гидродвигатель
Классы МПК: | F01C1/10 с внешним ротором ( с внутренней осью), имеющим большее число зубьев или их эквивалентов, например роликов, чем внутренний элемент F03C2/08 с взаимным зацеплением, те с зацеплением взаимодействующих элементов, подобным зубчатому F04C2/10 с внутренней осью (с внешним ротором), имеющим большее число зубьев или их эквивалентов, например роликов, чем внутренний элемент |
Автор(ы): | Собченко Б.С., Самохвалов В.В., Пещеров А.Н. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество Липецкий опытно- экспериментальный завод "Гидромаш" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-01-06 публикация патента:
27.06.2001 |
Гидродвигатель предназначен для использования в гидромашиностроении, в частности, в гидроприводах различных механизмов. Гидродвигатель содержит статор с внутренним зубчатым венцом, имеющим зубья в виде цилиндрических роликов, установленных с осевым зазором, расположенный внутри него с образованием рабочих камер ротор с наружным зубчатым венцом, во впадинах которого выполнены пазы шириной 2,2-2,4 радиуса зуба ротора и длиной не более 0,5 ширины ротора, и крышки, контактирующие с торцами статора, имеющие каналы подвода и отвода рабочей среды и систему распределительных торцевых отверстий, сообщающих рабочие камеры с каналами подвода-отвода рабочей среды. Торцы роликов выполнены сферическими с высотой сферы, равной 0,5 осевого зазора, а во впадинах зубчатого венца ротора на всю его ширину выполнены дополнительные пазы шириной, равной диаметру отверстий, и глубиной, обеспечивающей контакт пазов с отверстиями. Изобретение обеспечивает повышение КПД и увеличение передаваемого крутящего момента. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Гидродвигатель, содержащий статор с внутренним зубчатым венцом, имеющим зубья в виде цилиндрических роликов, установленных с осевым зазором, установленный внутри статора с образованием рабочих камер ротор с наружным зубчатым венцом, во впадинах которого выполнены пазы шириной 2,2-2,4 радиуса зуба ротора и длиной не более 0,5 ширины ротора, и крышки, контактирующие с торцами статора, имеющие каналы подвода-отвода рабочей среды и систему распределительных торцевых отверстий, сообщающих рабочие камеры с каналами подвода-отвода рабочей среды, отличающийся тем, что торцы цилиндрических роликов выполнены сферическими с высотой сферы, равной 0,5 осевого зазора, а во впадинах наружного зубчатого венца на всю ширину ротора выполнены дополнительные пазы шириной, равной диаметру распределительных торцевых отверстий, и глубиной, обеспечивающей контакт пазов с этими отверстиями.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к гидродвигателям, и направлено на повышение КПД и увеличение передаваемого крутящего момента. Известен гидромотор, содержащий статор с внутренним зубчатым венцом, имеющим зубья в виде цилиндрических роликов, установленный внутри статора с образованием рабочих камер ротор с наружным зубчатым венцом, и крышки, в одной из которых выполнены каналы подвода-отвода рабочей среды и распределительные торцевые отверстия (см. Бирюков Б.Н. Роторно-поршневые гидравлическое машины. - М.: Машиностроение, 1972 г., с. 23, рис. 13). Недостатком данного гидромотора является низкий КПД, обусловленный высоким гидравлическим сопротивлением протеканию рабочей среды от каналов подвода-отвода к рабочим камерам через распределительные торцевые отверстия ротора. Кроме того, КПД известного устройства снижается вследствие перетекания рабочей среды между рабочими камерами через зазоры между роликами и крышкой, что создает дополнительный расход рабочей жидкости. