ГИДРОМОТОР ПЛАНЕТАРНОГО ТИПА Российский патент 2008 года по МПК F03C2/08 

Изобретение относится к роторным гидромашинам объемного вытеснения и может быть использовано в общем машиностроении.

Известен гидромотор планетарного типа, содержащий корпус, планетарное колесо с внутренним зубчатым венцом, ротор, включающий вал, установленный в подшипниковых опорах, и связанную с валом внутреннюю шестерню, имеющую внешний зубчатый венец, установленную внутри планетарного колеса, распределительное устройство с полостями для рабочего тела высокого и низкого давления, выполненное в виде неподвижного диска с каналами, сообщающими эти полости с полостью зубчатых венцов планетарного колеса и внутренней шестерни, и устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса относительно внутренней шестерни без вращения планетарного колеса вокруг своей оси (см. SU 91852 А, 27.06.1961, F01C 1/10).

Известен также гидромотор планетарного типа, взятый за прототип изобретения, который дополнительно к вышеуказанному снабжен неподвижными крышками для герметизации полости зубчатых венцов планетарного колеса и внутренней шестерни, связанными жестко с корпусом, внутренняя шестерня имеет каналы подвода и отвода рабочего тела, сообщающие полость зубчатых венцов планетарного колеса и внутренней шестерни с полостями для рабочего тела высокого и низкого давления через каналы, выполненные в крышках, а устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса относительно внутренней шестерни выполнено в виде прямоугольной рамки планетарного колеса, скользящей в прямом и обратном направлениях в промежуточной рамке и вместе с ней - в перпендикулярных направлениях внутри рамки корпуса (US 2989951 А, 27.06.1961, F01C 1/10).

Задачей изобретения является уменьшение осевых и радиальных размеров гидромотора, а также повышение его механического КПД и крутящего момента.

Указанная задача достигается в гидромоторе планетарного типа, содержащем корпус, планетарное колесо с внутренним зубчатым венцом, ротор, включающий вал, установленный в подшипниковых опорах, и связанную с валом внутреннюю шестерню, имеющую каналы подвода и отвода рабочего тела и внешний зубчатый венец, установленную внутри планетарного колеса, крышки, которыми осуществлена герметизация полости зубчатых венцов планетарного колеса и внутренней шестерни, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса относительно внутренней шестерни без вращения планетарного колеса вокруг своей оси, выполненное в виде прямоугольной рамки планетарного колеса, скользящей в прямом и обратном направлениях в промежуточной рамке и вместе с ней - в перпендикулярных направлениях внутри рамки корпуса, а также распределительное устройство с полостями для рабочего тела высокого и низкого давления, согласно изобретению в нем крышки закреплены на планетарном колесе, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса выполнено сбоку на торцевых поверхностях крышки и корпуса так, что прямоугольная рамка планетарного колеса изготовлена в виде бурта на торцевой поверхности крышки и вместе с промежуточной рамкой размещена в прямоугольном пазу на внутренней торцевой поверхности корпуса, распределительное устройство выполнено соосно валу в виде двух втулок, из которых внутренняя - неподвижная - изготовлена в качестве подшипника скольжения одной из подшипниковых опор ротора, жестко связана с корпусом и своими каналами постоянно сообщена с полостями высокого и низкого давления, наружная втулка - подвижная - установлена на неподвижной втулке с возможностью вращения, жестко связана с валом и с внутренней шестерней и своими каналами постоянно сообщена с каналами внутренней шестерни и попеременно при вращении - с каналами неподвижной втулки.

Совмещение функций подшипника скольжения и распределительного устройства в заявленном исполнении уменьшает осевой размер гидромотора. Выполнение устройства для обеспечения орбитального движения планетарного колеса не на его максимальном радиусе, а на меньшем уменьшает радиальные размеры гидромотора.

Кроме того, промежуточная рамка устройства для обеспечения орбитального движения планетарного колеса может быть установлена в рамках планетарного колеса и корпуса на телах качения, например роликах.

Это позволяет качественно уменьшить трение в рамках устройства для обеспечения орбитального движения планетарного колеса и, тем самым, повысить механический КПД и крутящий момент гидромотора.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 дан продольный С-С разрез гидромотора, на Фиг.2 - сечение по А-А, на Фиг.3 - сечение по Б-Б.

Гидромотор содержит корпус 1, планетарное колесо 2 с внутренним зубчатым венцом 3, ротор 4, включающий вал 5, установленный в подшипниковых опорах 6 и 7, и связанную с валом внутреннюю шестерню 8, имеющую каналы подвода 9 и отвода 10 рабочего тела и внешний зубчатый венец 11, установленную внутри планетарного колеса, крышки 12 и 13, которыми осуществлена герметизация полости 14 зубчатых венцов 3 и 11 планетарного колеса и внутренней шестерни, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса 2 относительно внутренней шестерни 8 без вращения планетарного колеса вокруг своей оси, выполненное в виде прямоугольной рамки 15 планетарного колеса, скользящей в прямом и обратном направлениях в промежуточной рамке 16 и вместе с ней - в перпендикулярных направлениях внутри рамки 17 корпуса 1, распределительное устройство с полостями для рабочего тела высокого 18 и низкого 19 давления.

