PL229387B1 - Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej - Google Patents

Abstract

Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej charakteryzuje się tym, że objętość lewa powierzchni kompensacyjnej (15.1) dla ciśnienia cieczy spływowej, znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora lewego (8.1) a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej lewej (9.1) ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora lewego (8.1), natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego (16.1) o niniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej (9.1). Objętość powierzchni kompensacyjnej (15.2) dla ciśnienia cieczy spływowej, znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora prawego (8.2) a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej prawej (9.2) ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora prawego (8.2), natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego (17.1) o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej (9.2). Ponadto kąt ?1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze (4) wnęki rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego (8.3) w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2) jest większy od kąta ?2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze (4) garbu rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2), przy czym różnica wymiarowa przewyższa wartości tolerancji wymiarowej technicznie uzasadnione względami technologicznymi w procesie wytwarzania.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej.

W dotychczasowych rozwiązaniach mechanizmów uzębionych rozrządu w satelitowych hydraulicznych maszynach wyporowych stosowany jest symetryczny podział promieniowo rozmieszczonych otworów w kolektorach. Przykładowo dla 12 otworów kolektorowych 6 - garbnego statora znany kąt między osiami otworów w płaszczyźnie poprzecznej wynosi 30°.

Znane rozwiązanie kompensacji luzów osiowych w satelitowych hydraulicznych maszynach wyporowych polega na zrównoważeniu ciśnienia działającego w komorach roboczych (zasilających) na wewnętrzne powierzchnie płyt bocznych zamykających komory robocze tym samym ciśnieniem działającym na zewnętrzne powierzchnie płyt bocznych. Konieczne jest takie dobranie wielkości przeciwstawnych zewnętrznych i wewnętrznych powierzchni płyt bocznych, by całkowicie zrównoważyć działanie sił będących pochodną działających na te powierzchnie ciśnień dla zapewnienia stabilnej szczelności komór roboczych przy stałych jak i przy zmiennych wielkościach ciśnień.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr patentu 185724 maszyna wyporowa typu obiegowo-krzywkowego z kompensacją luzów osiowych, w której komory robocze promieniowo ograniczone są ośmiogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną korpusu, sześcio-garbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną wirnika i współpracującymi z nimi satelitami a czołowo płytami pośrednimi dociskanymi przez płyty czołowe. Z komorami roboczymi połączone są bezpośrednio kanały osiowe współpracujące poprzez kanały rozprowadzające z kanałami zasilającymi.

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. W tylnej płycie pośredniej wykonany jest kanał osiowy, w którym wmontowany jest zawór zwrotny, łączący kanał zasilający z objętością powierzchni kompensacji znajdującą się po zewnętrznej stronie tylnej płyty pośredniej. Objętość powierzchni kompensacji znajdująca się po zewnętrznej stronie przedniej płyty pośredniej i objętość powierzchni kompensacji znajdująca się po zewnętrznej stronie tylnej płyty pośredniej są połączone obwodowym luzem wzdłuż śrub osiowo integrujących ze sobą elementy maszyny.

Znana jest także z polskiego opisu patentowego nr patentu 212713 maszyna wyporowa typu obiegowo-krzywkowego o budowie płytowej z centralnym otworem o dużej średnicy w wirniku do sprzęgnięcia z wałem. Maszyna posiada 10-garbią uzębioną powierzchnię wewnętrzną, wirnik z 8 - garbią uzębioną powierzchnią zewnętrzną, uzębione satelity, płyty boczne przednią i tylną oraz pokrywy przednią i tylną. W płytach bocznych przedniej i tylnej wykonane są kanały zasilające. Komory robocze maszyny promieniowo ograniczone są: 10-garbią uzębiona powierzchnią wewnętrzną korpusu, 8 - garbią uzębioną powierzchnią zewnętrzną wirnika i zazębionymi z nimi satelitami a czołowo płytami bocznymi przednią i tylną. Doprowadzenie cieczy roboczej do komór roboczych realizowane jest kanałami zasilającymi wykonanymi osiowo.

Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej o budowie płytowej, umieszczonej w cylindrycznym korpusie, złożonej ze statora z wielogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną, współśrodkowo ze statorem usytuowanego rotora z wielogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną, współpracujących ze statorem i rotorem uzębionych satelitów oraz z płyt (kolektorów) z wykonanymi w nich osiowymi kanałami zasilającymi, gdzie całość zamykają pokrywy zewnętrzne, przy czym w każdym kanale zasilającym wmontowany jest zawór zwrotny, a po zewnętrznej stronie każdej płyty (kolektora) znajduje się objętość powierzchni kompensacyjnej dla ciśnienia cieczy zasilającej według wynalazku charakteryzuje się tym, że objętość lewa powierzchni kompensacyjnej dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora lewego a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej lewej ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora lewego natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej. Objętość powierzchni kompensacyjnej dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora prawego a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej prawej ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora prawego natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej. Ponad to kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze wnęki rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego w kolektorze lewym

PL 229 387 Β1 i osiowego kanału zasilającego w kolektorze prawym jest większy od kąta a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze garbu rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego w kolektorze lewym i osiowego kanału zasilającego w kolektorze prawym, przy czym różnica wymiarowa przewyższa wartości tolerancji wymiarowej technicznie uzasadnione względami technologicznymi w procesie wytwarzania.

Dla 6-garbnego statora korzystnie kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze wnęki rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego w kolektorze lewym i osiowego kanału zasilającego w kolektorze prawym jest równy 31,171°. Kąt a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze garbu rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego w kolektorze lewym i osiowego kanału zasilającego w kolektorze prawym jest równy 28,829°.

Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej według wynalazku w istotny sposób przyczynia się do poprawy sprawności maszyn wyporowych oraz stabilności obrotowej zwłaszcza przy pracy maszyny przy małych lub bardzo małych prędkościach obrotowych. Dokładniejsza kompensacja, uzupełniona o kompensację dla ciśnień działających w komorach odpływowych także zapewnia zwiększenie sprawności objętościowej i mechanicznej maszyny wyporowej oraz stabilność pracy przy podwyższonym ciśnieniu działającym w spływowej części układu hydraulicznego maszyny.

Przedmiot wynalazku, przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej według wynalazku, a Fig. 2 przedstawia schematycznie przekrój wzdłużny satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej według wynalazku.

Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej według wynalazku ma budowę płytową. W korpusie 1 zamkniętym z jednej strony pokrywą 2 a z drugiej strony pokrywą 3 zabudowany jest stator 4 z wielogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną, który poprzez uzębione satelity 5 współpracuje z umieszczonym współśrodkowo na wale 7 rotorem 6 z wielogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną. Po obu stronach rotora 6 znajdują się odpowiednio: kolektor lewy 8.1 z osiowym kanałem zasilającym 8.3 i zaworem zwrotnym 8.7 oraz kolektor prawy 8.2 z osiowym kanałem zasilającym 8.4 i zaworem zwrotnym 8.8 a także płyta kompensacyjna lewa 9.1 z kanałem kompensacyjnym 9.3 i płyta kompensacyjna prawa 9.2. z kanałem kompensacyjnym 9.4., Satelitowa hydrauliczna maszyna wyporowa według wynalazku zasilana jest z magistrali zasilającej 10 poprzez rozdzielacz 11 zmiany kierunku obrotów i przełącznik obiegu 12 kanałem zasilającym 8.3 lub 8.4. Powrót medium roboczego odbywa się poprzez rozdzielacz 11 do magistrali spływowej 13.

Objętość lewa powierzchni kompensacyjnej 14.1 dla ciśnienia cieczy zasilającej znajduje się pomiędzy powierzchnią zewnętrznej strony kolektora lewego 8.1 a powierzchnią wewnętrznej strony płyty kompensacyjnej lewej 9.1 i ograniczona jest średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego 16.2 o większej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej 9.1 oraz średnicą zewnętrzną uszczelnienia czołowego 16.1 o mniejszej średnicy zabudowanego także na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej 9.1. Objętość prawa powierzchni kompensacyjnej 14.2 dla ciśnienia cieczy zasilającej znajduje się pomiędzy powierzchnią zewnętrznej strony kolektora prawego 8.2 a powierzchnią wewnętrznej strony płyty kompensacyjnej prawej 9.2 i ograniczona jest średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego 17.2 o większej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej 9.2 oraz średnicą zewnętrzną uszczelnienia czołowego 17.1 o mniejszej średnicy zabudowanego także na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej 9.2.

