РОТОРНАЯ ГИДРОМАШИНА С РОЛИКОВЫМИ УПЛОТНЕНИЯМИ Российский патент 1998 года по МПК F04C2/04 F03C2/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в приводах транспортных, сельскохозяйственных и других машин.

Известна гидромашина, в которой в целях уменьшения наружных утечек выполнены глухие гнезда замыкателей, а замыкатели и ротор имеют уширенные средние участки с зубчатым зацеплением [1].

Зазоры между поверхностями рабочей полости не уплотнены, что обуславливает повышенную точность обработки поверхностей и невозможность использования гидромашины при высоких давлениях.

Известна роторная гидромашина (гидромотор), содержащая внутренний статор с лопастями, окнами подвода и отвода рабочей среды, наружный ротор с планетарными роликовыми замыкателями и кольцевыми рабочими полостями [2].

В этой гидромашине имеется уплотнение только линии качения замыкателей по статору.

Технической задачей изобретения является повышение объемного КПД и уменьшение радиальных габаритов при повышенных оборотах.

Указанная задача достигается тем, что в роторной гидромашине, содержащей внутренний статор с лопастями, окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с соответствующими каналами неподвижной оси, наружный ротор с кольцевыми рабочими полостями и планетарными цилиндрическими замыкателями как посередине лопастей, так и посередине зубчатых секторов замыкателей установлены уплотнительные ролики с полостями, в которых установлены обратные клапаны.

На фиг. 1 представлена гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по Б-Б; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез по II пол. (при повороте ротора на 45^o от I пол. фиг. 1); на фиг. 4 - поперечный разрез роликов.

На неподвижной оси 1 штифтами 2 закреплены внутренний статор, выполненный в виде дисков 3 зубчатыми секторами 4 и лопастями 5 в виде выступов. В середине лопастей установлены с возможностью радиальных перемещений уплотнительные ролики 6.

Диски 3 с лопастями 5 сочленены попарно в виде пакетов с возможностью их осевых перемещений и установлены на разнесенных участках оси 1. Лопасти 5 и зубчатые секторы 4 пакетов дисков 3 смещены друг относительно друга на 90^o при их установке в разных рабочих полостях.

Наружный ротор состоит из центрального диска 7, рабочих колец 8, образующих кольцевые рабочие полости 9, и двух крышек 10. Все диски с уплотнениями 11 стянуты призонными болтами 12. В гнездах ротора, расположенных на одном расстоянии от оси на втулках 13, глухих гнезд крышек 10 установлены планетарные цилиндрические замыкатели 14. Средние втулки 15 выполнены разъемными.

Для гидравлической разгрузки замыкателей в них выполнены сверления 16, а на втулках разгрузочные канавки 17. Замыкатели 14 в средней части имеют выемку 18 и зубчатые секторы 19, смещенные друг от друга на 90^o. Посередине зубчатых секторов в продольных гнездах установлены уплотнительные ролики 20. В роликах выполнены полости 21 (фиг. 4), сообщенные с зонами высокого давления рабочих полостей тремя радиальными отверстиями 22 через обратный клапан 23. Когда одно отверстие 22 открыто, два других перекрыты обратным клапаном.

Неподвижная ось имеет опорный бурт 24, контактирующий с торцевым подшипником 25, расположенным в крышке 26 с уплотнениями 27. Для разгрузки уплотнения служат дренажные отверстия 28. На оси имеется фланец 29 для крепления гидромашины на деталях рабочей машины.

В глухом отверстии неподвижной оси 1 установлена распределительная трубка 30 с выточками 31 и буртами 32. Бурты определяют зоны подвода и отвода рабочей среды к каналам 33 и 34 неподвижной оси 1 и лопастей 5. В оси 1 и в трубке 30 имеются окна 35 и 36 для подсоединения гидромашины к гидромагистралям рабочей машины.

Гидромашина в режиме гидромотора работает следующим образом. При подаче рабочей среды, например, в окно 35 и к каналам 33 создается давление в секторах рабочей полости 9 и в выемках 18 замыкателей 14. Возникнут тангенциальные силы на втулках 13, 15 диска 7 и крышек 10, определяющие крутящий момент при вращении ротора по часовой стрелке. От давления рабочей среды диски 3 раздвигаются, компенсируя боковые зазоры рабочей полости. Радиальные зазоры уплотняются роликами 6, установленные в отверстиях лопастей 6 с люфтом порядка 0,1 мм. Радиальные зазоры при вращении замыкателей 14 в гнездах ротора уплотняются роликами 20. От давления в полостях 21 зазор торцов роликов 20 и втулок 13 также уплотняется. При подаче рабочей среды в окно 36 выточку 31 и канал 34 произойдет вращение ротора против часовой стрелки.

При вращении ротора ременной или шестеренной передачей гидромашина будет работать в режиме насоса.

Принятые меры уплотнения зазоров в гидромашине обусловят хороший объемный КПД при высоких давлениях.

Двухсекционное выполнение гидромашины уменьшает диаметральные размеры ее примерно в два раза, что позволит значительно увеличить ее быстроходность и надежность.

Роторная гидромашина с роликовыми уплотнениями может быть использовано в качестве гидромоторов и насосов в гидроприводах транспортных, сельскохозяйственных и других машин. Посередине лопастей 5 и посередине зубчатых секторов замыкателей 14 установлены уплотнительные ролики 6, 20 с полостями 21, в которых установлены обратные клапаны 23. Наличие уплотнений повышает объемный КПД и уменьшает радиальные габариты при повышенных оборотах. 4 ил.

Роторная гидромашина, содержащая внутренний статор с лопастями, окнами подвода и отвода рабочей среды, сообщенными с соответствующими каналами неподвижной оси, наружный ротор с кольцевыми рабочими полостями и планетарными цилиндрическими замыкателями, отличающаяся тем, что как посередине лопастей, так и посередине зубчатых секторов замыкателей установлены уплотнительные ролики с полостями, в которых установлены обратные клапаны.