Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію

Номер патенту: 122287

Опубліковано: 26.12.2017

Автор: Коврига Олександр Олексійович

Є ще 5 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію, що містить закріплений на станині пустотілий тороїдальний блок поршня, виконаний з двох з'єднаних між собою частин, кільцеподібний поршень, розташований усередині пустотілого тороїдального блока поршня, який спирається на втулки, робочі камери, розташовані між внутрішньою поверхнею пустотілого тороїдального блока поршня і кільцеподібним поршнем, маховик, розташований над пустотілим тороїдальним блоком поршня, зовнішні магніти, закріплені на маховику і внутрішні магніти, закріплені на кільцеподібному поршні, при цьому в кільцеподібному поршні виконані канавки, в кожній з яких розташовані по два з'єднаних між собою компресійних півкільця, а у втулках виконані канали підведення і відведення газу, при цьому в місці з'єднання компресійних півкілець установлена розтискувальна пружина.

2. Механізм за п. 1, який відрізняється тим, що кожне компресійне півкільце виконано таким чином, що один кінець його має шип, а інший кінець - паз.

Текст

Реферат: Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію містить закріплений на станині пустотілий тороїдальний блок поршня, виконаний з двох з'єднаних між собою частин, кільцеподібний поршень, розташований усередині пустотілого тороїдального блока поршня, який спирається на втулки, робочі камери, розташовані між внутрішньою поверхнею пустотілого тороїдального блока поршня і кільцеподібним поршнем, маховик, розташований над пустотілим тороїдальним блоком поршня, зовнішні магніти, закріплені на маховику і внутрішні магніти, закріплені на кільцеподібному поршні, при цьому в кільцеподібному поршні виконані канавки, в кожній з яких розташовані по два з'єднаних між собою компресійних півкільця, а у втулках виконані канали підведення і відведення газу, при цьому в місці з'єднання компресійних півкілець установлена розтискувальна пружина. UA 122287 U (54) МЕХАНІЗМ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ СТИСНУТИХ ГАЗІВ В МЕХАНІЧНУ ЕНЕРГІЮ UA 122287 U UA 122287 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, конкретно до механізму для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію, який може використовуватися як компресор, так і як двигун. Відомо механізм для перекачування рідини і газу, що містить корпус з каналами впуску і випуску робочого середовища, ротор із перепускним каналом, установлений в корпусі співвісно, камеру усмоктування-стиску, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена щодо осі ротора, і роздільну пластину, яка установлена в пазу вала з можливістю зворотно-поступального руху і яка шарнірно прикріплена до внутрішньої поверхні ротора. В корпусі виконано кільцевий канал довжиною від впускного до випускного каналу, сполучений із перепускним каналом ротора, а випускний канал з'єднано з кільцевим каналом і розташовано перед лінією зіткнення ротора і вала по ходу обертання (див. патент України на винахід № 62292). Відомо ротаційний компресор за патентом України № 913. Ротаційний компресор містить корпус з впускним і випускним патрубками, профільовані ротори, установлені на паралельних валах з утворенням в корпусі робочих камер, і розміщений у впускному патрубку розділовий елемент. Розділовий елемент виконаний у вигляді усіченого еліпсоїда, площина перерізу якого звернена в сторону роторів і збігається з площиною, що проходить через внутрішню кромку впускного патрубка, при цьому площина перерізу відстоїть від великої осі еліпсоїда на величину h, яка визначається з наступного співвідношення: h=0,1AB, де h - відстань від площини перерізу еліпсоїда до його великої осі. АВ - велика вісь еліпсоїда. Відомо також роторний шарнірно-пластинчатий механізм виконаний у двох варіантах (див. патент України на винахід № 46680). В першому варіанті роторний шарнірно-пластинчатий механізм містить корпус, впускний і