Objętość lewa powierzchni kompensacyjnej 15.1 dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora lewego 8.1 a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej lewej 9.1 ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora lewego 8.1 natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego 16.1 o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej 9.1. Objętość powierzchni kompensacyjnej 15.2 dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora prawego 8.2 a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej prawej 9.2 ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora prawego 8.2 natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego 17.1 o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej 9.2. Kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze 4 wnęki 4.1 rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego 8.3 w kolektorze lewym 8.1 i osiowego kanału zasilającego 8.4 w kolektorze prawym 8.2 jest większy od kąta a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego

PL 229 387 Β1 w statorze 4 garbu 4.2 rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego 8.5 w kolektorze lewym 8.1 i osiowego kanału zasilającego 8.4 w kolektorze prawym 8.2, przy czym różnica wymiarowa przewyższa wartości tolerancji wymiarowej technicznie uzasadnione względami technologicznymi w procesie wytwarzania.

Dla 6-garbnego statora 4 korzystnie kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze 4 wnęki 4.1 rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego 8.3 w kolektorze lewym 8.1 i osiowego kanału zasilającego 8.4 w kolektorze prawym 8.2 jest równy 31,171° a kąt a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze 4 garbu 4.2 rozmieszczonych osiowego kanału zasilającego 8.5 w kolektorze lewym 8.1 i osiowego kanału zasilającego 8.6 w kolektorze prawym 8.2 jest równy 28,829°.

W satelitowej hydraulicznej maszynie wyporowej według wynalazku przy lewym skrajnym położeniu rozdzielnika 11 medium robocze z magistrali zasilającej 10 dopływa do kanału zasilającego 8.3 w lewym kolektorze 8.1 i po wykonaniu pracy w komorach roboczych utworzonych przez współpracujące ze sobą stator 4, satelity 5 i rotor 6 przez kanał zasilający 8.4 w kolektorze prawym 8.2 i przez rozdzielnik 11 przepływa do magistrali spływowej 13. Jednocześnie medium robocze przez przełącznik obiegu 12 dostaje się kanałem kompensacyjnych 9.3 w płycie kompensacyjnej lewej 9.1 w obszar, gdzie powstaje objętość lewa powierzchni kompensacyjnej 14.1 dla ciśnienia cieczy zasilającej równoważąca siły rozpierające powstające na powierzchni styku kolektora lewego 8.1 oraz będących w ruchu względem statora 4 rotora 6 i satelitów 5. Przecieki przepracowanego medium roboczego tworzące się pomiędzy kolektorem prawym 8.2 a będącymi w ruchu względem statora 4 rotorem 6 i satelitami 5 przepływają w obszar, gdzie powstaje objętość prawa powierzchni kompensacyjnej 15.2 dla ciśnienia cieczy spływowej. Rosnące ciśnienie przecieków przepracowanego medium roboczego dochodząc do wartości granicznej otwiera zawór zwrotny 8.8 w kolektorze prawym 8.2, co powoduje dołączenie przecieków do przepracowanego medium roboczego spływającego kanałem zasilającym 8.4 w kolektorze prawym 8.2.

Zmiana kierunku obrotów wału 7 następuje przy prawym skrajnym położeniu rozdzielnika 11. Wtedy medium robocze z magistrali zasilającej 10 dopływa do kanału zasilającego 8.4 w prawym kolektorze 8.2 i po wykonaniu pracy w komorach roboczych utworzonych przez współpracujące ze sobą stator 4, satelity 5 i rotor 6 przez kanał zasilający 8.3 w kolektorze lewym 8.1 i przez rozdzielnik 11 przepływa do magistrali spływowej 13. Jednocześnie medium robocze przez przełącznik obiegu 12 dostaje się kanałem kompensacyjnych 9.4 w płycie kompensacyjnej prawej 9.2 w obszar, gdzie powstaje objętość prawa powierzchni kompensacyjnej 14.2 dla ciśnienia cieczy zasilającej równoważąca siły rozpierające powstające na powierzchni styku kolektora prawego 8.2 oraz będących w ruchu względem statora 4 rotora 6 i satelitów 5. Przecieki medium roboczego tworzące się pomiędzy kolektorem lewym 8.1 a będącymi w ruchu względem statora 4 rotorem 6 i satelitami 5 przepływają w obszar, gdzie powstaje objętość lewa powierzchni kompensacyjnej 15.1 dla ciśnienia cieczy spływowej. Rosnące ciśnienie przecieków medium roboczego dochodząc do wartości granicznej otwiera zawór zwrotny 8.7 w kolektorze lewym 8.1, co powoduje dołączenie przecieków do przepracowanego medium roboczego spływającego kanałem zasilającym 8.3 w kolektorze lewym 8.1.

