гидроциклический двигатель

Формула изобретения

ГИДРОЦИКЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический корпус с входной и выходной полостями, рабочий орган, установленный между ними и выполненный в виде крыла, имеющего форму несимметричного аэродинамического профиля с рулем, отличающийся тем, что, он снабжен установленными внутри его корпуса подвижной и неподвижной осями, при этом подвижная ось выполнена полой, а неподвижная установлена внутри нее, оси связаны между собой посредством цилиндрических шестерен одна из которых закреплена на неподвижной оси, а две других - на подвижной, кроме того двигатель снабжен коромыслом и подпружиненным стержнем, связанным с толкателем, при этом руль закреплен на стержне.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкции гидродвигателей, преимущественно для приводных механизмов исполнительных устройств на оросительных установках.

Цель изобретения - уменьшение гидравлических сопротивлений, повышение КПД двигателя и его надежности.

На фиг. 1 изображен гидравлический двигатель; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - узел управления двигателем в вертикальной проекции; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5-9 - узел управления двигателем в разобранном виде; на фиг. 10 - схема подвески руля; на фиг. 11 - схема расположения аэродинамических и гидравлических сил и их моментов; на фиг. 12 и 13 - узел управления двигателя.

Гидроциклический двигатель содержит цилиндрический корпус 1, представляющий собой секцию напорного трубопровода оросительной установки, с входной и выходной полостями, рабочий орган 2, установленный между ними и выполненный в виде крыла, имеющего форму несимметрического аэродинамического профиля, со своей неподвижной осью 3, которая с двух концов закреплена с помощью кронштейна 4 на корпусе, с рулем 5. На неподвижную ось надета свободно вращающаяся ось 6, составляющая одно целое с рабочим органом, концы которой выведены за корпус и имеют возможность реверсивно вращаться в определенном диапазоне. На неподвижной оси нарезана цилиндрическая шестеренка 7, входящая в зацепление с шестеренкой 8, на одной оси с которой смонтирована шестеренка 9, установленная на подвижной оси. Толкатель 10 зубчатой линейкой соединен с шестеренкой 9 и при работе сжимает пружину 11 с подвижными опорами 12. При перемещении толкателя в определенное положение под действием ролика 13 коромысло-предохранитель 14 опускается, освобождая стержень 15, который зафиксирован между пятой 16 и рычагом руля.

Гидродвигатель работает следующим образом.

При подаче воды в напорный трубопровод, а значит, в полость корпуса 1, набегающий поток обтекает рабочий орган 2 в виде крыла, установленный ребром атаки перпендикулярно потоку. За счет свойства крыла при обтекании потоком рабочего органа возникает подъемная сила, суммарная величина которой перпендикулярна потоку. Точка ее приложения смещена в сторону ребра атаки. Поэтому относительно к неподвижной оси 3 возникает момент силы (Р_у х l), поворачивающий рабочий орган 2 с рулем 5. С увеличением угла атаки рабочего органа увеличивается угол поворота подвижной оси 6, в результате, находясь в зацеплении с шестеренкой 7 и 8 и установленной на одном валу шестеренкой 9, перемещают зубчатую линейку с толкателем 10, перемещаясь толкатель сжимает пружину 11 (при помощи подвижных опор 12). Когда угол атаки рабочего органа близок к критическому, ролик 13 опускает (по часовой стрелке) коромысло 14 под действием сжатой пружины 11, стержень 15 мгновенно перемещается вправо, отклоняя руль 5 вниз. Под действием момента, созданного рулем (гидродинамическими силами Р х l₁), рабочий орган возвращается в исходное положение в результате взаимодействия шестеренок 7,8,9 и зубьев толкателя 10, последний перемещается влево, сжимая пружину 11, а ролик 13 опускает коромысло 14 против часовой стрелки, мгновенно ось руля совпадает с осью рабочего органа.

Уменьшение гидравлического сопротивления внутри системы увеличивает возможность насосного агрегата и уменьшает расход электроэнергии.