ПЛАСТИНЧАТЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ПНЕВМОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к машиностроению. В частности - к пневмодвигателям, применяемым в транспортных средствах и для привода оборудования, где требуется высокая частота вращения приводного вала.
Известен пневматический роторный двигатель по патенту RU 2289023. Пневматический роторный двигатель содержит корпус с выхлопными отверстиями и ротор с радиальными лопатками и валом.
Известны также пластинчатые (лопастные) пневмодвигатели. Двигатели также содержат корпус с выхлопными отверстиями и ротор с радиальными лопатками и валом (http://www.trmeh.ru/katalog/4.pdf). Приведенные выше двигатели содержат ротор, вращающийся в одну сторону. Управление скоростью вращения ротора и крутящим моментом данных пневмодвигателей достигается регулированием подачи воздуха двумя методами - дросселированием потока воздуха, или регулирование давления воздуха. Оба метода конструктивно сложны в исполнении.
Несмотря на сложность, аналогичные пневмодвигатели начали применять в пневмомобилях (http://www.seti.ee/narva/modules/news/article.php7storyicH21932).
Известен также четырехтактный ДВС с качающимся поршнем двойного действия по патенту RU 223971, который по своим конструктивным признакам можно выбрать в качестве прототипа. Двигатель содержит корпус, в котором размещен качающийся поршень с одной пластиной, выполненный заодно со ступицей и полым валом. Недостаток конструкции состоит в сложности механической системы подачи рабочей среды в рабочую камеру. При этом рабочая среда поступает в рабочую камеру только лишь при совпадении впускного отверстия вращающегося пустотелого вала с отверстием втулки газораспределителя. Такая конструкция газораспределительной системы несовершенна, сложна в изготовлении, и не позволяет регулировать временной диапазон подачи рабочей среды в камеру сжатия и выпуска рабочей среды, что создает определенные трудности в подборе оптимального режима работы пневмодвигателя.
Техническая задача, решаемая при помощи предложенной полезной модели, заключается в расширении временного диапазона регулировки момента подачи и момента выпуска рабочей среды (в данном случае сжатого воздуха) в рабочую камеру, или из нее.
Техническая задача решается путем подачи сжатого воздуха в рабочую камеру и его выпуск через патрубок корпуса, используя электромагнитные пневмоклапаны, установленные на тройниках, закрученных в патрубок корпуса. Причем патрубки в данном случае являются и впускным и выпускным. При этом регулировка момента впуска и выпуска сжатого воздуха, а также управление скоростью вращения ротора и крутящим моментом вала двигателя осуществляется в широком диапазоне электронной системой управления, соединенной с катушками электромагнитных пневмоклапанов. Такая система имеет следующие преимущества:
- возможность просто и недорого регулировать скорость вращения и развиваемый приводом крутящий момент при помощи электронной системы управления
- лопастной пневмодвигатель может остановиться на неопределенное время при превышении нагрузки на вал.
- возможность работы на широком диапазоне скоростей;
- возможность автоматического повышения крутящего момента при увеличении нагрузки на валу (при сохранении постоянства мощности);
- минимальные эксплуатационные расходы благодаря простой конструкции, в результате которой минимизируются простои, связанные с обслуживанием или ремонтом;
- высокая надежность и небольшой износ, обусловленный малым количеством подвижных механических частей;
Устройство пластинчатого поворотного пневмодвигателя приведено на чертеже.
Пневмодвигатель содержит корпус 1 с рабочими камерами А и В, внутри которого размещен качающийся на валу 2 ротор 3 с пластиной 4. Корпус снабжен двумя патрубками 5, на которые накручены тройники 6. На каждом тройнике установлены впускные 7 и 8 и выпускные 9 и 10 электромагнитные пневмоклапаны. Пневмоклапаны управляют подачей и выпуском воздуха в рабочие камеры А и В через впускные 11 и 12 и выпускные 13 и 14 трубки. Обмотки катушек пневмоклапанов соединены с электронной системой управления.
Пластинчатый поворотный пневмодвигатель работает следующим образом:
В исходном состоянии пневмоклапаны 10 и 12 находятся в закрытом состоянии, а пневмоклапаны 7 и 9 в открытом состоянии. Во впускную трубку 11 подают сжатый воздух, который поступает в рабочую камеру А. Под давлением сжатого воздуха, ротор 3 с пластиной 4 вращаются с валом 2 по часовой стрелке, переходя из одного крайнего положения в другое. При этом воздух, находящийся в рабочей камере В через выпускную трубку 13 стравливается в атмосферу. После этого автоматически закрываются пневмоклапаны 9 и 7 и открываются пневмоклапаны 10 и 12, а сжатый воздух подается через впускную трубку 12 в рабочую камеру В. Вал начинает вращаться против часовой стрелки.