PL185724B1

PL185724B1 - Planetary cam type displacement machine with axial play taking up feature, in particular that used as a hydraulic motor of high specific absorbing capacity

Info

Publication number: PL185724B1
Application number: PL97321438A
Authority: PL
Inventors: Bohdan Sieniawski
Original assignee: Bohdan Sieniawski
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2003-07-31
Also published as: PL321438A1

Abstract

1. Maszyna wyporowa typu obiegowokrzywkowego z kompensacją luzów osiowych, zwłaszcza jako silnik hydrauliczny o dużej chłonności właściwej, w której komory robocze promieniowo ograniczone są ośmiogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną korpusu, sześciogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną wirnika i współpracującymi z nimi satelitami, a czołowo płytami pośrednimi, znamienna tym, że w osi ośmiu wypukłych do wewnątrz garbów (7) korpusu (4) o uzębionej powierzchni wewnętrznej usytuowane są śruby (1) osiowo integrujące ze sobą kolejno pokrywę przednią (2), płytę pośrednią przednią (3), ośmiogarbny z wewnętrznie uzębioną powierzchnią korpus (4), płytę pośrednią tylną (5) PL i pokrywę tylną (6).1. Displacement machine of the circulation and cam type with axial play compensation, especially as a hydraulic motor with high specific absorbency, in which chambers working radially limited an eight-tooth toothed inner surface body, six-humped toothed rotor outer surface and mating surfaces with them satellites and plates on the front intermediate, characterized in that in the axis eight inwardly convex humps (7) housing (4) with toothed inner surface the screws (1) are axially located integrating the front cover one by one (2), front intermediate plate (3), octagonal with internally toothed surface the body (4), rear intermediate plate (5) PL and the back cover (6).

Description

Przedmiotem wynalazku jest maszyna wyporowa typu obiegowo-krzywkowego z kompensacją luzów osiowych, zwłaszcza jako silnik hydrauliczny o dużej chłonności właściwej.The subject of the invention is a displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play, especially as a hydraulic motor with high specific absorption.

W znanych maszynach wyporowych typu obiegowo-krzywkowego komory robocze promieniowo ograniczone są cztero lub sześciogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną korpusu, trój lub czterogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną wykonującego ruch obrotowy wirnika i współpracującymi z nimi satelitami a czołowo płytami bocznymi. Płyty boczne są mechanicznie dociskane do korpusu. Zasilanie komór roboczych następuje przez osiowe kanały w płytach bocznych. W takim rozwiązaniu między powierzchniami czołowymi będą185 724 cych w ruchu satelitów i wirnika a powierzchniami czołowymi płyt bocznych zachodzi konieczność utrzymania luzów osiowych. Mają one na celu zapewnienie ruchu satelitów i wirnika względem pokryw i niezbędnego dla tego ruchu filmu smarującego. Niedogodnością takiego rozwiązania są zmiany luzów osiowych, które zależą od takich czynników jak dokładność położenia płyt bocznych względem osi satelitów i wirnika, odginania się płyt bocznych wraz ze wzrostem ciśnienia cieczy robocze, zużywania się współpracujących ze sobą części czy rozszerzalności cieplnej materiałów użytych na wykonanie elementów tworzących komory robocze. Zwiększanie się wielkości luzów osiowych, szczególnie wywołanych wzrostem ciśnienia cieczy roboczej, powoduje spadek sprawności wolumetrycznęj maszyny. Inną, niedogodnością maszyny wyporowej typu obiegowo-krzywkowego skonstruowanej z cztero lub sześciogarbnego z uzębioną powierzchnią wewnętrzną korpusu i trój lub czterogarbnego z uzębioną powierzchnią zewnętrzną wirnika są duże przyrosty średnicy zewnętrznej maszyny wraz ze zwiększaniem się objętości właściwej. Powoduje to duży przyrost masy i gabarytów maszyny odniesionych do objętości właściwej oraz stwarza problemy wykonawcze.In known displacement machines of the rotary-cam type, the working chambers are radially limited by a four- or six-tooth inner surface of the body, a three- or four-tooth toothed outer surface of the rotating rotor, and the satellites cooperating with them and side plates at the front. The side plates are mechanically pressed against the body. The working chambers are supplied through axial channels in the side plates. In such a solution, between the faces of the moving satellites and the rotor and the faces of the side plates it is necessary to maintain axial clearances. Their purpose is to ensure the movement of the satellites and the rotor in relation to the covers and the lubricating film necessary for this movement. The disadvantage of such a solution are changes in the axial clearances, which depend on factors such as the accuracy of the position of the side plates in relation to the axis of the satellites and the rotor, bending of the side plates with increasing pressure of working fluids, wear of cooperating parts or thermal expansion of materials used to make the elements working chambers. Increasing the size of the axial clearances, especially those caused by the increase in pressure of the working liquid, causes a decrease in the volumetric efficiency of the machine. Another disadvantage of a displacement machine of the rotary and lobe type, constructed of a four- or six-taper body with a toothed inner surface and a three- or four-taper toothed outer surface of the rotor, are large increases in the outer diameter of the machine with increasing specific volume. This causes a large increase in weight and dimensions of the machine in relation to the specific volume and creates problems with implementation.

