Ротационная поршневая машина Советский патент 1992 года по МПК F04B1/14 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к аксиально-поршневым гидромашинам с неподвижным блоком цилиндров и вращающимся качающимся узлом.

Целью изобретения является разгрузка цапфы путем перераспределения по меньшей мере части осевых усилий между цапфой блока цилиндров и корпусом.

На фиг. 1 изображена машина, сечение по вертикали1; на фиг.2 - то же, вариант.

Машина содержит жестко соединенный с корпусом 1 неподвижный блок цилиндров 2 с поршнями 3. Штоки 4 поршней 3 шарнирно связаны с наклонной шайбой 5. Наклонная шайба 5 опирается на подшипник 6 качающегося узла 7, размещенного в крышке 8 на подшипнике 9, снабженного регулировочной прокладкой 10.

Прокладка 10 предназначена для предварительной нагрузки, ее толщины рассчитана для регулирования соответствующих величин сил предварительного напряжения, изображенных как U и , либо в виде функции от соотношения требуемого распределения. Например, можно принять, что .. Кроме того, прокладка 10 обеспечивает дополнительную надежность в случае выхода из строя гидравлической компенсации

2

00 Os Of

ю

со

Геометрическая ось вращения 11 качающегося узла 7 совпадает с геометрической осью 12 блока цилиндров 2, Центральная часть 13 наклонной шайбы 5 имеет сферический подшипник 14, образованный вкладышами, установленный с возможностью поворота на центральной цапфе 15, снабженной каналами 16 для смазки сферического подшипника 14. Центральная цапфа 15 зафиксирована в центральной части 17 блока цилиндров 2 от вращения. Она жестко соединена с полуосью 18, установленной с возможностью взаимодействия с крышкой 8 с помощью гайки 19.

В блоке цилиндров 2 имеется центральное осевое сверление 20. Между крышкой 8 и подшипником 9 может быть установлен гидроцилиндр -21, находящийся под давлением, который действует на подшипник 9.

Полуось 18 выполнена заодно с цапфой 15 в виде одной детали со сквозным осевым отверстием 22, в котором установлен по меньшей мере один подвижный шток 23, снабженный поршнем 24, установленным в осевом сверлении 20 блока цилиндров 2 с образованием рабочей камеры 25, сообщенной с источником давления. Между цапфой 15 и блоком цилиндров 2 предусмотрен зазор 26 для регулировки хода поршня 24.

На свободном конце штока 23 установлена.контргайка 27, опирающаяся на полуось 18. Контргайка 27 позволяет блокировать шток 23 в заданном положении в цапфе 15, при котором образуется зазор 26 между цапфой 15 и блоком цилиндров 2

Шток 23 установлен е полуоси 18с образованием кольцевой камеры 28, которая сообщается с помощью осевого канала 29, выполненного в полуоси 18 с каналами смазки 16 в цапфе 15 для подвода смазки к сферическому подшипнику 14.

Между гайкой 19, установленной на полуоси 18, и крышкой 8 установлен упругий элемент 30, в частности это может быть упругая коническая шайба.

Крышка 8 снабжена упором 31 под подшипник 32 узла передачи колебательного движения 33. связанного через упорный подшипник 9 с наклонной шайбой 5.

Машина может быть снабжена тягами

34для устан.овки дополнительного корпуса

35с цилиндрами 36, в которых устанавливаются дополнительные поршни 37 с образованием рабочих камер (не показаны).

Машийа может быть снабжена регулятором давления 38, действующего на поршне 24, и компенсационного давления, возникающего в гидроцилиндре 21.

Наклонная шайба 5 не может свободно вращаться из-за противодействия шатуна

обратного действия 39, шарнирно закрепленного своей сферической головкой 40 в подпятнике 41, жестко связанном через опору 42 с корпусом 1 и с блоком цилиндров

5 2 кронштейнами 43.

Опора 42 образует основание подшипника 44 для приводного вала 45, снабженного шестерней 46, взаимодействующей с зубчатым венцом 47, выполненном на кача0 ющемся узле 7.

Давление, развивающееся в камере 25, может представлять собой достаточно высокое давление для уравновешивания по крайней мере части противодействующих

5 усилий, приложенных к цапфе 15 через качающийся узел 7 при работе машины.

Давление в камере 25, действующее на поршень 24, передается различными частями штока 23 на цапфу 15 и на упорную контргай0 ку 27, которая поджата к полуоси 18, и гайка 19 может передавать часть усилий на крышку 8, поддерживающую подшипник 9, при этом данные усилия не подаются на корпус 1.

