Объемная гидромашина бельковца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в станкостроении, судостроении , двигателестроении. Сущность изобретения: профилированные кулачки поршня расположены по обе стороны поршня . Два замыкателя равномерно расположены по окружности цилиндра с образованием герметичных камер, число которых равно числу замыкателей и вдвое превышает количество поршней. Гидромашина снабжена устройством для отключения подачи рабочей среды в часть камер. Каналы подвода и отвода рабочей среды выполнены по касательной к рабочему цилиндру. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

ВЗАМЕН РАНЕЕ ИЗДАННОГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН (П !

К АатОРСКОЫЧ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1566058 (21) 4225150/29 (22) 07.04,87 (46) 30.10.93. Бюл. Рв 39-40 (75) П.В.Бел ьковец (56) Авторское свидетельство СССР

hh1566058, кл. F01 С 1/30,,1986. (54) .ОБЪЕМНАЯ ГИДРОМАШИНА БЕЛЬКОВЦА (57) Использование; в станкостроении„судостроении, двигателестроении, Сущность ь . Ж; 1 733640 А 2 (51)5 Г 01 С 1/30, F 04 С 2/344 изобретения: профилированные кулачки поршня расположены по обе стороны поршня. Два замыкателя равномерно расположены по окружности цилиндра с образованием герметичных камер, число которых равно числу замыкателей и вдвое превышает количество поршней. Гидромашина . снабжена устройством для отключения подачи рабочей среды в часть камер. Каналы подвода и отвода рабочей среды выполнены по касательной к рабочему цйлиндру. 2 э. п, ф-лы, 3 ил.

1733640

Изобретение относится к гидромаши- ности гидромотора и числа оборотов вала ностроению, а именно к объемным ротор- гидромотора, уменьшение потерь напора в ным гидромашинам и может быть нереверсивных,гидромашинах. использовано в станкостроении, судострое- Поставленная цель достигается тем, что нии, ь химической промышленности, в дви- 5 известная объемная гидромашина, содергателестроении, в компрессоростроении, в жащая корпус и ротор с участками торообдорожных, горных, строительных, сельско- разной поверхности, образующими хозяйственных машинах, в средствах авто- торообразный рабочий цилиндр с сопряжематизации. нием корпуса и ротора по одной цилиндриИзвестны аксиальные роторно-поршне- 1О ческой поверхности, поршень с вые гидромашины, содержащие вал, совер- уплотнениями и участками кулачка подъема шающий вращательное движение, и и опускания, размещенный неподвижно в несколько поршней, совершающих возврат- выемке корпуса с расположением оси порно-поступательное движение с помощью шня перпендикулярно оси вращения ротора наклонной шайбы и других промежуточных "5 и с размещением профилированных частей звеньев: шатунов, карданов, совершающих поршня и участков кулачка в рабочем цилинсложное движение. дре, подпружиненные поршни-замыкатели

Работа гидромашин с такой сложной ки- в выполненных полостях ротора перпендинематической связью приводит к возникно- кулярно оси вращения ротора, распределивению инерционных нагрузок, к 2О.тельное устройство жидкости, включающее пульсационной подаче жидкости, к эависи- выполненный в корпусе и участке опускания мому от положения вала крутящему момен- кулачка канал входа рабочей жидкости выту. Кроме того, они имеют сложное сокогодавления в рабочую камеру высокого распределение рабочей жидкости, давления и выполненный в корпусе и участИэвестна объемная гидромашина, со- 5 ке подъема кулачка канал выхода рабочей держащая корпус и роторс участками таро- жидкости из камеры низкого давления в образной поверхности, образующими замкнутую гидравлическую систему, она доторообразный рабочий цилиндрссопряже- полнительно снабжена по меньшей мере нием корпуса и ротора по одной цилиндри- еще одним поршнем со всеми элементами и ческой поверхности, поршень с 3О двумя подпружиненными поршнями-замыуплотнениями и участками кулачка подъема . кателями для каждого поршня с непрерыви опускания, размещенный неподвижно в ным образованием самостоятельных камер выемке корпуса с расположением оси пор- высокого и камер низкого давления с чисшня перпендикулярно оси вращения ротора лом каждых, равным количеству поршней, в и с размещением профилированных частей 35 ней распределительная система жидкости, поршня и участков кулачка в рабочем цилин- включающая для каждого поршня канал дре, подпружиненные поршни-эамыкатели.. входа и канал выхода рабочей жидкости, расположенные в выполненных полостях . обеспечиваетнепрерывнуюподачу рабочей ротора перпендикулярно оси вращения ро- жидкости во все камеры. высокого давления тора,распределительноеустройствожидко- 4О и отвод рабочей жидкости из всех камер сти, включающее выполненный в корпусе и низкого давления, в ней соотношение раз/ участке опускания кулачка канал входа ра- меров между диаметрами подпружиненных бочвй жидкости высокого давления в рабо- поршней-замыкателей, расстоянием между чую камеру высокого давления и уплотнениями поршней и расстояниеммежвыполненный в корпусе и участке подъема 45 ду поршнями-замыкателями по оси рабочекулачка канал выхода рабочей жидкости из ro цилиндра исключает сообщение между камеры низкого давления в замкнутую гид- собой каждых двух соседних рабочих камер, равлическую систему, в ней уплотнения: торообразной поверхноНедостатком указанной гидромашины сти корпуса, сопряжения по цилиндричеявляется то, что полезная работа соверша- 5О ской поверхности корпуса с ротором, ется постоянно только с помощью одной . торообразной поверхности ротора и эамыкамеры высокого и одной камеры низкого кателей — выполнены в виде сплошного подавления, что ограничивает подачу гидрона- крытия из уплотня ющего полотна, она соса и мощность гидромотора определен- снабжена устройством, регулирующим коных параметров. личество камер высокого и низкого давлеЦелью изобретения является увеличе- ния одновременно находящихся в работе, ние в целое число раз подачи гидронасоса путемотключения подачи рабочей жидкости или мощности гидромотора, повышение в часть камер рабочего цилиндра. в ней, в объемного КПД гидромашины, регулирова- нереверсивных гидромашииах. ось канала

