ГИДРОМОТОР-КОЛЕСО Российский патент 2024 года по МПК F01C1/10 F03C2/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к транспортным, дорожно-строительным и другим мобильным машинам с приводом ведущих колес, а также вибровальцов катков. Может быть использовано для привода колес самоходной или прицепной машины, где требуется обеспечить включение вспомогательных ведущих колес в работу для повышения тягово-сцепных свойств в условиях плохой проходимости.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является гидромотор внутреннего зацепления из патента RU 176794, содержащий корпус с внутренними зубьями, эксцентрично установленный в корпусе ротор с двумя зубчатыми венцами, внешний из которых введен в зацепление с внутренними зубьями корпуса, а внутренний введён в зацепление с зубьями вал-шестерни, образующими в зоне зацепления с внутренними зубьями ротора рабочие камеры переменного объёма, распределители, жестко связанные с валом-шестерней, в которой выполнены полости подвода и отвода рабочей жидкости, сообщенные магистралями с реверсивным распределительным узлом. Распределители выполнены с каналами сообщения рабочих камер переменного объёма с полостями подвода и отвода рабочей жидкости, имеется полая трубчатая гильза, вал-шестерня выполнена полой, в полости вал-шестерни выполнены концентрические расточки, в которых неподвижно относительно вал-шестерни установлена указанная полая гильза с образованием внешней, образованной внешней поверхностью гильзы, и внутренней, образованной полостью гильзы, концентрических полостей подвода и отвода рабочей жидкости. Внешняя полость состоит из двух разделенных перегородкой, выполненной в полости вал-шестерни, и сообщенных между собой через отверстие в этой перегородке кольцевых камер. Распределители расположены с двух сторон ротора, внутренняя полость подвода и отвода рабочей жидкости сообщена с каналами распределителей через отверстия, выполненные в боковой стенке полой гильзы. При этом один конец полой гильзы вставлен в отверстие крышки гидромотора с герметизацией этого соединения кольцевым уплотнением для сообщения внутренней полости гильзы с одним из каналов связи гидромотора с указанными магистралями, а одна из кольцевых камер в вал-шестерне сообщена с другим из каналов связи гидромотора с указанными магистралями через полость, образованную между внешней поверхностью гильзы и внутренней поверхностью втулки, охватывающей гильзу и вставленной в расточку корпуса и отверстие крышки гидромотора с герметизацией этих соединений кольцевыми уплотнениями. Расположенный в отверстии крышки гидромотора конец гильзы имеет увеличенную толщину стенки.

Однако в указанном техническом решении отсутствуют датчик скорости и стояночный тормозом с механизмом механического растормаживания.

Технической проблемой заявляемого изобретения является создание гидромотор-колеса с датчиком скорости и стояночным тормозом с механизмом механического растормаживания.

Техническим результатом изобретения является решение заявленной технической проблемы.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что гидромотор-колесо, содержащий корпус с внутренними зубьями, эксцентрично установленный в корпусе ротор с двумя зубчатыми венцами, внешний из которых введен в зацепление с внутренними зубьями корпуса, а внутренний введён в зацепление посредством роликов с зубьями вал-шестерни, образующими в зоне зацепления с внутренними зубьями ротора рабочие камеры переменного объёма, распределители, жестко связанные с валом-шестерней, в которой выполнены полости подвода и отвода рабочей жидкости, сообщенные магистралями с реверсивным распределительным узлом, при этом распределители выполнены с каналами сообщения рабочих камер переменного объёма с полостями подвода и отвода рабочей жидкости, имеется полая трубчатая гильза, вал-шестерня выполнена полой, в полости вал-шестерни выполнены концентрические расточки, в которых неподвижно относительно вал-шестерни установлена указанная полая гильза с образованием внешней, образованной внешней поверхностью гильзы, и внутренней, образованной полостью гильзы, концентрических полостей подвода и отвода рабочей жидкости, внешняя полость состоит из двух разделенных перегородкой, выполненной в полости вал-шестерни, и сообщенных между собой через отверстие в этой перегородке кольцевых камер, распределители расположены с двух сторон ротора, внутренняя полость подвода и отвода рабочей жидкости сообщена с каналами распределителей через отверстия, выполненные в боковой стенке полой гильзы, при этом один конец полой гильзы вставлен в отверстие крышки гидромотора с герметизацией этого соединения кольцевым уплотнением для сообщения внутренней полости гильзы с одним из каналов связи гидромотора с указанными магистралями, а одна из кольцевых камер в вал-шестерне сообщена с другим из каналов связи гидромотора с указанными магистралями через полость, образованную между внешней поверхностью гильзы и внутренней поверхностью втулки, охватывающей гильзу и вставленной в расточку корпуса и отверстие крышки гидромотора с герметизацией этих соединений кольцевыми уплотнениями, расположенный в отверстии крышки гидромотора конец гильзы имеет увеличенную толщину стенки, содержит датчик скорости, связанный с диском датчика скорости, установленным на одном из распределителей, и стояночный тормоз, снабжённый механизмом механического растормаживания; стояночный тормоз содержит корпус тормоза с внутренними зубьями, введенными в зацепление с фрикционными дисками, которые введены в зацепление с переходником, который имеет наружные и внутренние зубья, введенным в зацепление с валом-шестерней, содержит поршень, который совместно с корпусом тормоза образует рабочую полость тормоза для растормаживания, и связан с нажимным диском, который приводится в движение пружинами, находящимися в корпусе подшипников; механизм механического растормаживания состоит из болта, который расположен во втулке, связанной с направляющей, и который находится в зацеплении с тягой, связанной со штифтом, который располагается во втулке с внешними зубьями, которая введена в зацепление с переходником с внутренними зубьями и ступицей с внутренними зубьями и связана с пружиной.

