Шестеренная гидромашина

(71) Заявитель Пилипенко Владимир Иванович Матюшкин Александр Михайлович(72) Авторы Пилипенко Владимир Иванович Матюшкин Александр Михайлович(73) Патентообладатель Пилипенко Владимир Иванович Матюшкин Александр Михайлович(57) 1. Шестеренная гидромашина внешнего зацепления, содержащая корпус с окнами всасывания и нагнетания и установленные в корпусе шестерни в подшипниках скольжения,внутренняя поверхность каждого из которых снабжена, по крайней мере, одним карманом, соединенным каналом с окном нагнетания, отличающаяся тем, что карманы в подшипниках скольжения шестерен расположены со стороны окна всасывания корпуса и ограничены тремя плоскостями, первая из которых проходит по осям вращения шестерен, а две другие взаимопересекаются со стороны окна нагнетания корпуса, причем каждая из них проходит через соответствующую ось вращения шестерни под углом 1060 к первой плоскости. 2. Шестеренная гидромашина внешнего зацепления по п. 1, отличающаяся тем, что карман каждого подшипника скольжения выполнен в виде равноудаленной от торцев цилиндрической расточки, глубина которой составляет 0,22 мм. 927 Полезная модель относится к машиностроению, в частности к шестеренным гидромашинам. Известен шестеренный насос, содержащий корпус с торцовой крышкой, в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения, и систему для смазки и разгрузки, выполненную в виде разгрузочного канала и кольцевой проточки, размещенных на рабочем торце подшипника, и смазочной канавки, расположенной на его внутренней поверхности, а также каналы подвода и отвода рабочей жидкости. Причем кольцевая проточка с одной стороны соединена со смазочной канавкой, а с другой стороны - с разгрузочным каналом, выполненным с возможностью соединения с запертым межзубовым объемом. Кроме того, каждый подшипник снабжен калиброванным каналом и разгрузочной незамкнутой полостью,которая выполнена на его наружной поверхности, разгрузочный канал выполнен параллельно оси вращения шестерен, а смазочные канавки выполнены винтовыми и размещены на внутренней поверхности подшипника со стороны канала подвода, причем калиброванные каналы с одной стороны соединены со смазочными канавками, а с другой стороны - с разгрузочной незамкнутой полостью 1. К недостаткам такого насоса можно отнести то, что усложняется конструкция и снижается объемный КПД. Известна также шестеренная гидромашина внешнего зацепления, содержащая установленные в подшипниках скольжения роторы, втулки которых снабжены на внутренних поверхностях полостями, и устройство для гидравлической компенсации торцовых зазоров с эластичной манжетой п-образного сечения, образующей гидростатическую камеру. Причем, для повышения надежности за счет улучшения циркуляции жидкости в подшипниках скольжения, полости на внутренних поверхностях втулок подшипников скольжения выполнены в виде равномерно расположенных карманов и сообщены каналами с гидростатической камерой эластичной манжеты 2. Указанная шестеренная гидромашина является наиболее близкой по технической сущности и выбрана в качестве прототипа. Вместе с тем в известных шестеренных гидромашинах отсутствует гидростатическая разгрузка цапф шестерен (роторов), чем собственно и вызвана необходимость усиленной циркуляции рабочей жидкости в подшипниках скольжения, так как из-за высоких односторонних нагрузок в подшипниках скольжения выделяется значительное количество тепла, что, как правило, приводит к неравномерному износу подшипников скольжения и даже к их схватыванию с цапфами. Но увеличение циркуляции рабочей жидкости в подшипниках скольжения снижает объемный КПД гидромашины. Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель,является увеличение долговечности шестеренной гидромашины за счет как дозированной циркуляции рабочей жидкости в подшипниках скольжения, так и за счет создания в них гидростатического уравновешивания силы, возникающей от действия давления рабочей жидкости со стороны полости нагнетания. Поставленная техническая задача достигается тем, что в шестеренной гидромашине внешнего зацепления, содержащей корпус с окнами всасывания и нагнетания и установленные в корпусе шестерни в подшипниках скольжения, внутренняя поверхность каждого из которых снабжена, по крайней мере, одним карманом, соединенным каналом с окном нагнетания, согласно полезной модели карманы в подшипниках скольжения шестерен расположены со стороны окна всасывания корпуса и ограничены тремя плоскостями, первая из которых проходит по осям вращения шестерен, а две другие взаимопересекаются со стороны окна нагнетания корпуса, причем