ГИДРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК F04C2/344 F04C18/344 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических приводах транспортных средств передвижения типа самоходных тележек и грузовых мотороллеров.

Известна пластинчатая машина, содержащая статор с впускным и выпускным окнами, расположенными на одной осевой линии в диаметрально противоположных сторонах статора, полый ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами, опирающимися на направляющий цилиндрический элемент, соосно установленный в статоре (SV, N 1787195б F 01 C 1/00, 1993). Гидропоток, поступая в впускное окно, изменяет направление движения ротором на 90^o, пройдя 180^o по дуге рабочего канала машины, вновь изменяет направление движения на 90^o, поступает в выпускное окно.

Недостатком этой пластинчатой машины являются большие гидравлические потери напора при радиальном входе и выходе потока из ротора и сопротивление трения разделительных пластин по внутренней поверхности статора.

Технической задачей изобретения является уменьшение гидравлических потерь напора при входе и выходе потока в гидродвигатель и сил трения разделительных пластин по внутренней цилиндрической поверхности корпуса статора.

Технический результат достигается тем, что впускной и выпускной каналы выполнены по касательной к цилиндрическим поверхностям статора и ротора, разделительные пластины выполнена с опорными плечиками, которые установлены в торцевые пазы направляющих втулок, при этом направляющие втулки вторым торцем с цилиндрической выемкой закреплены на наружных кольцах подшипников. Внутренние кольца этих подшипников установлены по неподвижной посадке на эксцентриситетных втулках на одной оси цилиндрической поверхности статора, тем самым обеспечивают вращательное движение разделительных пластина на подшипниках, а плечики разделительных пластин, упираясь на цилиндрические поверхности пазов направляющих втулок, обеспечивают посадочный зазор по цилиндрической поверхности статора.

На фиг. 1 показан продольный разрез гидродвигателя; на фиг.2 поперечный разрез,сечение по А-А гидродвигателя; на фиг.3 кинематическая схема движения разделительной пластины по углу поворота на 90^o ротора и направляющей втулки; на фиг.4 поперечная конфигурация ротора; на фиг.5 продольный разрез эксцентриситетной втулки; на фиг.6 поперечный разрез М-М эксцентриситетной втулки.

Гидродвигатель состоит из статора 1 с цилиндрической рабочей поверхностью (фиг.1) и ротора 2 с радиальными пазами ( фиг.2), разделительными пластинами 3, передней крышки 4 ( фиг.1), задней крышки 5, двух больших подшипников 6, на наружные кольца которых установлены направляющие втулки 7 и закреплены стопорными кольцами 8. Внутренние кольца больших подшипников по неподвижной посадке установлены на эксцентриситетную втулку 9, в цилиндрической выемке второго торца эксцентриситетных втулок установлены малые подшипники 10, в которых вращается ротор 2, установленный с эксцентриситетом е относительно рабочей поверхности цилиндра статора (фиг.2). В передней и задней крышках 4, 5 (фиг.1) установлены штифты 11 для фиксирования положения ротора 2 относительно корпуса статора 1. В цилиндрической выемке передней крышке 4 установлена крышка 12 с уплотнительной манжетой 13, прокладкой 14, стопорным кольцом 15. Крышки 4 и 12 крепятся между собой соединением на шпильках 16. Передняя и задняя крышки 4, 5 имеют кольцевые проточки для неподвижного уплотнительного соединения с резиновым кольцом 17. Задняя крышка монтируется на установочные прокладки 18 резьбовым соединением на шпильках 19. Передняя крышка 4 крепится к статору резьбовым соединением на шпильках 19. Впускной и выпускной каналы статора располагаются по касательной (фиг.2) к цилиндрической поверхности статора и ротора. Три разделительные пластины 3 образуют впускную, рабочую и выпускную камеры гидродвигателя. Чтобы не было пульсирующего потока жидкости в гидравлической системе привода, рабочая камера с живым сечением F выполнена постоянной. Ротор 2 выполнен профильным с радиусом r= R-2e с поверхностями Л (фиг.4) и с поверхностями К, образованными при обработке диаметра ротора D_p с посадочными допусками. Принцип построения эксцентриситетной втулки 9 показан на фиг.5 и фиг.6 (сечение М-М). Втулка имеет посадочные поверхности для внутреннего кольца большого подшипника, расположенного на оси О_ц наружного кольца малого подшипника, расположенного на оси О_p, опорная поверхность для подшипника расположена на двух осях с эксцентриситетом е.