випускний канали, ротор, установлений в корпусі співвісно, робочу камеру, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена відносно осі ротора, а також розподілювальну пластину, установлену в пазу вала з можливістю зворотнопоступального руху і шарнірно закріплену на роторі. Впускний і випускний канали виконані в тілі вала і з'єднані з робочою камерою уздовж паза розподілювальної пластини і розташовані по різні сторони паза напроти шарніра. Роторний шарнірно-пластинчатий механізм за другим варіантом містить корпус, в тілі якого виконаний випускний канал, ротор, в тілі якого виконаний перепускний канал, при цьому ротор установлений в корпусі співвісно, впускний канал, робочу камеру, утворену внутрішньою поверхнею ротора і зовнішньою поверхнею вала, вісь якого зміщена відносно осі ротора, а також розподілювальну пластину, установлену в пазу вала з можливістю зворотнопоступального руху і шарнірно закріплену на роторі. Механізм забезпечено додатковим перепускним каналом, виконаним в тілі корпусу, а впускний канал виконано в тілі вала, причому впускний канал з'єднаний з робочою камерою і розташований напроти перепускного каналу в тілі ротора, крім того перепускний канал в тілі ротора і впускний канал розташовані з протилежних сторін розподілювальної пластини. В Інтернеті викладено механізм, який припускається використовувати як двигун або компресор, що представляє собою роз'ємну порожнину тороїдальной форми, в якій знаходиться диск (ротор), діаметр якого дорівнює найбільшому діаметру тора, а його товщина дорівнює половині найменшого діаметра тора. Диск розташований як би по діагоналі щодо проекції тора "вид з боку". У діаметрально протилежних відносно один одного виїмках диска знаходяться два тіла, що виконують функції поршнів, що переміщаються при обертанні диска усередині тора подібно до поршня в циліндрі. Від центральної частини в тілі диска до кожної виїмці розташовуються по два канали, що закінчуються вікнами близько поршнів. Якщо використовувати цей механізм як Д.В.З., то по даних каналах здійснюється подача і відведення газоподібної робочої речовини. Даний механізм пропонується використовувати також в конструкції пилососа для створення вакууму (див. https://crowd.nami.ru/ideas/dvigateli/ toroidalnyy_mekhanizm/?sphrase_id=176&PAGEN_2=2). Однак, описана конструкція - це не конкретне технічне рішення одної із задач, а ідея використання порожнини тороїдальної форми. Тому, як перераховані вище технічні рішення так і викладена в інтернеті ідея не можуть бути вибрані як прототип через те, що механізми за патентами №№ 913, 46680, 62292 та інші відомі механізми аналогічного призначення вирішують задачу конструктивно іншим принципом, а пропозиція, викладена в Інтернеті взагалі задачу не вирішує і по суті є ідеєю. 1 UA 122287 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу корисної моделі поставлена задача створити принципово нову конструкцію механізму для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію, яка забезпечить підвищення ефективності (за рахунок відсутності зворотно поступального руху і збільшення оборотів та зменшення тертьових деталей), спрощення за рахунок зменшення кількості деталей, зменшення габаритів і ваги механізму. Крім цього при використанні механізму, що заявляється, як двигуна, виникає можливість використовувати тиск газу повторно. Поставлена задача вирішена в механізмі для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію, що містить закріплений на станині пустотілий тороїдальний блок поршня, виконаний з двох з'єднаних між собою частин, кільцеподібний поршень, розташований усередині пустотілого тороїдального блока поршня, який спирається на втулки, робочі камери, розташовані між внутрішньою поверхнею пустотілого тороїдального блока поршня і кільцеподібним поршнем, маховик, розташований над пустотілим тороїдальним блоком поршня, зовнішні магніти, які закріплені на маховику і внутрішні магніти, закріплені на кільцеподібному поршні, при цьому в кільцеподібному поршні виконані канавки, в кожній з яких розташовані по два з'єднаних між собою компресійних півкільця, а у втулках виконані канали підведення і відведення газу, при цьому в місці з'єднання компресійних півкілець установлена розтискувальна пружина. Крім цього кожне компресійне півкільце виконано таким чином, що один кінець його має шип, а інший - паз. Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію зображений на кресленнях, де: Фіг. 1 - вид механізму в поперечному перерізі; Фіг. 2 - вид механізму в поздовжньому перерізі; Фіг. 3 - вид механізму з штуцером подачі масла; Фіг. 4 - вид механізму в поздовжньому перерізі: компресійні півкільця знаходяться в стисненому і розтиснутому положенні; Фіг. 5 - вид "В" на фігурі 4; Фіг. 6 - вид компресійних півкілець; Фіг. 7 - вид механізму з патрубком підведення стиснутих газів; Фіг. 8 - вид механізму з патрубком відведення газів; Фіг. 9 - вид канавки з компресійними півкільцями і розтискувальною пружиною; Фіг. 10 - схема використання механізму як двигуна. Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію містить станину 1, на якій закріплений пустотілий тороїдальний блок поршня 2. Пустотілий тороїдальний блок поршня 2 складається з двох частин: нижньої 3 і верхньої 4, з'єднаних між собою з'єднувальним елементом 5. Усередині пустотілого тороїдального блока поршня 2 розташований кільцеподібний поршень 6, що спирається на три втулки 7. У кільцеподібному поршні 6 по його окружності виконані шість канавок 8 (Фіг. 9б), в яких розташовані компресійні півкільця 9 (Фіг. 5, вид В, Фіг. 9а). У кожній канавці 8 розташовані два компресійні півкільця 9, а всього компресійних півкілець 9 дванадцять штук. Кожне компресійне півкільце 9 виконано таким чином, що один кінець його має форму шипа 10 (Фіг. 6, вид Б), а другий кінець має форму паза 11 (Фіг. 6, вид А). Компресійні півкільця 9 установлені в канавці 8 таким чином, що шип 10 одного компресійного півкільця 9 входить в паз 11 іншого компресійного півкільця 9. У місцях з'єднання компресійних півкілець 9 розташована пружина 12, яка розтискає компресійні півкільця 9. У втулках 7 виконані канали підведення 13 (Фіг. 7), канали для відведення газу 14 (Фіг. 8), штуцер подачі масла 15 (Фіг. 3). Над пустотілим тороїдальним блоком поршня 2 на маховику 19 розташовані зовнішні магніти 16. Усередині пустотілого тороїдального блока поршня 2 на кільцеподібному поршні 6 розташовані внутрішні магніти 17. Для забезпечення обертання маховика 19, між маховиком 19 і пустотілим тороїдальним блоком поршня 2, установлений підшипник 18. Між пустотілим тороїдальним блоком поршня 2 і кільцевим поршнем 6 розміщені робочі камери 20 (три камери). Для ілюстрації роботи механізму в режимі двигуна на Фіг. 10 показані резервуар подачі стиснутих газів 21, резервуар відведення газів 22, перевідний клапан 23 і механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію 24. Механізм, що заявляється, може працювати в 2 режимах: 1 - як компресор; 2 - як двигун. Робота механізму як компресора. 2 UA 122287 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Маховик 19, отримуючи від зовнішнього приводу обертальний рух, передає його за допомогою збалансованих зовнішніх 16 і внутрішніх 17 магнітів кільцеподібному поршню 6, який знаходиться усередині пустотілого тороїдального блока поршня 2. Кільцеподібний поршень 6 утримується в певному положенні за допомогою втулок 7. Втулки 7, утримуючи кільцеподібний поршень 6 в певному положенні, створюють між пустотілим тороїдальним блоком поршня 2 і кільцеподібним поршнем 6 простір - робочі камери 20. На кільцеподібному поршні 6 нарізані шість канавок 8, в які вставлено дванадцять компресійних півкілець 9. При проходженні втулок 7 компресійні півкільця 9 стискаються, після проходження втулок 7 - розтискаються під впливом пружини 12, виконуючи функцію кругових лопатей. На кожному з компресійних півкілець 9 для створення герметичності є з одного боку шип 10 з іншого боку паз 11, що дозволяє не