ТРУБКОЛОПАСТНАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F01C1/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к гидромашинам объемного действия.

Известна трубколопастная гидромашина, содержащая одну лопасть и несколько замыкателей с подводом и отводом жидкости сбоку лопастей (Рыбкин Б.А. и др. Насосы и гидродвигатели, М., ЦНИИТМАШ, 1957, с. 72, фиг. 57).

Наиболее близким по технической сущности является трубколопастная гидромашина, содержащая корпус с лопастью, соосно установленный в ней ротор с кольцевой рабочей полостью, установленный в продольном гнезде ротора трубчатый планетарный замыкатель с зубчатым венцом, расположенным в рабочей полости гидромашины и рабочей полости гидромашины и сцепленный с зубчатым колесом корпуса, имеющим двойное относительно замыкателей число зубьев, а также расположенные в лопасти каналы подвода и отвода рабочей жидкости, (RU, патент 2063514, кл. F 04 C 2/08, 10.07.96).

Зубчатый механизм синхронизации вращения замыкателей, состоящий из уширенного зубчатого колеса корпуса и ступенчато расположенных зубчатых венцов замыкателей, расположен снаружи. Это усложняет гидромашину и вызывает повышенные утечки.

В трубколопастной гидромашине, взятой за ближайший аналог, также не принято мер к уменьшению утечек.

Изобретение направлено на повышение надежности, увеличение быстроходности, уменьшение утечек, упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в трубколопастной гидромашине, содержащей корпус с лопастью, соосно установленный в ней ротор с кольцевой рабочей полостью, установленный в продольном гнезде ротора трубчатый планетарный замыкатель с зубчатым венцом, расположенным в рабочей полости гидромашины и сцепленный с зубчатым колесом корпуса, имеющим двойное относительно замыкателей число зубьев, а также расположенные в лопасти каналы подвода и отвода рабочей жидкости, зубчатое колесо корпуса составлено из двух половин, единственный замыкатель снабжен поджимными кольцами, а гнездо ротора выполнено глухим.

Кроме того, ротор может быть составлен из частей, жестко состыкованных в вертикальной плоскости при помощи оси замыкателя, винтов и штифтов.

На фиг. 1 представлена гидромашина, продольный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез П пол. ротора (через 180^o).

Гидромашина содержит корпус 1 с крышкой и лопастью 2, соосно установленный в нем ротор 3 с рабочей полостью 4 и планетарным трубчатым замыкателем 5. Замыкатель 5 установлен в глухом продольном гнезде ротора 3, ограниченном диском 6 и снабженным поджимными кольцами 7. В центре гнезда установлена ось 8 замыкателя с лыской 9 и упором 10.

Ротор 3 жестко соединен с диском 8 в вертикальной плоскости при помощи оси 8 замыкателя, винтов 11 и штифтов 13.

Замыкатель имеет выемку шейки 14, зубчатый венец 15, сцепленный с зубчатым колесом 16, составленным из двух половин. На оси 8 с возможностью контакта с лопастью 2 выполнена лыска 9. Лопасть 2 имеет канал подвода 17 и отвода 18. Вал 19 ротора 3 и диска 6 установлен на подшипниках 20.

Гидромашина в режиме гидромотора работает следующим образом.

При подаче жидкости через канал подвода 17 лопасти 2 на внутреннюю поверхность трубчатого замыкателя 5, а затем и на внешнюю будет передано давление жидкости.

Суммарная сила давления, направленная к центру оси 8, создает окружную силу и ротор 3 будет вращаться, передавая крутящий момент через вал 19 потребителю энергии.

Замыкатель 5 совершает планетарное движение, обкатываясь по поверхности корпуса при связи зубчатого венца 15 с зубчатым колесом корпуса 1, одновременно выполняя функцию уплотнения.

В момент прохода лопасти 2 в выемке замыкателя 5 осуществляется контакт боковых поверхностей лопасти 2 с кольцами 7 и контакт внутренней цилиндрической поверхности лопасти 2 с лыской 9 оси 8. Этот контакт обеспечивает отделение полостей высокого и низкого давления. Контакт зубчатого венца 15 замыкателя 5 с зубьями зубчатого колеса 18 не прерывается в положении лопасти напротив паза замыкателя 5 (фиг. 3). Уплотнение рабочей полости 4 по зазору между наружной поверхностью частей ротора 3 и корпуса 1 осуществляется при раздвижении половин шестеренчатого колеса 16 под воздействием давления жидкости.

Гидромашина обратима. При вращении ротора двигателем она является насосом.

Трубколопастная гидромашина может быть использована в гидромашиностроении в качестве гидромотора или насоса. Трубчатый замыкатель 5 установлен в глухом гнезде ротора 3. Зубчатый венец 15 сцеплен с зубчатым колесом 16 корпуса 1. Последний составлен из двух половин. Ротор 3 составлен из частей, жестко соединенных в вертикальной плоскости при помощи оси 8 замыкателя, винтов 11 и штифтов 13. Изобретение направлено на повышение надежности, увеличение быстроходности, увеличение к. п.д. , упрощение конструкции 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Трубколопастная гидромашина, содержащая корпус с лопастью, соосно установленный в ней ротор с кольцевой рабочей полостью, установленный в продольном гнезде ротора трубчатый планетарный замыкатель с зубчатым венцом, расположенным в рабочей полости гидромашины и сцепленный с зубчатым колесом корпуса, имеющим двойное относительно замыкателей число зубьев, а также расположенные в лопасти каналы подвода и отвода рабочей жидкости, отличающаяся тем, что зубчатое колесо корпуса составлено из двух половин, единственный замыкатель снабжен поджимными кольцами, а гнездо ротора выполнено глухим. 2. Гидромашина по п.1, отличающаяся тем, что ротор составлен из частей, жестко состыкованных в вертикальной плоскости при помощи оси замыкателя, винтов и штифтов.