Шестеренная гидромашина
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
СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических
РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 С 2/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
6 (21) 4783767/29 (22) 18.01.90 (46) 23.01.92. Бюл. М 3 (71) Кировоградский завод гидравлических силовых машин "Гидросила" им. XXV съезда
КПСС (72) А.И. Переверзев, А.В. Корнев и T.Â. Друсь (53) 621,664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1439285, кл. F 04 С 2/04, 1987. (54) Ш Е СТЕ P Е Н НАЯ ГИДРОМАШ И НА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным гидромашинам, и может быть использовано. Цель изобретения — г|овышение КПД и долговечности работы. Шестеренная гидромашина содержит корпус 1 с двумя торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточ.!Ж„, 1707243 А1 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:
0,9979Я 1/L<1,0, где L) — ширина корпуса, 1 — ширина венцов зубьев шесзерен. Кроме того, на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 может быть выпол1707243
10
2и
«\ С
40 нсн допол}}ительнь}й кольцевой паэ, концентричный внешней радиальной поверхности торцовых уплотнительных элементов
1б < 1/; -.,;.: «.1 I <3, upciг «, ofHoc!!ILsl к с<бл, сти пбье !Iblх 1 -:д;.}.3«ш .:, 3 ча t ttoc.ftn к ше.".теpt3ctIIЫМ p pp0eOf;lILI 1-,1" нэ«..><,. и г}дромоторов, содержа<<,111« ;-..Ip .Ilt lf" етрично ра }оложе 1 .. х «<1.:, I kамер1< Ол, ." ... ко Ор:,х находится подниз<.ил< д.<гi О«1<1:<. д1", jci я пг}д В; Стар:;> К,:-„:.. 1 1 };cc И.;НО уСтаНОВЛЕН но -;;,pl<3 О;3 .<;С1!«TО} ьного элемента В,,c!,„. «. ., I: . " .;:..ц}}ОНЧЫЕ КаМЕрЫ, 6р}3О}<ана двумя кон " e>ii 1}с oc«v шестерен iCT ИЧ} О ПЕРЕ, Р;- }..:. " " КO«t ttetiOй t}f}ËÎOTÜ!O. , <ОС < . -, c I < } ИЗ t: ВНВЛО13 ПОДВОДа .1Г ЗС: 1. . .,1: ПЛО }О,.:1;О.-, --: — ., II н 3 .<л<. каждый из ка<...п, < .;, :I .:,, . . Дкости одно,<,1;, <:: -" .! .<. . ° . -)", < I;ОM IЕНСВЦИОННОИ ,11} <.О}.тороп ы одно "О ,,...:. <".<Ь<Н;10 ЭЛЕ}\PHTd, }3K И ,<«r .м<-.pQ Образованной 11 :;". < .,,<1 РЗСГОЛОжЕННОЙ СО . — „,Y...;1 Ц ВОГО ПЛО} . }тЕ I!tiOfc ::О 1< Обх<3ди}}ая для равЕ:: .:.—. }!n:. а I. РЦОВОГО ЭЛЕМЕНта <С <ИЛ < НГ<:, < С,« "<} <;Of Пе;Iã.: ЦНОЛ;.IЫХ :.аме»;}б}п:. < . н,, oof.р.- дством ".рех про-,1 "1:; кол ц:p-àet,ûõ пг лостей и другой кар —, к .; .:; .:Во} энной кольцевой .О„".; О. 3 },ас с <О; е}}ие и сообщение -.O то P < ПД< OM НЭПРВВЯДРО Однако такое решение не может в полнои мере обеспечи гь необхо}<имый длительный поджим торцовь:х уплотнительных элементов к торцам шестерен, TpJI- как в процессе работы гидромашины вследствие износа торцовых уплотни}ельных элементов о торцовые поверхности шестерен, происходит зависание нагруженного высоким давлением торцового уплотнительного элемента . Вд корпусной деталл}О, что приводи} к неплотному поджиму шес1ерен к второму пассивному торцовому yrtnoTHtnTettaHoMy элементу и, следовательно, к утечкам рабочей жидкости и уменьшению КПД. Кроме того, взаимное расположение асимметричных компенсационных камер одна относительно другой на 180 градусов усложняет процесс сборки, ухудшает ее ехнологичность. Целью изобретения являетс я пов }шение коэффициента полезного действия и Долговечности работы гидромашины, Поставленная цель дос гигается; M. !TO у шесгеренной гидромаши}.