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому гидродвигателю устройством того же назначения является гидродвигатель, содержащий статор с внутренним зубчатым венцом, имеющим зубья в виде цилиндрических роликов, установленных с осевым зазором, установленный внутри статора с образованием рабочих камер ротор с наружным зубчатым венцом, во впадинах которого выполнены пазы шириной 2,2-2,4 радиуса зуба ротора и длиной не более 0,5 ширины ротора, и крышки, контактирующие с торцами статора, имеющие каналы подвода-отвода рабочей среды и систему распределительных торцевых отверстий, сообщающих рабочие камеры с каналами подвода-отвода рабочей среды (см. пат. РФ N 2117767, кл. F 01 C 1/077, 1997 г.). Данное устройство принято за прототип. К недостаткам прототипа следует отнести низкий КПД, обусловленный высоким гидравлическим сопротивлением поступлению рабочей среды в рабочие камеры и дополнительным перетеканием рабочей среды между рабочими камерами через зазоры между роликами и крышкой. Кроме того, жесткость зубьев ротора создает однополюсный контакт между зубом и роликом, что ведет к снижению передаваемого крутящего момента и уменьшает плавность хода гидродвигателя. Сущность изобретения состоит в том, что в гидродвигателе, содержащем статор с внутренним зубчатым венцом, имеющим зубья в виде цилиндрических роликов, установленных с осевым зазором, установленный внутри статора с образованием рабочих камер ротор с наружным зубчатым венцом, во впадинах которого выполнены пазы шириной 2,2-2,4 радиуса зуба ротора и длиной не более 0,5 ширины ротора, и крышки, контактирующие с торцами статора, имеющие каналы подвода-отвода рабочей среды и систему распределительных торцевых отверстий, сообщающих рабочие камеры с каналами подвода-отвода рабочей среды, торцы цилиндрических роликов выполнены сферическими с высотой сферы, равной 0,5 осевого зазора, а во впадинах наружного зубчатого венца на всю ширину ротора выполнены дополнительные пазы шириной, равной диаметру распределительных торцевых отверстий, и глубиной, обеспечивающей контакт пазов с этими отверстиями. Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат. Выполнение торцев роликов сферическими с высотой сферы, равной 0,5 осевого зазора, снижает перетекание рабочей среды между рабочими камерами через зазоры между роликами и крышкой, что уменьшает расход рабочей жидкости и увеличивает КПД гидродвигателя. Кроме того, выполнение торцев роликов сферическими снижает потери мощности на преодоление трения в контактирующих поверхностях крышек и торцев роликов, что также ведет к увеличению механического КПД двигателя. При этом обеспечивается лучшая приработка роликов к поверхности зубьев ротора, поскольку ролик контактирует с крышками в двух точках без осевого люфта. Выполнение во впадинах наружного зубчатого венца на всю ширину ротора дополнительных пазов шириной, равной диаметру распределительных торцевых отверстий, и глубиной, обеспечивающей контакт пазов с этими отверстиями, снижает гидравлическое сопротивление протеканию рабочей среды к рабочим камерам благодаря увеличению площади сопряжения торцевых распределительных отверстий с полостями рабочих камер и исключению угла поворота распределительного канала в роторе. Указанное свойство заявляемого гидродвигателя также способствует увеличению КПД. Благодаря дополнительным пазам, выполненным на всю ширину ротора, обеспечивается возможность упругого изгиба зубьев ротора у основания, что повышает величину передаваемого крутящего момента за счет равномерного перераспределения нагрузки по зубьям и увеличивает плавность хода двигателя. Возможность упругого изгиба зубьев позволяет обеспечить равномерное пятно контакта по всей длине зацепления ролика с зубом ротора, что снижает контактные напряжения в зацеплении и увеличивает ресурс гидродвигателя в целом. На фиг. 1 изображен гидродвигатель со снятой крышкой; на фиг. 2 - элемент Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Гидродвигатель содержит статор 1 с внутренним зубчатым венцом, во впадинах которого установлены с