В частном случае исполнения в крышке гидромотора расположен предохранительный клапан, который состоит из отверстия подачи давления, отверстия сброса давления, иглы, пружины, крышки и установочного винта.

В частном случае исполнения ротор имеет тринадцать роликов.

В частном случае гидромотор-колесо имеет тринадцать рабочих камер.

Заявленный технический результат достигается тем, что известное техническое решение гидромотора снабжено датчиком скорости и стояночным тормозом, снабжённым механизмом механического растормаживания. Датчик скорости связан с диском датчика скорости, установленным на одном из распределителей. Стояночный тормоз содержит корпус тормоза с внутренними зубьями, введенными в зацепление с фрикционными дисками, которые введены в зацепление с переходником, который имеет наружные и внутренние зубья, введенным в зацепление с валом-шестерней, содержит поршень, который совместно с корпусом тормоза образует рабочую полость тормоза для растормаживания, и связан с нажимным диском, который приводится в движение пружинами, находящимися в корпусе подшипников. Механизм механического растормаживания состоит из болта, который расположен во втулке, связанной с направляющей, и который находится в зацеплении с тягой, связанной со штифтом, который располагается во втулке с внешними зубьями, которая введена в зацепление с переходником с внутренними зубьями и ступицей с внутренними зубьями и связана с пружиной.

Заявленное техническое решение гидромотор-колеса с датчиком скорости и стояночным тормозом, снабжённым механизмом механического растормаживания, обеспечивает применение для привода колес самоходной или прицепной машины, где требуется обеспечить включение вспомогательных ведущих колес в работу для повышения тягово-сцепных свойств в условиях плохой проходимости.

Отличительные черты гидромотора:

Наличие датчика скорости. Датчик скорости передает аналоговый сигнал в изделие, в котором установлен гидромотор-колесо, для отображения скоростных параметров изделия в целом.

Увеличенное число роликов в роторе (13 против 11) добавляет изделию плавность хода, снижает уровень шума, повышает ресурс изделия.

Увеличенное количество рабочих камер (13 против 11) добавляет изделию плавность хода, снижает уровень шума, повышают ресурс изделия, повышает компактность изделия.

Наличие предохранительного клапана позволяет увеличить максимально возможное рабочее давление гидромотора.

Заявляемое изобретение поясняется фигурами 1-6, на которых изображены:

Фиг. 1 - продольный разрез гидромотор-колеса;

Фиг. 2 - разрез плоскостью А-А;

Фиг. 3 - вид со стороны крышки гидромотора;

Фиг. 4 - разрез с видом на элементы предохранительного клапана;

Фиг. 5 - вид гидромотор-колеса со стороны ступицы в изометрической проекции;

Фиг. 6 - вид со стороны крышки гидромотора в изометрической проекции.