Celem wynalazku jest zmniejszanie oddziaływania wymienionych czynników na parametry pracy maszyny wyporowej typu obiegowo-krzywkowego oraz optymalizowanie masy i gabarytów maszyny.The aim of the invention is to reduce the impact of the above-mentioned factors on the operating parameters of a rotary-cam type displacement machine and to optimize the weight and dimensions of the machine.

Cel ten osiągnięto w maszynie wyporowej typu obiegowo-krzywkowego z kompensacją luzów osiowych. W maszynie tej komory robocze promieniowo ograniczone są ośmiogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną korpusu, sześciogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną wykonującego ruch obrotowy wirnika i współpracującymi z nimi satelitami, do których czołowo dolegają płyty pośrednie. Powierzchnie czołowe płyt pośrednich, siłą ciśnienia cieczy roboczej zasilającej komory robocze, dociskane są do współpracujących z nimi powierzchni czołowych będących w ruchu satelitów i wirnika. Zasilanie komór roboczych następuje przez kanały w płytach pośrednich.This goal was achieved in a rotary-cam displacement machine with compensation for axial play. In this machine, the working chambers are radially delimited by the eight-tooth toothed inner surface of the body, the hexagonal toothed outer surface of the rotor that rotates and the satellites cooperating with them, to which the intermediate plates rest frontally. The front surfaces of the intermediate plates are pressed by the pressure of the working fluid supplying the working chambers to the mating faces of the moving satellites and the rotor. The working chambers are supplied through channels in intermediate plates.

Istota rozwiązania polega na tym, że w osi ośmiu wypukłych do wewnątrz garbów korpusu o uzębionej powierzchni wewnętrznej usytuowane są śruby osiowo integrujące ze sobą kolejno pokrywę przednią, płytę pośrednią przednią, ośmiogarbny korpus z uzębioną powierzchnią wewnętrzną, płytę pośrednią tylną i pokrywę tylną. Prócz tego wewnątrz przedniej płyty pośredniej znajduje się płaszczyzna poprzeczna, w której usytuowane są cztery prostoliniowe kanały rozprowadzające łączące się ze sobą w taki sposób, że tworzą kwadrat oraz jeden promieniowo wyprowadzony, między śrubami osiowo integrującymi ze sobą elementy maszyny, kanał zasilający łączący się z jednym z wierzchołków kwadratu utworzonego z kanałów rozprowadzających i analogicznie jak w przedniej płycie pośrędniej, wewnątrz tylnej płyty pośredniej znajduję się płaszczyzna poprzeczna, w której usytuowane są cztery prostoliniowe kanały rozprowadzające i jeden kanał zasilający. Kanały rozprowadzające w przedniej płycie pośredniej i kanały rozprowadzające w tylnej płycie pośredniej usytuowane są w tych samych płaszczyznach podłużnych maszyny i w taki sposób, że kanały rozprowadzające i kanały osiowe usytuowane w przedniej płycie pośredniej łączą się ze sobą, a także kanały rozprowadzające i kanały osiowe usytuowane w tylnej płycie pośredniej łączą się ze sobą. Kanały osiowe w przedniej i w tylnej płycie pośredniej łączą się na przemian bezpośrednio z co drugą komorą roboczą. Również w przedniej płycie pośredniej wykonany jest kanał osiowy, w którym wmontowany jest zawór zwrotny, łączący kanał zasilający z objętością powierzchni kompensacji znajdującą się po zewnętrznej stronie przedniej płyty pośredniej i w tylnej płycie pośredniej wykonany jest kanał osiowy, w którym wmontowany jest zawór zwrotny, łączący kanał zasilający z objętości ą powierzchni kompensacji znajdującą się po zewnętrznej stronie tylnej płyty pośredniej, przy czym objętość powierzchni kompensacji znajdująca się po zewnętrznej stronie przedniej płyty pośredniej i objętość powierzchni kompensacji znajdująca się po zewnętrznej strome tylnej płyty pośredniej są połączone obwodowym luzem wzdłuż śrub osiowo integrujących ze sobą elementy maszyny.The essence of the solution consists in the fact that in the axis of the eight inwardly convex barbs of the body with toothed internal surface there are bolts axially integrating with each other the front cover, the front plate, the octagonal body with the toothed internal surface, the rear plate and the rear cover. Moreover, inside the front intermediate plate there is a transverse plane in which four straight distribution channels are located, connecting with each other in such a way that they form a square and one radially extending between the bolts axially integrating the machine elements, the supply channel connecting with one from the vertices of the square formed by the distribution channels and, similarly to the front intermediate plate, inside the rear intermediate plate there is a transverse plane in which four straight distribution channels and one supply channel are situated. The distribution channels in the front intermediate plate and the distribution channels in the rear intermediate plate are located in the same longitudinal planes of the machine and in such a way that the distribution channels and the axial channels located in the front intermediate plate connect with each other, and the distribution channels and axial channels located in the machine. rear intermediate plate connect to each other. The axial channels in the front and rear intermediate plate alternate directly with every second working chamber. Also in the front intermediate plate an axial channel is made in which a non-return valve is mounted connecting the supply channel with the compensation surface volume located on the outer side of the front intermediate plate and an axial channel is made in the rear intermediate plate in which a non-return valve connecting the channel is fitted supply with the volume of the compensation surface on the outer side of the rear intermediate plate, the volume of the compensation surface on the outer side of the front intermediate plate and the volume of the compensation surface on the outer side of the rear intermediate plate are connected by circumferential play along the axially integrating bolts machine components.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest kompensacja i optymalizacja, niezbędnych dla poprawnej pracy maszyny, luzów osiowych między powierzchniami czołowymi będących w ruchu satelitów i wirnika a powierzchniami czołowymi płyt pośrednich. W rozwiązaniu tym, w jednym z kierunków obrotu wału, ciecz robocza oprócz zasilania komór roboczych,The advantage of the solution according to the invention is the compensation and optimization of the axial clearances necessary for the correct operation of the machine between the faces of the moving satellites and the rotor and the faces of the intermediate plates. In this solution, in one of the directions of shaft rotation, the working fluid, in addition to supplying the working chambers,

