Гидромотор

(и) 2001304 ЛД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ивода саых машин, се размеабочих каи Ф Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака(57) Использование: в качестве гидропрмолетов, тракторов, строительно-дорожнстанков. Сущность изобретения: в корпущены статор и ротор с образованием р мер, заполненных рабочей жидкостью. Ротор и статор выполнены в виде круглых пластин, снабженных магнитами и соосно установленных в корпусе на валу с чередованием пластин между собой. Пластины ротора установлены на валу и закреплены в корпусе с возможностью взаимодействия с валом подшипниками. В качестве рабочей жидкости использована магнитная жидкость. Магниты установпены в радиальных пазах выполненных нэ боковых сторонах пластин и очерченных в продольном сечении гидромотора на пластинах ротора кривыми второго порядка, на пластинах статора - прямыми линиями. 1 зп ф-пы,бил.Предлагаемое изобретение относится к гидравлическим машинам и двигателям и может быть использовано в качестве гидро- привода самолетов, тракторов. строительно-дорожных машин, станков.Известны дисковые насосы трения, имеющие корпус, вал, ротор, состоящий из ведущего и рабочих дисков, соединительные винты.Недостатком этих гидромашин является то, что данные гидромашины не позволяют обеспечить работу в режиме гид ромотора,Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пластинчатый гидро- мотор, содержащий вращающийся ротор, помещенный в неподвижном кольце статора, и в пазах ротора радиально установлены пластины. Ротор приводится в движение с помощью рабочей жидкости.Этот гидромотор обладает пониженным коэффициентом полезного действия (КПД) из-за наличия тормозящих сил, действующих на пластины со стороны, противоположной направлению вращения ротора и, кроме того, трение пластин о статор ограничивает максимальную частоту вращения ротора. Наличие пластин, пластинчатых пружин под торцами пластин, которые из-эа возможных усталостных разрушений могут являться элементами ненадежности, а также выполнение статора в виде специального профиля делают конструкцию гидромотора сложной.Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение КПД гидромотора.Поставленная цель достигается тем, ч 1 о гидромотор, включающий ротор, статор и рабочую жидкость, снабжен корпусом, в котором установлены ротор и статор, выполненные в виде пластин, снабженных магнитами и установленных соосно на валу с чередованием пластин статора и ротора, причем пластины статора установлены с воэможностью вращения относительно вала, а пластины ротора установлены с возможностью вращения вместе с валом, а в качестве рабочей жидкости использована циркулирующая по системе каналов магнитная жидкость и заполняющая полости между пластинами статора и ротора, Причем магниты установлены в пазах, выполненных радиально на пластинах, причем на пластинах ротора по кривым линиям второго порядка, а на пластинах статора по прямым линиям,Выполнение ротора и статора в виде пластин. снабженных магнитами и установленных соосно на валу с чередованием пластин статора и ротора - неизвестно, В 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 данном изобретении признак служит для образования магнитной цепи,Признак "пластины статора установлены с воэможностью вращения относительно вала, а пластины ротора установлены с воэможностью, вращения вместе с валом" - известен. Использование магнитной жидкости для передачи вращения - неизвестно, Магнитная жидкость в известных конструкциях выполняет функцию смазки, уплотнений.Признак, что рабочая жидкость, циркулирующая по системе каналов, которой заполнены полости между пластинами статора и ротора - известен в других конструкциях. Расположение магнитов радиально по кривым линиям второго порядка и по прямым линиям - известно в других конструкциях, а выполнение подобным образом магнитов на пластинах статора и ротора одновременно - неизвестно.