Claims (17)

Zastrzeżenia patentowe

1. korpus

1. Mechanizm uzębiony rozrządu z kompensacją luzów osiowych satelitowej hydraulicznej maszyny wyporowej o budowie płytowej, złożonej ze statora z wielogarbną uzębioną powierzchnią wewnętrzną, współśrodkowo ze statorem usytuowanego rotora z wielogarbną uzębioną powierzchnią zewnętrzną, współpracujących ze statorem i rotorem uzębionych satelitów oraz z płyt (kolektorów) z wykonanymi w nich osiowymi kanałami zasilającymi, gdzie całość zamykają pokrywy zewnętrzne, przy czym w każdym kanale zasilającym wmontowany jest zawór zwrotny, a po zewnętrznej stronie każdej płyty (kolektora) znajduje się objętość powierzchni kompensacyjnej dla ciśnienia cieczy zasilającej znamienny tym, że objętość lewa powierzchni kompensacyjnej (15.1) dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora lewego (8.1) a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej lewej (9.1) ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora lewego (8.1) natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego (16.1) o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej lewej (9.1) a objętość

PL 229 387 Β1 powierzchni kompensacyjnej (15.2) dla ciśnienia cieczy spływowej znajdująca się pomiędzy zewnętrzną stroną kolektora prawego (8.2) a wewnętrzną stroną płyty kompensacyjnej prawej (9.2) ograniczona jest z jednej strony średnicą wewnętrzną kolektora prawego (8.2) natomiast z drugiej strony średnicą wewnętrzną uszczelnienia czołowego (17.1) o mniejszej średnicy zabudowanego na wewnętrznej stronie płyty kompensacyjnej prawej (9.2), a ponad to kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze (4) wnęki (4.1) rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego (8.3) w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2) jest większy od kąta a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze (4) garbu (4.2) rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego (8.5) w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2), przy czym różnica wymiarowa przewyższa wartości tolerancji wymiarowej technicznie uzasadnione względami technologicznymi w procesie wytwarzania.

2. pokrywa

2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że dla 6-garbnego statora (4) korzystnie kąt a1 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanej w statorze (4) wnęki (4.1) rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego (8.3) w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2) jest równy 31,171° natomiast kąt a2 pomiędzy parą symetrycznie względem wykonanego w statorze (4) garbu (4.2) rozmieszczonych otworów osiowego kanału zasilającego (8.5) w kolektorze lewym (8.1) i osiowego kanału zasilającego (8.4) w kolektorze prawym (8.2) jest równy 28,829°.

Wykaz oznaczeń na rysunku

3. pokrywa

4.2 garb statora

4.1 wnęka statora

4. stator

5. satelita

6. rotor

7. wał

8.8 zawór zwrotny

8.7 zawór zwrotny

8.6 kanał zasilający

8.5 kanał zasilający

8.4 kanał zasilający

8.3 kanał zasilający

8.2 kolektor prawy

8.1 kolektor lewy

9.4 kanał kompensacyjny

9.3 kanał kompensacyjny

9.2 płyta kompensacyjna prawa

9.1 płyta kompensacyjna lewa

10. magistrala zasilająca

11. rozdzielnik

12. przełącznik obiegu

13. magistrala spływowa

14.2 objętość prawa powierzchni kompensacyjnej zasilania

14.1 objętość lewa powierzchni kompensacyjnej zasilania

15.2 objętość prawa powierzchni kompensacyjnej spływu

15.1 objętość lewa powierzchni kompensacyjnej spływu

16.2 uszczelnienie czołowe

17.1 uszczelnienie czołowe

16.1 uszczelnienie czołowe

17.2 uszczelnienie czołowe