Шестеренная гидромашина Советский патент 1992 года по МПК F04C2/04 

нем дополнительный кольцевой паз, концентричный внешней радиальной поверхности торцовых уплотнительных элементов 16 и 1 /, соединенный с кольцевыми пазами. В отверстиях каждой из торцовых крышек 2 и 3 может Gs-.ni-, установлен двойной управляемый обгшный клапан, выполненный в

виде цилиндрического эластичного стержня с защитным элементом дугообразной формы. При этом каждый из клапанов своим выходом соединен с соответствующей компенсационной камерой 18 или 19, а каналы входа соединены соответственно с каналами подвода и отвода. 4 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным гидромашинам, и может быть использовано. Цель изобретения - повышение КПД и долговечности работы. Шестеренная гидромашина содержит корпус 1 с двумя торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточ8 ках которого размещены с образованием полостей высокого и низкого давления шестерни 4 и 5 внешнего зацепления, каналы подвода и отвода рабочей жидкости и сопряженные с шестернями 4 и 5 торцовые уплотнительные элементы 16 и 17 и компенсационные камеры 18 и 19, выполненные на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 в виде взаимопересекающихся кольцевых пазов, концентричных цапфам 6 - 9 и каналам подвода и отвода. При этом ширина корпуса 1 меньше ширины венцов зубьев шестерен 4 и 5 на величину д и выбирается согласно соотношению: 0,,0, где Li - ширина корпуса; L - ширина венцов зубьев шеаерен. Кроме того, на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 может быть выполЁ sj о J ю N со

ИзоЬрет. , , отмоется м сбпости объемных с1:дро -1Ш :| з частости к шесте репным . ; u ti i/м гадромйшинам,

ИЗДАЛИ ..- геппнные гидромашины, ког.фыо ; -inr-. v г:...Т;, применены о качестве реоеооиш и - нлики: и гидромоторов, со- держан;1Н: -т::ырл симметрично располо- жечмнх чон;-1 или компенсационные камеры одно :.о кторчх находится под низким дтг/ юнш I, другая под высоким, а в д::е ;.- и; -нии г:пдм -)дигся промежуточное д..оленм:

ан(. -лмзкг.ч7 ruj технической сущности I /;.,, :o::-:jv, pe:s у л ьтпт у к предла- яг,, . г ч .лромзимнз. у которой со CTopTHt к,1 --м 7 о Mer VUiiv HO установлен ной) горцо ого v;,г;о I Iчтя/.ьного элемента Buiio. i iO: s,i i -. Kfv-: i::л,цпончые камеры, )днг- / .. рм f tjp.i30f(dHa двумя кон- . - ;ч --,; г i и,: 1-е/м.но осей шестерен о1, : -- 1 -.ij;:0:--.яMIL частично пере- : рки : iг :тиеч кольцевой полостью. C.GOC-J .i и--.- t ,;Н|.ч1 из каналов подводэ- .)г-зо;1-: :N. a: . пло.нена единой для вс пол . - лнгтнмной мпк Жетой, а друга к г; м ;:,, . ).-и .IP. в В1,де одной кольце- ном i .-. j.-ii i /i с:/о :. ;.. и) с другим из каналоы подпод .- -.vnr.-.:,i ри згом. каждый из ка|;-:,л: 3 ; :, :,.. ; -;Д . . ДКОСТИ ОДНО- upOi N;-i-i . .) -1 . :., г компенсационной

.С-;ЧИ-1.. ..J-.: ..:.; J.: S.- -i iOl i . O С.ТОрОИ Ы ОДНОГО

is,; . ...iv и, элемента, так м ;; ;.. ir--::i.;-n. o.iHi-i: камерой, образованной i.v -.. й ;. : ,. i -j ;n :i ь-о расположенной с о ::. i -.:--i- ,,:,V:(;.o ; ор цоього упло | нительИОГ(, - ,- ::.;

-,. -о..1.-;:оп, необходимая для рзв- .i-,-ief ,( . ;.: .-. -j торцового элемента

JC -iMV. jV jH1- ,11-, фС-рГ Чп iCOMПerlC; ЦIЮ :HЫX

камер обо-:)г.о.-н посредством трех про- полостей и другой ка--.;;р- . «; .13нной кольцевой ;о;:г Лг-ю, ч .с,но/1О чение и сообщение

Г И., ч , гдг ЛО : :р:-1 ОД1 ОМ НЭПраВ-, ;j .i; идромз иинь) одна rid .;сиг-:г - ;v -ix г мпенсчционных камер.

сообщенная с высоким давлением, поджимает первый торцовый уплотнительный элемент к шестерням, а их, в соою очередь, к второму пассивному торцовому уплотнительному элементу, а в случае изменения направления вращения о работу вступает вторая асимметричная компенсационно, камера, расположенная с тыльной стороны второго торцового уплотнителъного элемента.

Однако такое решение не может в полной мере обеспечигь необходимый длитель- ный поджим торцовых уплотнительных элементов к торцам шестерен, гак как в процессе работы гидромашины вследствие износа торцовых уплотнигельных элементов о торцовые поверхности шестерен, происходит зависание нагруженного высоким давлением торцового уплотнительного элемента зд корпусной деталью, что приводит к неплотному поджиму шестерен к второму пассивному торцовому уплотнительному элементу и, следовательно, к утечкям рабочей жидкости и уменьшению КПД.

Кроме того, взаимное расположение асимметричных компенсационных камер одна относительно другой на 180 градусов усложняет процесс сборки, ухудшает ее тех- нологичность.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и долговечности работы гидромашины.

Поставленная цель достигается тем. что у шестеренкой гидромашины, содержащей

подвижно установленные в осевом направлении торцовые уплотнительные элементы, примыкающие к торцам шестерен, каналы подвода-отвода рабочей жидкости, компенсационные камеры с

тыльных сторон торцовых уплотнительных элементов, образованные элементами кольцевых расточек и уплотненные эластичными манжетами, корпусную деталь, ширина которой выполнена меньше, чем

Г ширина венцов зубьев шестерен и выбирается из соотношения 0,9979 ,00. где

U - ширина корпуса, a L - ширина венцов зубьев шестерен.

Таким образом обеспочиаазтся длительный необходимый поджим торцовых уп- лотнительных элементов к шестерням,

Кроме того, компенсационная камера выполнена в виде взаимопересекающихся кольцевых расточек. окружающи;; отверстия под цапфы шестерен и каналы подво да-отвода рабочей жидкости и уплотнена одной эластичной манжетой.

Такое исполнение компенсационной камеры ботее технологично, гак пак позволяет выполнить кольцевые расточки зз одну установку, при расточке отверстий под цап фы шестерен.

Целесообразно также компенсационную камеру выполнить в виде коль ечы:1, расточек окружающих каналы подводэ-ог- вода жидкости, связанных между собой третьей кольцевой расточкой, выполненной концентрично периметру торцового уплст нительного элемента.

Такое исполнение компенсационное камеры упрощено, так как образовано пересечением трех кольцевых расточек.

Целесообразно с тыльной стороны каждого торцового уплотнительного элемента установить двойной обратный управляемым клапан, выход которого соединить с камерой поджима, а входы сообщить соответственно с каналами подвода-отвода рабочей жидкости

Этим обеспечивается реверсивность гидромашины.

При этом, двойные управляемые обратные клапаны выполнены в виде цилиндрических эластичных стержней, защищенных элементами дугообразной формы со сторо ны входов клапана.

Такая конструкция клапана позволяет защитные элементы выполнить более технологичными, зафиксировав их положение упором в поверхности корпусов подшипни- ков скольжения.

Таким образом, гарантированный поджим торцовых уплотнительных элемента ;; шестерням обеспечивается посредством компенсационной камеры, симметричной относительно осей шестерен формы, сообщенной с зоной высокого давления и выполнением корпуса по ширине меньше, чем ширина венцов зубьев шестерен на предельно допустимую величину, что исклю а ет торцовые утечки рабочей жидкости и повышает КПД гидромашины, а размещение с тыльной стороны каждого торцового уплотнительного элемента двойного управляемого обратного клапана, сообщенного с зоной высокого и низкого давлений и с компенсационной камерой позволяет использовать гидромашину как реверсивную с изменением направления вращения или подачи.

