Уплотняющее устройство лопастей и разделительных упоров неполноповоротного гидродвигателя Советский патент 1981 года по МПК F15B15/12 

Изобретение относится к области машинострсюния, в частности к лопаст ным неполноповоротным гидравлическим двигателям.. Известно уплотняющее устройство лопастей и разделительных упоров неполноповоротного гидродвигателя, содержащее поджатые к уплотняемым поверхностям давлением жидкости в ра бочих камерах пластины, размещённые в пазах лопастей и разделительйых упоров TlJ Недостатками известного устройства являются низкие надежность и объемный КПД из-за того, что происходит затекание резины в зазоры и обра зование маслянной пленки под уплотнением. Целью изобретения является повыше ние надежности и объемного КПД. Цель достигается тем, что устройст во снабжено источником питания и установленными в лопастях и разделител ных упорах преобразователями, каждый из котоЕ«дх содержит корпус с размещенными в нем плунжерами, образующими с последним две полости управлени причем в лопастях и разделительных упорах выполнены расточки, в которых установлены с образованием полостей толкатели с распорныгда планками для взаимодействия с указанными пластинами, при этом полости толкателей и одна из полостей казадого преобразователя сообщены между собой и заполнены вязким веществом, а другая полость преобразователя сообщена с источником питания. Кроме того, уплотняющие пластины выполнены в виде эластомерной манжеты с жестко связанными, с ней состыкованными защитными шайбами, в местах стыка которых установлены накладки, причем высота защитных шайб разделительного упсчра меньше соответствующих размеров манжеты, а высота поперечного сечения и длина пластин меньше ГЛУ6И1Ш и длины пазов лопастей и разделительных упоров. На фиг. 1 показана конструктивнс1я схема лопастного неполноповоротного шдродвигателя катушечного типа с уплотняю1)аим устройством/ на фиг. 2 разрез А-А г. 1; на.фиг. 3 - разрез Б-Б (г. 2,; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 3, на фиг. 5 - разрез Г-Г фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Д-Д фиг.2. Уплотняющее устройство, лопастей kt разделителыалх упоррв установлено в гидродвигателе 1, содержащем корпус 2 с разделительным упором 3 и ротор 4 с лопастью 5. Уплотняющее устройство содержит поджатые к уплотняемым поверхности 6 корпуса 2 и поверхности 7 ротора 4 давлением жидкости в рабочих камерах 8 и 9 пластиI

|н, :ы 10 и 11. Пластины 10 и 11 размещены в пазах 12 и 13 лопасти 5 и разttrделительного упора 3, I

Уплотня;лдее устройство снабжено

дополнительным источником питания (на чертежах не показан) и установленными в лопасти 5 и разделительном упоре 3 преобразователями .14.

Каждый из преобразователей 14 содержит корпус 15 с размещенными в нем плунжерами 16 и Л.7, образуквдими с корпусом 15 две полости 18 и 19 управления. Плунжеры 16 и 17 взаимодействуют между собой через пружину 20, на торцы которой надеты чашки 21 и 22. Полость 23 между плунжерами 16 и 17 соединена либо с камерой 8, либо с камерой 9 каналом 24, а полость 25 под плунжером 16 - со сливом. Полость 18 управления соединена каналом 26 с дополнительным источником питания.

В лопасти 5 и разделительном упоре 3 выполнены расточки 27, в которы установлены толкатели 28 с образованием полостей 29. Толкатели 28 через распорные планки 30 взаимодействуют с пластинами 10 и 11. Полости 29 толкателей 29 сообщены с полостями 19 управления преобразователей , 14 каналами 31 и заполнены вязки веществом.

Каждая из уплотняющих пластин 10 и 11 выполнена в виде элвстомерно манжеты 32 и .жестко связанными с ней состыкованными защитныт и шайбами 33. В местах стыка шайб 33 установлены накладки 34. Высота защитных шайб 33 меньше высоты поперечного сечения манжеты 32,. что позволяет образовать уплотняющиекромки 35, а высота поперечного сечения и длина пластин 10 и 11 меньше глубины и длины пазов 12 и 13.

На разделительном упоре манжеты 32 зафиксированы крышками 36, часть полостей 37, 38 и пластины 10, 11 сообщены посредством отверстий 39 с рабочей камерой 8, а часть - с камерой 9.