На фигурах 1-6 позициями 1-50 показаны:

1 - корпус;

2 - внутренние зубья;

3 - ротор;

4 - внешний зубчатый венец;

5 - внутренний зубчатый венец;

6 - зубья вал-шестерни;

7 - вал-шестерня;

8 - рабочая камера переменного объёма;

9 - распределитель;

10 - полость подвода рабочей жидкости;

11 - полость отвода рабочей жидкости;

12 - магистраль;

13 - канал сообщения рабочих камер;

14 - полая трубчатая гильза;

15 - внутренняя поверхность гильзы;

16 - перегородка;

17 - отверстие в перегородке;

18 - конец полой гильзы;

19 - отверстие крышки гидромотора;

20 - крышка гидромотора;

21 - кольцевое уплотнение;

22 - втулка, охватывающая гильзу;

23 - кольцевые уплотнения втулки;

24 - диск датчика скорости;

25 - датчик скорости;

26 - поршень;

27 - корпус тормоза;

28 - пружины;

29 - подшипники;

30 - переходник;

31 - нажимной диск;

32 - фрикционные диски;

33 - ступица;

34 - болт;

35 - втулка;

36 - направляющая;

37 - тяга;

38 - штифт;

39 - втулка с внешними зубьями;

40 - пружина в стояночном тормозе;

41 - отверстие подачи давления;

42 - отверстие сброса давления;

43 - игла;

44 - пружина в предохранительном клапане;

45 - крышка;

46 - установочный винт;

47 - предохранительный клапан;

48 - гидромотор;

49 - стояночный тормоз;

50 - механизм механического растормаживания.

Гидромотор-колесо, изображенное на фигуре 1, состоит из гидромотора с датчиком скорости и стояночного тормоза с механизмом механического растормаживания.

Гидромотор внутреннего зацепления, изображенный на фиг. 1, содержит корпус 1 с внутренними зубьями 2, эксцентрично установленный в корпусе 1 ротор 3 с двумя зубчатыми венцами 4, 5, внешний 4 из которых введен в зацепление с внутренними зубьями 2 корпуса 1, а внутренний 5 введён в зацепление с зубьями 6 вал-шестерни 7, образующими в зоне зацепления с внутренними зубьями 5 ротора 3 рабочие камеры 8 переменного объёма, распределители 9, на одном из которых установлен диск датчика скорости 24, связанный с датчиком скорости 25, жестко связанные с валом-шестерней 7, в которой выполнены полости подвода и отвода 10, 11 рабочей жидкости, сообщенные магистралями 12 с реверсивным распределительным узлом. При этом распределители 9 выполнены с каналами 13 сообщения рабочих камер 8 переменного объёма с полостями подвода и отвода 10, 11 рабочей жидкости.

Ротор 3 имеет увеличенное число роликов (13 против 11). Гидромотор имеет увеличенное количество рабочих камер (13 против 11).

Имеется полая трубчатая гильза 14, а вал-шестерня 7 выполнена полой. В полости вал-шестерни 7 выполнены концентрические расточки, в которых неподвижно относительно вал-шестерни 7 установлена указанная полая гильза 14 с образованием внешней 10, образованной внешней поверхностью гильзы 14, и внутренней 15, образованной полостью гильзы 14, концентрических полостей подвода и отвода рабочей жидкости.

Внешняя полость гильзы 14 состоит из двух разделенных перегородкой 16, выполненной в полости вал-шестерни 7, и сообщенных между собой через отверстие 17 в этой перегородке 16 кольцевых камер. Распределители 9 расположены с двух сторон ротора 1, внутренняя полость подвода и отвода рабочей жидкости сообщена с каналами распределителей 9 через отверстия, выполненные в боковой стенке полой гильзы 14.

Один конец 18 полой гильзы 14 вставлен в отверстие 19 крышки 20 гидромотора с герметизацией этого соединения кольцевым уплотнением 21 для сообщения внутренней полости гильзы 14 с одним из каналов 12 связи гидромотора с указанными магистралями. Одна из кольцевых камер в вал-шестерне 7 сообщена с другим из каналов 12 связи гидромотора с указанными магистралями через полость, образованную между внешней поверхностью гильзы 14 и внутренней поверхностью втулки 22, охватывающей гильзу 14 и вставленной в расточку корпуса 1 и отверстие крышки 20 гидромотора, с герметизацией этих соединений кольцевыми уплотнениями 23, расположенный в отверстии 19 крышки 20 гидромотора. Конец 18 гильзы имеет увеличенную толщину стенки.

В крышке 20 гидромотора расположен предохранительный клапан 47, который состоит из отверстия подачи давления 41, отверстия сброса давления 42, иглы 43, пружины 44, крышки 45 и установочного винта 46.

Стояночный тормоз, изображенный на фигуре 1, содержит корпус тормоза 27 с внутренними зубьями, введенными в зацепление с фрикционными дисками 32, которые введены в зацепление с переходником 30, который имеет наружные и внутренние зубья, введенным в зацепление с валом-шестерней 7, содержит поршень 26, который совместно с корпусом тормоза 27 образует рабочую полость тормоза для растормаживания, и связан с нажимным диском 31, который приводится в движение пружинами 28, находящимися в корпусе подшипников 29.

