ШЕСТЕРЕННАЯ ГИДРОМАШИНА
GEAR HYDRAULIC UNIT

Изобретение относится к области шестеренного гидромашиностроения и может быть применено в конструкциях насосов, гидромоторов и делителей потока для разгрузки корпуса от осевой деформации, вызванной давлением нагнетания, подведенным к манжетам, установленным в компенсаторах и прижимающим их к торцам шестерен с опорой на подшипники и далее на дно корпуса и крышку или на обе крышки при исполнении корпуса без дна.
В качестве ближайшего аналога принята конструкция шестеренного насоса по WO 99/40321 А, 12.08.1999, F04C 2/14 с корпусом постоянного профиля, во внутренних расточках которого размещены шестерни, компенсаторы и подшипники вращения в виде роликовых подшипников.
В данной конструкции подшипники качения применяются в качестве опор цапф, а упорные, тоже установленные на цапфах, как уплотнители шестерен, перекачивающих высоковязкие материалы, где резинотехнические изделия не эффективны.
Недостатком данной конструкции, с точки зрения заявляемого изобретения, является осевая деформация корпуса, вызванная высоким давлением перекачиваемой среды, находящейся в межзубьевых пространствах, на компенсаторы, подшипники, в т.ч. и упорные, упирающиеся в крышки, соединенные с корпусом.
Возникающее при этом удлинение корпуса приводит к увеличению зазоров между деталями, установленными в корпусе, деформации расточек и снижению осевой подвижности компенсаторов, что увеличивает внутренние утечки и снижает коэффициент объемной подачи.
Задача изобретения состоит в устранении осевых сил, воздействующих на корпус от крышек, воспринимающих эти силы от шестерен, перекачивающих рабочую жидкость, через компенсаторы и подшипники.
Поставленная задача достигается тем, что в шестеренной гидромашине, содержащей корпус с внутренними расточками, ведущую и ведомую шестерни с компенсаторами и подшипниками на цапфах, размещенные в расточках корпуса, и упорные подшипники, согласно изобретению упорные подшипники установлены на концах цапф шестерен, одна обойма которых неподвижно закреплена на цапфе, при этом вторая обойма расположена с упором в торец подшипника шестерни, а между ними установлен сепаратор с шариками или сепаратор выполнен контактирующим непосредственно с торцом подшипника шестерни.
На чертеже изображена шестеренная гидромашина в продольном разрезе. Гидромашина состоит из следующих деталей: корпуса 1, крышки верхней 2, крышки нижней 3, шестерни ведущей 4, шестерни ведомой 5, подшипников 6, установленных на цапфах шестерен, и компенсаторов 7 с установленными на них манжетами 8, внутренняя полость 9 которых гидравлически соединена с рабочей жидкостью высокого давления. На цапфах шестерен установлены упорные (торцевые) подшипники таким образом, что одна обойма 10 неподвижно закреплена на цапфе, а вторая 11, не контактирующая с цапфой, упирается в торец подшипника шестерни, а между ними установлен сепаратор с шариками 12. Для предотвращения свободного осевого перемещения деталей насоса, установленных в корпусе, они фиксируются относительно крышек упругими элементами 13 и 14.
Возможен вариант применения упорного подшипника без обоймы 11 в случае контакта сепаратора 12 непосредственно с торцом подшипника шестерни.
Шестеренная гидромашина работает следующим образом.
При вращении шестерен 4 и 5 жидкость высокого давления поступает во внутреннюю полость 9 манжеты 8, установленной в компенсаторе 7. Возникающие при этом силы, отталкивающие компенсатор к венцам шестерен, воспринимаются подшипниками 6, которые опираются на обойму 11 упорного подшипника или непосредственно на сепаратор 12 и через него на обойму 10, неподвижно закрепленную на цапфе шестерни. Таким образом, ни корпус, ни крышки не воспринимают осевые нагрузки, приводящие к ухудшению технических характеристик гидромашины. Упругие элементы 13 и 14 служат для предотвращения свободного перемещения деталей внутри корпуса во избежание контакта цапф шестерен с крышками при работе насоса. Кроме того, изобретение решает и проблему самоустановки подшипников шестерен по углу изгиба шестерен при высокой нагрузке.