гидромотор шестеренного типа

Формула изобретения

Гидромотор шестеренного типа, содержащий корпус с полостями нагнетания и слива, глухую крышку, установленную на одном из торцов корпуса, ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, установленные в опорах скольжения и размещенные в корпусе, отличающийся тем, что он снабжен стаканом с крышкой, установленным на другом торце корпуса, размещенным в нем выходным валом с подшипниками качения и узлом уплотнения, установленным в расточке крышки стакана, при этом один конец вала соединен с ведущей шестерней, другой через узел уплотнения с нагрузкой, а полость стакана сообщена с полостью слива.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в гидроприводах объемного типа, например, для привода вентиляторов систем охлаждения строительно-дорожных машин.

Известна шестеренная гидромашина, содержащая корпус с торцевыми крышками, в котором в подшипниках скольжения, снабженных радиальными гидростатическими камерами с уплотнительными элементами, установлены цапфы ведущей и ведомой шестерен, торцы которых уплотнены элементами, опирающимися на выступы в корпусе, в котором образованы камеры высокого и низкого давления, а также промежуточные зоны.

Это устройство обеспечивает снижение радиальных нагрузок на шестерни за счет сообщения гидростатических камер с промежуточными камерами, выполненными по периферии корпуса между зонами высокого и низкого давления. К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции, требующей высокой точности обработки ее элементов, а также снижение надежности работы гидромашины и сокращение срока ее эксплуатации под воздействием осевых и радиальных реакций, создаваемых внешними нагрузками.

Известны также шестеренные гидромашины, содержащие корпус с торцевыми крышками, в котором размещены шестерни внешнего зацепления, установленные своими цапфами в подшипниках скольжения, и каналы подвода и отвода рабочей жидкости. В этих устройствах решается задача снижения влияния перекосов и деформаций, возникающих под воздействием нагрузок от крепежных деталей при монтаже и нагрузок от привода, с целью повышения к.п.д. надежности и долговечности. Во всех случаях это обеспечивается за счет усложнения конструкции корпуса или подшипников скольжения. Так, в шестеренной гидромашине [3] предусмотрена обойма, установленная между крышками, а корпусная деталь установлена внутри обоймы с зазором по периферии и с возможностью радиального перемещения. А в шестеренной гидромашине внешнего зацепления [4] являющейся ближайшим аналогом (прототипом), эластичные манжеты с защитным элементом в виде замкнутой полосы установлены в выборках подшипников скольжения по всему периметру 8-образной формы. Эластичные манжеты подшипников скольжения компенсируют влияние перекосов и деформаций подшипников с шестернями от внутреннего нагрузочного давления при работе машины в режиме гидромотора, а также при сборке, однако в устройстве-прототите не обеспечена разгрузка опор шестерен от осевых и радиальных реакций, создаваемых внешними (механическими) нагрузками. Кроме того, конструкция этого устройства довольно сложна, а в условиях работы при повышенных давлениях нагнетания потребует выполнения специальных дренажных каналов для отвода утечек рабочей жидкости, что приведет к еще большему усложнению конструкции, снижению ее надежности и долговечности.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании гидромотора, в котором обеспечена разгрузка опор шестерен от осевых и радиальных реакций, создаваемых внешними нагрузками, в том числе при повышенных рабочих давлениях. Достигаемым при этом техническим результатом является повышение надежности и долговечности гидромотора при одновременном упрощении его конструкции. Эта же гидромашина может работать в насосном режиме, воспринимая внешние реакции со стороны приводного вала.

Указанный технический результат достигается тем, что гидромашина шестеренного типа, содержащая корпус с полостями нагнетания и слива, глухую крышку, установленную на одном из торцов корпуса, ведущую и ведомую шестерни внешнего зацепления, установленные в опорах скольжения и размещенные в корпусе, снабжена стаканом с крышкой, установленным на другом торце корпуса, размещенным в нем выходным валом с подшипниками качения и узлом уплотнения, установленным в расточке крышки стакана, при этом один конец вала соединен с ведущей шестерней, другой через узел уплотнения с нагрузкой, а полость стакана соединена с полостью слива.

Изобретение поясняется на примере его выполнения, иллюстрируемом чертежом, на котором показан продольный разрез гидромотора по осям шестерен.

Гидромотор шестеренного типа содержит корпус 1, в котором размещены шестерни 2, 3, опирающиеся на подшипники скольжения 4. Предварительный поджим подшипников скольжения 4 к торцам шестерен 2 и 3 обеспечивается за счет деформации манжет 5, одна из которых опирается на глухую торцевую крышку 6, а другая на пластину 7, расположенную у противоположнного торца корпуса 1. На этом торце размещен стакан 8, в котором на подшипниках качения 9 установлен выходной вал 10. Один конец вала 10 через шлицевую втулку 11 соединен с шестерней 2, а второй через узел уплотнения 12, установленный в расточке крышки 13 стакана 8, непосредственно с нагрузкой. Узел уплотнения 12 обеспечивает возможность работы гидромотора при рабочих давлениях, повышенных по сравнению с давлениями, рассчитанными на применение обычных манжет.

В корпусе 1 выполнены каналы для подвода и отвода рабочей жидкости (на чертеже не показаны; могут быть выполнены, например, как в аналогах или прототипе); при этом полость стакана 8 гидравлически связана с каналом для отвода жидкости. Таким образом, узел уплотнения 12 вала 10 нагружен давлением сливной магистрали, что позволяет осуществить непосредственное соединение внутренней полости гидромотора с полостью слива.

На внешней части выходного вала 10 непосредственно устанавливается нагрузка, например вентилятор или шкив ременной передачи.

Гидромотор работает следующим образом. При подводе рабочей жидкости к полости нагнетания на шестернях 2, 3 создается крутящий момент. При его превышении над моментами трения в гидромоторе и внешним моментом начинается вращение шестерен 2, 3. При этом рабочая жидкость венцами зубьев шестерен переносится из полости нагнетания в полость слива.

Радиальные и осевые нагрузки, действующие на внешнюю часть выходного вала 10, воспринимаются подшипниками качения 9 и не передаются на рабочий узел гидромотора.

Таким образом, установка на торце корпуса гидромотора стакана с подшипниковым узлом повышает работоспособность гидромотора зa счет разгрузки опор скольжения шестерен, в том числе при работе гидромотора в условиях повышенных давлений нагнетания, что обеспечивается уплотнением внутренней полости стакана посредством узла уплотнения, выдерживающего высокие давления. Благодаря этому исключается необходимость в дренажной линии для отвода утечек рабочей жидкости и обеспечивается упрощение конструкции, что в конечном счете способствует повышению надежности и долговечности гидромотора.