Шестеренна гідромашина зовнішнього зачеплення з регульованою подачею

Корисна модель відноситься до машинобудування, зокрема до шестеренних гідромашин зовнішнього зачеплення з регульованою подачею (ШГМЗЗРП) і може бути використана при виробництві, а також ремонті ШГМЗЗРП. Відома ШГМЗЗРП, що містить корпус, в циліндричних розточках якого розміщені з утворенням камер низького і високого тиску шестерні зовнішнього зачеплення з цапфами, що встановлені в підшипниках ковзання і спряжені з шестернями торцеві компенсатори на циліндричних поверхнях яких зі сторони камери низького тиску нанесене покриття із фрикційного матеріалу [1]. До недоліків цієї ШГМЗЗРП слід віднести неможливість регулювати подачу під час роботи, що значно обмежує область використання ШГМЗЗРП. Найбільше близьким до корисної моделі, що пропонується являється ШГМЗЗРП, що містить корпус і розміщені в циліндричних розточках корпусу з утворенням порожнин високого і низького тиску ведучу і ведену шестерні, цапфи яких встановлені в підшипниках ковзання, сполучених по поверхні дугоподібної виїмки, виконаної на зовнішній радіальній поверхні, при цьому підшипники ковзання веденої шестерні виконані з ексцентричним розташуванням отворів і встановлюють в корпус насоса з можливістю повертання навколо своєї осі [2]. Однак описаною конструкцією ШГМЗЗРП [2] не вирішується задача радіального ущільнення веденої шестерні, яка змінює своє положення відносно корпусу ШГМЗЗРП, під час регулювання, що значно знижує працездатність ШГМЗЗРП. Задача, яку вирішує корисна модель, полягає в підвищенні працездатності та довговічності ШГМЗЗРП за рахунок забезпечення радіального ущільнення веденої шестерні, яка змінює своє положення відносно корпусу ШГМЗЗРП, під час регулювання. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в шестеренній гідромашині зовнішнього зачеплення з регульованою подачею, що містить корпус і розміщені в циліндричних розточках корпусу з утворенням порожнин високого і низького тиску ведучу і ведену шестерні, цапфи яких встановлені в підшипниках ковзання, сполучених по поверхні дугоподібної виїмки, виконаної на зовнішній радіальній поверхні, при цьому регулювання відбувається за рахунок ексцентричного отвору, який розташований в корпусі насоса з можливістю повертання навколо своєї осі, ведену шестерню з підшипниками ковзання розташовують в ексцентричному отворі ущільнюючого елемента, який розміщують в корпусі з можливістю повертання навколо своєї осі сумісно з втулками і його сполучають з підшипниками ковзання ведучої шестерні по поверхні дугоподібної виїмки. При цьому, ексцентриситет, з яким виконують отвір в ущільнюючому елементі визначають з умови: 2 e= 2 2 2 2 A 0 × cos a 0 + ( D e - d0 - t 0 ) - A н sin y max де: А0 - міжцентрова відстань нульового зачеплення, мм; a 0 - кут ви хідного профілю, град; De - діаметр вершин евольвентних профілів зуба шестерні; d0 - діаметр основної окружності, мм; t0 - крок зачеплення по основній окружності, мм; Ан - номінальна міжцентрова відстань. y - кут повороту, град На Фіг.1 наведено повздовжній переріз ШГМЗЗРП. На Фіг.2 наведено поперечний переріз ШГМЗЗРП. Шестеренна гідромашина зовнішнього зачеплення з регульованою подачею (Фіг.1 і Фіг.2) містить корпус 1, у циліндричних розточках 2 якого розміщені з утворенням камер низького 3 і високого 4 тиску (Фіг.2) ведучу 5 і ведену 6 шестерні зовнішнього зачеплення з цапфами 7, які обертаються в підшипниках ковзання ведучої шестерні 8 і підшипниках ковзання веденої шестерні 9. Ведена шестерня та підшипники ковзання веденої шестерні 9 знаходяться в ущільнюючому елементі - 10 з ексцентрично виготовленим отвором - 12, який сполучений з підшипниками ковзання ведучої шестерні 8 по поверхні дугоподібної виїмки 11 (Фіг.2), виконаної на зовнішній радіальній поверхні підшипників ковзання ведучої шестерні 8. Ущільнюючий елемент 10 з ексцентрично розташованим отвором - 12 встановлюють в корпус насоса 1 з можливістю повертання навколо своєї осі за допомогою керованого вала 13. Цими конструктивними вдосконаленнями забезпечується