185 724 także przepływa z kanału zasilającego w przedniej płycie pośredniej przez kanał osiowy z zamontowanym w nim zaworem zwrotnym do objętości powierzchni kompensacji znajdującej się po zewnętrznej stronie tej płyty. Dalej ciecz ta przepływa obwodowym luzem wzdłuż śrub osiowo integrujących ze sobą elementy maszyny do przeciwległej objętości powierzchni kompensacji znajdującej się po zewnętrznej stronie tylnej płyty pośredniej. W drugim z kierunków obrotu wału, ciecz robocza przepływa w przeciwnym kierunku, mając początek w kanale zasilającym tylnej płyty pośredniej. Ciśnienie dopływającej cieczy roboczej napierając na powierzchnie kompensacji przedniej i tylnej płyty pośredniej dociska, z określoną siłą, wewnętrzne powierzchnie czołowe tych płyt do współpracujących z nimi będących w ruchu powierzchni czołowych satelitów i wirnika. Odciążenie ciśnienia cieczy roboczej z objętości powierzchni kompensacji, po zamknięciu jej dopływu, następuje przez dławienie w kapilarze łączącej objętość powierzchni kompensacji z karterem maszyny. Ponadto zastosowanie ośmiogarbnego z wewnętrznie uzębioną powierzchnią korpusu i związanego z tym sześciogarbnego z zewnętrznie uzębioną powierzchnią, wirnika oraz usytuowanie kanałów rozprowadzających ciecz roboczą w płytach pośrednich umożliwiło minimalizowanie masy i gabarytów maszyny odniesionych do objętości właściwej. Tak skonstruowana maszyna wyporowa umożliwia na przystosowanie jej do pracy dwubiegowej i zsynchronizowanej bez zwiększania masy i gabarytów.The 185 724 also flows from the supply channel in the front intermediate plate through the axial channel with a check valve mounted therein to the volume of the compensation surface on the outer side of the plate. Further, this liquid flows in circumferential looseness along the bolts axially integrating the machine elements into the opposite volume of the compensation surface on the outer side of the rear intermediate plate. In the other direction of rotation of the shaft, the working fluid flows in the opposite direction, originating in the feed channel of the rear intermediate plate. The pressure of the incoming working fluid, pressing against the compensation surfaces of the front and rear intermediate plates, presses, with a predetermined force, the inner faces of these plates against the cooperating moving faces of the satellites and the rotor. The pressure of the working liquid is relieved from the volume of the compensation surface, after closing its inflow, by throttling in the capillary connecting the volume of the compensation surface with the machine crankcase. In addition, the use of an eight-truncated body with an internally toothed surface and a related six-taper with an externally toothed surface, a rotor, and the location of the working fluid distribution channels in the intermediate plates allowed to minimize the weight and dimensions of the machine in relation to the specific volume. A displacement machine constructed in this way enables it to be adapted to two-speed and synchronized work without increasing its weight and dimensions.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny maszyny wyporowej typu obiegowo-krzywkowego z kompensacją luzów osiowych, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny maszyny przez komory robocze, zaś fig. 3 przekrój poprzeczny maszyny przez przednią płytę pośrednią.The subject of the invention is shown in the drawing, in which fig. 1 shows a longitudinal section of a positive displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play, fig. 2 shows a cross-section of the machine through the working chambers, and fig. 3 a cross-section of the machine through a front intermediate plate .