Также стояночный тормоз, изображенный на фигуре 1, имеет механизм механического растормаживания, который состоит из болта 34, который расположен во втулке 35, связанной с направляющей 36, и который находится в зацеплении с тягой 37, связанной со штифтом 38, который располагается во втулке 39 с внешними зубьями, которая введена в зацепление с переходником 30 с внутренними зубьями и ступицей 33 с внутренними зубьями и связана с пружиной 40.

Гидромотор работает следующим образом.

В основе работы гидромотора лежит принцип зацепления ротора 3, корпуса 1 и вала-шестерни 7. Ротор 3 начинает вращаться в корпусе под давлением подаваемой рабочей жидкости, тем самым приводя вал в движение. При работе гидромотора происходит преобразование энергии жидкости (подача рабочей жидкости под давлением) в механическую энергию (съем с вала крутящего момента). Сам процесс описывается как периодическое заполнение рабочих камер жидкостью при дальнейшем её вытеснении. Слив происходит с потерей давления, что позволяет получить полезный перепад давления, который и трансформируется в механическую энергию.

Принцип работы стояночного тормоза заключается в следующем.

При отсутствии давления в рабочем объеме тормоза пружины 28, находящиеся в корпусе подшипников 29, давят на поршень 26, который в свою очередь давит на нажимной диск 31 и сжимает пакет фрикционов 32, которые и затормаживают изделие. Пакет фрикционных дисков 32 находится в зацеплении с корпусом тормоза 27 и переходником 30, который введен в зацепление с валом-шестерней 7.

При начале работы гидросистемы в порт тормоза подается рабочая жидкость, которая, попадая в рабочий объем тормоза между поршнем 26 и корпусом тормоза 27, оказывает давление на поршень 26 и сжимает пружины 28, чем освобождает нажимной диск 31 и пакет фрикционных дисков 32, и растормаживает изделие в целом.

Принцип работы механизма механического растормаживания заключается в следующем.

Стояночный тормоз возможно растормозить с помощью механизма механического растормаживания. В исходном положении втулка 39, введенная в зацепление внешними зубьями со ступицей 33, находится в зацеплении с валом-шестерней 7 с помощью переходника 30. Переходник 30, имея внутренние зубья, является соединительной деталью между втулкой 39 (соответственно и ступицей 33) и валом-шестерней 7. Тормоз растормаживается с помощью болта 34, находящегося в ступице 33. При вращении болта 34 по средствам резьбового соединения, он вкручивается в тягу 37, тем самым смещает ее в сторону ступицы 33. В тяге 37 находится штифт 38, который связан с тягой 37, и при смещении тяги 37 начинает смещаться вместе с ней. Штифт 38, в свою очередь, при смещении тянет за собой втулку 39, которая движется по зубья в ступице 33 и сжимает пружину 28. При определенном смещении втулка 39 выходит из зацепления с переходником 30 и размыкает связь между ступицей тормоза 33 и валом-шестерней 7. Ступица 33 свободно вращается не зависимо от гидромотора.

Ступица 33 и вал-шестерня 7 возвращаются в зацепление также с помощью болта 34. При раскручивании болта 34 он отодвигает тягу 37 вместе со штифтом 38 и втулкой 39 и освобождает пружину 28. Когда пружина 28 освобождается, она отталкивает втулку 39 и вводит ее в зацепление с переходником 30.

Принцип работы предохранительного клапана заключается в следующем.

При повышении давления в полости гидромотора игла 43 смещается, сжимая пружину 44, которая упирается в крышку 45, и открывает доступ для сброса избыточного давления в отверстие сброса давления 42. При нормализации давления пружина 44 возвращает иглу 41 в исходное положение и закрывает клапан. Установочный винт 46 является технологическим.

Работа датчика скорости заключается в следующем.

