РОЛИКО-ЛОПАСТНАЯ ГИДРОМАШИНА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве гидромоторов и насосов в приводах машин.
Известна ролико-лопастная гидромашина, содержащая корпус и щеку, в цилиндрической расточке которых на подшипниковых опорах установлен ротор с лопастями с образованием межлопастных камер, попарно соединенных между собой каналами, причем ротор кинематически связан через синхронизирующие шестерни с роликами-разделителями, размещенными в расточках, выполненными по периферии цилиндрической расточки корпуса и ротора с лопастями полости высокою и низкого давления Патент РФ №2035625 МКИ: F 04 С 2/08, F 01 C 1/00 публ. 20.05.1995
Известна ролико-лопастная гидромашина, содержащая корпус с рабочими полостями, общую гидромагистраль, синхронизированные ролики-разделители, ротор, установленный на подшипниках, и лопасти, которые разделяют рабочие полости на отдельные секторы независимого отключения, при этом внутренняя поверхность корпуса снабжена гнездами для роликов-разделителей, причем гнезда расположены в четырех секторах и имеют разгрузочные карманы, при этом ролики-разделители выполнены цилиндрической формы и с вырезами для пропускания лопастей Авторское св-во №530109 МКИ: F 04 С 1/00, F 01 С 1/02 публ. 29.11.1976
Недостатком данных гидромашин является недостаточная надежность при широком диапазоне частоты вращения.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Ролико-лопастная гидромашина», содержащая корпус с рабочими полостями, общую гидромагистраль, роликовые синхронизированные
замыкатели, ротор, установленный на подшипниках, и лопасти, которые разделяют рабочие полости на отдельные секторы независимого отключения, внутренняя поверхность корпуса снабжена гнездами для роликовых замыкателей, выполненных цилиндрической формы и с вырезами для пропускания лопастей, при этом гнезда снабжены дополнительными карманами, причем гнезда для роликовых замыкателей расположены в четырех секторах под углом 20° к горизонтальной оси гидромашины, а дополнительные карманы выполнены в виде усеченных цилиндров, корпус снабжен промежуточной плитой, в которой размещена разрезная втулка для входа лопастей при регулировании объема всасывающей жидкости, при этом разрезная втулка снабжена бандажом, а гидромашина линейно связана с гидромотором, выходной вал которого обеспечен винтом управления, пропорционально перемещающим золотник управления. Патент РФ №2194191 МКИ: F 04 С 2/08 публ. 10.12.02
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности при широком диапазоне частоты вращения выходного вала ролико-лопастной гидромашины.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что ролико-лопастная гидромашина, содержит корпус с рабочими полостями, общую гидромагистраль, синхронизированные ролики-разделители, ротор, установленный на подшипниках, и лопасти, которые разделяют рабочие полости на отдельные секторы независимого отключения. Внутренняя поверхность корпуса снабжена гнездами для роликов-разделителей, выполненных цилиндрической формы и с пазами для пропускания лопастей. Гнезда для роликов-разделителей расположены в четырех секторах под углом 18-22° к горизонтальной оси симметрии гидромашины и снабжены дополнительными карманами в виде усеченных цилиндров. При этом торцы ротора снабжены кольцевыми внешними и внутренними разгрузочными канавками. Смежная с торцом ротора поверхность корпуса гидромашины также снабжена кольцевой канавкой, соединенной с помощью перепускного
канала с дренажной полостью. Дренажная полость расположена в корпусе гидромашины и служит для отвода избытка рабочей жидкости. Оси, проходящие через кольцевые канавки и перпендикулярные плоскости расположения канавок, ориентированы между собой таким образом, что ось, проходящая через кольцевую канавку поверхности корпуса гидромашины, расположена между осями, проходящими через внешнюю и внутреннюю разгрузочные канавки торцов ротора. Внешняя разгрузочная канавка одного торца ротора с помощью канала соединяется с внутренней разгрузочной канавкой другого торца ротора, при этом площади разгрузочных канавок торцов ротора находятся в соотношении:
1<F/f<10, где:
F - площадь внутренней разгрузочной канавки;
f - площадь внешней разгрузочной канавки.
Роликолопастная гидромашина поясняется чертежами:
фиг.1 - продольный разрез ролико-лопастной гидромашины, сечение А-А;
фиг.2 - сечение Б-Б на фиг.1;
фиг.3 - продольный разрез ротора ролико-лопастной гидромашины. Ролико-лопастная гидромашина, содержит корпус 1 с рабочими полостями, общую гидромагистраль, синхронизированные ролики-разделители 2, ротор, 3, установленный на подшипниках 4, 5 и лопасти 6, которые разделяют рабочие полости на отдельные секторы независимого отключения 7, 8, 9, 10. Внутренняя поверхность корпуса снабжена гнездами для роликов-разделителей с дополнительными карманами в виде усеченных цилиндров 11. Ролики-разделители 2 выполнены цилиндрической формы и с пазами для пропускания лопастей 12. Торцы ротора снабжены кольцевыми внешними 13, 14 и внутренними 15, 16 разгрузочными канавками. Смежная с торцом ротора 3 поверхность корпуса гидромашины 1 также снабжена кольцевой канавкой 17, соединенной с помощью перепускного канала 18 с дренажной полостью, расположенной в корпусе гидромашины 1. Внешние разгрузочные
канавки 13 и 14 одного конца ротора соединены с внутренними разгрузочными канавками 15 и 16 с помощью каналов 19 и 20. Оси, проходящие через кольцевые канавки и перпендикулярные плоскости расположения канавок, ориентированы между собой таким образом, что ось, проходящая через кольцевую канавку смежной с торцом ротора поверхности корпуса гидромашины 17, расположена между осями, проходящими через внешнюю 13 или 14 и внутреннюю 15 или 16 разгрузочные канавки торцов ротора.
Рабочий процесс в гидромашине, например, в режиме гидромотора, осуществляется следующим образом:
при подаче жидкости в секторы 7 и 9, ограниченные лопастями 6 ротора 3 и роликами-разделителями 2, ротор 3 начнет вращаться по часовой стрелке. Применение в гидромашине принципа двойного действия обеспечивает гидростатическую разгрузку ротора 3. Слив жидкости осуществляется через секторы 8 и 10 по другую сторону лопастей 6. Так как ротор 3 имеет шесть лопастей 6, рабочий цикл в гидромашине повторяется через каждые 60° поворота вала. В процессе работы гидромашины возможно смещение ротора 3 в осевом направлении на величину торцевого зазора, например, вправо (фиг.1). При этом рабочая жидкость под давлением из секторов 7 и 9 попадет во внешнею разгрузочную канавку 13 и через перепускной канал 20 попадет во внутреннюю разгрузочную канавку 15. Избыток рабочей жидкости под давлением, с целью уменьшения воздействия на левый торец ротора 3, удаляется через кольцевую канавку 17 и перепускной канал 18, в дренаж. Под действием давления рабочей жидкости ротор 5 сместится влево. При этом рабочая жидкость под давлением из секторов 7 и 9 попадет во внешнюю разгрузочную канавку 14 и через перепускной канал 19 попадет во внутреннюю разгрузочную канавку 16. Избыток рабочей жидкости под давлением, с целью уменьшения воздействия на левый торец ротора 3, удаляется через кольцевую канавку 17 и перепускной канал 18 в дренаж. Ротор 3 в результате занимает среднее положение. При этом площадь
внешней разгрузочной канавки 13, 14 и площадь внутренней разгрузочной канавки 15, 16 связаны следующим соотношением:
1<F/f<10 где:
F - площадь внутренней разгрузочной канавки,
f - площадь внешней разгрузочной канавки.
Предложенная в качестве изобретения роликолопастная гидромашина выполнена в виде конструкции, позволяющей повысить ее надежность и долговечность при широком диапазоне частоты вращения выходного вала.