Шестеренна гідромашина

1 Шестеренная гидромашина, содержащая входящие в наружное зацепление ведущую и ведомую шестерни, цапфы которых установлены в радиально и аксиально подвижных корпусах подшипников, а все вместе размещены во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями корпуса подшипников, по крайней мере, на одной стороне шестерен поджаты к их торцам аксиальным полем давления, которое определено уплотнением на тыльных, относительно шестерен, сторонах корпусов подшипников и нагружено через канал сообщающимся с зоной высокого давления гидромашины, уплотнение на наружном периметре корпусов подшипников, расположенное вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен, отличающаяся тем, что уплотнение на наружном периметре корпусов подшипников выполнено в форме цифры восемь и простирающимся по всему их наружному периметру, которым они сопряжены со стенками внутренней камеры корпуса гидромашины 2 Шестеренная гидромашина по п 1, отличающаяся тем, что аксиальные поля давлений образованы на корпусах подшипников, расположенных по обе стороны от шестерен 3 Шестеренная гидромашина по п 1 и 2, отличающаяся тем, что корпуса подшипников выполнены в виде подшипниковых втулок, сопряженных друг с другом по плоским срезам и зафиксированных при помощи штифтов 4 Шестеренная гидромашина по п 3, отличающаяся тем, что уплотнение на наружной периферии корпусов подшипников нагружено высоким давлением через канал, выполненный в виде паза на плоском срезе подшипниковой втулки 5 Шестеренная гидромашина по одному из пунктов 1-4, отличающаяся тем, что область по наружной периферии корпусов подшипников, между уплотнением на их наружном периметре и уплотнением на тыльной стороне, сообщена радиальным и аксиальным каналами в корпусах подшипников с зоной низкого давления гидромашины Изобретение относится к области гидравлических машин, в частности к гидравлическим машинам, которые могут быть использованы в гидравлических системах тракторов как общего, так и промышленного назначения, экскаваторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машин Уже известна шестеренная гидромашина, которая может быть использована для вышеуказанных целей, содержащая входящие в наружное зацепление ведущую и ведомую шестерни, цапфы которых установлены в радиально и аксиально подвижных корпусах подшипников, см , например, патент США №4029446, класс F 01 С 19/08, 1979 г Шестерни с корпусами подшипников размещены во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями Корпуса подшипников по каждую из сторон шестерен поджаты к их торцам аксиальными полями давлений, которые определены уплотнением на тыльных, относительно шестерен, сторонах корпусов подшипников и нагружены через канал сообщающимся с зоной высокого давления гидромашины В работе шестеренной гидромашины шестерни совместно с корпусами подшипников под воздействием давления рабочей жидкости, смещаясь в радиальном направлении к стороне низкого давления, дают возможность рабочей жидкости по образовавшимся серповидным зазорам (24)15 10 2001 (46) 15 10 2001, Бюл № 9, 2001 р (72) Морозов Вячеслав Михайлович, Гаркуша Анатолій Григорович, Новак Олег Васильович, Григор'єв Володимир Павлович, Старосадчий Микола Олексійович, Переверзєв Олександр Іванович, Ткаченко Валентин Олександрович (73) АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ПДРОСИЛА" (56) 1 Патент США №4029446, кл F 01 С 19/08, 1979г 2 Патент ФРГ №3716605, кл F 04 С 2/14, 1987г ВШ О (О 41969 распространяться по всей длине корпусов подшипников, вызывая повышенную нагрузку на корпус гидромашины, его деформацию, снижение коэффициента полезного действия и срока службы гидромашины Для устранения этого недостатка в другой известной шестеренной гидромашине, см выложенную заявку ФРГ №3716605, класс F 04 С 2/14, 1987 г, имеющей корпуса подшипников, поджимаемые к торцам шестерен аксиальными полями давления, определяемыми уплотнениями на их тыльных сторонах и сообщенными с зоной высокого давления гидромашины На наружном периметре корпусов подшипников, вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен, размещены уплотнения, которые начинаются со стороны зоны высокого давления и заканчиваются перед областью низкого давления, имея форму цифры три Таким образом, распространение зоны высокого давления на всю длину подшипников ограничивается этими уплотнениями, что снижает нагрузку на корпус гидромашины Однако при работе гидромашины из-за износа поверхностей, которыми корпуса подшипников контактируют друг с другом, и из-за формы уплотнений на наружной периферии корпусов подшипников, открытых со стороны зоны низкого давления, уплотнение области по наружной периферии корпусов подшипников нарушается и гидравлическая нагрузка на корпус гидромашины значительно возрастает, что снижает долговечность работы гидромашины, приводя к разрушению корпуса В основу изобретения положена задача шестеренной гидромашины, в которой из-за изменения формы уплотнения на наружном периметре корпусов подшипников обеспечивалось бы надежное уплотнение области по их наружной периферии, расположенной между уплотнениями, вне зависимости от продолжительности работы гидромашины и износа ее деталей Эта задача решается тем, что в шестеренной гидромашине, содержащей входящие в наружное зацепление ведущую и ведомую шестерни, цапфы которых установлены в радиально и аксиально подвижных корпусах подшипников, а все вместе размещены во внутренней камере корпуса гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями, корпуса подшипников, по крайней мере, на одной стороне шестерен поджаты к их торцам аксиальным полем давления, которое определено уплотнением на тыльных, относительно шестерен, сторонах