ШЕСТЕРЕННАЯ ГИДРОМАШИНА

Изобретение относится к объемным гидравлическим машинам, в частности, к шестеренным гидромашинам.
Изобретение может быть использовано в гидравлических системах тракторов, как общего, так и промышленного назначения, экскаваторов, сельскохозяйственных, строительно-дорожных и других машин.
Известна шестеренная гидромашина, которая может использоваться в вышеуказанных машинах, содержащая ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, расположенные во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями и закрытой, как минимум, одной крышкой, и, как минимум, один торцевой уплотнительный элемент, по крайней мере, с одной стороны шестерен, выполненный в виде подшипников, см. патент Великобритании № 2086480 от 12.05.1982г. кл. F 04 C 15/00, которая выбрана прототипом заявляемого технического решения.
Торцевой уплотнительный элемент, по крайней мере, с одной стороны шестерен поджат к их торцам полем давления, которое образовано 3-образным уплотнением, расположенным между тыльной стороной торцевого уплотнительного элемента и корпусной деталью, в данном случае крышкой.
Поле давления сообщено с рабочей камерой гидромашины каналом, образуемым при работе гидромашины в виде щели между корпусом и торцевым уплотнительным элементом.
Поле давления ограниченное 3-образной манжетой расширено за границы внутренней камеры корпуса, вследствие чего увеличивается нагрузка на крышку, что значительно снижает надежность и долговечность работы гидромашины в целом.
В основу изобретения положена задача создания шестеренной гидромашины, в которой из-за изменения части наружного контура уплотнения, было бы сведено к минимуму усилие, которое передается от него на крышку.
Поставленная задача решается тем, что в известной шестеренной гидромашине содержащей ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, расположенные во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями и закрытой, как минимум, одной крышкой, и, как минимум, один торцевой уплотнительный элемент, размещенный, по крайней мере, с одной стороны шестерен, поджатый к ним полем давления, которое образовано 3-образным уплотнением, расположенным между тыльной поверхностью торцевого уплотнительного элемента и в гнезде одной из крышек, и подводной канал, сообщающий выходной канал с полем давления, согласно изобретению, часть контура 3-образного уплотнения по его внешней периферии выполнена в пределах внутренней камеры корпуса гидромашины.
Таким образом, ограничив часть контура 3-образного уплотнения по его внешней периферии пределами внутренней камерой корпуса, а следовательно поле давления и гнездо под уплотнение также будут размещены в этих границах, тем самым уменьшатся до минимума нагрузки на крышку и повысится надежность работы гидромашины в целом.
Кроме того, целесообразно выполнить подводной канал в торцевом уплотнительном элементе.
Так же целесообразно выполнить подводной канал из двух участков в корпусе и крышке, - первый из которых расположен параллельно осям шестерен и сообщен со вторым участком, расположенным под углом к первому и к поверхности дна гнезда под 3-образное
уплотнение, что позволит надежно подводить рабочую жидкость под уплотнение.
И наконец, можно выполнить первый участок канала подвода рабочей жидкости в корпусе со стороны входного канала, который будет использоваться как канал отвода утечек рабочей жидкости от тыльной поверхности торцевого уплотнительного элемента во входной канал гидромашины.
Далее изобретение поясняется примером его конкретного исполнения и чертежами, где:
на фиг.1 - изображен продольный разрез одного из вариантов выполнения гидромашины по осям шестерен;
на фиг.2 - изображен поперечный разрез по А-А с фиг.1;
на фиг.3 - изображен продольный разрез по осям шестерен другого варианта выполнения гидромашины;
на фиг.4 - изображен поперечный разрез по Б-Б с фиг.3;
на фиг.5 - изображен продольный разрез по В-В с фиг.3.
Шестеренная гидромашина содержит ведущую 1 и ведомую 2 шестерни, выполненные вместе с цапфами 3 и 4. Ведущая шестерня 1 также имеет приводной вал 5, который уплотнен манжетой 6. Шестерни 1 и 2 своими цапфами 3 и 4 установлены в торцевых уплотнительных элементах, выполненных в виде подшипниковых втулок 7, 8, 9 и 10, а все вместе размещены во внутренней камере корпуса гидромашины 11, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями 12 и 13, см. фиг.1 и 3.
С тыльных торцев подшипниковых втулок 7 и 8, имеется аксиальное поле давления 14, которое уплотнено 3-образным уплотнением 15, расположенным в гнезде 16, выполненном в крышке 17.
В другом варианте исполнения гидромашины такое же самое поле давления имеется с тыльных торцев подшипниковых втулок 9 и
10, см. фиг.2 и 5. Часть контура уплотнения 15 по его внешней периферии выполнена в пределах внутренней камеры корпуса 11.
Аксиальное поле давления 14 сообщено с зоной высокого давления гидромашины при помощи подводного канала 18, выполненного в одной из втулок, см. фиг.1, или в другом варианте исполнения гидромашины этот канал состоит из двух участков, первый из которых 19, выполнен в корпусе 11 и крышке 17, а другой участок 20 выполнен в крышке 17 под углом к первому участку 19 и к поверхности дна гнезда 16 под 3-образное уплотнение 15, или же первый участок 19 подводного канала выполнен в корпусе 11 со стороны входного канала 21, см. фиг.4 и 5.
Шестеренная гидромашина, как насос, работает следующим образом.
При вращении шестерен 1 и 2, приводимых в движение приводным валом 5, в межзубовых впадинах выходящих из зацепления шестерен образуется вакуум, за счет этого рабочая жидкость поступает во входной канал 21, заполняет межзубовые пространства, переносится в зону высокого давления и вытесняется в выходной канал 22 входящими в зацепление зубьями шестерен.
Рабочая жидкость под давлением из выходного канала 22 по подводному каналу 18, выполненному в подшипниковой втулке 7 в первом варианте, а в другом варианте по каналу, состоящему из двух участков 19 и 20, выполненных в корпусе 11 и крышке 17, поступает в аксиальное поле давления 14, которое определено в пределах внутренней камеры корпуса 11 3-образным уплотнением 15, установленным в крышке 17.
Под действием давления рабочей жидкости в аксиальном поле давления подшипниковые втулки своими наружными торцами поджимаются к торцам шестерен 1 и 2, уплотняя их и рабочую камеру насоса.
Таким образом, ограничив часть контура 3-образного уплотнения по его внешней периферии пределами внутренней камерой корпуса, а следовательно поле давления и гнездо под уплотнение также будут размещены в этих границах, тем самым уменьшаются до минимума нагрузки на крышку гидромашины и повышается надежность ее работы.