we подачи и напора гидронасоса или мощ- входа рабочей жидкости в камеру высокого

1733640 давления и ось канала выхода рабочей жидкости из камеры низкого давления выполнены по касательной к оси рабочего цилиндра в направлении движений рабочей жидкости. 5

Нафиг.1 изображена предлагаемая гидромашина, общий вид; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1.

Объемная гидромашина содержит кор- 10 пус 1, ротор 2,.торообраэный рабочий ци- линдр 3. Для образования торообразногорабочего цилиндра 3 корпус 1 и ротор 2 снабжены участками торообразной поверхности 4 и 5 соответственно и сопряжены 15 между собой по цилиндрической поверхно-. сти 6. Корпус 1 снабжей расположенными каждый в выемке поршнями 7, 8 и 9, снабженными уплотнениями 10. Поршень 7 выполнен с участками кулачка подъема 11 и 20 опускания 12, поршень 8 — с участками кулачка подъема 13 и опускания 14, поршень

9- с участками кулачка подъема 15 и опускания 16. Поршень 7 снабжен каналом 17 входа рабочей жидкости высокого давления в камеру 18 высокого давления и каналом 19 выхода рабочей жидкости низкого давления из камеры 20 низкого давления, поршень 8 снабжен каналом 21 входа рабочей жидко30 сти высокого давления в камеру 22 высокого давления и каналом 23 выхода рабочей жидкости низкого давления из камеры 24 низкого давления, поршень 9 снабжен каналом

25.входа рабочей жидкости высокого давле35 ния в камеру 26 высокого давления и кзналом 27 выхода рабочей жидкости низкого давления из камеры 28 низкого давления.

Профилированные части поршней 7, 8 и 9 и участков 11, 12, 13, 14, .15 и 16 кулачков

40 расположены в рабочем цилиндре 3. Оси поршней 7, 8 и 9 перпендикулярны оси ротора. Ротор 2 снабжен размещенными в его полостях 29 и подпружиненных пружинами

30 поршнями-замыкателями 31, 32, 33, 34, 45

35 и 36 с продольными осями, перпендикулярными оси вращения ротора и установленными с возможностью запирзния рабочего цилиндра 3. Поршни-замыкатели

„. . 31, 32, 33, 34, 35 и 36 непрерывно образуют чего цилиндра. Для предотвращения 55 проворачивания поршней-замыкателей 31, 32, 33, 34. 35 и 36 вокруг своей продольной оси они снабжены продольными пазами 38, в которых все время располагаются штифты

39. закрепленные в роторе 2. Ротор 2 при

„. последовательно с каждым поршнем 7, 8 и 50

9 указанные камеры высокого и низкого давления. Поршни-замыкатели 31, 32, 33, 34, 35 и 36 снабжены каналами 37 для сообщения полостей 29 с одной из камер рзбопомощи шпонки 40 соединен с валом 41, установленным на подшипниках 42 в корпусе 1. Поршни-замыкатели 31, 32; 33, 34. 35 и

