BG110044A

BG110044A - Хидромашина с вътрешно зацепване

Info

Publication number: BG110044A
Application number: BG110044A
Authority: BG
Inventors: Огнян АЛИПИЕВ; Ивайло НИКОЛАЕВ; Генчо ПОПОВ; Димитър ЗАФИРОВ
Original assignee: Огнян АЛИПИЕВ; Ивайло НИКОЛАЕВ; Генчо ПОПОВ; Димитър ЗАФИРОВ
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-07-31
Also published as: BG66143B1

Abstract

Хидромашината намира приложение като зъбна помпа или хидромотор в хидравличните системи на различните видове машини и съоръжения. Тя има повишена производителност благодарение на по-големия обем на работните камери, образувани от зъбното зацепване. Състои се от външен (3) и вътрешен ротор (1), оформени като зъбни колела, и междинен ротор (2), на фланеца на който челно и неподвижно са закрепени ролки (7), които се зацепват едновременно с две различни вълнообразни повърхнини (6 и 4), оформящи зъбите и междузъбията на външния (3) и вътрешния (1) ротор. При това външният ротор (3) има два зъба повече от вътрешния ротор (1) и един зъб повече от ролките (7) на междинния ротор (2). Осите на въртене на роторите (1, 2, 3) са разположени в една равнина, в която оста на междинния ротор (2) лежи между осите на вътрешния (1) и външния (3) ротор. При въртенето на ротора (2) посредством зацепването, движението се предава на роторите (1 и 3) и се променят обемите на работните камери (8) между контактуващите зъби, чийто брой е равен на броя на ролките (7), при което всяка работна камера (8) в напречно сечение е заградена от вълнообразния профил (6) на външния ротор (3), вълнообразния профил (4) на вътрешния ротор (1) и профилите (5) на два съседни зъба (7) от междинния ротор (2).

Description

Изобретението се отнася до хидромашина с вътрешно зацепване, която ще намери приложение в машиностроенето като зъбна помпа или хидромотор от хидравличните системи на различните видове машини и съоръжения.

Известна е роторна хидромашина с вътрешно зацепване /1/, образувана от два ексцентрично изместени ротора, оформени като зъбни колела, за които разликата в броя на техните зъби е единица. При това външните зъби на първото зъбно колело са профилирани от една непрекъсната вълнообразна крива, а вътрешните зъби на второто колело са оформени като отделно обособени повтарящи се сегменти. Вследствие на непрекъснатия контакт на вълнообразната крива от първото колело с всички сегментни зъби на второто колело, се осъществява изолация на камерите за високо и ниско налягане, чиито обем е в пряка връзка с дебита на хидромашината.

·· * · · : * ·· ··*· * • ·. ·· • · · Σ· • · · · · Σ·

.. · · · Σ;

Недостатък на известната роторна хидромашина е’ сравнително йевйрсн ката й производителност при дадени геометрични размери, дължаща се на малкия работен обем, образувани в пространствата между контактуващите зъби на двете вътрешно зацепени зъбни колела.

Задачата на изобретението е да се създаде хидромашина с вътрешно зацепване, в която чрез увеличаване на обема в образуваните кухини между контактуващите зъбни повърхнини да се повиши производителността й.

Задачата е решена с хидромашина с вътрешно зацепване, включваща две зъбни колела, ексцентрично изместени едно спрямо друго, с разлика единица в броя на техните зъби. Първото зъбно колело, явяващо се вътрешен ротор, има външни зъби, чийто профил е непрекъсната вълнообразна крива, контактуваща едновременно с вътрешната страна на всички зъби от второто зъбно колело, обособени като отделно затворени сегменти. Съгласно изобретението външните страни на всички зъби от второто колело, явяващо се междинен ротор, контактуват едновременно и с друг непрекъснат вълнообразен профил от трето зъбно колело, оформено като външен ротор, разположен ексцентрично спрямо междинния ротор, като осите на въртене на трите ротора лежат в една равнина, в която оста на външния ротор и оста на вътрешния ротор са изместени в противоположни посоки спрямо оста на междинния ротор. При това колелото от външния ротор има два зъба повече от колелото на вътрешния ротор, а всяка работна камера между контактуващите зъби за кое да е моментно положение на трите ротора в напречно сечение е заградена от вълнообразния профил на външния ротор, вълнообразния профил на вътрешния ротор и профилите на два съседни зъба от междинния ротор.

При едно вариантно изпълнение ексцентрицитетът между осите на вътрешния ротор и междинния ротор е равен на ексцентрицитета между осите на външния ротор и междинния ротор.

Предимство на хидромашината, съгласно изобретението е, че тя е с повишена производителност благодарение на по-големия обем на камерите за високо и ниско налягане, образувани от кухините на непрекъснато контактуващите повърхнини на три съвместно зацепени зъбни колела.

• · · · · • · .» • · . ί ί » .*· ··

·..: : J

Примерно изпълнение на хидромашината съгласно изобретението е доказано на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява напречен изглед на зъбните колела в зоната на

тяхното зацепване;

фигура 2 - аксонометричен поглед, визуализиращ геометричната форма на въртящите се ротори;

фигура 3 - аксонометрично изображение на взаимното разположение на детайлите от хидромашината;

фигура 4 - разрез от фиг.З в зоната на лагеруване на междинния ротор.