Поршень 24 тянет цапфу 15 и передает ей

5 часть усилий во время перекачивания рабочей среды, зазор26, предусмотренный между цапфой 15 и блоком цилиндров 2, регулирует ход поршня 24, при этом осуществляется разгрузка упорных подшипников 6 и 9,

0 При выборе определенного давления в камере 25 можно сделать так, чтобы все напряжения, которые воздействуют на цапфу 1П, передавались через полуось 18 без их передачи на корпус 1, который в этом случае

5 может быть выполнен очень легким. Рабочая среда в камере 25 является также элементом компенсации дифференциального расширения, возникающего между полуосью 18, различными частями штока 23 и

0 блоком цилиндров 2.

Согласно варианту, приведенному на фиг.2, цапфа 15 непосредственно прикреплена к резьбовой части штока 23, который связан с поршнем 24.

5 Конструкция позволяет распределять гидравлические давления, предназначенные для уравновешивания осевых напряжений с одной стороны на блоке цилиндров 2 и с другой стороны - на крышке 8. Давление,

50 которое может быть создано гидроцилиндром 21, подается на качающийся узел 7 и через упорный подшипник 6 - на наклонную шайбу 5, что позволяетуменыиить и практически свести к нулю в определенных услови55 ях работы осевые усилия между цапфой 15 и сферическим подлинником 14 наклонной шайбы 5,

Формула изобретения 1 Ротационная поршневая машина, со- держащая жестко соединенный с корпусом

неподвижный блок цилиндров с поршнями, штоки которых шарнирно связаны с наклонной шайбой, опирающейся на подшипник качающегося узла, размещенного в крышке на подшипнике с регулирочоч ной прокладкой, причем геометрическая ось вращения качающегося узла совпадает с геометрической осью блока цилиндров, в центральной части наклонной шайбы установлен сферический подшипник с возможностью вращения на центральной цапфе с каналами смазки подшипника, зафиксированной в центральной части блока цилиндров от вращения и жестко соединенной с полуосью, установленной с возможностью взаимодействия с крышкой с помощью гайки, в блоке цилиндров выполнено центральное осевое сверление, а между крышкой и подшипником установлен гидроцилиндр под давлением, отличающаяся тем, что, с целью разгрузки цапфы путем перераспределения по меньшей мере части осевых усилий между цапфой, блоком цилиндров и корпусом, полуось с цапфой выполнены в виде одной детали со сквозным осевым отверстием под по меньшей мере один шток, расположенный внутри полуоси и цапфы с возможностью осевых перемещений и снабженный поршнем, установленным в осевом сверлении блока цилиндров с образованием рабочей камеры, сообщенной с источником давления, причем между цапфой и блоком цилиндров предусмотрен зазор для регулировки хода поршня,

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я

тем, что шток снабжен гайкой упора, опирающейся на полуось, и установлен в полуоси с образованием кольцевой камеры, сообщающей осевой канал, выполненный в полуоси, с каналами в цапфе для подвода смазки к сферическому подшипнику.

3.Машина по п.1 или 2,отличающая- с я тем, что между гайкой, размещенной на полуоси, и крышкой установлен упругий элемент, например упругая коническая шайба.

4.Машина по пп, 1-3, отличающая- с я тем, что крышка снабжена упором под подшипник качающегося узла, связанного через упорный подшипник с наклонной шайбой.

5.Машина по п.1,отличающаяся тем, что она снабжена тягами для установки дополнительного корпуса с цилиндрами и

установленными в них дополнительными поршнями с образованием рабочих камер

6.Машина по п. 5, отличающаяся тем, что она снабжена регулятором давления, действующего на поршне, и компенса:

ционного давления в гидроцилиндре.

Изобретение позволяет разгрузить цапфы ротационной поршневой машины путем перераспределения по меньшей мере части осевых усилий между цапфой, блоком цилиндров и корпусом. Неподвижный блок цилиндров с поршнями жестко соединен с корпусом. Штоки поршней шарнирно связаны с наклонной шайбой опирающейся на подшипник качающегося узла, размещенного в крышке на подшипнике с регулировочной прокладкой. Геометрическая ось вращения качающегося узла совпадает с геометрической осью блока цилиндров. Центральная часть шайбы имеет сферический подшипНик. установленный с возможностью вращения на цапфе с каналами смазки. Цапфа жестко соединена с полуосью, установленной с возможностью взаимодействия с крышкой. Между крышкой и подшипником установлен гидроцилиндр под давлением. Полуось выполнена заодно с цапфой в виде одной детали со сквозным осевым отверстием по меньшей мере под один шток, расположенный внутри полуоси и цапфы с возможностью осевых перемещений и снабженный поршнем. Поршень установлен в осевом сверлении блока цилиндров с образованием рабочей камеры, сообщенной с источником давления Между цапфой и блоком предусмотрен зазор для регулировки хода поршня. 5 з п. ф-лы, 2 ил.

// 47

Q

35

U

Фиг /