36 снабжены уплотнениями 43, торообрззная поверхность 4 корпуса 1 и цилиндрическая поверхность 6 сопряжения корпуса с ротором снабжены уплотнением 44, торообразная поверхность 5 ротора 2 снабжена уплотнением 45. Для облегчения гидромашины в корпусе 1 выполнены окна 46. Для крепления гидромашинйв крышке 47 корпуса 1 выполнены отверстия 48. Чтобы соседние рабочей камеры не сообщались между собой, диаметры поршней-ззмыкателей 31, 32, 33, 34 и 36 должны быть меньше расстояния между уплотнениями 10 поршней 7, 8 и 9, расстояние по оси рабочего цилиндра 3 между каждыми двумя соседними поршнями-эамыкателями должно быть достаточным, чтобы исключить одновременное нахождение двух соседних поршней-эамыкателей на участках подъема и опускания как одного и того же поршня, так и двух соседних поршней. Для норь|альной работы . гидромашины необходимо, чтобы в промежутках между каждыми двумя соседними поршнями постоянного находился по меньшей мере один поршень-замыкатель, Уплотнения поршней 7, 8 и 9 могут быть выполнены в виде сплошного покрытия из уплотняющего полотна. Гидромашины снабжена устройством, перекрывающим каждый канал в отдельности или группы каналов подачи рабочей жидкости в соответствующие камеры рабочего цилиндра.

Устройство включает запорную арматуру или другие известные технические решения, поэтому они на чертежах не показаны.

Рассмотрим работу гидромашины при использовании ее в качестве гидромотора.

Рабочая жидкость под давлением одно-. временно и непрерывно подается через каналы 17, 21 и 25 в рабочие камеры высокого давления 18. 22 и 26 соответственно, а иэ рабочих камер низкого давления 20, 24 и 28 одновременно и непрерывно отводится иэ гидромашины. Воздействуя (для положения ротора, показанного на фиг.1), на поршнизамыкатели 32, 34 и 36; рабочая жидкость перемещает ротор 2, з вместе с ним и жестко связанный с ротором.взл 41, на котором создается полезный вращающийся момент.

При подходе поршней-замыкателей 32, 34 и

36 к поршням 8, 9 и 7 соответственно порш-. ни-эамыкатели 32, 34 и 36, скользя последовательно по участкам подъема.13, 15 и 11 соответственно приподнимаются, утапли-, вая при этом пружины 30 в полости 29, при скольжении по поршням 8. 9 и 7 соответственно находятся в приподнятом положении, 1733640 при скольжении по участкам опускания 14, работе ее в качестве гидранасоса также пу16 и 12 с помощью пружин 30 плавно опу- тем выключения из работы части камер вы- скаются, запирая ра Ючий цилиндр с другой сокого и низкого давления может служить стороны поршней 8, 9 и 7. Уже к моменту гидронасосом переменной подачи и переподхода поршней-замыкателей 32, 34 и 36 к 5 менного напора. участкам подъема 13, 15 и 11, отсеки между Достоинствам предложенной гидромэпоршнями 8, 9 и T разделяют на камеры шины является и то, что один насос может высокого и низкого давления поршни-замы- . служить приводом для нескольких гидромокатели 31, 33 и 35, следующие за поршнями- торов, для этого одна или несколько рабочих замыкателями 32, 34 и 36. Рабочая жидкость 10 камер высокого давления и соответственно высокого давления будет действовать на одна или несколько рабочих камер низкого поршни-замыкатели 31, 33 и 35. Как только давления насоса сообщаются трубопровопоршни-замыкатели 32, 34 и 36 запрут раба- дами с рабочими камерами высокого и низчий цилиндр с другой стороны поршней 8, 9 кого давления гидромотора, образуя и 7, рабочая жидкость высокого давления 15 замкнутую гидравлическую систему, другие снова будет действовать на поршни-замы- камеры насоса сообщаются с рабочими какатели 32, 34 и 36, и циклы повторяются. мерами следующего гидромотора, образуя

Поршни-замыкатели 31, 33 и 35 проходят замкнутую гидравлическую систему и т.д. поршни 8, 9 и 7 аналогично поршням-замы- Подключая разное количество камер насоса кателям 32, 34 и 36, При необходимости 20 к камере гидромотора, будем иметь разную реверсирования гидромашины рабочая скорость вращения вала гидромотора, поджидкость высокого давления подается че- ключая разное количество камер насоса к рез каналы 19, 23 и 27 в рабочие камеры 20,. разному количеству камер гидромотора, бу24 и 28, а из рабочих камер 18, 22 и 26 дем иметь разную мощность гидромотора. выводится из гидромашины в замкнутую 25 Такая работа гидромашина найдет примегидравлическую систему, нение, к примеру, в сельскохозяйственных