каждая из них проходитчерез соответствующую ось вращения шестерни под углом 1060 к первой плоскости. Кроме того, карман каждого подшипника скольжения выполнен в виде цилиндрической расточки, равноудаленной от торцев, глубина которой составляет 0,22 мм. 2 927 Новым в полезной модели является то, что карманы в подшипниках скольжения шестерен расположены со стороны окна всасывания корпуса и ограничены тремя плоскостями, первая из которых проходит по осям вращения шестерен, а две другие взаимопересекаются со стороны окна нагнетания корпуса, причем каждая из них проходит через соответствующую ось вращения шестерни под углом 1060 к первой плоскости. Карман каждого подшипника скольжения выполнен в виде цилиндрической расточки,равноудаленной от торцев, глубина которой составляет 0,22 мм. На фиг. 1 представлен продольный разрез шестеренной гидромашины. На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. На фиг. 3 - схема плоскостей, ограничивающих расположение карманов в подшипниках скольжения шестерен. Шестеренная гидромашина содержит корпус 1 с выполненными соосно на противоположных сторонах окнами всасывания 2 и нагнетания 3. В цилиндрических расточках корпуса 1 размещены шестерни внешнего зацепления 4 и 5 с цапфами 6, установленными в подшипниках скольжения 7. С торцами шестерен 4 и 5 контактируют компенсаторы 8 торцевых зазоров с эластичными манжетами 9 п-образного сечения, которые образуют гидростатические камеры 10. Подшипники скольжения 7 сопряжены с корпусом 1 по цилиндрическим поверхностям 11, а между собой по плоским поверхностям 12. На внутренней рабочей поверхности каждого подшипника скольжения 7 выполнен закрытый с торцов карман 13, который может быть в виде цилиндрической расточки, равноудаленной от торцев подшипника скольжения, глубиной 0,22 мм. Карман 13 каждого подшипника скольжения 7 каналами 14 и 15 сообщается с полостью высокого давления у окна нагнетания 3 корпуса 1. В частном случае карманы 13 могут сообщаться с гидростатическими карманами 10 компенсатора 8 торцевых зазоров (не показано). Карманы 13 подшипников скольжения 7 каждой шестерни 4 и 5 могут быть расположены со стороны окна всасывания 2 корпуса 1 симметрично относительно поперечной плоскости симметрии гидромашины, проходящей через оси окон всасывания 2 и нагнетания 3 корпуса 1, и ограничены тремя пересекающимися плоскостями ,и . Первая плоскостьпроходит через оси вращения шестерен 4 и 5, а плоскостиипроходят через оси вращения соответствующих шестерен 4 и 5, причем плоскостьпроходит через ось шестерни 4, а плоскостьпроходит через ось шестерни 5 под углом в диапазоне от 10 до 60 по отношению к плоскостии взаимно пересекаются по линии. В частном случае, при симметричном расположении карманов 13, линия пересечения Б располагается на поперечной оси симметрии гидромашины со стороны окна нагнетания 3 корпуса 1. В общем случае, в зависимости от конструкции гидромашины и решаемых задач, плоскостиимогут пересекаться со стороны окна нагнетания 3 не обязательно на поперечной оси симметрии гидромашины. Таким образом можно изменять конфигурацию эпюры противодавления, т.е. разгрузки подшипников скольжения. Шестеренная гидромашина в режиме насоса работает следующим образом. При вращении шестерен внешнего зацепления 4 и 5 рабочая жидкость захватывается зубьями и переносится в межзубовых впадинах из полости низкого давления от окна всасывания 2, где создается разрежение, в полость высокого давления к окну нагнетания 3,откуда она поступает в гидростатические камеры 10 компенсаторов 8 торцевых зазоров. Одновременно рабочая жидкость под давлением через каналы 14 и 15 поступает в карманы 13 каждого подшипника скольжения 7. Карманы 13 подшипников скольжения 7, ограниченные пересекающимися плоскостями ,и , расположены таким образом, что в каждом подшипнике скольжения 7 образованы ориентированные особым образом разгрузочные камеры, возникающие гидростатические усилия в которых разгружают цапфы 6 шестерен 4 и 5 от усилий, действующих на них со стороны полости высокого давления у окна нагнетания 3 гидромашины, и обес 3 927 печивают дозированную циркуляцию рабочей жидкости в подшипниках скольжения 7. При этом в подшипниках скольжения 7 уменьшаются удельные нагрузки между цапфами 6 шестерен 4 и 5 и поверхностями трения, т.е. повышается их несущая способность,улучшается смазка и отвод тепла. Все это способствует значительному увеличению долговечности шестеренной гидромашины, а кроме того у нее появляются резервы для форсирования по давлению и частоте вращения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.