Шестеренна гідромашина

Винахід належить до об'ємних гідравлічних машин, зокрема, до шестеренної гідромашини, яка може бути використана у гідравлічних системах тракторів як загального, так і промислового призначення, екскаваторів, сільськогосподарських, дорожньо-будівельних та інших машин. Уже відома шестеренна гідромашина, яка може бути використана у вищезгаданих машинах. Вона вміщує ведучу та ведену шестерні зовнішнього зачеплення, які розташовані у внутрішній камері корпусу гідромашини, що закрита кришками. До шестерень полями тиску підтискаються ущільнюючий блок та бічні пластини. Ущільнюючий блок виконаний з опорою на зовнішні частини бічних пластин які в свою чергу мають заокруглені опорні поверхні. В цій гідромашині для того, щоб добитися оптимальних зазорі поміж вершинами зубців шестерень і поверхнею ущільнюючого блоку діаметр заокруглених опорних поверхонь бічних пластин виконаний більшим зовнішнього діаметра підшипників на які вони спираються. В результаті цього бічні пластини спираються на підшипники у двох точках. Таким чином ущільнюючий блок може займати таке положення щоб не допустити завеликого зносу однієї із ущільнюючих поверхонь. Ця гідромашина описана у європейському [патенті №0081902 по класу F04C2/08, 22.06.1983р.], яка прийнята за прототип рішення, що заявляється. Але по мірі роботи гідромашини, в результаті зносу ущільнюючих поверхонь ущільнюючого блоку, зростають зазори поміж цими поверхнями, які нічим не компенсуються, в результаті чого зменшується коефіцієнт подачі гідромашини. Зменшенню коефіцієнта подачі також сприяє те, що зовнішні частини бічних пластин також заокруглені і мають радіус рівний радіусу вершин зубців .шестерень. Це зменшує шлях витокам рідини з робочої камери гідромашини, а значить, збільшує її витік та зменшує коефіцієнт подачі гідромашини. В основу винаходу покладена задача створити автоматичну компенсацію зазорів поміж ущільнюючими поверхнями ущільнюючого блоку і вершинами зубців шестерень по мірі зносу цих поверхонь при роботі гідромашини, а також збільшити шляхи витокам рідини з робочої камери, щоб підвищити коефіцієнт подачі гідромашини. Ця задача вирішується тим, що у відомій шестеренній гідромашині, що вміщує ведучу та ведену шестерні зовнішнього зачеплення розташовані у внутрішній камері корпусу гідромашини закритою, принаймні, однією кришкою, цапфи шестерень встановлені в підшипниках розміщених як в корпусі так і в кришці, бічні пластини зі сторін торців шестерень та ущільнюючий блок виконаний з опорою на зовнішні частини бічних пластин, які в свою чергу мають заокруглені опорні поверхні, згідно винаходу зовнішні частини бічних пластин виконані такими, що простягаються за межі діаметрів вершин зубців шестерень, а їх заокруглені опорні поверхні мають опору на цапфи шестерень, ущільнюючий блок виконаний Т-подібного поперечного перерізу і своїми бічними кінцями опирається на зовнішні частини бічних пластин. Таким чином, заокруглені опорні поверхні бічних пластин опираючись на цапфи шестерень, по мірі зносу цих поверхонь при роботі гідромашини, дають змогу ущільнюючому блоку теж просуватися до вершин зубців шестерень, зберігаючи тим самим оптимальний зазор поміж його ущільнюючими поверхнями і поверхнями вершин зубців шестерень. А це зберігає коефіцієнт подачі при роботі гідромашини на високому рівні, на протязі тривалого часу її роботи. Цьому сприяє також те, що зовнішні частини бічних пластин виконані такими, що простягаються за межі діаметрів зубців шестерень, а ущільнюючий блок виконаний Т-подібного поперечного перерізу і опирається на зовнішні частини бічних пластин своїми бічними кінцями. Це збільшує шлях витокам рідини з робочої камери гідромашини, а значить зменшує їх величину і підвищує коефіцієнт подачі гідромашини. Також доцільно, щоб поверхні зовнішніх контактуючих частин бічних пластин і бічних кінців ущільнюючого блоку, а також поверхня внутрішньої камери корпусу і спряжена з нею зовнішня поверхня ущільнюючого блоку були виконані плоскими. Це дає змогу ущільнюючому блоку само установитися і зайняти таке положення, щоб був рівномірний знос його ущільнюючих поверхонь, що також сприяє підвищенню коефіцієнта подачі гідромашини. Крім того таке виконання згаданих поверхонь спрощує контроль за виготовленням ущільнюючого блоку і бічних пластин у виробництві, що зменшує трудомісткість виготовлення гідромашини. І на кінець бажано, щоб товщина середньої частини ущільнюючого блоку була виконана меншою ширини вінців шестерень і була вибрана згідно співвідношенню: 0,998£Sb/Lg£1,0 де, Sb - товщина середньої частини ущільнюючого блоку; Lg - ширина вінців шестерень. Таке виконання середньої частини ущільнюючого блоку дає змогу бічним пластинам припрацюватися і щільно підтискуватись до вінців шестерень. У подальшому приводиться опис