На фиг. 1 показана гидромашина, продольный разрез: на фиг, 2 -- разрез А-А на Фиг. 1; на фиг 3 - гидромэшина, разрез: на фиг. 4 - разрез В-Б на фиг. 1: на фиг. 5 - компенсационная камера, вариант: на фиг. 6 -- разрез А-А на Фиг 1, на фиг 7 - разрез В -В на фиг, С.

Шеглэреннэя гидромашина содержит корпус 1 с Двумя торцовыми крышками 2 и 3, ч цилиндрических расточ ах которого размещены с образованием полостей высокого и низкого давления шестерни 4 и 5 внешнего зацепления с цэпфами 6-9. установленные в подшипниках 10 - 13 скольжения, выполненных в виде антифрикционных втулок, запрессованных в торцовых крышках 2 и 3. каналы 14 и 15 подвода и отиод; рабочей жидкости, сопряженные с шестернями 4, 5 и установленные с возможностью осевого перемещения торцовые уплогнительные элементы 16, 17 и компенсационные камеры 18 и 19, выполненные на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 в р.иде кольцевых пазов 20 - 23 концентричных цапфам 6 9 шестерен 4 и 5 и каналам 14 и 15 подвода и отвода. Компенсационные камеры 18 и И уплотнены аналогичными им по ферме эластичными нянжегэми 24 трапецеидального сечения с защитными элементами 25

В центральной части торцовых крышек 2 и 3 под эластичными манжетами 24 име ютсй отверстия 26. которые при помощи каналов 27 сообщены с каналом 15.

Для достижения поставленной цели ши ринэ корпуса 1 выполнена меньше ширины венцов зубьев шестерен 4 и 5 на величину д и выбирается согласно соотношения

0.9979 .00. где Li - ширина корпуса.

L - ширина венцов зубьев шестерен. Шестеренная гидромашина, например, в режиме шестеренного гидравлического двигателя работает следующим образом.

При подаче рабочем жидкости под высокие, давлением в канал 15 она поступает в рабочую камеру гидромашины, образованную зацепленными зубьями шестерен 4 и 5, где, воздействуя на их боковые поверхности, вращает их и переносится в межзубо- ЕЫХ пространствах в зону низкого давления и клиэл 14.

Одновременно жидкость под высоким давлением поступает в компенсационные камеры 18 и 19 и через эластичные манжеты

24 с защитными элементами 25 воздействует на торцовые уплотнительные элементы 16 и 17, поджимая их к торцам шестерен 4 и 5.

В другом варианте исполнения гидромашины (фиг. 5) на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 выполнен дополнительный кольцевой паз 28, концентричный внешней радиальной поверхности торцовых компенсаторов 16,17 и соединенный с кольцевыми пазами 22 и 23 концентричными каналами 14 и 15 подвода и отвода рабочей жидкости, что уменьшает число расточек.

Еще в одном варианте гидромашины (фиг. 6 и 7) в отверстиях 26 в каждой из торцовых крышек 2 и 3 усыновлен двойной управляемый обратный клапан, выполненный в виде цилиндрического эластичного стержня 29 с защитным элементом 30 дугообразной формы. Каждый из клапанов своим выходом соединен с соответствующей компенсационной камерой 18, 19, а каналы входа 31 и 32 соединены соответственно с каналами 14, и 15 подвода и отвода.

Тогда при подаче рабочей жидкости под высоким давлением в канал 14 она, поступая по канэлу 31. воздействует на защитный элемент 30, который, деформируя цилиндрический эластичный стержень 29, пропускает ее в компенсационные камеры 18 и 19. При этом эластичный :тержень 29 поджимает другой защитный элемент 30 к стенке отверстия 26 в месте входа второго канала 32, сообщенного с каналом 15.

Этим самым, установка двойных управляемых обратных клапанов позволит использовать гидромашину для работы в реверсивном режиме.

Формула изобретения

расположенных на внутренней боковой поверхности торцовых крышек, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и долговечности работы, ширина корпуса выполнена меньше ширины венцов зубьев

шестерен, причем ширина корпуса выполнена согласно соотношению: 0,9979 ,0, где U - ширина корпуса;

L - ширина венцов зубьев шестерен.

ffi

17

CD Ч

CM

r- o

rca

to

SI

со

чCN

го гл-5

1Г

о с

N Ю

30

31

Тиг. V