Гидравлический двигатель

 

Изобретение относится к энергетике. Гидравлический двигатель содержит снаряд (С) 1 с якорем 2. На С 1 установлен генератор (Г) 3 с редуктором (Р) 4, выходной вал (В) 5 которого снабжен маховиком 6 и подсоединен к В 7 Г 3. Два тягача (Т) 8, 9 снабжены поворотными щитами (Щ) 10 с В, закрепленными на каркасах 12 Т 8, 9. Последние соединены со С 1 двумя лентами 13 и 14 каждый. Барабаны (Б) 15 установлены на С 1 и кинематически связаны с Р 4, Б 16 на Т 8, 9. Б 15 и 16 вращаются в противоположные стороны В поворотных щитов установлены горизонтально. Щ 10 снабжены боковыми поплавками 17, каркасы 12 - поплавками 18 и глубинными балластами 19. В поворотных щитов снабжены фиксаторами и датчиками (Д) положения, Г 3 - органом управления. Каждый Т 8, 9 снабжен гидрораспределителем, гидроаккумулятором, гидродвигателями, гидронасосом, дополнительными Р и накопителем энергии. Последний выполнен в виде груза и Р с блоком переключения коэффициента редукции, выходным В и дополнительным Б. Груз соединен с дополнительным Б лентой, вал гидронасоса - с выходным В при помощи муфты одностороннего действия, валы гидродвигателей - с В поворотных щитов через дополнительный Р. Гидродвигатели и гидронасос связаны с гидроаккумулятором при помощи гидромагистралей через гидрораспределитель. Б 16 кинематически связаны с Р 30. С 1 снабжен пультом оператора, Д положения тягачей, подключенным к Р 4, и блоком управления. Последний связан при помощи передающего канала связи с фиксаторами, гидрораспределителями и блоком изменения коэффициента редукции, и приемного канала связи - с Д положения, пультом оператора и органом управления. С 1 и Т 8, 9 снабжены мачтами с опорными роликами, накопители - опорными роликами. При работе гидравлического двигателя увеличивается КПД за счет уменьшения сопротивления Щ 10 в нерабочем положении и повышается надежность за счет защищенности от проплывающих предметов и устранения возможности заклинивания Щ 10. 4 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1618286 А3(19) (II> (51)5 Р, 03 В 17/06, 13!12 («С ссср сСсс с с с

1 .;;:-.::;.:.;,.-. " -,.. с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕтЕНия

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4691796/25-29 (22) 18.05.89 (46) 30.12.90. Бюл. 1(-. 48 (75 ) Г.В. Иаскаев (53) 621. 224 (088. 8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

9 55801, кл. У 03 В )7/06, 1936. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к энерreтике..1идравлический двигатель содержит снаряд (С) 1 с якорем 2. На С установлен генератор (Г) 3 с редуктором (Р) 4, выходной вал (В) 5 которо го снабжен маховиком 6 и подсоединен

2 к 3 7 Г 3. Два тягача (T) 8, 9 снаб-жены поворотными щитами (Щ) 10 с В, закрепленными на каркасах 12 Т 8 и 9, Последние соединены со С 1 двумя лентами 13 и 14 каждый. Барабаны (Б) 15 установлены на С 1 и кинематически связаны с Р 4, Б 16 на Т 8 и 9.

Б 15 и 16 вращаются в противоположные стороны. В поворотных щитов установлены горизонтально. Щ 10 снабжены боковыми поплавками 17, каркасы 12— поплавками 18 и глубинными балластами 19. В поворотных щитов снабжены фиксаторами 20 и датчиками (Д) поло1 618286 жениями, Г 3 — органом управления.

Каждый Т 8 и 9 снабжен гидрораспределителем, гидро аккумулятором, гидродвигателями, гидронасосом, дополнительными P и накопителем энергии. Последний выполнен в виде груза и P с блоком переключения коэффициента редукции, выходным В и дополнительным Б.