винаходу, пояснюваний прикладом його конкретного виконання та кресленнями, де: Фіг.1 - зображає повздовжній розріз гідромашини, що проходить через вісі шестерень; Фіг.2 - зображає поперечний розріз гідромашини по А-А, де показано, що зовнішні частини бічних пластин простягнені за межі діаметрів вершин зубців шестерень, які умовно під пластинами зображені пунктирними лініями; Фіг.3 - зображає повздовжній розріз гідромашини по Б-Б; Фіг.4 - зображає поперечний розріз гідромашини по В-В; Фіг.5 - зображує у збільшеному масштабі частину розрізу по Б-Б. Шестеренна гідромашина вміщує, ведучу 1 та ведену 2 шестерні, виконані разом із цапфами 3 і 4. Ведуча шестерня 1 також має привідний вал 5, ущільнений манжетами 6 (див. Фіг.1). До торців шестерень 1 і 2 примикають радіально і аксіально рухомі бічні пластини 7 і 8, що мають поля тиску 9, сполучені каналами 10 з вихідним каналом 11 та ущільнені еластичними манжетами 12 (див. Фіг.2 і 3). До зовнішньої поверхні вінців шестерень 1 і 2 примикає ущільнюючий блок 13 Т-подібного поперечного перерізу. Він своїми бічними кінцями 14 і 15 має опору на зовнішні частини 16 бічних пластин 7 і 8 (див. Фіг.3 і 4), які в свою чергу спираються на цапфи 3 і 4 шестерень заокругленими опорними поверхнями 17 (див. Фіг.2). Зовнішні частини 16 бічних пластин 7 і 8 виконані такими, що простягнені за межі діаметрів вершин зубців шестерень 1 і 2 (див. Фіг.2). На зовнішній поверхні 18 ущільнюючого блоку 13 навкруги вихідного каналу 11 виконане поле тиску 19 ущільнене манжетою 20 і сполучене з ним каналами 21 (див. Фіг.3 і 4). Шестерні 1 і 2, бічні пластини 7 і 8 та ущільнюючий блок 13 розміщені у внутрішній камері 22 корпусу 23 гідромашини (див. Фіг.2 і 3). Внутрішня камера 22 закрита кришкою 24 за допомогою болтів 25. Цапфи 3 і 4 шестерень встановлені у підшипниках ковзання виконаних у вигляді антифрикційних напіввкладишів 26 і 27, розміщених у корпусі 23, та 28 і 29, - розміщених у кришці 24 (див. Фіг.1). Поверхні зовнішніх контактуючих частин 16 бічних пластин 7 і 8, та бічних кінців 14 і 15 ущільнюючого блоку 13, а також поверхня внутрішньої камери 22 корпусу 23 і спряжена з нею зовнішня поверхня 18 ущільнюючого блоку 13 виконані плоскими (див. Фіг.2 і 3). Товщина середньої частини 30 ущільнюючого блоку 13 (див. Фіг.5) виконана меншою ширини вінців шестерень і вибирається згідно співвідношенню: 0,998£Sb/Lg£1,0 де, Sb - товщина середньої частини ущільнюючого блоку; Lg - ширина вінців шестерень. У корпусі 23 виконаний вхідний канал 31 та канал 32 гідромашини, який є продовженням вихідного каналу 11, виконаному в ущільнюючому блоці 13 (див. Фіг.3 і 4). Шестеренна гідромашина, як насос, працює наступним чином. При приведені в обертання шестерень 1 і 2 привідним валом 5, у впадинах зубців, що виходять із зачеплення, створюється вакуум, за рахунок чого робоча рідина поступає по вхідному каналу 31, заповнює западини поміж зубцями шестерень, переноситься у зону високого тиску і витісняється зубцями, що входять в зачеплення, у вихідний канал 11 і далі каналом 32 у гідросистему машини. Робоча рідина під тиском по каналам 10 поступає у поля тиску 9, які ущільнені манжетами 12 і виконані з тильних сторін бічних пластин 7 і 8. Під дією тиску робочої рідини, в полях тиску, бічні пластини підтискуються до торців шестерень 1 і 2 , ущільнюючи їх і робочу камеру насоса. Робоча рідина також по каналам 21 поступає в поле тиску 19, виконане в ущільнюючому блоці 13, яке ущільнене манжетою 20, підтискується до поверхні вершин зубців шестерень, припрацьовуючись з ними і своїми бічними кінцями спираючись на зовнішні частини бічних пластин 7 і 8, а ті в свою чергу спираються заокругленими опорними поверхнями 17 на цапфи 3 і 4 шестерень. При роботі гідромашини гідромотором робота рідина, що подається під високим тиском у вихідний канал 32 і 11 діючи на зубці шестерень, обертаючи їх, долає навантаження прикладене до приводного валу 5. В іншому, робота гідромашини у режимі гідромотора, подібна її роботі у режимі насоса. Тим самим зношення заокруглених опорних поверхонь 17, при роботі насоса, приводить до просування ущільнюючого блоку в напрямі поверхонь вершин зубців шестерень, компенсуючи знос його ущільнюючих поверхонь і зберігаючи тим самим оптимальний зазор поміж ними і поверхнями вершин зубців шестерень. Це в свою чергу зберігає коефіцієнт подачі при роботі гідромашини на високому рівні на протязі тривалого часу. Цьому сприяє також те, що зовнішні частини бічних пластин виконані такими, що простягнені за межі діаметрів зубців шестерень, а ущільнюючий блок виконаний Т-подібного поперечного перерізу з опорою на зовнішні частини бічних пластин своїми бічними кінцями. Це збільшує шлях витокам рідини з робочої камери гідромашини, а значить зменшує їх величину і підвищує коефіцієнт подачі гідромашини.