Maszyna wyporowa typu obiegowo-krzywkowego z kompensacją luzów osiowych według wynalazku jest budowy płytowej. Składa się ona z osiowo zintegrowanych ze sobą śrubami 1 kolejno przedniej pokrywy 2, przedniej płyty pośredniej 3, ośmiogarbnego z wewnętrznie uzębioną powierzchnią korpusu 4, tylnej płyty pośredniej 5 i tylnej pokrywy 6. Śruby 1 umieszczone są w osi ośmiu wypukłych do wewnątrz garbów 7 korpusu 4. Między płytami pośrednimi 3 i 5 znajdują się satelity 8 i sześciogarbny z zewnętrznie uzębioną powierzchnią wirnik 9, przy czym między wewnętrznymi powierzchniami czołowymi płyt pośrednich 3 i 5 a współpracującymi z nimi powierzchniami czołowymi będących w ruchu satelitów 8 i wirnika 9 występują luzy osiowe 10. Wykonujący ruch obrotowy wirnik 9 sprzęgnięty jest poprzez kulki 11 z wałem 12. Korpus 4, wirnik 9 oraz współpracujące z nimi satelity 8, które czołowo zamknięte są płytami pośrednimi 3 i 5 tworzą komory robocze 13 maszyny wyporowej typu obiegowo-krzywkowego. Co druga komora robocza 13 łączy się poprzez kanały osiowe 14 i cztery kanały rozprowadzające 16 z kanałem zasilającym 18. Połączone ze sobą cztery kanały rozprowadzające 16 tworzą kwadrat, którego jeden z wierzchołków łączy się z promieniowo wyprowadzonym między śrubami 1 kanałem zasilającym 18. Wymienione kanały 16 i 18 usytuowane są w płaszczyźnie poprzecznej A-A przedniej płyty pośredniej 3. Analogicznie jak w przedniej płycie pośredniej 3, ale na przemian z komorami roboczymi 13, połączonymi z kanałami osiowymi 14, co druga komora robocza 13 łączy się poprzez kanały osiowe 15 i cztery kanały rozprowadzające 17 z kanałem zasilającym 19, przy czym wymienione kanały 17 i 19 usytuowane są w' płaszczyźnie poprzecznej B-B tylnej płyty pośredniejThe displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play according to the invention is of a plate construction. It consists of axially integrated with each other front cover 2, front intermediate plate 3, octagonal body 4, rear intermediate plate 5 and rear cover 6. The bolts 1 are located in the axis of eight inwardly convex barbs 7 of the body. 4. Between the intermediate plates 3 and 5 there are satellites 8 and a hexagonal rotor 9 with an externally toothed surface, and between the internal faces of the intermediate plates 3 and 5 and the mating faces of the moving satellites 8 and rotor 9 there are axial clearances 10 The rotating rotor 9 is coupled through balls 11 to the shaft 12. The body 4, the rotor 9 and the satellites 8 cooperating with them, which are frontally closed with intermediate plates 3 and 5, form the working chambers 13 of a positive displacement machine of the rotary-cam type. Every second working chamber 13 connects through the axial channels 14 and four distribution channels 16 with the supply channel 18. The four distribution channels 16 connected to each other form a square, one of the peaks of which connects with the supply channel 18 radially extending between the screws 1. and 18 are situated in the transverse plane AA of the front intermediate plate 3. Similarly to the front intermediate plate 3, but alternately with the working chambers 13 connected to the axial channels 14, every second working chamber 13 is connected by axial channels 15 and four distribution channels 17 with a supply channel 19, said channels 17 and 19 being situated in the transverse plane BB of the rear intermediate plate

