гидродвигатель

Формула изобретения

1. Гидродвигатель, содержащий корпус с оппозитными цилиндрами, в которых с образованием рабочих камер установлены поршни, связанные зубчатыми рейками, взаимодействующими с зубчатым колесом выходного вала, подвижные упоры, снабженные приводами и установленные снаружи реек с возможностью силового взаимодействия с ними, каналы отвода и подвода рабочей жидкости, подключенные к переключателю потоков рабочей жидкости, отличающийся тем, что он снабжен двумя рычагами, установленными на корпусе со смещением одних из их плеч внутрь корпуса, причем наружные плечи рычагов шарнирно связаны между собой, внутренние установлены с возможностью взаимодействия с упорами реек, а один из рычагов посредством шатуна связан с рабочим органом переключателя потоков.

2. Гидродвигатель по п.1, отличающийся тем, что шатун выполнен с продолговатым отверстием и в нем размещен палец связанного с ним рычага, причем по крайней мере один из рычагов подпружинен к корпусу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в поворотных исполнительных механизмах.

Известен гидродвигатель, содержащий корпус с оппозитными цилиндрами, в которых с образованием рабочих камер установлены поршни, связанные зубчатыми рейками, взаимодействующими с зубчатым колесом выходного вала, подвижные упоры, снабженные приводами и установленные снаружи реек с возможностью силового взаимодействия с ними, каналы отвода и подвода рабочей жидкости, подключенные к переключателю потоков рабочей жидкости (SU, авторское свидетельство N 1756662, кл. F 15 B 15/06, 1992).

Недостатком известного гидродвигателя является нерешенность вопроса автоматического переключения потока жидкости при достижении поршнями крайних положений. Технической задачей, решаемой с помощью изобретения, является автоматизация переключения потока жидкости из одной полости в другую при достижении поршнями крайних положений для обеспечения вращения зубчатого колеса гидродвигателя с минимальными (практически мгновенными) остановками.

Данная задача решается за счет того, что гидродвигатель снабжен двумя рычагами, установленными на корпусе со смещением одних плеч внутрь корпуса с возможностью взаимодействия с упорами реек, причем наружные плечи рычагов шарнирно связаны между собой, а один из рычагов с помощью шатуна соединен с переключателем, установленным в линиях подвода и отвода рабочей жидкости, а также за счет того, что шатун выполнен с продолговатым отверстием и в нем размещен палец связанного с ним рычага, причем по крайней мере один из рычагов подпружинен к корпусу.

Предложенное техническое решение обеспечивает автоматическое переключение потока рабочей жидкости из одной полости в другую при достижении поршнями крайнего положения за счет поворотов рычага, связанного с переключателем, под действием упоров движущихся реек. Наличие двух рычагов обеспечивает переключение потока при рабочих ходах каждой рейки, исключая нарушение работоспособности гидродвигателя, возможное при переключении потока "пассивной" рейкой (перемещаемой вне зубчатого колеса). Выполнение по крайней мере одного из рычагов подпружиненным и с продолговатым отверстием делает переключение золотника переключателя надежным и быстрым, обеспечивая вращение зубчатого колеса с минимальными (практически мгновенными) остановками.

Выполнение упоров регулируемыми позволяет выполнять переключения потока рабочей жидкости в крайних положениях реек, обеспечивая полное использование их хода.

На фиг.1 представлен общий вид гидродвигателя, на фиг.2 -продольный разрез его, на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.3.

Гидродвигатель содержит корпус 1, оппозитно закрепленные на нем гильзы 2, 3, 4 и 5 с размещенными в них поршнями 6 и 7, связанными с зубчатыми рейками 8 и 9, взаимодействующими с зубчатым колесом 10 и прижимами соответственно 11 и 12. Прижимы 11 и 12 имеют тела качения (ролики) 13, расположенные по обе стороны от перпендикулярной рейкам радиальной оси 14 гидродвигателя, и связаны со штоками гидроцилиндров соответственно 15 и 16, закрепленных на корпусе 1, что обеспечивает перемещение прижимов вдоль оси 14. Концы 17 реек 8 и 9 установлены в поршнях 6 и 7 подвижно и взаимодействуют с пружинами 18, которые отжимают рейки 8 и 9 от зубчатого колеса 10. Насосные полости двух гильз, например 3 и 5, расположенных по разные стороны от обеих перпендикулярных оси зубчатого колеса осей симметрии 14 и 19, с помощью трубопровода 20 сообщены между собой и заполнены рабочей жидкостью. Бесштоковые полости двух других гильз 2 и 4 (рабочие полости) подключены к линиям 21 и 22 переключателя 23, установленного в линиях подвода 24 и отвода 25 рабочей жидкости, и с помощью трубопроводов 26 и 27 сообщены каждая с рабочей полостью ближайшего гидроцилиндра 15 и 16.

