устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям

Формула изобретения

1. Устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, содержащее корпус с расположенными внутри корпуса втулками, шток с напорно-сливными каналами, установленный в корпусе с образованием торцовой полости, и устройство для распределения жидкости, содержащее золотник, расположенный внутри штока, а также обратные клапаны, размещенные в напорно-сливных каналах и взаимодействующие с торцами золотника в его крайних положениях, отличающееся тем, что на концах штока закреплен подшипник, исключающий возможность перемещения штока относительно корпуса, при этом торцевая полость устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям сообщена с помощью гидролинии с насосной установкой, а втулки размещены относительно корпуса с осевым зазором и радиальным зазором, превышающим радиальный зазор между штоком и втулками, при этом радиальный зазор между втулками и корпусом уплотнен эластичным уплотнением, а втулки и корпус снабжены ограничителями, удерживающими их от вращения.

2. Устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям по п.1, отличающееся тем, что на выходе из корпуса установлен подшипник, исключающий возможность радиального перекоса корпуса относительно штока при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям.

Известен маслоприемник гидротурбины, передающий давление гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, у которого шток имеет две изолированные полости и является частью маслопровода, через который осуществляются подвод и отвод масла к сервомотору рабочего колеса, при этом шток размещен внутри корпуса маслоприемника, содержащего полости, сообщающие напорную и сливную части системы регулирования с полостями штока, а в местах выхода штока из корпуса и между полостями корпуса установлены втулки, жестко укрепленные в корпусе, выполняющие роль подшипников скольжения и уплотнительных элементов (см. Справочник конструктора гидротурбин. Л. : Машгиз, 1971, с. 188). В маслоприемнике шток вращается вместе с ротором гидроагрегата и совершает поступательное движение в осевом направлении вместе с поршнем сервомотора рабочего колеса.

Износ втулок в процессе эксплуатации ведет к увеличению протечек масла, что ухудшает режим работы маслонапорной установки агрегата и определяет межремонтный период маслоприемника.

Известен маслоприемник гидротурбины с поворотными лопастями (патент РФ 2107833), передающий давление гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, который содержит корпус с двумя полостями для сообщения с полостями сервомотора рабочего колеса, шток, проходящий через полости корпуса и установленный с возможностью вращательного и поступательного движения в подшипниках скольжения, выполненных в виде втулок, жестко укрепленных в корпусе на выходе штока из полостей корпуса, втулку между полостями корпуса, согласно изобретению втулка размещена относительно корпуса с осевыми зазором и с радиальным зазором, превышающим допустимый радиальный зазор в подшипниках скольжения, при этом радиальный зазор между втулкой и корпусом уплотнен с помощью эластичного уплотнения, например манжеты или соединения сильфонного типа.

Конструкция такого маслоприемника гидротурбины с поворотными лопастями предполагает наличие жесткой, неподвижной опоры для его установки, а габариты маслоприемника зависят от величины хода штока поршня вращающегося гидравлического устройства.

Наиболее близким к изобретению является гидропривод разворота лопастей вертикальной гидромашины (а.с. 1239395), передающий давление гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, который содержит корпус с расположенными на его внутренней поверхности втулками, взаимодействующую с ними маслоштангу с напорно-сливными каналами для сообщения с полостями сервомотора рабочего колеса, установленную в корпусе с возможностью осевого перемещения, устройство для распределения масла, включающее цилиндрические золотники, расположенные внутри маслоштанги. Устройство для распределения масла снабжено обратными клапанами, размещенными в напорносливных каналах и взаимодействующими с торцами золотника в его крайних положениях. Каждый обратный клапан выполнен в виде двух втулок, контактирующих торцами и имеющих бурты на внутренней поверхности, и поршня с эластичным уплотняющим кольцом на боковой поверхности, установленного во втулках и взаимодействующего торцами с их буртами. Гидропривод разворота лопастей вертикальной гидромашины снабжен масляной ванной и центробежным колесом, обеспечивающими смазку подвижных частей по замкнутому циклу.

В отличие от первого аналога в гидроприводе разворота лопастей вертикальной гидромашины втулки взаимодействуют с маслоштангой и в процессе эксплуатации их внутренняя поверхность изнашивается, что ведет к увеличению протечек. Конструкция такого гидропривода разворота лопастей вертикальной гидромашины так же, как и в первом аналоге, предполагает наличие жесткой, неподвижной опоры для его установки, а габариты гидропривода разворота лопастей вертикальной гидромашины зависят от величины хода штока поршня вращающегося гидравлического устройства.

Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является повышение надежности и долговечности втулок штока устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям и устранение зависимости длины штока и, в целом, габаритов устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям от хода штока поршня вращающегося гидравлического устройства.

При исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником, установленным на выходе из корпуса, исключается возможность радиального перекоса корпуса относительно штока при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности и долговечности втулок штока устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям и устранение зависимости длины штока и, в целом, габаритов устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям от хода штока поршня вращающегося гидравлического устройства.