ы, содержа}цей подвижно ус1эновленные в осевом 1<вправлении торцовые уплотнительные элементы, примыкающие к торцам шестерен, каналы подвода-отвода рабочей жидкости, компенсационные камеры с тыльных сторон торцовых уплотнительных элементов. образованные элементами коль:,евых расточек и уплотнеЙные эластичными манжетами, корпусную деталь, ширина которой выполне}а меньше, чем в}ирина венцов зубьев шестерен и выбирается из соотношения 0,9979 LI/} <1,00. где 1707243 L1 — ширина корпуса, à L — шлрина венцов зубьев шестерен. Таким образом обесп",÷èâàòrñÿ длительный необходимый поджим торцовых уплотнительных элементов к шестерням. Кроме того, компенсационная камера выполнена в виде взаимопересекающихся кольцевы расточек, окру>::ающих 01верСтИЯ ПОД ЦагфЫ ШЕСТЕРЕН И КаНаЛЫ г|ОДВО да-отвода рабочей жидкости и уплотнена одной эластичной манжетой, 1акое исполнение компенсационной ::амеры более техноло1ично, так как позволяет выполнить кольцевые расточки .=.а одн, установку, при расточке отвгрстий под цап фы шестерен. Целесообразно также компенсзц он ную камеру выполнить в виде кпль;еви:: расточек окружающих каналы подво з-отвода жидкости, связанных мех.ду ссбой третьей кольцевой расточкой, выполненной концентрично периметру торцового упло1 нительного элемента. Такое исполнение компенсациг>н o. . камеры упрощено, так как образовано пересечением трех кольцевых расточек. Целесообразно с тыльной стороны каждого торцового уплотнительного элеклентэ установить двоиной обратный управляьчлы 1 клапан, выход которого соединить с камерой поджима, а входы сообщить соответс1венно с канала;ли подвода-отвода рабочеи жидкости. Этим обеспечивается реверсивность тидромашины. При этом, двойные управляемые обра1ные клапаны выполнены в виде цилиндрических эластичных стержней. Защищенных элементами ду ообраэнои формы со сторо ны входов клапана. Такая конструкция клапана позволяе защитные элементы выполнить более технологичными. Зафиксировав их положени: упором в поверхности корпусов подшипников < кольжения. Гаким 06pA3olл, гарантированный пс:«. жим торцовых упло|нительнглх элементов к шестерням обесп .чивается посредствот компенсационнои камеры, симметричной относительно осей шестерен формы, сотн:щенной с зоной sыcокого давления и выполнением корпуса по ширине меньше, -х-.м ширина венцов зубьев шестерен на предельно допустимую величин, что исключает торцовые утечки рабочей жидкости и повышает КПД гидромашины, а размещение с тыльной -тороны каждого торцового i плотнительного элемента двойного управляемого обратного клапана, сообщенно c с зоной Высокого и низкого давлений и с кт«мпенсационной камерой позволяет использовать гидромашину как реверсивную с изменением н.".правления вращения или 50 подачи. На фиг. 1 показана гидромашина, продольный разрез: на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — гидромашина, разрез: на фиг. 4 — разрез F>-Е ra фиг. 1; на фиг. 5-55 компенсацион-;pw камера, варт« нт; на фиг. 6 -- разрез А-А на фv.r 1, .,à фиг 7 — Оазрез В -В на фиг, С. Шестаренная гидромашина содержит корпус 1 с двумя торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточ"Bx которо о раз.1ещены с образованием полостей высокого и низкого давления шестерни 4 и 5 внешнего зацепления с цзпфами 6 — 9, устанс вленные в подшигниках 10 — 13 скольжения, выполненных в виде ан"ифрикционных втулок, запрессованных в торцовых крышках 2 и 3. кал;.лы 14 и 15 подвода и отаод;рабс" ей жид" Ости, сопряжснны". с шестернями 1, 5 и установленные с возможностью о. евого перемещения торцовые уплогнительные зле ленты 16, 17 и компенсационнь!е камерь! 18 и 19, выполненные на внутренней боковой поверхности торцовых крышек 2 и 3 в гиде кольцевых пазов 20 — 23 1"" концентричных цапфам 6 9 шестерен 4 и 5 и каналам 14 и 15 подвода и отвода. Компенсационные камеры 18 и 1! упло-нены аналогичными им по форме эластичными манже ами 24 трапецеидального сечения с 20 заол тными элементами 25 Б центральной части торцовых крышек 2 и 3 под элас1ичны и манжетами 24 име ются отверстия 26. которые при помощи каналов?7 сообщены с каналом 15. . .5 Для достижения поставленной цели ширина корпуса 1 выполнена меньше ширины венцов зубьев шестерен 4 и 5 на величину д и выбирается oorr:àñío сг >тношения 0,9979 30 где L> — ширина корпуса. 