При начале вращения гидромотора датчик скорости 25 фиксирует начало вращения диска датчика скорости 24 и передает аналоговый сигнал в изделие, в котором устанавливается гидромотор-колесо, что позволяет отображать скорость движения изделия.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к транспортным, дорожно-строительным и другим мобильным машинам с приводом ведущих колес, а также вибровальцов катков. Гидромотор-колесо содержит корпус с внутренними зубьями, эксцентрично установленный в корпусе ротор с двумя зубчатыми венцами, внешний из которых введен в зацепление с внутренними зубьями корпуса, а внутренний введён в зацепление посредством роликов с зубьями вал-шестерни, образующими в зоне зацепления с внутренними зубьями ротора рабочие камеры переменного объёма, распределители, жестко связанные с валом-шестерней, в которой выполнены полости подвода и отвода рабочей жидкости, сообщенные магистралями с реверсивным распределительным узлом. Гидромотор-колесо также содержит датчик скорости, связанный с диском датчика скорости, установленным на одном из распределителей, и стояночный тормоз, снабжённый механизмом механического растормаживания. Стояночный тормоз содержит корпус тормоза с внутренними зубьями, введенными в зацепление с фрикционными дисками, которые введены в зацепление с переходником, который имеет наружные и внутренние зубья, введенным в зацепление с валом-шестерней, содержит поршень, который совместно с корпусом тормоза образует рабочую полость тормоза для растормаживания, и связан с нажимным диском, который приводится в движение пружинами, находящимися в корпусе подшипников. Механизм механического растормаживания состоит из болта, который расположен во втулке, связанной с направляющей, и который находится в зацеплении с тягой, связанной со штифтом, который располагается во втулке с внешними зубьями, которая введена в зацепление с переходником с внутренними зубьями и ступицей с внутренними зубьями и связана с пружиной. Изобретение направлено на создание гидромотор-колеса с датчиком скорости и стояночным тормозом с механизмом механического растормаживания. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Гидромотор-колесо, содержащий корпус с внутренними зубьями, эксцентрично установленный в корпусе ротор с двумя зубчатыми венцами, внешний из которых введен в зацепление с внутренними зубьями корпуса, а внутренний введён в зацепление посредством роликов с зубьями вал-шестерни, образующими в зоне зацепления с внутренними зубьями ротора рабочие камеры переменного объёма, распределители, жестко связанные с валом-шестерней, в которой выполнены полости подвода и отвода рабочей жидкости, сообщенные магистралями с реверсивным распределительным узлом, при этом распределители выполнены с каналами сообщения рабочих камер переменного объёма с полостями подвода и отвода рабочей жидкости, имеется полая трубчатая гильза, вал-шестерня выполнена полой, в полости вал-шестерни выполнены концентрические расточки, в которых неподвижно относительно вал-шестерни установлена указанная полая гильза с образованием внешней, образованной внешней поверхностью гильзы, и внутренней, образованной полостью гильзы, концентрических полостей подвода и отвода рабочей жидкости, внешняя полость состоит из двух разделенных перегородкой, выполненной в полости вал-шестерни, и сообщенных между собой через отверстие в этой перегородке кольцевых камер, распределители расположены с двух сторон ротора, внутренняя полость подвода и отвода рабочей жидкости сообщена с каналами распределителей через отверстия, выполненные в боковой стенке полой гильзы, при этом один конец полой гильзы вставлен в отверстие крышки гидромотора с герметизацией этого соединения кольцевым уплотнением для сообщения внутренней полости гильзы с одним из каналов связи гидромотора с указанными магистралями, а одна из кольцевых камер в вал-шестерне сообщена с другим из каналов связи гидромотора с указанными магистралями через полость, образованную между внешней поверхностью гильзы и внутренней поверхностью втулки, охватывающей гильзу и вставленной в расточку корпуса и отверстие крышки гидромотора с герметизацией этих соединений кольцевыми уплотнениями, расположенный в отверстии крышки гидромотора конец гильзы имеет увеличенную толщину стенки, отличающийся тем, что содержит датчик скорости, связанный с диском датчика скорости, установленным на одном из распределителей, и стояночный тормоз, снабжённый механизмом механического растормаживания; стояночный тормоз содержит корпус тормоза с внутренними зубьями, введенными в зацепление с фрикционными дисками, которые введены в зацепление с переходником, который имеет наружные и внутренние зубья, введенным в зацепление с валом-шестерней, содержит поршень, который совместно с корпусом тормоза образует рабочую полость тормоза для растормаживания, и связан с нажимным диском, который приводится в движение пружинами, находящимися в корпусе подшипников; механизм механического растормаживания состоит из болта, который расположен во втулке, связанной с направляющей, и который находится в зацеплении с тягой, связанной со штифтом, который располагается во втулке с внешними зубьями, которая введена в зацепление с переходником с внутренними зубьями и ступицей с внутренними зубьями и связана с пружиной.

2. Гидромотор-колесо по п.1, отличающийся тем, что в крышке гидромотора расположен предохранительный клапан, который состоит из отверстия подачи давления, отверстия сброса давления, иглы, пружины, крышки и установочного винта.

3. Гидромотор-колесо по п.1, отличающийся тем, что ротор имеет тринадцать роликов.

4. Гидромотор-колесо по п.1, отличающийся тем, что имеет тринадцать рабочих камер.