На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию существенные отличия,Выполнение ротора и статора в виде пластин, снабженных магнитами и установленных соосно с чередованием пластин статора и ротора позволяет организовать магнитную цепь, которая при наличии магнитной жидкости замыкается, т,к. магнитная жидкость сцепляется с магнитами, то работа трения увеличивается и, в конечном счете, обеспечивается более полная передача энергии напора жидкости вращающемуся ротору, т,е, повышается КПД гидромотора.Возможность вращения пластин ротора вместе с валом, а вращения пластин статора относительно вала обеспечивает максимальное использование замкнутой магнитной цепи "пластины статора - магнитная жидкость - пластины ротора" для более полной передачи энергии магнитной жидкости одной из пластин, что также, в конечном счете повышает КПД двигателя. В противном случае, т,е. когда и пластины статора, и пластины ротора вращаются вместе с валом, магнитная цепь будет замкнута постоянно, что не обеспечит оперативное управление (регулирование скорости) гидромотором, т,е. цель не будет достигнута,Для обеспечения возможности работы гидромотора а различных скоросгных режимах, магнитная жидкость обязательно должна циркулировать по система каналов, т.к, для обеспечения аозможн,гти вращения пластин ротора жидкость дал нл постоянно вводится а полости меж,. 1 сгинами статора и ротора гидрпмоп;, . 1 годнно от 2001304водиться из них, что вытекает иэ особенно- стей. Частицы магнитной жидкости (ферростей магнитных жидкостей удерживаться в жидкости) концентрируются в области" макобъеме между магнитами. симальной напряженности магнитногоНа фиг. 1 изображен гидромотор в раз-поля. В магнитном поле частицы соединярезе, общи вид; на фиг, 2 - вид 1 на фиг. 1; 5 ются в цепочки, ориентированные вдоль пома фиг, 3 - пластина статора; на фиг. 4 - ля. В магнитном поле вдьь магнитных пластина ротора; на фиг. 5 - образование силовых линий цепочки следую 1 за полем. замкнутой магнитной цепи (рромежуточное Таким образом, если есть два магнит- положение цикла работы гидромотора); на ных полюса (северный и южный), то между фиг. 6 - размыкание магнитной цепи (окон О ними лежат силовые линии магнитного почательная стадия цикла работы гидромото- ля. Если теперь в это поле (в промежуток ра). между полюсами) ввести магнитную жидГидромотор содержит неподвижный кость, то, как было указано выще, частицы статор. образованный пластинами 1, кото- магнитной жидкости ориентируются в этом рыв крепятся по образующим к корпусу 2 15 магнитном поле вдоль силовых линий магчереэ уплотнительные элементы 3 с по- нитного поля, образовав "стенку", Если к мощью болтов 4, и вращающийся ротор, об- этой "стенке" иэ частиц феррожидкости разованный пластинами 5, например, приложить какую-либонагруэку,тонесмоткруглогосечения. Пластины 1 статораи пла- ря на то, что это жидкость, тем не менее стины 5 ротора размещены соосно на валу 20 вести себя она будет как твердое тело, т.е.6, причем пластины 5 ротора закреплены на сможет воспринимать нагрузку, оставаясь в валу 6 и вращаются вместе с ним, а пласти- зазоре, не выдавливаясь, а лишь упруго дены 1 статора установлены на валу 6 с по- формируясь.мощью подшипников, например, Между пластинами 1, 5 ротора и статора скольжения. и вращаются относительно ва существуют две плоскости (см. фиг. 5, 6), в ла 6. которых лежат магнитные силовые линии,На пластинах 1, 5 статора и ротора, об- Эти плоскости пересекаются по прямой. Поращенных друг к другу выполнены пазы, ложение этой линии относительно центра например, прямоугольного сечения, в кото- пластины 1, 5 определяет величину замкнурые запрессованы магниты 7, например, по того объема, кбторый является переменной стоянные с концентраторами величиной, Б этот объем подается под давнапряженности магнитного поля в виде лением магнитная жидкость через систему проточек 8, образующих магнитные релье- трубопроводов 10. Магнитная жидкость явфы поверхностей пластин 1, 5 ротора и ста- ляясь проводником магнитного поля, при тора. Проточки 8 могут быть треугольного 35 попадании в полости 9,между магнитами 7 или трапецеидального сечения. Причем па- поверхностей пластин 1. 