RU2023204C1

RU2023204C1 - Electrohydraulic gear machine

Info

Publication number: RU2023204C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иосифович Зайончковский; Эдуард Владимирович Фоменко
Original assignee: Киевский институт инженеров гражданской авиации
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: gear machine has hermetic housing with inlet and outlet passages and pair of gear wheels which are thrown into tight engagement, electrodes mounted on the housing which ensure impulsing electric discharges in the section where disengagement of teeth is started. Electrodes are made of conducting material, for example, of tungsten alloy. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к роторным машинам объемного вытеснения и может быть использовано в качестве двигателя (например, приводного на транспортном средстве) или насоса для подачи жидкости. The invention relates to rotary volume displacement machines and can be used as an engine (for example, driven on a vehicle) or a pump for supplying liquid.

Известны роторные машины объемного вытеснения для преобразования энергии механического движения в энергию сжатой текучей среды, и наоборот. Known rotary displacement machines for converting the energy of mechanical motion into the energy of a compressed fluid, and vice versa.

Недостатком этих устройств является их зависимость от внешнего источника механической энергии: сжатой текучей среды или приводного движения. The disadvantage of these devices is their dependence on an external source of mechanical energy: compressed fluid or drive movement.

Известно устройство, в котором устранена зависимость от внешнего источника механической энергии. Шестеренный двигатель внутреннего сгорания содержит герметичный корпус с впускным и выпускным каналами, а также пару зубчатых колес, находящихся в герметичном зацеплении. Сгорание топлива происходит непосредственно на участке выходящих из зацепления зубчатых колес, которые расходятся под действием образующегося давления. Данное устройство принято за прототип. A device is known in which the dependence on an external source of mechanical energy is eliminated. Gear internal combustion engine contains a sealed housing with inlet and outlet channels, as well as a pair of gears that are in tight engagement. The combustion of fuel occurs directly in the area of the outgoing gears of the gears, which diverge under the action of the generated pressure. This device is taken as a prototype.

Недостатком устройства по прототипу является необходимость использования высокоэнергетического топлива в качестве рабочего тела. The disadvantage of the prototype device is the need to use high-energy fuel as a working fluid.

Целью изобретения является повышение экономичности шестеренного двигателя внутреннего сгорания и обеспечение его экологической безвредности при работе. The aim of the invention is to increase the efficiency of the gear internal combustion engine and ensure its environmental safety during operation.

Сущность изобретения заключается в том, что шестеренный двигатель внутреннего сгорания, содержащий герметичный корпус с впускным и выпускным каналами и пару зубчатых колес, находящихся в герметичном зацеплении, содержит дополнительно установленные на корпусе электроды, обеспечивающие импульсные электрические разряды на участке начала выхода зубьев из зацепления. The essence of the invention lies in the fact that the gear internal combustion engine comprising a sealed housing with inlet and outlet channels and a pair of gears in a sealed mesh, further comprises electrodes mounted on the housing, providing pulsed electrical discharges at the site where the teeth start to mesh.

Электроды, обеспечивающие импульсные электрические разряды, среди устройств-аналогов и в прототипе не обнаружены, но известны в других технических решениях. Однако в изобретении импульсные электрические разряды предлагаются для получения вращательного механического движения, а то время как в известных технических решениях такие разряды применяются для получения только поступательного механического движения. В отличие от них применение импульсных электрических разрядов в роторной машине объемного вытеснения позволяет получать вращательное механическое движение без использования промежуточных звеньев. Следовательно, отличительный признак, содержащийся в предлагаемом изобретении, соответствует критериям "существенные отличия" и "положительный эффект". Electrodes providing pulsed electrical discharges were not found among analog devices and in the prototype, but are known in other technical solutions. However, in the invention, pulsed electrical discharges are proposed to produce rotational mechanical motion, while in known technical solutions such discharges are used to produce only translational mechanical motion. In contrast, the use of pulsed electric discharges in a rotary volume displacement machine makes it possible to obtain rotational mechanical motion without the use of intermediate links. Therefore, the distinguishing feature contained in the present invention meets the criteria of "significant differences" and "positive effect".