Сборка гидродвигателя производится в следующей последовательности: в ротор 2 устанавливаются разделительные пластины 3 (фиг.2), в эксцентриситетную втулку 9 (фиг.1) устанавливаются подшипник 10 и фиксируется стопорным кольцом 20, направляющая втулка 7 устанавливается на подшипник 6 и крепится стопорным кольцом 8, затем подшипник 6 устанавливается на эксцентриситетную втулку 9. Передняя крышка 4 с штифтом 11 монтируется с эксцентриситетной втулкой 9 в сборе, с ротором 2 в сборе и вставляется собранный узел в статор 1. Передняя крышка 4 на шпильках 19 крепится со статором 1. Задняя крышка 5 собирается в узел в такой же последовательности, как узел передней крышки 4. Узел задней крышки 5 монтируется через установочные прокладки 18 шпильками 19 к статору 1 так, чтобы выбрать зазоры в роторе 2 и чтобы ротор 2 вращался от руки в статоре 1. Крышка 12 с установленной манжетой 13, стопорным кольцом 15, прокладкой 14 устанавливаются в переднюю крышку 4 и закрепляются шпильками 16. разборка гидродвигателя производится в обратной последовательности: снимаются крышка 12, задняя крышка 5, передняя крышка 4 вместе с ротором 2.

Работа гидродвигателя происходит следующим образом. Жидкость поступает по впускному каналу (фиг.2) в гидродвигатель с живым сечением F₁=F, производят давление на разделительную пластину 3 и поворачивают ротор 2 по часовой стрелке на угол 120^o, совершая работу. При дальнейшем повороте разделительная пластина 3 входит в выпускной канал с живым сечением F₂=F и, двигаясь по окружности, разделительная пластина уходит из выпускного канала,а жидкость по касательной прямой движется по выпускному каналу. Разделительная пластина 3 (фиг. 1, 2, 3) плечиками входит в кольцевой цилиндрический паз направляющей втулки 7 и совершают совместное вращательное движение на большом подшипнике по окружности. Движение плечиков разделительной пластины 3 в цилиндрическом пазу направляющей втулки 7 ( фиг.3) происходит со скольжением на величину 4 е мм за 1 оборот. Вращение ротора 2 (фиг.1) происходит в малых подшипниках 10, а вращение разделительных пластин 3 в больших подшипниках 6. В случае нагрева подшипников при работе, произвести дополнительный подвод рабочей жидкости к подшипникам путем сверления малых отверстий в направляющих втулках 7 и в роторе гидродвигателя (фиг.1). Гидродвигатель выполнен симметрично относительно вертикальной оси О_у (фиг.2), поэтому при изменении направления движения потока рабочей жидкости ротор вращается в обратном направлении, т.е. гидродвигатель реверсивный.

Использование гидродвигателя в гидравлических приводах транспортных средств типа самоходных тележек и грузовых мотороллеров с установкой отдельного гидродвигателя на каждое ведущее колесо позволит заменить механическую трансмиссию, коробку передач, муфты сцепления, дифференциал транспортных средств, очень трудоемких агрегатов на более простую систему гидропривода. В случае получения хороших результатов по срокам между капитальными ремонтами можно использовать гидродвигатель в качестве гидравлического насоса с прямолинейной характеристикой.

Использование: в области машиностроения и может быть применен в гидравлических приводах транспортных средств передвижения типа самоходных тележек, грузовых мотороллеров и др. гидравлических системах транспортных минисредств. Сущность изобретения: в гидродвигателе расположены по касательной к цилиндрической рабочей камере впускной и выпускной каналы. Наличие опорных плечиков в разделительных пластинах ротора, установленных в торцевые пазы направляющих втулок, позволяет производить вращение разделительных пластин на подшипниках, обеспечивая определенный зазор между цилиндрической рабочей поверхностью статора и продольным торцем разделительных пластин, что уменьшает трение движения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Гидродвигатель, содержащий статор с впускными и выпускными каналами, эксцентрично установленный в нем ротор с радиальными пазами и размещенными в них разделительными пластинами, и торцевые крышки, отличающийся тем, что входной и выходной каналы выполнены по касательной к цилиндрическим поверхностям статора и ротора, разделительные пластины выполнены с опорными плечиками, которыми они установлены в торцевые пазы направляющих втулок, при этом последние вторым торцом с цилиндрической выемкой закреплены на наружных кольцах больших подшипников, внутренние кольца которых установлены по неподвижной посадке на эксцентриситетных втулках на одной оси цилиндрической поверхности статора. 2. Гидродвигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочая поверхность ротора выполнена профильной.