Груз 29 соединен с дополнительным Б 10 лентой, вал гидронасоса 26 — с выходным В при помощи муфты одностороннего действия, валы гидродвигателей 25— с В поворотных щитов через дополнительный P. Гидродвигатели и гидроиа 15 сос связаны с гидроаккумулятором при помощи гидромагистралей через гидрораспределитель. Б 16 кинематически связаны с P 30. С 1 снабжен пультом

Изобретение относится к гидроэнер- 25 гетике и может быть использовано в гидравлических двигателях, преобразующих энергию свободного течения воды и энергию волн.

Целью изобретения является повы-. шение КПД и надежности гидравлического двигателя.

На фиг. 1 схематично показан предлагаемый гидравлический двигатель; на фиг. 2 — тягач, вид сбоку; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг.435 структурная схема системы управления гидравлическим двигателем, Гидравлический двигатель содержит снаряд 1 с якорем 2, установленный на снаряде 1 генератор 3 с редуктором 4, выходной вал 5 которого снабжен маховиком е и подсоединен к валу

7 генератора 3, два тягача 8 и 9, снабженные поворотнымй щитами 10 с . 45 валами 11, закрепленными на каркасах

12 тягачей 8 и 9 и соединенные со снарядом 1 двумя лентами 13 и 14 каждый, и барабаны 15 и 16 для намотки лент, два из которых установлены на снаряде 1 кинематически связаны с редуктором 4 генератора 3. Установленные на снаряде 1 барабаны 15 и 16 выполнены противоположного вращения, валы 11 поворотных щитов 10 установ- лены горизонтально, щиты 10,.снабжены i

55 боковыми поплавками 17, каркасы 12— поплавками 18 и глубинными балластами 19 валы 11 щитов 10 — фиксаторами оператора, Д положения тягачей, подключенным к P 4, и блоком управления.

Последний связан при помощи передающего канала связи с фиксаторами, гидрораспределителямн и блоком изменения коэффициента редукции, и приемного канала связи " с Д положения, пультом оператора и органом управления. С 1 и Т 8, 9 снабжены мачтами с опорными роликами, накопители — опорными роликами 45, При работе гидравлического двигателя увеличивается КПД за счет уменьшения сопротивления Щ 10 в нерабочем положении и повышается надежность за счет защищенности от проплывающих предметов и устранения возможности заклинивания Щ 10. 4 ил.

20 и датчиками 21 положения, генератор 3 — органом управления 22, каждый тягач 8 и 9 " гидрораспределителем 23, гидроаккумулятором 24, гидродвигателями 25 с валами (не показано), гидронасосом 26 с валом (не показано), дополнительными редукторами 27 и накопителем 28 энергии, выполненным в виде груза 29 и редуктора

30 с блоком 31 переключения коэффициента редукции, выходным валом 32 и дополнительным б араб аном 33, соединенным лентой 34 с грузом 29, причем вал гндронасоса 26 соединен с выходным валом 32 редуктора 30 при помощи муфты 35 одностороннего действия, валы гидродвигателей 25 — с валами 11 поворотных щитов 10 через дополнительные редукторы 27, а гидродвигатели 25 н гидронасос 26 связаны с гидроаккумулятором 24 при помощи гидромагистралей 36 через гидрораспределитель 23, два барабана 16 для намотки лент установлены на тягачах 8 и 9 и кинематически связаны с редукторами 30 накопителей 28 энергии, снаряд снабжен пультом 37 оператора, датчиком 38 положения тягачей,,подключенным к редуктору 4 генератора 3 и блоком 39 управления, связанным при помощи передающего канала связи и фиксаторами 20, гидрораспределителями 23 и блоком 31 переключения коэффициента редукции (и органом 22 управления генератора 3), а приемного канала связи — с датчика10 с лритормажинанием при подходе к фиксируемым позициям„в ко орых выдаются сигналы на срабатывание фиксаторон 20 положения щитов 10. В случае повышенных тр бонаний к стабильности энергетических показателей гидравлического двигателя, лри переменкой, прерывистой скоростной характеристике движения тягачей 8 и 9 генератор 3 может быть выполнен с гидропреобраэователем, имеющим сглаживающий гидроаккумулятор (не показано). Блок 39 управления в этом случае в соответст вии с данными от датчика 38 положения тягачей 8 и 9 обеспечивает стабильность давления рабочей жидкости, питающей гидродвигатель (не показано) приводящий генератор 3. С пульта 37 оператора. осуществляется принудительное упр авление гидравлическим двигателем, например может быть и-одана команда на однонременное поднятие щитов 10 обоих тягачей 8 и Э н верхнюю позицию, для чистки или перед транспортировкой снаряда 1 на новую позицию.