осевым зазором и возможностью осевого вращения цилиндрические ролики 2, установленный внутри статора 1 с образованием рабочих камер 3 ротор 4 с наружным зубчатым венцом 5, во впадинах которого выполнены пазы 6 шириной 2,2-2,4 радиуса зуба ротора 4 и длиной не более 0,5 ширины ротора 4, а также крышки 7, 8, контактирующие с торцами статора 1, имеющие каналы подвода 9 и отвода 10 рабочей среды и систему распределительных торцевых отверстий 11, сообщающих камеры 3 с каналами 9, 10. Торцы роликов 2 выполнены сферическими с высотой сферы, равной 0,5 осевого зазора, а во впадинах зубчатого венца 5 ротора 4 на всю его ширину выполнены дополнительные пазы 12 шириной, равной диаметру отверстий 11, и глубиной, обеспечивающей контакт пазов 12 с отверстиями 11. Гидродвигатель работает следующим образом. Рабочая жидкость подается через канал подвода 9 и систему распределительных торцевых отверстий 11 в рабочие камеры 3, где создает одностороннее давление на ротор 4, под действием которого ротор 4 совершает вращательное движение. Слив рабочей жидкости из камер 3 осуществляется через систему отверстий 11 и канал отвода 10. Реверс гидродвигателя производится путем подачи рабочей жидкости через канал 10 и слив ее через канал 9. Предлагаемый гидродвигатель может быть использован в различных областях промышленности и сельского хозяйства в качестве двигателя для привода рабочих органов машин, требующих низких оборотов и высокого крутящего момента.Класс F01C1/10 с внешним ротором ( с внутренней осью), имеющим большее число зубьев или их эквивалентов, например роликов, чем внутренний элемент
ротационный двигатель, работающий на сжимаемой среде - патент 2468209 (27.11.2012) | |
волновой шаговый двигатель с пневмогидродеформатором - патент 2456489 (20.07.2012) | |
гидравлическое устройство - патент 2401386 (10.10.2010) | |
двухтактный роторно-поршневой двигатель - патент 2382216 (20.02.2010) | |
гидромотор планетарного типа - патент 2378515 (10.01.2010) | |
статор винтовой героторной гидромашины - патент 2361997 (20.07.2009) | |
пневматический шестеренный двигатель - патент 2346162 (10.02.2009) | |
волновой газогидродвигатель - патент 2340813 (10.12.2008) | |
плунжерный планетарный газогидродвигатель - патент 2330161 (27.07.2008) | |
устройство объемной машины (варианты) - патент 2322587 (20.04.2008) |
Класс F03C2/08 с взаимным зацеплением, те с зацеплением взаимодействующих элементов, подобным зубчатому
винтовой гидродвигатель - патент 2500919 (10.12.2013) | |
шестеренная гидромашина - патент 2499911 (27.11.2013) | |
гидромотор кирмак - патент 2405968 (10.12.2010) | |
статор винтовой героторной гидромашины - патент 2361997 (20.07.2009) | |
героторный винтовой гидравлический двигатель - патент 2321768 (10.04.2008) | |
героторный винтовой гидравлический двигатель - патент 2321767 (10.04.2008) | |
гидромотор планетарного типа - патент 2315197 (20.01.2008) | |
статор винтовой героторной гидромашины - патент 2300617 (10.06.2007) | |
шестеренная гидромашина с промежуточными телами - патент 2116513 (27.07.1998) |
Класс F04C2/10 с внутренней осью (с внешним ротором), имеющим большее число зубьев или их эквивалентов, например роликов, чем внутренний элемент
погружной электронасос - патент 2517641 (27.05.2014) | |
шестеренчатый насос - патент 2516754 (20.05.2014) | |
героторный насос с торцовым входом - патент 2472970 (20.01.2013) | |
объемная роторная машина - патент 2461735 (20.09.2012) | |
зубчатый насос (варианты) - патент 2405970 (10.12.2010) | |
героторный насос - патент 2402691 (27.10.2010) | |
осевой героторный насос - патент 2402690 (27.10.2010) | |
роторный объемный насос с малыми радиальными размерами - патент 2396461 (10.08.2010) | |
роторно-поршневая регулируемая гидромашина - патент 2376498 (20.12.2009) | |
роторно-поршневая гидромашина - патент 2365788 (27.08.2009) |