На корпусе 1 установлены на осях 28 и 29 рычаги 30 и 31. Плечи 32 и 33 рычагов смещены вдоль осей 28 и 29 относительно плеч 34 и 35 и входят внутрь корпуса 1, имея возможность взаимодействовать с упорами 36 и 37, закрепленными на рейках 8 и 9. Вторые плечи 34 и 35 рычагов 30 и 31 шарнирно соединены между собой, причем для обеспечения возможности поворота рычагов отверстие 38 в одном из них, например 31, выполнено продолговатыми. Рычаг 30 с помощью шатуна 39 соединен с золотником 40 переключателя 23. Отверстие 41 шатуна 39, в котором помещен палец 42 рычага 30, выполнено продолговатым. Рычаг 31 снабжен пружиной 43, подвижный конец которой 44 связан с плечом 35, а второй конец 45 закреплен на корпусе 1 оппозитно плечу 35, в среднем положении рычага. Упоры 36 и 37 выполнены с пазами 46, позволяющими регулировать момент переключения с помощью винтов 47.

Гидродвигатель работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости по линиям 26 и 21 переключателем 23 в рабочие полости цилиндра 15 и гильзы 2 рейка 8 штоком цилиндра 15 через прижим 11 вводится в зацепление с зубчатым колесом 10 и, перемещаясь вместе с поршнями 6, вращает зубчатое колесо 10 (на фиг.2 по часовой стрелке). При этом рабочие полости цилиндра 16 и гильзы 4 по линиям 22 и 27 через переключатель 23 сообщены со сливной магистралью гидросистемы. Одновременно с началом движения рейки 8 рабочая жидкость из полости гильзы 5 выдавливается в связанную с ней полость гильзы 3, перемещая вместе с поршнями 7 рейку 9, синхронно и синфазно с рейкой 8. При приближении к своему крайнему положению рейка 8 упором 36 начинает воздействовать на плечо 32 рычага 30, поворачивая последний против часовой стрелки. Палец 42 рычага 30, перемещаясь в продолговатом отверстии 41 шатуна 39, не воздействует на золотник 40 переключателя 23 до тех пор, пока рычаг не пройдет среднее положение. После этого под действием усилия пружины 43 рычаг 30, поворачиваясь, быстро перемещает золотник 40, направляя поток рабочей жидкости в рабочие полости цилиндра 16 и гильзы 4, соединяя одновременно рабочие полости цилиндра 15 и гильзы 2 со сливной магистралью. Одновременно с рычагом 30 благодаря шарнирному соединению поворачивается и рычаг 31. Рейка 9 штоком цилиндра 16 через прижим 12 вводится в зацепление с зубчатым колесом 10. Одновременно под действием пружин 18 и радиальной составляющей усилия, действующего в зубчатом зацеплении (рейки 9 и зубчатого колеса 10), рейка 8 выводится из зацепления с зубчатым колесом 10. Рейка 9, перемещаясь вместе с поршнями 7, вращает зубчатое колесо 10 в первоначальном направлении (по часовой стрелке). Благодаря перетеканию рабочей жидкости из полости гильзы 3 в полость гильзы 5 рейка 8 вне зубчатого колена 10 синхронно и синфазно с рейкой 9 перемещается в исходное положение. С помощью регулировочных болтов 47 упоров 36 и 37 добиваются, чтобы переключение направления потока рабочей жидкости переключателем 23 производилось в крайних положениях реек 8 и 9. При приближении к своему крайнему положению рейка 9, воздействуя упором 37 на плечо 33 рычага 31, производит перемещение золотника 40 и переключение потока рабочей жидкости снова в рабочие полости цилиндра 15 и гильзы 2, после чего описанный цикл работы гидродвигателя повторяется.

Автоматизация переключения потока рабочей жидкости из одной полости гидродвигателя в другую обеспечивает поддержание вращения вала гидродвигателя без управляющего воздействия оператора. Наличие двух рычагов обеспечивает переключение потока рабочей жидкости при рабочих ходах каждой рейки, исключая нарушение работоспособности гидродвигателя, возможное при переключении потока "пассивной" рейкой (перемещаемой вне зубчатого колеса). Выполнение по крайней мере одного из рычагов подпружиненным и с продолговатым отверстием делает переключение золотника переключателя надежным и быстрым, обеспечивая вращение зубчатого колеса с минимальными (практически мгновенными) остановками.