втрачати герметичність при зміні діаметра компресійних півкілець 9. При обертанні кільцеподібного поршня 6 компресійні півкільця 9 затягують гази через канали підведення газу 13 і виштовхують їх через канали відведення газу 14. Використання механізму як двигуна Стиснуті гази з резервуара подачі 21 (Фіг. 10) через канали підведення газів (Фіг. 7) 13, які знаходяться у втулках 7 надходять в робочі камери 20. У робочих камерах 20 гази тиснуть на кругові лопаті. Кругові лопаті - розтиснуті компресійні півкільця 9, які розтискаються за рахунок роботи пружини 12. Компресійні півкільця 9 знаходяться в канавках 8. Кожне з компресійних півкілець 9 має з одного боку шип 10, з іншого боку паз 11. Така конструкція дозволяє змінювати діаметр, не втрачаючи герметичності. Канавки 8 (шість канавок) нарізані в кільцеподібному поршні 6, який має форму повнотілого тора. Кільцеподібний поршень 6 знаходиться усередині пустотілого тороїдального блока поршня 2, який має форму порожнистого тора. Циліндричний поршень 6 утримується в певному положенні втулками 7. За рахунок втулок 7 між кільцеподібним поршнем 6 і пустотілим тороїдальним блоком поршня 2 створюється робоча камера 20. Гази, пройшовши через робочі камери 20, штовхають розкриті компресійні півкільця 9 і виходять через канали для відведення газів 14, що знаходяться у втулках 7, змушуючи кільцеподібний поршень 6 обертатися усередині пустотілого тороїдального блока поршня 2. При проходженні втулок 7 компресійні півкільця 9 стискаються і ховаються в канавках 8. Пройшовши втулки 7 компресійні півкільця 9 розтискаються за рахунок роботи пружини 12. Усередині кільцеподібного поршня 6 знаходяться внутрішні магніти 17, на маховику 19 знаходяться зовнішні магніти 16. Внутрішні магніти 17 і зовнішні магніти 16 збалансовані між собою. Гази, надходячи через канали підведення газів 13, які знаходяться у втулках 7 і проходячи через робочі камери 20, штовхають розкриті компресійні півкільця 9, виходять через канали відведення газу 14 і надходять в резервуар відведення газів 22 (Фіг. 10). При створенні певного тиску в резервуарі відведення газів 22 спрацьовує перевідний клапан 23, який перекриває резервуар подачі стиснутих газів 21 і направляє гази з резервуара відведення газів 22 до каналів підведення газів 13 механізму для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію 24, дозволяючи використовувати тиск повторно, після чого гази викидаються в атмосферу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію, що містить закріплений на станині пустотілий тороїдальний блок поршня, виконаний з двох з'єднаних між собою частин, кільцеподібний поршень, розташований усередині пустотілого тороїдального блока поршня, який спирається на втулки, робочі камери, розташовані між внутрішньою поверхнею пустотілого тороїдального блока поршня і кільцеподібним поршнем, маховик, розташований над пустотілим тороїдальним блоком поршня, зовнішні магніти, закріплені на маховику і внутрішні магніти, закріплені на кільцеподібному поршні, при цьому в кільцеподібному поршні виконані канавки, в кожній з яких розташовані по два з'єднаних між собою компресійних півкільця, а у втулках виконані канали підведення і відведення газу, при цьому в місці з'єднання компресійних півкілець установлена розтискувальна пружина. 2. Механізм за п. 1, який відрізняється тим, що кожне компресійне півкільце виконано таким чином, що один кінець його має шип, а інший кінець - паз. 3 UA 122287 U 4 UA 122287 U 5 UA 122287 U 6 UA 122287 U 7 UA 122287 U 8 UA 122287 U 9 UA 122287 U 10 UA 122287 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F02B 55/00

Мітки: газів, енергію, стиснутих, енергії, перетворення, механічну, механізм

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/13-122287-mekhanizm-dlya-peretvorennya-energi-stisnutikh-gaziv-v-mekhanichnu-energiyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Механізм для перетворення енергії стиснутих газів в механічну енергію</a>

Подібні патенти