close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9731

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
F 04C 2/08
ШЕСТЕРЕННАЯ ГИДРОМАШИНА
(54)
(21) Номер заявки: a 20040421
(22) 2004.05.11
(31) 2003076971 (32) 2003.07.24 (33) UA
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Гидросила" (UA)
(72) Авторы: Корнев Александр Васильевич; Морозов Вячеслав Михайлович;
Гаркуша Анатолий Григорьевич (UA)
BY 9731 C1 2007.10.30
BY (11) 9731
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Гидросила" (UA)
(56) UA 41968 C2, 2001.
BY 927 U, 2003.
SU 926353, 1982.
SU 1418490 A1, 1988.
SU 1559218 А1, 1990.
RU 2100655 C1, 1997.
GB 2051241 A, 1981.
US 4909714, 1990.
(57)
1. Шестеренная гидромашина, содержащая ведущую и ведомую шестерни внешнего
зацепления, цапфы которых расположены в радиально и аксиально подвижных корпусах
подшипников, а все вместе размещены во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями, по меньшей мере, с
одной стороны шестерен на тыльных поверхностях корпусов подшипников, примыкающих к ним, расположено уплотнение, а на их внешнем периметре в канавках вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен размещены уплотнения в форме цифры
восемь, отличающаяся тем, что между внутренней поверхностью двух кругообразных
частей уплотнения в форме цифры восемь и местом перехода боковых поверхностей канавок в дно выполнены кольцевые каналы, при этом внутренний диаметр двух кругообразных частей уплотнения в форме цифры восемь в свободном состоянии выполнен
большим, чем диаметр канавок в месте перехода их боковых поверхностей в дно.
Фиг. 5
Фиг. 6
BY 9731 C1 2007.10.30
2. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение кольцевых каналов имеет прямоугольную форму с двумя скругленными углами.
3. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение кольцевых каналов имеет форму сегмента.
4. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что поперечное сечение кольцевых каналов имеет треугольную форму.
Изобретение относится к области гидравлических машин, в частности к гидравлическим машинам, которые могут быть использованы в гидравлических системах тракторов,
как общего, так и промышленного назначения, экскаваторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машинах.
Известна шестеренная гидромашина, которая может использоваться в вышеуказанных
машинах, содержащая ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, цапфы которых расположены в радиально и аксиально подвижных корпусах подшипников, а все вместе размещены во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя
пересекающимися цилиндрическими отверстиями, см. [1]. Корпуса подшипников поджимаются к боковым поверхностям шестерен аксиальными полями давления, определенными уплотнениями на их тыльных сторонах, и сообщенными с зоной высокого давления
гидромашины, а на внешнем периметре корпусов подшипников, вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен, размещены уплотнения, которые начинаются со стороны
зоны высокого давления и заканчиваются перед областью низкого давления, и имеют
форму цифры "3". Исходя из этого, распространение зоны высокого давления по всей
длине корпусов подшипников ограничивается этими уплотнениями, которые снижают нагрузки на корпус гидромашины.
Однако, при работе гидромашины, вследствие изнашивания поверхностей, которыми
корпуса подшипников контактируют друг с другом, и формы уплотнений на внешней периферии корпусов подшипников, открытых со стороны зоны низкого давления, нарушается уплотнение области по внешней периферии корпусов подшипников и гидравлическая
нагрузка на корпус гидромашины значительно возрастает, что снижает долговечность работы гидромашины и приводит к разрушению корпуса.
В другой известной гидромашине, по крайней мере, с одной стороны шестерен, на
тыльных поверхностях корпусов подшипников, примыкающих к ним, расположено уплотнение, а на их внешнем периметре, в канавках вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен, размещено уплотнение в форме цифры "8", см. [2], которая выбрана
прототипом заявляемого технического решения.
Таким образом, из-за изменения формы уплотнения на внешнем периметре корпусов
подшипников, обеспечивается надежное уплотнение области по внешней периферии, расположенной между уплотнениями, вне зависимости от продолжительности работы гидромашины и изнашивания ее деталей.
