными на чертеже, таким образом, что если в одном устройстве будет впуск, то в другом - выпуск, в следующем - впуск наполовину, в другом - выпуск наполовину. Корпус 1 соединен к жесткости (не показана). Концы коленчатого вала 19 через подшипники (не показаны) соединены с жесткостью (не показана). In order for the proposed pneumatic engine to work efficiently, it is necessary to connect a single crankshaft 19 to the four devices shown in the drawing, so that if there is an inlet in one device, then the exhaust in the other, the half inlet in the next, and the other in the next half release. The housing 1 is connected to stiffness (not shown). The ends of the crankshaft 19 through bearings (not shown) are connected with stiffness (not shown).

Устройство работает следующим образом. При нажатии на педаль 32 сжатый воздух через запорный орган 29 подается в рабочую камеру 20 через впускной клапан 14 золотникового типа. Открытие впускного клапана 14 происходит следующим образом. Кривошипно-шатунный механизм 4, вращаясь, малым коленом воздействует на шатун 5, который давит на шляпку гильзы 7, которая в свою очередь давит на кончик впускного клапана 14, и тот открывается. Малое колено кривошипно-шатунного механизма 4 развернуто на 90^о относительно большого колена, поэтому при впуске сжатого воздуха стенка рабочей камеры 17, под давлением сжатого воздуха, вместе с коленчатым валом 19, движется от верхней мертвой точки к нижней, после чего впускной клапан 14 закрывается. При движении коленчатого вала 19 от нижней мертвой точки к верхней малое колено кривошипно-шатунного механизма 4, двигаясь вниз, через шатун 5 тянет за собой гильзу 7 и сопряженную с ней гильзу 8, шляпка которой отходит от выпускных клапанов 9, и сжатый воздух через открытый запорный орган 30 поступает в вакуум-камеру 24. Подача и выпуск сжатого воздуха в предлагаемый пневмодвигатель осуществляется через запорные органы 27 и 28, 29 и 30, попарно соединенные и управляемые педалями 31 и 32. Чем больше открываются запорные органы, тем больше их пропускная способность. При ненажатых педалях 31 и 32 все запорные органы закрыты. Педали 31 и 32 отжимаются под действием силы, а возвращаются в исходное положение с помощью пружин (не показаны). При нажатии на педаль 31 открываются запорные органы 27 и 28, и пневмодвигатель крутится в обратном направлении, при этом подача сжатого воздуха происходит через клапана 9, а выпуск сжатого воздуха происходит через клапан 14. Установленный в вакуум-камере 24 баллон со сжатым воздухом 23 - безопасен, так как в случае взрыва энергия сжатого воздуха перейдет в вакуум-камеру 24. При подаче сжатого воздуха рабочая камера 20 приобретает форму, близкую к шаровидной, а при выпуске сжатого воздуха рабочая камера 20 приобретает форму выворачиваемого вовнутрь чулка, в результате достигается высокий крутящий момент предлагаемого пневмодвигателя.The device operates as follows. When you press the pedal 32, compressed air through the shut-off element 29 is fed into the working chamber 20 through the inlet valve 14 of the spool type. Opening the intake valve 14 is as follows. The crank mechanism 4, rotating, with a small knee acts on the connecting rod 5, which presses on the cap of the sleeve 7, which in turn presses on the tip of the inlet valve 14, and it opens. Small foot crank mechanism 4 is deployed to ⁹⁰ of a relatively large knee, therefore at the inlet of compressed air wall of the working chamber 17 under pressure of compressed air, together with the crankshaft 19 moves from the top dead point to the bottom, after which the inlet valve 14 is closed . When the crankshaft 19 moves from the bottom dead center to the top, the small knee of the crank mechanism 4, moving downward, pulls the sleeve 7 and the sleeve 8 connected to it, the cap of which moves away from the exhaust valves 9, through the connecting rod 5, and compressed air through the open the locking element 30 enters the vacuum chamber 24. The supply and release of compressed air to the proposed air motor is carried out through the locking elements 27 and 28, 29 and 30, pairwise connected and controlled by the pedals 31 and 32. The more the locking elements open, the greater their throughput affordability. When pedals 31 and 32 are not pressed, all locking elements are closed. Pedals 31 and 32 are wrung out by force, and returned to their original position using springs (not shown). When you press the pedal 31, the locking elements 27 and 28 are opened, and the air motor rotates in the opposite direction, while the compressed air is supplied through valve 9, and the compressed air is released through valve 14. A cylinder of compressed air 23 installed in the vacuum chamber 24 it is safe, since in the event of an explosion, the energy of compressed air will pass into the vacuum chamber 24. When compressed air is supplied, the working chamber 20 acquires a shape close to spherical, and when compressed air is released, the working chamber 20 acquires the shape of an invertible ulka, achieved as a result of the proposed high torque air motor.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что предлагаемый пневмодвигатель конструктивно прост за счет уменьшения количества клапанов и имеет высокий крутящий момент. (56) Авторское свидетельство СССР N 564436, кл. F 04 B 43/00, 1974. Technical and economic efficiency lies in the fact that the proposed air motor is structurally simple by reducing the number of valves and has a high torque. (56) Copyright certificate of the USSR N 564436, cl. F 04 B 43/00, 1974.

Claims

A PNEUMATIC ENGINE containing a housing, a working chamber with deformable walls, a crankshaft and a gas distribution system, wherein the camera is mounted on the housing and kinematically connected to the crankshaft, characterized in that, in order to increase the torque, the gas distribution system is made in the form of a crank-connecting rod a mechanism mounted on a conical ring welded to the housing and placed in the cavity of the working chamber, four locking bodies, pairwise connected by pedals, a cylinder filled with compressed air m, a vacuum chamber, as well as intake and exhaust valves, while the valves are mounted on the housing with the possibility of interaction with the corresponding connecting rods of the crank mechanism and alternating communication of the cavity of the working chamber with the cylinder and the vacuum chamber, the crank mechanism is kinematically connected through the connecting rod and the end wall of the working chamber with a crankshaft, and one of the pair of locking bodies communicates a cylinder with outlet openings, the other to a vacuum chamber with an inlet, and in the second pair of locking bodies one n of them reports a cylinder with an inlet, and the other a vacuum chamber with an outlet.