Задачей, решаемой изобретением, при исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником, установленным на выходе из корпуса, является исключение возможности радиального перекоса корпуса относительно штока при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, содержащем корпус с расположенными внутри корпуса втулками, шток с напорно-сливными каналами и устройством для распределения жидкости. Шток установлен в корпусе с образованием торцовой полости, при этом на конце штока закреплен подшипник, например радиальный шариковый, исключающий возможность перемещения штока относительно корпуса, а втулки размещены относительно корпуса с осевым зазором и с радиальным зазором, превышающим радиальный зазор между втулкой и штоком, при этом радиальный зазор между втулкой и корпусом уплотнен эластичным уплотнением. Устройство для распределения жидкости содержит золотник, расположенный внутри штока, а также обратные клапаны, размещенные в напорно-сливных каналах и взаимодействующие с торцами золотника в его крайних положениях. Втулки и корпус снабжены ограничителями, удерживающими их от вращения. Торцовая полость устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям сообщена с помощью гидролинии с насосной установкой.

При исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником, технический результат достигается тем, что на выходе из корпуса установлен подшипник, например радиальный роликовый, исключающий возможность радиального перекоса корпуса относительно штока при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.

На чертеже показано устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям, продольный разрез.

Предлагаемое устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям содержит корпус 1 с расположенными внутри корпуса втулками 2, шток 3 с напорно-сливными каналами 4, установленный в корпусе с образованием торцовой полости 5 и устройство для распределения жидкости, содержащее золотник 6, расположенный внутри штока 3, а также обратные клапаны 7, размещенные в напорно-сливных каналах 4 и взаимодействующие с торцами золотника 6 в его крайних положениях. Каждый обратный клапан 7 состоит из двух втулок 8 и 9, контактирующих торцами и имеющих бурты 10 и 11 на внутренней поверхности, и поршня 12 с эластичным уплотняющим кольцом 13 на боковой поверхности, установленного во втулках 8 и 9 и взаимодействующего торцами с их буртами 10 и 11. Втулки 9 закреплены в напорно-сливных каналах 4, а втулки 8 установлены внутри втулок 9 с возможностью осевого перемещения и подпружинены. На конце штока 3 закреплен подшипник 14, исключающий возможность перемещения штока 3 относительно корпуса 1. Торцовая полость 5 сообщена с помощью гидролинии 15 с насосной установкой. Втулки 2 размещены относительно корпуса 1 с осевыми зазором и с радиальным зазором, превышающим радиальный зазор между втулками 2 и штоком 3, при этом радиальный зазор между втулкой 2 и корпусом 1 уплотнен с помощью эластичного уплотнения 16, например манжеты или соединения сильфонного типа. Корпус 1 снабжен ограничителем 17, удерживающим его от вращения. Втулки 2 снабжены ограничителями 18, удерживающими их от вращения.

При исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником на выходе из корпуса 1 установлен подшипник 21, например радиальный роликовый, исключающий возможность радиального перекоса корпуса 1 относительно штока 3 при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.

Устройство для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям работает следующим образом. При подаче масла от насосной установки (не показана) в полость 19 золотник 6 движется, перемещая поршень 12, который в свою очередь, упираясь в бурт 10, перемещает втулку 8, сообщая один из напорно-сливных каналов 4 со сливной магистралью (не показана). Одновременно под давлением масла другой поршень 12 перемещается и, упираясь в бурт 10 втулки 8, перемещает ее, сообщая с напорной магистралью (не показана) другой из напорно-сливных каналов 4, соединенный с соответствующей полостью вращающегося гидравлического устройства. При отключении насосной установки втулки 8 под действием пружин (не обозначены) смещаются до упора в бурт 11 втулок 9, обеспечивая прохождение без повреждений кольца 13 через место контакта втулок 8 и 9 при движении поршней 12, уплотняющих напорно-сливные каналы 4. Возможные протечки через зазоры между втулками 2 и штоком 3 собираются в ванне 20 и отводятся в сливной бак насосной установки.

При исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником 21 на выходе из корпуса это устройство работает аналогично основному исполнению. При этом исключена возможность радиального перекоса корпуса 1 относительно штока 3.

Благодаря особенностям конструкции повышается надежность и долговечность втулок штока путем снятия радиальных нагрузок на этот элемент за счет упругого уплотнения и исключения осевого перемещения штока, устраняется зависимость длины штока и, в целом, габаритов устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям от хода штока поршня вращающегося гидравлического устройства путем устранения перемещения штока относительно корпуса.

При исполнении устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям с дополнительным подшипником благодаря установленному на выходе из корпуса подшипнику, например радиальному роликовому, исключена возможность радиального перекоса корпуса относительно штока при работе устройства для передачи давления гидросистемы от неподвижных к вращающимся частям в горизонтальном положении.