Однако, особенно в первоначальный период работы гидромашины, при ее запуске затруднено распространение жидкости под высоким давлением, которое поступает под эти
уплотнения, так как уплотнения целиком заполняют канавки, в которых они располагаются на внешнем периметре корпусов подшипников. К тому же, уплотнения сначала устанавливаются в канавки с натягом, которое значительно утрудняет сборку гидромашины в
части установки корпусов подшипников вместе с шестернями и уплотнениями во внутреннюю камеру корпуса гидромашины.
2
BY 9731 C1 2007.10.30
В основу изобретения положена задача создания шестеренной гидромашины, в которой, из-за изменения формы поперечного сечения канавки в месте перехода ее боковых
поверхностей в дно, обеспечивалось бы свободное распространение рабочей жидкости
под уплотнением, и таким образом достигалась бы стабильная работа гидромашины, а с
изменением размерных параметров уплотнения и канавки достигалась бы легкость ее
сборки.
Эта задача решается тем, что в известной шестеренной гидромашине, содержащей ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, цапфы которых расположены в радиально и аксиально подвижных корпусах подшипников, а все вместе размещены во
внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями, по меньшей мере, с одной стороны шестерен на тыльных поверхностях корпусов подшипников, примыкающих к ним, расположено уплотнение, а на
их внешнем периметре в канавках вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен
размещены уплотнения в форме цифры восемь, в соответствии с изобретением, между
внутренней поверхностью двух кругообразных частей уплотнения в форме цифры восемь
и местом перехода боковых поверхностей канавок в дно выполнены кольцевые каналы.
Таким образом, выполнение формы канавок под уплотнение такой, что под уплотнением образуется кольцевой канал, обеспечивает свободный доступ жидкости по всему периметру уплотнения, которое, в свою очередь, обеспечивает стабильную работу
гидромашины.
Кроме того, внутренний диаметр двух кругообразных частей уплотнения в форме
цифры восемь в свободном состоянии, выполнен большим, чем диаметр канавок в месте
перехода их боковых поверхностей в дно, что позволяет установить уплотнение в канавки
без натяга, и обеспечить легкую собираемость с корпусом гидромашины.
Форма поперечного сечения кольцевого канала может быть различной и зависеть от
формы инструмента, которым протачивается канавка под уплотнение.
В дальнейшем изобретение разъясняется примером его конкретного выполнения и
чертежами,
где фиг. 1 - изображает продольный разрез гидромашины по осям шестерен;
фиг. 2 - изображает поперечный разрез гидромашины по А-А с фиг. 1;
фиг. 3 - изображает поперечный разрез гидромашины по Б-Б с фиг. 1;
фиг. 4 - изображает поперечный разрез гидромашины по В-В с фиг. 1;
фиг. 5 - изображает отдельно уплотнение в свободном состоянии;
фиг. 6, 7 и 8 - изображают в увеличенном масштабе разные варианты выполнения канавок под уплотнение, как части сечения с фиг. 1.
Шестеренная гидромашина содержит ведущую 1 и ведомую 2 шестерные выполненные вместе с цапфами 3 и 4. Ведущая шестерня 1 также имеет приводной вал 5, уплотненный манжетой 6. Шестерни 1 и 2 своими цапфами 3 и 4 установлены в корпусах
подшипников, выполненных в виде подшипниковых втулок 7, 8, 9, и 10, а все вместе
расположены во внутренней камере корпуса 11 гидромашины, которая образована двумя
пересекающимися цилиндрическими отверстиями 12 и 13, см. фиг. 1.
С тыльных торцев подшипниковых втулок 7 и 8, подвижных в пределах зазоров в аксиальном и радиальном направлениях, имеется аксиальное поле давления 14, см. фиг. 1 и 2,
ограниченное уплотнением 15, которое расположено в гнезде 16, выполненном в крышке 17.
Аксиальное поле давления соединено с зоной высокого давления гидромашины при помощи отверстия 18, выполненного в одной из втулок, см. фиг. 1.