В отличие от прототипа в гидромоторе крышки 12 и 13 закреплены на планетарном колесе 2, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса 2 выполнено сбоку на торцевых поверхностях 20 и 21 крышки 12 и корпуса 1 так, что прямоугольная рамка 15 планетарного колеса 2 изготовлена в виде бурта 22 на торцевой поверхности 20 крышки 12 и вместе с промежуточной рамкой 16 размещена в прямоугольном пазе 23 на внутренней торцевой поверхности 21 корпуса 1, распределительное устройство выполнено соосно валу 5 в виде двух втулок 24 и 25, из которых внутренняя 24 - неподвижная - изготовлена в качестве подшипника скольжения одной из подшипниковых опор 7 ротора 4, жестко связана с корпусом и своими каналами 26 и 27 постоянно сообщена с полостями высокого 18 и низкого 19 давления, наружная втулка 25 - подвижная - установлена на неподвижной втулке 24 с возможностью вращения, жестко связана с валом 5 и с внутренней шестерней 8 и своими каналами 28 и 29 постоянно сообщена с каналами 9 и 10 внутренней шестерни 8 и попеременно, заданным образом при вращении - с каналами 26 и 27 неподвижной втулки 24.

В частном исполнении промежуточная рамка 16 установлена в рамках 15 и 17 на телах качения 30 - роликах или шариках.

Работа гидромотора аналогична работе планетарных гидромашин.

При подаче рабочего тела под давлением в полость 18 и далее по каналам 26, 28 и 9 в полость 14 планетарное колесо 2 совершает орбитальное движение, сообщая вращение внутренней шестерне 8, жестко связанной с ней наружной втулке 25 распределительного устройства и валу 5, т.е. ротору 4, который вращается на подшипниковых опорах 6 и 7 (24). Ось планетарного колеса 2 вращается вокруг оси гидромотора, а планетарное колесо 2 совместно с крышками 12 и 13 совершает орбитальное движение относительно внутренней шестерни 8 с минимальными потерями на трение в прямоугольных рамках 15, 16 и 17, которые исключают вращение планетарного колеса 2 вокруг своей собственной оси. Отработанное рабочее тело вытесняется из полости 14 по каналам отвода 10, каналам 29 наружной втулки 25, каналам 27 внутренней втулки 24 в полость 19 низкого давления. При вращении ротора 4 каналы 28 и 29 втулки 25 распределительного устройства попеременно сообщаются с каналами 26 и 27 втулки 24 так, что зоны высокого и низкого давления в полости 14 зубчатых венцов планетарного колеса 2 и внутренней шестерни 8 изменяют свое положение с частотой, равной частоте обкатывания ротора.

Изобретение относится к роторным гидромашинам объемного вытеснения и может быть использовано в общем машиностроении. В гидромоторе планетарного типа крышки закреплены на планетарном колесе. Устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса выполнено сбоку на торцевых поверхностях крышки и корпуса так, что прямоугольная рамка планетарного колеса изготовлена в виде бурта на торцевой поверхности крышки и вместе с промежуточной рамкой размещена в прямоугольном пазу на внутренней торцевой поверхности корпуса. Распределительное устройство выполнено соосно валу в виде двух втулок, из которых внутренняя - неподвижная - изготовлена в качестве подшипника скольжения одной из подшипниковых опор ротора, жестко связана с корпусом и своими каналами постоянно сообщена с полостями высокого и низкого давления, наружная втулка - подвижная - установлена на неподвижной втулке с возможностью вращения, жестко связана с валом и с внутренней шестерней и своими каналами постоянно сообщена с каналами внутренней шестерни и попеременно при вращении - с каналами неподвижной втулки. Уменьшаются осевые и радиальные размеры гидромотора, а также повышается его механический КПД и крутящий момент. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гидромотор планетарного типа, содержащий корпус, планетарное колесо с внутренним зубчатым венцом, ротор, включающий вал, установленный в подшипниковых опорах, и связанную с валом внутреннюю шестерню, имеющую каналы подвода и отвода рабочего тела и внешний зубчатый венец, установленную внутри планетарного колеса, крышки, которыми осуществлена герметизация полости зубчатых венцов планетарного колеса и внутренней шестерни, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса относительно внутренней шестерни без вращения планетарного колеса вокруг своей оси, выполненное в виде прямоугольной рамки планетарного колеса, скользящей в прямом и обратном направлениях в промежуточной рамке и вместе с ней - в перпендикулярных направлениях внутри рамки корпуса, а также распределительное устройство с полостями для рабочего тела высокого и низкого давления, отличающийся тем, что в нем крышки закреплены на планетарном колесе, устройство для обеспечения орбитального движения планетарного колеса выполнено сбоку на торцевых поверхностях крышки и корпуса так, что прямоугольная рамка планетарного колеса изготовлена в виде бурта на торцевой поверхности крышки и вместе с промежуточной рамкой размещена в прямоугольном пазу на внутренней торцевой поверхности корпуса, распределительное устройство выполнено соосно валу в виде двух втулок, из которых внутренняя - неподвижная - изготовлена в качестве подшипника скольжения одной из подшипниковых опор ротора, жестко связана с корпусом и своими каналами постоянно сообщена с полостями высокого и низкого давления, наружная втулка - подвижная - установлена на неподвижной втулке с возможностью вращения, жестко связана с валом и с внутренней шестерней и своими каналами постоянно сообщена с каналами внутренней шестерни и попеременно при вращении - с каналами неподвижной втулки.2. Гидромотор по п.1, отличающийся тем, что промежуточная рамка устройства для обеспечения орбитального движения планетарного колеса установлена в рамках планетарного колеса и корпуса на телах качения, например, роликах.