ШЕСТЕРЕННАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 1996 года по МПК F04C2/04 

Изобретение относится к объемным гидромашинам и может быть применено в гидравлических системах тракторов, экскаваторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машин.

Известна шестеренная гидромашина, в которой во взаимопересекающихся расточках корпуса расположены шестерни с цапфами, установленными в подшипниках скольжения как корпуса, так и крышки, закрывающей корпус. К торцам шестерен примыкают компенсаторы торцовых зазоров с эластичными манжетами и защитными элементами со стороны их нерабочих поверхностей (заявка ФРГ N 3838658, кл. F 04 C 2/04, 1989).

В такой гидромашине корпус выполнен с дном, в котором имеются подшипники скольжения под цапфы шестерен, расположенных по одну сторону от их торцов, а цапфы, расположенные по другую сторону, установлены в подшипниках крышки. В связи с этим при работе гидромашины корпус деформируется неравномерно, со стороны крышки больше, чем со стороны дна, ухудшаются условия работы подшипников и гидромашины.

Известны шестеренные гидромашины, у которых для уменьшения деформаций крышка выполнена из более жесткого металла, чем корпус, например корпус из алюминиевого сплава, а крышка из чугуна (проспект фирмы "BOSCH" Kenngroben nach VDI 3279, Zahnradpumpen Bauart Baugrobe G Von Bosch, 1980, разд. 1, с. 2).

Однако в такой конструкции отрицательную роль играет другой фактор разница в температурных коэффициентах объемного расширения материалов корпуса и крышки, что также приводит к ухудшению работы подшипников и снижению надежности работы гидромашины.

В основу изобретения положена техническая задача создания шестеренной гидромашины, которая имела бы средства, способствующие устранению описанного выше влияния разницы температурных коэффициентов объемного расширения материалов корпуса и крышки на условия работы подшипников скольжения и повышению надежности в работе.

Эта техническая задача решается тем, что в шестеренной гидромашине, содержащей ведущую и ведомую шестерни, размещенные во взаимопересекающихся расточках корпуса и своими цапфами установленные в подшипниках скольжения как корпуса, так и крышки, закрывающей корпус, причем материал крышки имеет меньший температурный коэффициент объемного расширения чем корпус, согласно изобретению расстояние между осями подшипников скольжения крышки выполнено большим расстояния между осями подшипников скольжения корпуса на разницу приращений линейных расширений корпуса и крышки вдоль плоскости, проходящей через оси подшипников скольжения. Этим самым при выходе гидромашины на рабочий режим при температуре рабочей жидкости, которая устанавливается при этом, межосевое расстояние между подшипниками скольжения корпуса и крышки выравнивается, что способствует улучшению условий их работы и повышает надежность работы гидромашины.

На фиг.1 изображена гидромашина, продольный разрез, по осям шестерен; на фиг.2 то же, в рабочем состоянии.

Шестеренная гидромашина содержит ведущую 1 и ведомую 2 шестерни, выполненные совместно с цапфами 3 и 4. Ведущая шестерня 1 имеет приводной вал 5, уплотненный манжетой 6. Шестерни 1 и 2 размещены во взаимопересекающихся расточках корпуса 7 и своими цапфами 3 и 4 установлены с одной стороны от торцов шестерен в подшипниках 8 и 9 скольжения корпуса 7, а с другой стороны в подшипниках 10 и 11, выполненных в крышке 12, закрывающей корпус 7 при помощи болтов 13. С обеих сторон к торцам шестерен 1 и 2 примыкают компенсаторы 14 и 15 торцовых зазоров, с уплотнительными элементами 16, которые ограничивают компенсационные камеры на тыльных сторонах компенсаторов. Корпус 7 обычно изготавливается из алюминиевого сплава, выдерживающего большую нагрузку на растяжение и имеющего больший температурный коэффициент объемного расширения, чем крышка 12, изготавливаемая из более жесткого черного металла, например чугуна, имеющего меньший температурный коэффициент объемного расширения, чем корпус 7.

Расстояние L между осями подшипников 10 и 11 скольжения крышки 12 выполнено большим, чем аналогичное расстояние е между осями подшипников 8 и 9 скольжения корпуса 7 на разницу приращений линейных расширений корпуса и крышки вдоль плоскости, проходящей через оси подшипников скольжения.

Шестеренная гидромашина в режиме насоса работает следующим образом.

При приведении во вращение шестерен 1 и 2 посредством приводного вала 5 во впадинах, выходящих из зацепления, образуется вакуум, вследствие чего рабочая жидкость поступает во входной канал (не показан) и вытесняется входящими в зацеплении зубьями в выходной канал (не показан).

В процессе прогревания рабочей жидкости в гидросистеме, где работает насос, до рабочей температуры корпус 7 вдоль плоскости, проходящей через оси подшипников скольжения, линейно расширяется больше, чем крышка 12.

За счет того, что расстояние L между осями подшипников 10 и 11 скольжения крышки 12 выполнено большим, чем аналогичное расстояние l в корпусе на разницу приращений линейных расширений корпуса и крышки, претерпеваемых ими от исходной до рабочей температуры жидкости, в рабочем режиме гидромашины эти расстояния становятся равными, что улучшает условия работы подшипников скольжения и повышает надежность работы гидромашины.

Сущность изобретения: подшипники скольжения установлены в корпусе и крышке. Во взаимопересекающихся расточках корпуса размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленные в подшипниках скольжения корпуса и крышки. Материал крышки имеет меньший температурный коэффициент объемного расширения, чем материал корпуса. Расстояние между осями подшипников крышки выполнено большим расстояния между осями подшипников корпуса на разницу приращений линейных расширений корпуса и крышки вдоль плоскости, проходящей через оси подшипников. 2 ил.

ШЕСТЕРЕННАЯ ГИДРОМАШИНА, содержащая корпус с крышкой, подшипники скольжения, установленные в них, во взаимопересекающих расточках корпуса размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения как корпуса, так и крышки, причем материал крышки имеет меньший температурный коэффициент объемного расширения, чем материал корпуса, отличающаяся тем, что расстояние между осями подшипников скольжения крышки выполнено больше расстояния между осями подшипников скольжения корпуса на разницу приращений линейных расширений корпуса и крышки вдоль плоскости, прохоящей через оси подшипников скольжения.