5 статора и ротора эы, в которых размещены магниты 7 на пла- замыкает магнитную цепь "поверхность стинах 1 статора расположены радиально пластин 1 ротора - магнитная жидкость - по прямым, а на пластинах 5 ротора - по поверхность пластин 5 статора", Так как на кривым линиям второго порядка. 40 магнитах 7 выполнены концентраторы наВ полости 9 между пластинами 1, 5 ро- пряженности магнитного поля в виде прото- тора и статора через систему трубопрово- чек 8, то магнитная жидкость сцепляется дОв 10 подается магнитная жидкость. только с магнитами 7 пластин 1,5 статора и Причем поступление магнитной жидкости ро 1 ор.осуществляется от центра пластин 1, 5 к 45 Так как магнитная жидкость подается в периферии. Магнитная жидкость сцепляет- полости 9 под давлением, то возникает сися только с магнитами 7, образуя замкнутую ла, котбрая образует вращающий момент, магнитную цепь "поверхность пластин 1 который вращает пластины 5 ротора. После статора - магнитная жидкость - поверх- поворота на некоторый угол, пластины 5, 1 ность пластин 5 ротора". В корпусе 2 выпол ротора и статора занимают такое положенены отверстия 11, через которые ние,когдамагнитнаяжидкостьсвободнобумагнитная жидкость отводится из корпуса дет вытекать иэ гидромотора через систему 2, Корпус 2 выполнен цилиндрическим и отверстий 11 фиг. 6, т.е. когда плоскости, в снабжен крышками 12, которые закреплены которых лежат силовые магнитные линии не на его торцах. Гидромотор работает следу будут пересекаться (см. фиг. 5) - в этот моющим образом. мент произойдет "размыкание" замкнутойМагнитная жидкость имеет ряд свойств, магнитной цепи(см. фиг. 6). Но в то же время отличных от жидкостей, используемых в пластины 5 ротора займут положение, кода гидросистемах. минеральных масел нефтя- вышеуказанные плоскости(см. фиг. 5) вновь ного происхождения, синтетических жидко" образуют замкнутый объвм (см. фиг 6)2001304 Данный процесс вращения пластин 5будет продолжаться до тех пор, пока в системе циркулирует магнитная жидкость, СкоРость вращения можно изменять, изменяядавление подачи магнитной жидкости (напор) от источника высокого давления,Предлагаемый гидромотор имеет рядпреимуществ перед известным, заключающимися в следующем,Гидромотор прост в конструктивном исполнении, легко поддается регулированию,обладает малым уровнем шума при работе.Изготовление данных гидромоторов можетбыть налажено сравнительно просто, Крометого, он обладает универсальностью, т,е. 15возможна замена элементов (пластин) из-за формула изобретения1. ГИДРОМОТОР, СОДЕРжащий корпус, размещенные в нем статор и ротор с образова нием рабочих камер, заполненных рабочей жидкостью, и каналы подвода и отвода, отличающийся тем, что ротор и статор выполнены в виде круглых пластин, снабженных магнитами и соосно установ ленных в корпусе на валу с чередованием, пластин статора и ротора, причем пластины ротора установлены на валу, а пластины статора закреплены в корпусе с идентичности их выполнения. Кавитационныесвойства заявляемого гидромотора не зависят от частоты вращения пластин, и диапазон увеличения вращения пластин не ограничен опасностью возникновения кавитации Гзакипания" жидкости), и следовательно, гидравлическое сопротивление будет меньше, т,е. не возникнет добавочной потери энергии, возрастет на 8 КПД гидромотора, который в данном случае будет зависеть (при прочих равных условиях) от числа пластин, ширины пластин и расстояния между ними,(56) Зайченко И.З, Лопастные насосы и гидромоторы, М Машиностроение, 1964, с.115,возможностью взаимодействия с валом посредством подшипников, при этом в качестве рабочей жидкости использована магнитная жидкость,2, Гидромотор по п,1, отличающийся тем, то магниты установлены в радиальных пазах, выполненных нэ боковых сторонах пластин и очерченных в продольном сечении гидромотора на пластинах ротора кривыми второго порядка, а на пластинах статора - прямыми линиями,Составитель Э,ГолубчикТехред М,Моргентал Корректор Н.Ми аккор Н.Семено ова Тираж НПО "Поиск 113035, Москва, Жроизводственно-издательский комбин