ОБЪЕМНАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F04C29/06 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и, в частности, к гидромашинам объемного вытеснения, находящим применение в качестве источников гидравлической энергии для питания гидросистем рулевого управления атвомобилей.

Известна объемная гидромашина, содержащая статор с впускным и выпускными окнами, разделенными между собой перемычками, ротор, в радиальных пазах которого установлены с возможностью перемещения лопасти (пластины), образующие рабочие камеры, окружная длина которых меньше окружной длины перемычки между окнами с статора, и устройство для гашения колебаний давления в рабочих камерах и снижения уровня шума, выполненное в виде дополнительных камер (емкостей), каждая из которых сообщена дросселирующим каналом с одной из рабочих камер в момент прохождения рабочей камерой перемычки между впускным и выпускным окнами [1] Уменьшение колебаний и, как следствие, гашение шума в данной конструкции достигается тем, что давление в рабочей камере после ее отделения от впускного окна увеличивается вследствие истечения жидкости в рабочую камеру из емкости после их соединения через дросселирующий канал. Чем меньше разность давлений в рабочей камере и выпускном окне на момент их соединения, тем меньше скорость истечения жидкости из выпускного окна в рабочую камеру и тем меньше уровень шума гидромашины.

Недостаток известной гидромашины заключается в том, что в ней эффективное гашение колебаний давления в напорной магистрали и, как следствие, снижение уровня шума не может быть получено в достаточно широком диапазоне внешних нагрузок (давления в напорной магистрали, частоты вращения ротора, температуры рабочей жидкости), так как подпитка емкости происходит непосредственно из выпускного окна только в положениях ротора, когда выпускное окно через рабочую камеру соединяется с дросселирующим каналом. Поэтому, например, при увеличении частоты вращения ротора давление в емкости может не достигать давления в напорной магистрали, и компрессия в следующей рабочей камере после ее соединения с выпускным окном окажется недостаточной для необходимого снижения скорости истечения жидкости из выпускного окна в рабочую камеру, что приводит к появлению высокочастотных колебаний давления в напорной магистрали и увеличению уровня шума гидромашины.

Технический результат, который может быть достигнут от использования данного технического решения, заключается в повышении эффективности гашения колебаний давления в напорной магистрали и снижении уровня шума в широком диапазоне внешних нагрузок. Снижение размаха высокочастотных колебаний давления в напорной магистрали позволяет повысить надежность гидромашины и гидросистемы в целом.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в предложенной гидромашине выполнены дополнительные дросселирующие каналы, соединяющие емкости с напорной магистралью. В этом случае давление в емкости всегда успевает увеличиться до давления в напорной магистрали к моменту соединения очередной рабочей камеры с емкостью, обеспечивая тем самым необходимую подпитку рабочей камеры независимо от внешних нагрузок.

На чертеже изображена предлагаемая гидромашина, разрез.

Объемная гидромашина содержит статор 1 с впускными 2 и выпускными 3 окнами, разделенными между собой перемычками 4, ротор 5 с пластинами 6, размещенный внутри статора 1 с образованием рабочих камер 7 16, окружная длина l₁ которых меньше окружной длины l₂ перемычки 4, и устройство гашения колебаний давления в напорной магистрали и снижения уровня шума, выполненное в виде емкостей 17 и дросселирующих каналов 18 и 19. Через дросселирующий канал 18 каждая емкость 17 сообщена с одной из рабочих камер 7 16, а через дросселирующий канал 19 с напорной магистралью 20, при этом дросселирующие каналы 18 соединяют емкости 17 с участками перекачки 4, отстоящими от передней кромки 21 выпускного окна 3 на расстоянии, меньшем разности между окружной длиной l₂ перемычки 4 и окружной длиной l₁ каждой камеры 7 16.

Объемная гидромашина работает следующим образом.

При вращении ротора 5 рабочие камеры 7 16 поочередно соединяются с впускными 2 и выпускными 3 окнами, при этом попадая на перемычку 4, рабочая камеры, например камера 7, отсоединившись от впускного окна 2, соединяется через дросселирующий канал 18 с емкостью 17. Давление в рабочей камере 7 увеличивается за счет уменьшения ее объема, и главным образом за счет истечения рабочей жидкости из емкости 17 в рабочую камеру, при этом давление в емкости уменьшается незначительно, так как емкость подпитывается рабочей жидкостью из напорной магистрали 20 через дросселирующий канал 19. К моменту соединения рабочей камеры 7 с выпускным окном 3 давление в рабочей камере достаточно близко к давлению в выпускном окне и истечение жидкости между рабочей камерой и выпускным окном происходит под небольшим перепадом, в результате чего существенно снижаются высокочастотные колебания давления в напорной магистрали и уровень шума гидромашины и, как следствие, повышается ее надежность. Таким образом, наличие дросселирующих каналов 19 обеспечивает уровень давления в емкостях 17, достаточный для подпитки рабочих камер независимо от режимов загрузки гидромашины, например давления в напорной магистрали или частоты вращения ротора.

Использование: в качестве источника гидравлической энергии для питания гидросистем рулевого управления автомобилей. Сущность изобретения: гидромашина содержит статор с впускными и выпускными окнами, ротор с пластинами, размещенный внутри статора с образованием рабочих камер, и устройство гашения колебаний давления в рабочих камерах и напорной магистрали, выполненное в виде емкостей. Каждая из емкостей через дросселирующие каналы сообщена с одной из рабочих камер, через дополнительные дросселирующие каналы - с напорной магистралью. 1 ил.

Объемная гидромашина, содержащая статор с впускными и выпускными окнами, ротор с пластинами, размещенный в статоре с образованием рабочих камер, и устройство гашения колебаний давления и снижения уровня шума гидромашины, выполненное в виде емкостей, каждая из которых через дросселирующий канал сообщена с одной из рабочих камер, отличающаяся тем, что в гидромашине выполнены дополнительные дросселирующие каналы, соединяющие емкости с напорной магистралью.