5. Kanały rozprowadzające 16 i 17 usytuowane są w tych samych płaszczyznach podłużnych maszyny i tak, że w przedniej płycie pośredniej 3 przebijają się z kanałami osiowymi 14, a w tylnej płycie pośredniej 5 przebijają się z kanałami osiowymi 15. Kanały osiowe 14 i 15 są bezpośrednio połączone z komorami roboczymi 13. Poza tym w przedniej płycie pośredniej 3 wykonany jest kanał 20, w którym wmontowany jest zawór zwrotny, łączący kanał zasilający 18 z objętością powierzchni kompensacji 22 znajdującą się po zewnętrznej stronie przedniej płyty pośredniej 3. Również w tylnej płycie pośredniej 5 wykonany jest kanał 21, w którym wmontowany jest zawór zwrotny, łączący kanał zasilający 19 z objętością powierzchni kompensacji 23 znajdującą się po zewnętrznej stronie tylnej płyty pośredniej 5. Objętości powierzchni kompensacji 22 i 23 są połączone ze sobą obwodowym luzem 24 wzdłuż śrub 1. W przedniej płycie pośredniej 3 usytuowana jest kapilara 25 odciążająca ciśnienie cieczy roboczej z objętości powierzchni kompensacji 22 i 23.5. Distribution channels 16 and 17 are located in the same longitudinal planes of the machine and so that in the front intermediate plate 3 they penetrate the axial channels 14, and in the rear intermediate plate 5 they penetrate the axial channels 15. The axial channels 14 and 15 are directly connected to the working chambers 13. In addition, a channel 20 is provided in the front intermediate plate 3, in which a non-return valve is mounted, which connects the supply channel 18 with the volume of the compensation surface 22 on the outside of the front intermediate plate 3. Also in the rear intermediate plate 5 a channel 21 is made in which a non-return valve is mounted, connecting the supply channel 19 with the volume of the compensation surface 23 located on the outer side of the rear intermediate plate 5. The volumes of the compensation surfaces 22 and 23 are connected to each other by circumferential clearance 24 along the screws 1. In the front a capillary 25 is located on the intermediate plate 3, relieving the pressure of the working liquid from the volume compensation area 22 and 23.

185 724185 724

185 724 c-c185,724 c-c

185 724 ρ - ρ185 724 ρ - ρ

F_i3.3F _i3 .3

WIN

185 724185 724

Fig. ¹ Fig. ¹

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. A displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play, especially as a hydraulic motor with high specific absorption, in which the working chambers are radially limited by an octagonal toothed inner surface of the body, a hexagonal toothed outer surface of the rotor and cooperating satellites, and the front intermediate plates , characterized in that in the axis of the eight inwardly convex barbs (7) of the body (4) with toothed inner surface there are screws (1) axially integrating the front cover (2), the intermediate front plate (3), eight-trumpet with an internal body (4) with serrated surface, rear intermediate plate. (5) and the back cover (6).

2. A displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play, in particular as a hydraulic motor with high specific absorption according to claim 1. A transverse plane AA in which there are four straight distribution channels (16) connected to each other in such a way as to form a square and one radially extending between the bolts (1) according to claim 1, characterized in that inside the front intermediate plate (3) ), the supply channel (18) communicating with one of the vertices of the square formed by the distribution channels (16) and similarly inside the rear intermediate plate (5) there is a transverse plane BB, in which there are four straight distribution channels (17) connecting with with each other in such a way that they form a square and one supply channel (19) extending radially between the bolts (1) connecting to one of the vertices of the square formed by the distribution channels (17), the distribution channels (16) in the front intermediate plate (3) and the distribution channels (17) in the rear intermediate plate (5) are located in the same longitudinal planes of the machine and in such a way that the front intermediate plate (3) the distribution channels (16) connect with the axial channels (14) and in the rear intermediate plate (5) the distribution channels (17) connect with the axial channels (15) where the axial channels (14) and (15) are directly connected alternately with every second working chamber (13).

A displacement machine of the rotary-cam type with compensation of axial play, in particular as a hydraulic motor with high specific absorption according to claim 1. A duct according to claim 1, characterized in that a channel (20) is provided in the front intermediate plate (3), in which a non-return valve is mounted, connecting the supply channel (18) with the volume of the compensation surface (22) located on the outer steep front intermediate plate (3). ) and in the rear intermediate plate (5) there is a channel (21) in which a non-return valve is mounted, connecting the supply channel (19) with the volume of the compensation surface (23) on the outer side of the rear intermediate plate (5), the volume of the compensation surface (22) and the volume of the compensation surface (23) are connected with each other by circumferential clearance (24) along the bolts (1) axially integrating the machine elements with each other.