РОТОРНАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 1998 года по МПК F04C2/14 F01C1/14 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности, в качестве гидромотора, мотор-колес или гидролебедок.

Известна роторная гидромашина, содержащая статор с распределительными каналами и лопастями, ротор с кольцевыми рабочими камерами и замыкателями, установленными в гнездах ротора с возможностью синхронного вращения с лопастями ротора. (SU, авт. св. N 90334, кл. F 03 C 2/02, 19.12.49).

Эта гидромашина из-за большого количества гнезд корпуса для установки замыкателей имеет большой диаметр, увеличенные периметры уплотняемых зазоров и сложность конструкции.

Техническая задача, решаемая изобретением, - уменьшение габаритов, увеличение КПД, упрощение конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в роторной гидромашине, содержащей статор с распределительными каналами и лопастями, ротор с кольцевыми рабочими камерами и замыкателями, установленными в гнездах ротора с возможностью синхронного вращения с лопастями ротора, ротор имеет две рабочие кольцевые камеры и выполнен в виде вращающегося барабана, в статор выполнен в виде неподвижной оси с распределительными каналами и раздвижными дисками с лопастями и зубчатыми участками.

Кроме того, в лопастях дисков могут быть установлены радиальные штифты и выполнены отверстия, сообщенные с распределительными каналами оси.

Кроме того, на опорных втулках замыкателей могут быть выполнены разгрузочные канавки, сообщенные с наклонными отверстиями замыкателей.

На фиг. 1 и 2 представлена предлагаемая гидромашина.

В трубе 1 с крышками 2 установлен ротор с двумя рабочими кольцевыми камерами, выполненный в виде вращающегося барабана, образованного дисками: крайними 3, рабочими 4 и средним 5.

В крайних дисках установлены втулки 6 с разгрузочными канавками 7: цельные - по концам, разрезные - посередине. Все диски и крышки скреплены призонными болтами 8.

В гнездах дисков на опорных втулках 6 установлены замыкатели 9, имеющие две двойные выемки 10 и зубчатые венцы 11 на цилиндрических частях.

Детали ротора с установленными в них замыкателями установлены на подшипниках 12 статора, выполненного в виде неподвижной оси 13 с распределительными каналами. На шпонках 14 оси 13 и радиальных штифтах 15 установлены раздвижные диски 16 с лопастями 17 и зубчатыми участками 18. Замыкатели 9 установлены с возможностью синхронного вращения с лопастями 17 ротора.

В лопастях 17, дисках 16 выполнены наклонные отверстия, сообщенные с распределительными каналами оси 13. Разгрузочные канавки 7 опорных втулок 6 сообщены с наклонными отверстиями замыкателей. Во фланце 20 оси отверстие подвода 21 входит в первый кольцевой канал 22, сообщенный расточкой оси 13 и каналом 24 с полостью 25. Рабочая полость 25 сообщена каналом 26 с второй рабочей полостью 27, затем сообщенной с каналом отвода, продолженном в виде трубы 19.

Работа гидромашины в режиме гидромотора.

Рабочая среда, поступающая от насоса, подается по каналам подвода 21, кольцевым 22, 23 и через отверстие 24 оси 13 поступает в первую рабочую полость 25. Так как цилиндрические поверхности замыкателя 9 и диска 16 сцеплены зубьями, то рабочая среда не может перетечь в другую часть машины, не совершая отталкивания замыкателей, а значит и ротора от неподвижных лопастей 17. В этот момент во второй рабочей полости 27 лопасти 17 находятся в выемках 10 замыкателей и среда пропускается через трубу 19 на слив. В противофазе лопасти первой секции пропускаются выемками 10 замыкателей, а работа гидромотора продолжена во второй секции.

Давлением жидкости диски 16 раздвигаются, компенсируя зазоры, как в осевом, так и в радиальном направлении. Соответственно на втулках 6 создаются противодавления жидкости, поступающей из зон давления через отверстия замыкателей 9 в разгрузочные канавки 7 втулок.

При работе гидромашины в качестве насоса ротор в виде барабана может вращаться ременной или зубчатой передачей. Жидкость при взаимодействии замыкателей и лопастей всасывается по каналам входа и вытесняется под давлением по каналам выхода.

Гидромотор может быть использован в качестве мотор-звездочки, мотор-колеса, установлен внутри барабана лебедки, поворотного устройства строймашин и т.п.

При малых габаритах и простоте конструкции обеспечивается постоянный крутящий момент при высоком КПД.

Роторная гидромашина может быть использована в машиностроении в качестве мотор-колес, гидромоторов, встраиваемых в барабаны машин или в качестве насоса. Гидромашина выполнена двухкамерной с уменьшенным числом замыкателей 9, что значительно уменьшает ее диаметр. Ротор вращается на неподвижной оси 13, имеющей раздвижные диски 16. Зубчатые зацепления синхронизации и уплотнения расположены в рабочих полостях. Предусмотрена компенсация зазоров и гидравлическая разгрузка поверхностей деталей, находящихся под давлением. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторная гидромашина, содержащая статор с распределительными каналами и лопастями, ротор с кольцевыми рабочими камерами и замыкателями, установленными в гнездах ротора с возможностью синхронного вращения с лопастями ротора, отличающаяся тем, что ротор имеет две рабочие кольцевые камеры и выполнен в виде вращающегося барабана, а статор выполнен виде неподвижной оси с распределительными каналами и раздвижными дисками с лопастями и зубчатыми участками. 2. Гидромашина по п.1, отличающаяся тем, что в лопастях дисков установлены радиальные штифты и выполнены отверстия, сообщенные с распределительными каналами оси. 3. Гидромашина по п.1, отличающаяся тем, что на опорных втулках замыкателей выполнены разгрузочные канавки, сообщенные с наклонными отверстиями замыкателей.