Предложенная гидромашина позволяет уборочных машинах, где с помощью одного увеличить подачу гидронасосов и мощность насоса будут приводиться в движение негидромоторов в целое число раз, зависящее сколько валиков с рабочими органами, на от числа поршней. Для больших по разме- 30 валиках которых располагаются индивидурам гидромоторов можно разместить в ра- альные гидрамотора. В атом случае необхооочем цилиндре, например, 30 поршней и димость в ременных и цепных передачах соответственно 60 поршней-зэмыкателей, отпадает. Долговечность передач резко увезначит мощность гидромотора увеличится в личится. Применение в машинах гидропере30 раз. 35 дач, составленных из предложенных

Предложенный новый тип уплотнений в гидромашин, позволяющих как угодно расвиде сплошного полотна, который является полагать оси валов насосов и гидромотаров наиболее приемлемым для такого типа ма- в пространстве, упрощает компоновочные шин, позволит получить объемный КПД гид- решения машин, сокращая габариты машин ромашины, близкий к единице. Что касается 40 по сравнению с машинами с применением материала и состава уплотнения в виде ременных и цепных передач и всех типов сплошного полотна, та это самостоятельная редукторов (кроме дифференциальных). задача, которая требует разрешения специ- Достоинством гидропередач, составэлистами. Ясно, что уплотнения в виде ленных из предложенных гидромашин, явсплошного полотна должны быть работа- 45 ляется плавность в работе, что требуется, способными при высоком давлении и высо- например, при производстве кинофотомакой температуре, которая имеет место в териалов и магнитных лент как при отливе компрессорах и двигателях внутреннего основы, так и при поливе различных слоев сгорания подобных, роторных машин.,Пока на ленту. Пульсация скоростей насосов и не будут разработаны уплотнения в виде 50 механических приводов в указанной абполотна, гидромашина сможет работать ласти является проблемой, так как не вполне удовлетворительно с традиционны- позволяет получить качественные кинофоми уплотнениями, описанными в прототипе. томатериалы и магнитные ленты.

Гидропередача, составленная из насоса Предложенная гидромашина (гидромои гидромотора предложенной конструкции, 55 тор) может быть использована в качестве можетслужитькоробкойскоростей,длязто- двигателя внутреннего сгорания при снаб.го путем перекрытия соответствующих.ка- жении ее всеми необходимыми остальными налов подвода, определенная часть камер элементами двигателя, причем такой двигавысокого и низкого давления выключаются тель будет одновременно выполнять и фуниз работы, Предложенная гидромашина ври кции коробки скоростей.

1733640

Достоинством предложенных гидромашин является простая система распределения рабочей жидкости, включающая только каналы входа и выхода рабочей жидкости, выполненные или только в корпусе (в зоне расположения участков подъема и опускания кулачков) или в корпусе и на участках подъема и опускания кулачков. Эти отверстия можно. выполнить достаточно большими. Применив соответствующих размеров и . трубопроводы, можно перекачивать рабочие жидкости большой вязкости; причем при малых потерях напора, так как при такой конструкции распределительного устройства сопротивления будут незначительные.

Для еще большего уменьшения мест ных сопротивлений в нереверсивных гидромашинах ось канала входа рабочей

Формула изобретения

1. Объемная гидромашина по эвт. св. l4

1566058; о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения: КПД, производительности и мощности гидромэшины, онэ снабжена по меньшеМ. мере одним дополнительным поршнем с профилированными кулачками, расположенными ne"îáå стороны поршня,.и двумя замыкателями, равномерно расположенными по окружности цилиндра,с образованием герметичных рабочих камер, число которых равно числу т жидкости в камеру высокого давления и ось канала выхода рабочей жидкости из камеры низкого давления (при работе в качестве гидромотора) выполнены по касательной к

5 оси рабочего цилиндра в направлении движвний жидкости. При использовании гидромашины в качестве гидронасьса аналогично выполняются канал входа рабочей жидкости в камеру низкого давления и канал вы10 хода рабочей жидкости из камеры высокого давления.

Следует отметить, что при одинаковой мощности стоимость предложенных гидромашин (при их серийном производстве)

15 практически будет в пределах стоимости ременных и цепных передач. (56) Авторское свидетельство СССР hh 1566058, кл. F 01 С:1/30, 1986.

20 замы катвлей и вдвое превышает количество ..поршней.

2. Гидромэшинэ по и. 1, о т л и ч э ю lg 6я с я тем, что, с целью обеспечения возмож5- ности регулирования пройзводительности и мощности гидромвшины, она снабжена устройством отключения подачи рабочей среды в часть камер.

3. Гидромэшина по пп. 1 или 2, о т л и10 ч а ю щ э я с я тем, что каналы подвода и отвода рабочей среды выполнены по касательной к рабочему цилиндру.

1733640

3 т7

Заказ 3247

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Составитель П, Бельковнц

° Редактор 0. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор H ревскав