В случае сбоя цикла с полной разрядкой гидроаккумуляторов 24 тягачей 8 и 9 может быть подана команда на кла.— паны (не показано)внешнего подключения к гидроаккумуляторам 24 заряжающих источников давления (не показано), В зимнее время тягачи с зафикс :".5 161828 ми 21 и 38 положения, пультом 37 оператора и органом 22 управления гекратора 3. Снаряд 1 и тягачи 8 и 9 снабжены магнитами 40 и 41 с опорными роликами 43 и 44, накопители 28 энергии — опорными роликами 45. Ленты 14 закреплены одним концом на вершинах мачт 40, а другим концом через ролики 44 — на б ар аб анах 16. Ленты

13 одним концом закреплены на верхушках мачт 41, а другим — через ролики

43 на барабанах 15. Боковые поплавки

17 выполнены в форме круга с размещенным валом 11 в его центре. Ленты 34 накопителей 28 опираются на ролики

45.

Гидравлический двигатель работает следукщим образом.

Тягачи 8 и 9 поочередно увлекаясь 20 течением, работают н противофазе. Ко гда один из них с опущенными щитами 10, увлекаемый течением, удаляется от снаряда 1, то другой с поднятыми щитами

10 подтягивается к снаряду 1. В 25 крайних позициях производится одновременное противофазное изменение по.ложения щитов 10 тягачей 8 и 9. Щиты 10 поворачиваются в сторону направления течения, что облегчает их вывод 30 на поверхность и н рабочее положение.

Редуктор 4 поочередно приводится от валов барабанов 15 и через муфту одностороннего действия (не показано) обеспечивает вращение выходного вала

7 с маховиком 6 в одну сторону. Глубинные балласты 18 заполняются водой в соответствии с глубиной реки ка участке движения тяга ей 8 и 9 и обеспечивают соответствующую глубину погружения щитов 10 в поток. Редуктор

30 накопителей 28 энергии поворота щитов 10 приводится от барабана 33, от которого сматывается лента 14 но время оттягивания тягачей 8 и 9 тече45 нием от снаряда !. Через муфту 36 одностороннего вращения вращение передается валу гидронасоса 26. Таким образом накопление энергии происходит только при удалении тягачей 8 и 9 от снаряда l. Наметка ленты 14 на барабан 33 производится при обратном ходе тягачей 8 и 9 за счет энергии опускающегося груза 29 накопителя 28. При оттягивании тягачей 8 и 9 потоком от снаряда 1, гидронасос 26 создает запас рабочей жидкости под давлением н гидроаккумуляторе 24. Запас энергии в

; гидроаккумуляторе 24 обеспечивает

6 6 проведение как минимум одного цикла с выходом щитов !О иа поверхность и последукщим выводом их в рабочее положение. 1идрореспределитель 23 осуществляет в соответствукщие моменты циркуляцию рабочей жидкости между гидро аккумулятором 24 и гидродвигателями

25 привода валов 11 щитов 10, поворачивающих щиты 10 в одном направлении, совпадающем с направлением потока воды как при выводе щитов 10 на поверхность на время обратного хода тягачей 8 и 9, так и при переводе щитов

10 в рабочее положение ка время рабочего хода тягачей 8 и 9. Блок 39 управления получая информацию от датчика 38 положения тягачей 8 и 9, подключенного к редуктору 4, управляет блоком 31 переключения коэффициента редукции редуктора 30. Благодаря этому, осуществляется дифференцированный отбор мощности для поворота щитов 10 н зависимости от силы течения и степени погружения щитов 10 в поток. Блок