На фиг. 1 показана электрогидравлическая шестеренная машина, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows an electro-hydraulic gear machine, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Машина состоит из герметичного корпуса 1, впускного 2 и выпускного 3 каналов, зубчатых колес 4, находящихся в герметичном зацеплении, электродов 5, установленных в обеих стенках корпуса 1 на участке начала выхода зубьев из зацепления, и изоляторов 6, отделяющих электроды 5 от контакта с корпусом 1. Электроды выполнены из электропроводного материала, например из вольфрамового сплава. The machine consists of a sealed housing 1, inlet 2 and exhaust 3 channels, gears 4 in a tight engagement, electrodes 5 installed in both walls of the housing 1 at the site where the teeth start to mesh, and insulators 6 separating the electrodes 5 from the contact with case 1. The electrodes are made of electrically conductive material, such as tungsten alloy.

Цикл работы электрогидравлической шестеренной машины происходит следующим образом. Корпус 1 заполняется любой ионопроводящей жидкостью, например, водой. При подаче на электроды 5 импульсного электрического разряда вокруг межэлектродного промежутка за счет электрогидравлического удара возникает зона высокого давления. Жидкость передает импульс давления на корпус 1 и зубья колес 4, которые при этом начинают вращаться, обеспечивая расширение частично запертого внутри них объема жидкости. Жидкость, получив ускорение от расширяющейся с большой скоростью зоны разряда, перемещается от нее во все стороны, образуя на месте разряда кавитационную полость. Затем кавитационная полость также с большой скоростью смыкается, вызывая всасывание новой порции жидкости из резервуара (не показан) во впускной канал 2. Часть жидкости вместе с образовавшимися при разряде газами, заполняя впадины между свободными от зацепления зубьями вращающихся колес 4, увлекается в выпускной канал 3. Описанный единичный цикл работы электрогидравлической шестеренной машины может повторяться неограниченное число раз в соответствии с частотой следования импульсных электрических разрядов. Таким образом происходит преобразование энергии импульсных электрических разрядов в энергию механического движения (вращение зубчатых колес) и энергию сжатой текучей среды (подача ионопроводящей жидкости). The cycle of the electro-hydraulic gear machine is as follows. The housing 1 is filled with any ion-conducting liquid, for example, water. When applying to the electrodes 5 a pulsed electric discharge around the interelectrode gap due to electro-hydraulic shock, a high pressure zone arises. The liquid transmits a pressure impulse to the housing 1 and the teeth of the wheels 4, which at the same time begin to rotate, providing the expansion of the partially closed volume of liquid inside them. The liquid, having received acceleration from the discharge zone expanding at high speed, moves from it in all directions, forming a cavitation cavity at the place of the discharge. Then the cavitation cavity also closes at high speed, causing the suction of a new portion of the liquid from the reservoir (not shown) into the inlet channel 2. Part of the liquid, together with the gases formed during the discharge, filling the cavities between the teeth of the rotating wheels free from engagement, is entrained in the exhaust channel 3 The described single operation cycle of the electro-hydraulic gear machine can be repeated an unlimited number of times in accordance with the repetition rate of pulsed electrical discharges. Thus, the energy of pulsed electric discharges is converted into energy of mechanical motion (rotation of gears) and energy of compressed fluid (supply of ion-conducting fluid).

Электрогидравлическая шестеренная машина обладает экономичностью (за счет использования в качестве рабочего тела не высокоэнергетического топлива, а любой ионопроводящей жидкости, например воды), а также экологической безвредностью при работе (за счет отсутствия вредных выбросов, неизбежных при работе двигателей внутреннего сгорания). The electro-hydraulic gear machine is economical (due to the use of not high-energy fuel as any working fluid, but any ion-conducting liquid, such as water), as well as environmental safety during operation (due to the absence of harmful emissions that are unavoidable during operation of internal combustion engines).

Claims

ELECTROHYDRAULIC GEAR MACHINE, containing a sealed housing with inlet and outlet channels and a pair of gears in a tight engagement, characterized in that, in order to increase efficiency and ensure environmental safety during operation, it contains electrodes mounted on the housing that provide pulsed electrical discharges in the area teeth out of gearing.