корпусов подшипников и нагружено через канал сообщающимся с зоной высокого давления гидромашины, уплотнение на наружном периметре корпусов подшипников, расположенное вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен, согласно изобретению, уплотнение на наружном периметре корпусов подшипников выполнено в форме цифры восемь и простирающимся по всему их наружному периметру, которым они сопряжены со стенками внутренней камеры корпуса гидромашины Из-за того, что уплотнение выполнено замкнутым и простирается по всему наружному периметру сопряжения корпусов подшипников со стенками внутренней камеры корпуса гидромаши ны, обеспечивается надежное уплотнение области по наружной периферии корпусов подшипников на всем протяжении работы гидромашины вне зависимости от их износа Для устранения зазоров между корпусами подшипников, возникающих при работе гидромашины в результате их проворота друг относительно друга, они выполнены в виде подшипниковых втулок, сопряженных друг с другом по плоским срезам и зафиксированных при помощи штифтов Для устранения перегрузки корпуса гидромашины в случае аварийного выхода из строя уплотнения, область по наружной периферии корпусов подшипников между уплотнением на их наружном периметре и уплотнением на тыльной стороне сообщена радиальным и аксиальным каналами в корпусах подшипников с зоной низкого давления гидромашины В последующем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения и чертежами, где на фиг 1 изображен продольный разрез гидромашины по осям шестерен, на фиг 2 изображен продольный разрез по А-А гидромашины на фиг1, на фигЗ - поперечный разрез по Б-Б гидромашины на фиг1, на фиг 4 - поперечный разрез по В-В гидромашины на фиг 1 Шестеренная гидромашина содержит ведущую 1 и ведомую 2 шестерни, выполненные совместно с цапфами 3 и 4 Ведущая шестерня 1 также имеет приводной вал 5, уплотненный манжетой 6 Шестерни 1 и 2 совместно с корпусами подшипников, выполненных в виде подшипниковых втулок 7, 8, 9 и 10, в которых расположены цапфы 3 и 4 шестерен 1 и 2, установлены во внутренней камере корпуса 11 гидромашины, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями 12 и 13 корпуса 11 (см фиг 1 и 2), контуры которых условно показаны штриховыми линиями на фиг 4 Подшипниковые втулки 7 и 8, 9 и 10 сопряжены между собой по плоским срезам 14 и зафиксированы друг относительно друга при помощи штифтов 15 Втулки, в пределах зазоров, подвижны в радиальном, аксиальном направлениях и поджаты при работе гидромашины к торцам шестерен аксиальными полями давлений 16 (см фиг 4), которые определены уплотнениями 17 и 18, расположенными в крышках 19 и 20, на тыльных, относительно шестерен, сторонах втулок 7 и 8, 9 и 10 Аксиальные поля давлений 16 сообщаются с зоной высокого давления гидромашины посредством каналов, выполненных в виде пазов 21 на плоских срезах 14 (см фиг 2) На наружном периметре втулок, вблизи и параллельно боковым поверхностям шестерен расположены уплотнения 22, которые имеют форму цифры восемь и простираются по всему наружному периметру, которым втулки сопряжены со стенками внутренней камеры корпуса 11 (см фиг 4) Области 23 по наружной периферии подшипниковых втулок между уплотнениями 22 и 17 сообщены радиальными каналами 24, аксиальными смазочными каналами 25 через выборки 26 в крышках 19 и 20 и аксиальными каналами 27 в корпусе 1 1 с входным каналом 28, а значит с зо 41969 ной низкого давления гидромашины. В корпусе 11 также выполнен выходной канал 29. Шестеренная гидромашина в режиме насоса работает следующим образом. При приведении во вращение шестерен 1 и 2 посредством приводного вала 5 во впадинах выходящих из зацепления зубьев образуется вакуум, вследствие чего рабочая жидкость поступает во входной канал 28, заполняет межзубовые пространства шестерен, переносится в зону высокого давления и вытесняется входящими в зацепление зубьями в выходной канал 29. Рабочая жидкость под давлением по пазам 21 на плоских срезах 14 втулок поступает из зоны высокого давления в аксиальные поля давления 16, которые ограничены уплотнениями 17 и 18, расположенными в крышках 19 и 20. Под воздействием давления рабочей жидкости в аксиальных полях 16 втулки 7, 8, 9 и 10 продвигаются в аксиальном направлении и своими торцами поджимаются к торцам шестерен 1 и 2, уплотняя их и рабочую камеру насоса. Одновременно рабочая жидкость из пазов 21, поступая в канавки на наружной периферии втулок, в которых расположены уплотнения 22, поджимает уплотнения 22 к стенкам внутренней камеры корпуса 11, образованной двумя пересекающимися цилиндрическими отверстиями 12 и 13, не позволяя рабочей жидкости из зоны высокого давления распространиться на всю длину подшипниковых втулок, что значительно снижает нагрузку на корпус 11 гидромашины и повышает долговечность ее работы. При этом, из-за формы уплотнений 22, вне зависимости от продолжительности работы гидромашины и износа втулок, области 23 между уплотнениями 22 и 17 надежно уплотнены от зоны высокого давления. В случае же аварийного выхода из строя уплотнения 22 происходит разгрузка областей 23 на наружной периферии втулок от повышения давления в них путем дренажа жидкости через радиальные каналы 24, аксиальные каналы 25, выборки 26 и аксиальные каналы 27 со входным каналом 28 и зоной низкого давления. При работе в режиме гидромотора рабочая жидкость, подаваемая под высоким давлением в выходной канал 29, воздействует на зубья шестерен и вращает их, преодолевая нагрузку, приложенную к приводному валу 5. В остальном работа гидромашины в режиме гидромотора аналогична ее работе в режиме насоса. Z& 20 41969 -/9 Фиг. 2 25 Фиг. 3 41969 Фиг. 4 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3