39 управления, управляя гидрораспределителем 23 производит поворот щитов

1618286 рованными в верхнем положении щитами

10 и пустыми глубинными балластами

19 разворачиваются вдоль течения и устанавливаются у берега за корпусои снаряда 1. Для повышения эффективности использования двигателя русло реки в районе установки может быть заужено и углублено. В предлагаемом гидравлическом двигателе за счет полного10 вывода щитов 10 из воды, при обратном ходе тягачей 8 и 9 потери энергии на возвратное движение тягачей сведены до минимума. Благодаря наличию промежутка между валами 11 щитов 1О и вод- 15 ной поверхностью обеспечивается повышенная защищенность тягачей от проппывающих предметов и водорослей. Кроме того, поворот щитов 10 в одном направлении дает возможность протал- 20 кивания застрявших предметов, что также повышает н,щежность работы гидравлического двигателя. Раздельный нежесткий гидропривод щитов 10 позвоб ляет сохранять работоспособность тяга-25 чей 8 и 9 при заклинивании отдельных щитов 10.

Предлагаемый гидравлический двигатель имеет высокую единичную мощность, не требует водохранилищ и может быть 30 установлен на любом участке реки, непосредственно около потребителя при минимальной длине линий электропере, дачи. На снаряде 1 могут осуществляться энергоемкие технологические процес-.

1 сы. 1идравлический двигатель может быть использован и для преобразования энергии волн.

Формула из о бр нт е ния40

1идравлический двигатель, содержащий снаряд с я%орем, установленный на снарядке генератор с редуктором,. выходной вал которого снабжен маховиком 45 и подсоединен к валу генератора, два тягача, снабженные поворотными щитами с валами, закрепленными на каркасах тягачей и соединенные со снарядом двумя лентами каждый, и барабаны 50 для намотки лент, два из которых установлены на снаряде и кинематичес ки связ аны с редуктором генер атора, отличающийсятем,что,с целью повышения КПД и надежности, установленные на снаряде барабаны выполнены противоположного вращения, валы поворотных щитов установлены горизонтапьно, щиты снабжены боковыми поплавками, каркасы — поплавками и глубинными балластами, снаряд и тягачи — мачтами с опорными роликами, причем барабаны снарядов соединены лент ами, проходящими чер ез опорные ролики мачт снарядов, с мачтами тягачей, валы щитов снабжены фиксаторами и датчиками положения, генератор - органом управления, каждый тягач — гидрораспределителем, гидроаккумулятором, гидродвигателями с валами, гидронасосом с валом, дополнительными редуктор ами и накопителем энергии, выполненным в виде груза и редуктора с блоком переключения коэффициента редукции, выходным валом и дополнительным барабаном, соединенным лентой с грузом, причем вал гидронасоса соединен с выходным валом редуктора накопителя при помощи муфты одностороннего действия, валы гидродвигателей — с валами поворотных щитов через дополнительные редукторы, а гидродвигатели и гидронасос связаны с гидроаккумулятором при помощи гидромагистралей через гидрораспределитель, два барабана для намотки лент установлены на тягачах и кинематически связаны с редукторами накопителей энергии и соединены лентами, проходящими через опорные ролики мачт тягачей, с мачтами снарядов, снарядснабжен пультом оператора, датчиком положения тягачей, подключенным к редуктору генератора, и блоком управления, связанным при помощи передающего канала связи с фиксаторами, гидрораспределителями, блоком переключения коэффициента редукции и органом управления генератора, и при" емного канала связи - с датчиками положения щитов и тягачей, пультом оператора и: органом управления генератора и с гидрораспределителями.

1618286! 618286

Составитель В.Орехов

Техред Л.Олийнык Корректор С. 01евкун

Редактор Ю. Середа

Заказ 4131

Тир аж 358

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303ç, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101