можливість радіального ущільнення спряження корпус - ведена шестерня, яка змінює своє положення відносно корпусу ШГ МЗЗРП, під час регулювання, що суттєво збільшує працездатність та довговічність ШГМЗЗРП. При регулюванні міжцентрова відстань змінюється практично по лінійній залежності. Однак після проходження точки y=45° лінійна залежність переходить у криволінійну і чим далі від цієї точки, тим менш чуттєвим стає процес регулювання. Іншими словами, для зручності експлуатації зручно було б, щоб регуляторна характеристика зберігала лінійну характеристику в процесі всього процесу регулювання. Для збереження якості регулювання при зміні кута повороту ексцентрикового механізму зміни міжцентрової відстані на кут y=0...45° міжцентрова відстань повинна змінитися від А=Аmi n до А=Аmax. Шестеренна гідромашина зовнішнього зачеплення з регульованою подачею працює наступним чином. При обертанні ведучої шестерні 5 і кінематично зв'язаної з нею веденої шестерні 6 які знаходяться у підшипниках 8 і 9 створюється розрідження в камері низького тиску 3. Робоча рідина, що надійшла в камеру низького тиску 3, захоплюється зубцями шестерень 5 і 6 і у міжзубових западинах переноситься уздовж стінок із камери низького тиску 3 у камеру високого тиску 4, звідки робоча рідина подається під тиском у магістраль високого тиску. При повертанні керованого вала 13, який кінематично зв'язаний з ущільнюючим елементом 10, в корпусі 1 навколо своєї осі, завдяки тому, що отвір 12 виконано ексцентрично відбувається збільшення фактичної міжцентрової відстані Ад. Це призводить до збільшення величини, затиснутого об'єму який утворюється між неробочими евольвентними поверхнями зубців шестерень і, як відомо, не може бути витиснуто з міжзубової западини до камери нагнітання 4 зубом шестерні. При цьому, оскільки ведену шестерню 6 з підшипниками ковзання 9 розташовують в ексцентричному отворі ущільнюючого елемента 10, то при будь-якому зміщенні веденої шестерні в процесі регулювання зберігається безпосередній контакт зубців веденої шестерні 6 з ущільнюючим елементом 10, що забезпечує радіальне ущільнення веденої шестерні, що суттєво збільшує працездатність та довговічність ШГМЗЗРП. Саме сполучання ущільнюючого елементу 10 з підшипниками ковзання ведучої шестерні 8 по поверхні дугоподібної виїмки 11 дає можливість при повертанні керованого вала 13 кінематично зв'язаного з ущільнюючим елементом 10 в корпусі 1 навколо своєї осі, спираючись на поверхню дугоподібної виїмки 11, забезпечити збільшення міжцентрової відстані Ад. А зміна міжцентрової відстані Ад є основною причиною зміни об'єму робочої камери ШГМЗЗРП, тобто забезпечує процес регулювання ШГМЗЗРП. Нами була реалізована корисна модель шляхом виготовлення шестеренного насоса зовнішнього зачеплення з регульованою подачею. В якості базового насоса було обрано шестеренний насос НШ - 20Т. Регульований шестеренний насос зовнішнього зачеплення має наступні параметри зубчастого зачеплення його шестерень: - додатні кореговані шестерні; - міжцентрова відстань Ад=46,868мм; - чисельність зубців шестерень Z1=Z2=22; - модуль m=2мм; - початковий коефіцієнт перекриття e=1,529. При цих параметрах зубчатого зачеплення забезпечується коефіцієнт глибини регулювання в межах 36%, якому відповідає ексцентриситет, з яким виконують отвір в ущільнюючому елементі e=1,52мм, що відповідає граничному значенню коефіцієнта перекриття зубчастого зачеплення ШГМЗЗРП e=1. Список основних джерел врахованих при упорядкуванні заявки: 1. А. с. №1574909, Шестеренній насос F04С 2/08 М.И. Рекрут, Винницкий политехнический інститут БИ №24 1990 г. 2. Заявка на видачу патенту №2003076256 від 04.07. 2003. Шестеренна гідромашина зовнішнього зачеплення з регульованою подачею F04С 2/08./ Ю.В. Кулєшков, М.І. Черновол, Т.М. Руденко та ін. 3. А. с. №1211457, Шестеренная гадамашина F04С 2/08 Р.К. Жулинский, Г.В. Рябошапка и А.Г. Гаркуша Кировоградский завод гидравлических силових машин им. XXV съезда КПСС "Гидросила", БИ №6, 1986 г. 4. Е.М. Юдин. Шестеренные насосы, М.: "Машиностроение", 1964 - 236 с.