На внешнем периметре подшипниковых втулок 7, 8, 9 и 10 в канавках 19, вблизи и
параллельно боковым поверхностям шестерен, размещены уплотнения 20 с защитными
элементами 21, которые имеют форму цифры восемь и простираются по всему внешнему
периметру подшипниковых втулок, которыми они сопряжены со стенками внутренней
3
BY 9731 C1 2007.10.30
камеры корпуса 11, см. фиг 4, 5 и 6. Форма канавок 19 выполнена такой, что между внутренней поверхностью двух кругообразных частей 22 уплотнения 20 и местом перехода
боковых поверхностей канавок в дно образуются кольцевые каналы 23, см. фиг. 4, 6, 7 и 8.
Кроме того, внутренний диаметр d двух кругообразных частей 22 каждого уплотнения 20,
в свободном состоянии, выполнен большим, чем диаметр D канавок 19 в месте перехода
их боковых поверхностей 28 и 29 в дно 30, см. фиг. 5 и 6. Все это позволяет значительно
облегчить сборку гидромашины, так как уплотнение 20 с защитными элементами 21 будет
устанавливаться в канавках 19 без натяга и не будет выступать из них при сборке, как это
показано на фиг. 6, 7 и 8.
Поступление рабочей жидкости из выходного канала 24 гидромашины, который, как и
входной канал 25, условно изображен пунктирной линией на фиг. 3, в кольцевые каналы 23
осуществляется при помощи дугообразных канавок 26 и отверстий 18 и 27, выполненных
на торцах подшипниковых втулок со стороны боковых поверхностей шестерен. Форма
поперечного сечения кольцевых каналов под уплотнение может быть различная: в форме
прямоугольника с двумя скругленными углами, или в форме сегмента или же треугольника, как это показано на фиг. 6, 7 и 8, и зависит от формы инструмента, которым протачивается канавка под уплотнение.
Шестеренная машина, как насос, работает следующим образом. При вращении шестерен 1 и 2, приведенных в движение приводным валом 5, в межзубовых впадинах, выходящих из зацепления шестерен, образуется вакуум, вследствие чего рабочая жидкость
поступает во входной канал 25, заполняет межзубовые пространства, переносится в зону
высокого давления и вытесняется входящими в зацепление зубьями шестерен в выходной
канал 24 и дальше в гидросистему машины.
Рабочая жидкость под давлением по дугообразной канавке 26 и отверстию 18 поступает в аксиальное поле давления 14, определенное уплотнением 15, установленным в
крышке 17. Под действием давления рабочей жидкости в аксиальном поле 14, подшипниковые втулки 7 и 8 движутся в аксиальном направлении и своими торцами поджимаются к
боковым поверхностям шестерен 1 и 2, а те, в свою очередь, поджимаются к подшипниковым втулкам 9 и 10, уплотняя их и рабочую камеру насоса.
Одновременно рабочая жидкость из отверстий 18 и 27 поступает в кольцевые каналы 23 и
таким образом свободно распространяется под уплотнением 20, поджимает их к стенкам
внутренней камеры корпуса 11, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими
отверстиями 12 и 13, не позволяя рабочей жидкости из зоны высокого давления распространиться по всей длине подшипниковых втулок, чем значительно снижает нагрузку на
корпус 11 гидромашины и повышает долговечность ее работы.
Шестеренная машина, как гидромотор, работает следующим образом. Рабочая жидкость, которая подается под высоким давлением в выходной канал 24, воздействует на зубья
шестерен 1 и 2, вращает их и преодолевает нагрузку, приложенную к приводному валу 5.
В остальном работа гидромашины, как гидромотора, аналогична ее работе, как насоса.
Источники информации:
1. Патент Германии 3716605, МПК F 04C 2/14, 1987.
2. Патент Украины 41968, МПК F 04C 2/08, 1996.
4
BY 9731 C1 2007.10.30
Фиг. 1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 7
Фиг. 8
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
897 Кб
Теги
by9731, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа