ГИДРОМОТОР

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть применено для передачи энергии вращения от основного двигателя к агрегатам.
Известен гидромотор, содержащий неподвижный корпус, ротор, рабочую камеру (см. авт. свид. СССР №1333820, кл. Р О3 С 2/00, 1985г.)
Недостатком известного гидромотора является недостаточная эффективность работы, низкий КПД и недолговечность; механическая трансмиссия не всегда надежна, громоздка, с большими энергозатратами, сложная в управлении.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности, простота конструкции, эксплуатации и управления.
Для достижения поставленной цели гидромотор, содержащий неподвижный корпус, ротор, рабочую камеру, он снабжен крестовиной, вынесенной на поверхность ротора и закрепленной в гнезде так, что одна из ее лопаток выступает над ротором и соприкасается с внутренней поверхностью корпуса мотора, при этом крестовина осями прикреплена с возможностью вращения к двум планшайбам, жестко закрепленных с боков на роторе.
Заявляемое техническое решение позволит использовать его в любой области техники для передачи энергии вращения от основного двигателя к агрегатам. Он способен заменить любой сложности и нагрузки механический, гидравлический и электрический приводы. Обладает высоким КПД. При установки предлагаемого гидромотора в гусеничный трактор, непосредственно на бортовые редукторы, отпадает необходимость в механизме сцепления, КПП, кардана, редуктора заднего моста, фрикционах и механизме тормозов. Все это может заменить установленный на основной мотор редуктор с несколькими гидронасосами, постоянно работающими без нагрузки. Подключая насосы поочередно через распределитель к гидромоторам, к каждому отдельно, можно регулировать передаточное отношение вращения и мощности от основного мотора, приводить в движение трактор и управлять им.
Гидромотор, по заявляемому изобретению, может работать как насос, поэтому, перекрывая выход масла из гидромоторов можно осуществлять торможение трактора. Трансмиссия гидромотора проста, надежна и энергоемка, легко и простоуправляема.
Заявляемый гидромотор, включающий неподвижный корпус, ротор и рабочую камеру, отличается от решения, принятого за прототип, тем, что он снабжен крестовиной,
вынесенной на поверхность ротора и закрепленной в гнезде так, что одна из ее лопаток выступает над ротором и соприкасается с внутренней поверхностью корпуса мотора, при этом крестовина осями прикреплена с возможностью вращения к двум планшайбам, жестко закрепленным с боков на роторе.
Сравнительный анализ позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию изобретения «новизна».
Из патентной и научно-технической литературы не известно техническое решение гидромотора, который снабжен крестовиной, вынесенной на поверхность ротора и закрепленной в гнезде так, что одна из ее лопаток выступает над ротором и соприкасается с внутренней поверхностью корпуса мотора, при этом крестовина осями прикреплена с возможностью вращения к двум планшайбам, жестко закрепленным с боков на роторе, позволяющее получить положительный эффект от использования заявляемого гидромотора.
Таким образом, заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию изобретения «изобретательский уровень».
Заявляемый гидромотор может быть использован в любой области техники и заменить любой сложности и нагрузки механический, гидравлический и электрический приводы. Он обладает высоким КПД, прост в конструкции и управлении заменит, например, в гусеничном тракторе целый ряд механизмов.
Таким образом, заявляемый гидромотор удовлетворяет критерию изобретения «промышленная применимость».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен фрагмент поперечного разреза гидромотора: на фиг.2 - продольный разрез; на фиг.3 - схема вращения крестовины мотора.
Гидромотор состоит из неподвижного цилиндрического толстостенного корпуса 1. Внутренняя часть цилиндра - шлифованная, с жестко закрепленными на ней по окружности заслонками 2.
Гидромотор снабжен крестовиной 3, которая имеет,например, четыре одинаковые рабочие лопатки 4 с восемью сферическими поперечно-выпуклыми плоскостями. Радиус их сфер равен радиусу ротора 5. В точке соединения плоскостей лопаток 4 имеется углубление, в котором при вращении крестовины 3 входит вершина заслонки 2. Высота рабочей лопатки 4 равна высоте рабочей камеры 6. Ширина вершины лопатки 4 позволяет уплотнить ее корпусом 1 мотора. Высота крестовины 3 от центра оси до вершины лопатки 4 в 4,3 раза меньше внутреннего радиуса корпуса 1. Ширина крестовины 3 равна ширине ротора 5. С боков крестовина 3 имеет две оси, которыми она
крепится к планшайбам 7, жестко закрепленным с боков на роторе 5, и с одной стороны в центре лопаток; имеются углубления для фиксаторов 8, удерживающий крестовину 3 от самопроизвольного вращения. Длина заслонки 2 равна ширине корпуса 1, а с торца заслонки 2 имеют форму пирамиды, у основания ширина позволяет закрепить ее к корпусу, высота равна высоте рабочей камеры 6. Ширина вершины позволяет уплотнить ее с ротором 5. Заслонки 2 разделяют собой рабочие камеры 6 и уплотняют корпус 1 подвижно гидромотора с ротором 5. Вблизи заслонок 2 с обеих сторон в корпусе 1 имеются дренажные окна 9 для прохода масла. Ротор 5, установленный в центре диаметра корпуса 1 мотора соприкасается лишь с вершинами заслонок 2, его диаметр в 1.25 меньше внутреннего диаметра корпуса.
С боков гидромотор закрывают две крышки 10 с сальниками, жестко закрепленными на корпусе 1 гидромотора.
Пространство между внутренней частью корпуса 1, ротором 5, заслонками 2 и планшайбами 7 образуют рабочие камеры 6 с дренажными окнами 9 для подачи и сброса масла.
Гидромотор работает следующим образом.
Под давлением масло от гидронасоса через одно из дренажных окон 9 поступает в рабочую камеру 6. Свободный проход к другому дренажному окну 9 ему преграждает рабочая лопатка 4 крестовины 3, находящейся в этой рабочей камере 6. Масло давит на все стенки рабочей камеры 6 и на рабочую лопатку 4, не имея жесткого соединения с корпусом 1 гидромотора оно перемещается по рабочей камере 6 к другому дренажному окну 9 вместе с крестовиной 3, закрепленной на роторе 5, ротор 5 вращается вокруг своей оси и происходит рабочий цикл. Чтобы не произошла остановка гидромотора, не доходя крестовины до второго дренажного окна 9 этой камеры в рабочий цикл в этой камере включается следующая за ней крестовина 3, перешедшая из вдругой рабочей камеры 6. Первая крестовина 3 выходит из рабочего цикла, ее рабочая лопатка 4 открывает дренажное окно 9, происходит сброс отработавшего масла снова в насос, открывается фиксатор 8, удерживающий крестовину 3 в рабочей положении от самопроизвольного вращения. Крестовина 3 удерживается своей рабочей лопаткой 4 в заслонку 2, под действием ротора крестовина 3 поворачивается на 45°С и как бы перешагивает своими рабочими лопатками 4 через заслонку 2, в рабочее положение устанавливается рабочая лопатка 4, фиксатор 8 закрывается, крестовина 3 начинает новый рабочий цикл в следующей рабочей камере 6. Так происходит переход крестовины 3 из камеры в камеру 6, при этом уплотнение не нарушается между рабочими камерами 6.
Для стабильной и эффективной работы гидромотор должен иметь не менее двух рабочих камер и трех крестовин. Мощность гидромотора зависит от общей площади плоскостей рабочих лопаток, задействованных в рабочих циклах. Поэтому увеличение числа рабочих камер и крестовин в гидромоторе увеличат его мощность. Направление вращения ротора зависит от того, в какое из дренажных окон 9 подается масло в рабочую камеру 6.
Обязательным условием для работы гидромотора является наличие в каждой камере минимум по одной крестовины, задействованной в рабочем цикле.
Поверхность ротора 5 непосредственно сама толкает ротор по окружности без дополнительных механизмов, что позволяет передать всю энергию давления масла на ротор и вал отбора мощности 11 мотора без потерь, повышая этим КПД мотора.