Хидромашината се състои от три ексцентрично разположени зъбни колела, явяващи се съответно вътрешен ротор 1, междинен ротор 2 и външен ротор 3. Челно на фланеца от междинния ротор 2, лагеруван в корпуса 9, неподвижно са закрепени ролки 7, които с външната и вътрешната си страна във всеки момент контактуват едновременно с две различни непрекъснати вълнообразни повърхнини 6 и 4, оформящи зъбите и междузъбията съответно на външния ротор 3 и вътрешния ротор 1. При това външният ротор 3 има два зъба повече от вътрешния ротор 1 и един зъб повече от ролките 7, оформящи зъбите на колелото от междинния ротор 2. Към корпуса 9 неподвижно е закрепена ексцентрикова втулка 10, в която е лагеруван външният ротор 3, а вътрешният ротор 1 е лагеруван на крайната шийка от ексцентриковата ос 12, закрепена неподвижно към капака 13. Между корпуса 1 и капака 13 върху крайната шийка от ексцентриковата ос 12 е поставена разпределителната плоча 11, в която са оформени два сърповидни канала 17 и 18, свързващи съответно камерите с високо и ниско налягане. С помощта на центроващите щифтове 15 и болтовете 16 към корпуса 9, неподвижно са свързани ексцентриковата втулка 10, разпределителната плоча 11, капакът 13 и ексцентриковата ос 12, при което ориентацията на тези детайли е такава, че осите на въртене на трите ротора 1, 2 и 3 лежат в една равнина, в която оста на външния ротор 3 и оста на вътрешния ротор 1 са изместени в противоположни посоки спрямо оста на междинния ротор 2. Зъбните повърхнини на колелата от роторите 1, 2 и 3 са така оформени, че във всеки момент между контактуващите зъби и челните равнини на разпределителната плоча 11 и • · · · · ·*· · J · ί ,·· ·.

фланеца от междинния ротор 2 се образуват затворени ра‘ботнм камери £ч>из?менящ се във времето обем, чийто брой е равен на броя на зъбите 7 от междинния ротор 2. При това всяка работна камера 8 между контактуващите зъби за кое да е моментно положение на роторите 1, 2 и 3 в напречно сечение е образувана от вълнообразния профил 6 на външния ротор 3, вълнообразния профил 4 на вътрешния ротор 1, профилите 5 на два съседни зъба 7 от междинния ротор 2 и челно - от разпределителната плоча 11 и фланеца на междинния ротор 2.

При едно вариантно изпълнение ексцентрицитетът βι между осите на вътрешния ротор 1 и междинния ротор 2 е равен на ексцентрицитета е₂ между осите на външния ротор 3 и междинния ротор 2.

Принципът на действие на хидромашината, имаща възможност да работи както в режим на помпа, така и в режим на хидромотор, е следният.

При работа в режим на помпа на задвижващия вал от междинния ротор 2 се задава непрекъснато въртеливо движение. Посредством зъбното зацепване междинният ротор 2 завърта едновременно вътрешния ротор 1 и външния ротор 3, при което трите ротора 1, 2 и 3 се въртят с различни ъглови скорости, а образуваните между контактуващите зъби работни камери изменят своя обем. Когато обемът на камерите се увеличава те се свързват с единия сърповиден отвор 17 на разпределителната плоча 11 през който течността постъпва, а когато обемът на камерите започне да намалява те се свързват с другия сърповиден отвор 18 откъдето течността напуска помпата.

При работа в режим на хидромотор работната течност се подава под налягане към едната част на свързаните със сърповидния канал 17 работни камери 8 и под действие на силите от налягане върху профилите на роторите се създава въртящ момент, който предизвиква едновременното завъртане на роторите 1, 2 и 3 с различни ъглови скорости, чието съотношение зависи от отношението на броя зъби на колелата от трите ротора. В последствие в другата част от работните камери 8, свързани със сърповидния канал 18, обемът се намалява, а намиращата се в тях течност напуска хидромотора. Извеждането на въртеливото движение от хидромотора се осъществява чрез междинния вал 2.

Claims

Патентни претенции

1. Хидромашина с вътрешно зацепване, включваща две зъбни колела, ексцентрично изместени едно спрямо друго, с разлика единица в броя на техните зъби, като първото зъбно колело, явяващо се вътрешен ротор, има външни зъби, чийто профил е непрекъсната вълнообразна крива, контактуваща едновременно с вътрешната страна на всички зъби от второто зъбно колело, обособени като отделно затворени сегменти, характеризираща се с това, че външните страни на всички зъби (7) от второто колело, явяващо се междинен ротор (2), контактуват едновременно и с друг непрекъснат вълнообразен профил (6) от трето зъбно колело, оформено като външен ротор (3), разположен ексцентрично спрямо междинния ротор (2), като осите на въртене на трите ротора (1, 2, 3) лежат в една равнина, в която оста на външния ротор (3) и оста на вътрешния ротор (1) са изместени в противоположни посоки спрямо оста на междинния ротор (2), при което колелото от външния ротор (3) има два зъба повече от колелото на вътрешния ротор (1), а всяка работна камера (8) между контактуващите зъби за кое да е моментно положение на трите ротора (1, 2, 3) в напречно сечение е заградена от вълнообразния профил (6) на външния ротор (3), вълнообразния профил (4) на вътрешния ротор (1) и профилите (5) на два съседни зъба (7) от междинния ротор (2).

2. Хидромашина съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че ексцентрицитета (е,) между осите на вътрешния ротор (1) и междинния ротор (2) е равен на ексцентрицитета (е₂) между осите на външния ротор (3) и междинния ротор (2).