На роторе 4 установлены уплотнительные кольца 40, Уплотняющее устройстйо лопастей и разделительных упорой неполноповоро тного гидродвигателя работает следующим образом,

В начальный момент (до подачи рабочей жидкости в одну из камер 8 и 9) источник питания соединяется с каналом 26, и следовательно, с полостью 18 преобразователей 14. При этом плунжеры 16 переместятся на полный ход до упора их в бурт корпуса 15. Воздействуя своими штоками

на чашки 21 плунжеры 16 сожмут пружины 20, которые через другие чашки 22 будут перемещать плунжеры 17 вправо. Чашки 21 и 22 при этом сойдутся, не касаясь друг друга, В результате сжатия пружин 20 в полостях Ли, 38 преобразователей 14 и в их рабочих полостях 29 создастся давление пропорциональное ходу плунжеров 16 и жесткости пружин 20. Вязкое вещество воздействуя на толкатели 28, заставляет последние перемещаться в направлении, необходимом для поджатия уплоняющих пластин 10 и 11 к уплотняемым поверхностям 6 и 7. Растяжение эласт мерных манжет 32 будет осуществлятьс на участках, равных расстоянию между стыками защитных шайб 33. Удельное давление предварительного поджатия пластин 10 и 11 определяется усилием сжатой пружины 20 и подбором диаметров плунжеров 17 и толкателей 28. В дальнейшем осуществляется подача жидкости в требуемую камеру гидродвигателя, например в камеру 8. В эт случае в рабочей камере 8 и левых полостях 37 и 38 пазов разделительного упора ,3 и лопасти 5 благодаря наличию соединительных каналов в крышке 36 и лопасти 5 будет достигнуто давление, необходимое для движения ротора 4. Толкатели 28, соединенные с преобразователями 14, при дейсвии на них этого давления останутся в вьщвинутом положении, так как полости 23 этих управляющих устройств соединены каналами 24 с камерой 8 гидродвигателя. Объемное сжатие вязкого вещества в полостях 23 преобразователей 14 компенсируется перемещением плунжеров 16 под дейцтвнем пружин 20. В результате этого уплотняющие пластины 10 и 11, размещенные в полостях 37 и 38 пазов, будут поджты к уплотняемой поверхности с усилием, пропорциональным рабочему давл ВИЮ и усилию предварительного поджатия.

Уплотняющие пластины, размещенные в пазах полостей 37 и 38 будут поджаты лишь предварительным усилием.

После поворота ротора 4 на требуемый угол и остановки его в этом положении с помощью соответствующих известных средств подача рабочей жидкости в рабочую камеру 8 гидродвигателя и в полость 18 преобразователей 14 прекращается, в результате этого плунжеры 16 под действием пружин 20 переместятся влево. Эластомерные манжеты 32 уплотняющи}с пластин 10 и 11 сожмутся, исключая тем самым предварительное их поджатие, к уплотняемым поверхностям 6 и 7. Благодаря этому при длительной стоянке гидродвигателл уплотняющие пластины будут находиться в свободном состоя-, НИИ, исключая тем самым залипание

что способствует увеличению ме-ханического КИД при последующем пуске гидродвигателя в действие.

Формула изобретения

1. Уплотняющее устройство лопастей и разделительных упоров неполноповоротного гидродвигателя, содержащее поджатые к -уплотняемым поверхностям давлением жидкости в рабочих камерах пластины, размещенные в пазах лопастей и разделительных упоров отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и объем ного КПД, устройство снабжено источником питания и установленньювд в лопастях и разделительных упорах преобразователями, каяздый из которых содержит корпус с размещенными в нем плунжерами, образующими с последним две полости управления, причем в лопастях и разделительных упорах выполнены расточки, в которых установлены с образованием полостей толкатели с распорнь ш планками для взаимодействия с указанными пластинами, при этом полостч толкателей и одна из полостей каждого преобразователя сообщены между собой и заполнены вязким веществом, а другая полость преобразователя сообщена с источником питания.

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что у-плотняквдие пластины выполнешл в виде эластомерной манжеты с жестко связанными с ней состыкованными защитными шайбами, в местах стыка которых установлены накладки, причем высота защитных шайб разделительного упора меныле соответствуищих размед)Ов манжеты, а высота поперечного сечения и длина пластин меньше глубины и длины пазов лопастей и разделительных упоров.

Источники информации, п «1нятые во внимание при экспертизе

1. Петров В.Н. и Юзерович Ю.Н. JionacT№ie не полноповоротные гидродвигатели в судостроении. Л., Судостроение, 1972, с. 67, рис. 23.