1 — и:ирина венцов зубьев шестерен. Шестеренная тидромац,ина, например, в режиме шестеренного гидравлического д.,ига1сля работает следующим образом. 35 При подаче рабочеи жидкости под высокиь: давлением в канал 15 она поступает в рабочую камеру . идромашины. образованну о зацепленными зубьями шсстерен 4 и 5. где, воздействуя на их боковые поверхно-! О сти, вращает их и перенеси1ся в межзубосы,; ро;.транствах н зону низкого давления и канал 14. Од .овременно жидкость под высоким pàr ëåниеh1 oоступает в кодлоr. .ационные 45 камеры 18 и 19 и через элас ичн - е;.манжеты 1707243 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 ка1 алами 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 иэ торцовых крышек 2 и 3 ус-ановлен двойной управляемый обратный клапан, выполненный в виде цилиндрического эластичного стержня 29 с защитным элементом 30 дугообразной формы, Каждый иэ клапанов своим выходом соединен с соотвегствующей 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 онв, поступая по каналу 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 другои защитнь1й элемент 30 к стенке отверстия 26 в месте входа второго канала 32, сообщенного с каналом 15. Эти 1 самым, устдновка двойных управляемы ооратных клапанов позволит использоь".Iü гидромашину для работы в реверсивнсм режиме. Формула изобретения 1. Же."..-еренная гидромашина, содержащая корпус с двумя торцовыми крышками, в цилиндрических ласточках которого размещены с сбразованием полостей высокого и низкого давления шестерни с цапфами, установленными в подшипниках скольжения, каналы подвода и отвода, сопряженные с шестернями и.установленные с возможностью осевого перемещения тор5 цовые упlIîòнительные элементы и компенсационные камеры с эластичными манжетами, i выполненные в виде кольцевых пазов, KollUBHTpM÷íûõ цапфам шестерен и каналам подвода и отвода, 10 расположенных на внутренней бо овой поверхности торцовых крышек, î r л и ч аю щ а я с я тем, что. с целью повышения КПД и долговечности работы, ширина корпуса выполнена меньше ширины венцов зубьев 15 шестерен, причем ширина корпуса выполнена согласно соотношению: 0,9979Я 1/1 1,0, где LI -- ширина корпуса; L — ширина венцов зубьев шестерен. 20 2, Гидромашина по и. 1 о т п и ч а ющ а я с я тем, что, кольцеьые пазы образующие компенсационные камеры, выполнены взаимопересекающимися. 3, ГидрОМЭШИНЭ ПО П. 1, 0 7 Л rrI Ч д Ю 25 щ а я с я тем, что на внутренней боковои поверхности торцовых кры .ек выполнен дополнительный кольцевой паэ, концентричный внешней радиальной поверхности торцовых компенсаторов и соеди ченный с 30 кольцевыми пазами, концентричными каналам подвода и отвода рабочей жидкости, 4. Гидромашина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена двойными управляемыми обратными клапанами. раз35 мещенными в каждой торцовой крышке, выход каждого иэ которых соединен с компенсационной камерой, а каналы вкода со единены соответственно с кана . ами подвода и отвода. 40 5. Гидромашина по и. 4, о т и и «ощ а я с я тем, что двойной управляемый обратный клапан выполнен в виде цилиндрического эластичного стержня и защитного элемента дугообразной формы, распопо45 женных со стороны каналов входа. 1 707243 А-A 1707243 Б-Б 1707243 1707243 В-В 3I Составитель Т. Друсь едакто Р. Бугренкова Техред 1Л Моргентал Корректор 9, Кравсова - акаэ - Тираж Подпис oe ВНИЫПИ Гос дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН Г СССР 113035, москва, тК 35 Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Пагент, i. ужгород, ул,Гагарина, Ill
