RU2295062C1 - Hydraulic motor - Google Patents
Hydraulic motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295062C1 RU2295062C1 RU2005132779/06A RU2005132779A RU2295062C1 RU 2295062 C1 RU2295062 C1 RU 2295062C1 RU 2005132779/06 A RU2005132779/06 A RU 2005132779/06A RU 2005132779 A RU2005132779 A RU 2005132779A RU 2295062 C1 RU2295062 C1 RU 2295062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- pressure
- gate
- housing
- radius
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в водяном приводе горных машин при гидродобыче.The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the water drive of mining machines during hydraulic production.
Известен объемный гидродвигатель, содержащий пластины (шиберы) в качестве вытеснителей. Пластины плоские, перемещаются центробежно в радиальных пазах ротора, радиально подпружинены для гарантии выхода из пазов (Ковалевский В.Ф. и др. Справочник по гидроприводам горных машин. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М., «Недра», 1973, 504 с - С.181, рис.72). Гидродвигатель надежен при работе на минеральных маслах. Использование такого гидродвигателя на воде и тем более на воде с твердыми примесями невозможно из-за заштыбовки посадочных зазоров в соединении паз-пластина.Known volumetric hydraulic motor containing plates (gates) as displacers. The plates are flat, centrifugally moved in the radial grooves of the rotor, radially spring-loaded to guarantee exit from the grooves (Kovalevsky V.F. et al. Hydraulic drives of mining machines. Ed. 2nd, revised and additional - M., Nedra) , 1973, 504 s - p. 181, Fig. 72). The hydraulic motor is reliable when working on mineral oils. The use of such a hydraulic motor in water and especially in water with solid impurities is impossible due to the filling of the landing gaps in the groove-plate connection.
Известен высокомоментный лопастной объемный гидродвигатель (там же, стр.183, рис.75) с выдвигаемыми центробежно и радиально подпружиненными сдвоенными плоскими лопастями. Здесь под лопасти для гарантии их выдвижения из ротора радиусом Rp до корпуса радиусом Rк подводится давление рабочей жидкости, а задвигание их в ротор осуществляется за счет их взаимодействия с «копирами» радиальной высотой h=Rк-Rр, разделяющими активную часть на несколько рабочих камер и жестко соединенными с корпусом гидродвигателя. Здесь использована разгрузка замкнутого сжимаемого пространства под лопастями от давления при задвигании их в ротор (для снижения механических потерь энергии). Этот аналог также не может быть использован для работы на воде по тем же причинам, что и первый аналог.Known high-torque blade volumetric hydraulic motor (ibid., P. 183, Fig. 75) with extendable centrifugally and radially spring-loaded twin flat blades. Here, under the blades, to guarantee their extension from the rotor of radius R p to the housing of radius R k, the pressure of the working fluid is supplied, and their retraction into the rotor is due to their interaction with “copiers” of radial height h = R to -R p dividing the active part into several working chambers and rigidly connected to the body of the hydraulic motor. Here, unloading of the closed compressible space under the blades from pressure was used when they were retracted into the rotor (to reduce mechanical energy losses). This analogue also cannot be used for work on water for the same reasons as the first analogue.
Известен объемный гидродвигатель по а.с. SU №1190075 (07.11.85, Бюл. №41, авт. Медведков В.И. и Клемешева Т.М.) - прототип. 3десь применены качающиеся на шарнирах в роторе (или в корпусе) лопасти (далее - шибера); это позволило уйти от опасности заштыбовок узких щелей, имеющихся в аналогах, т.е. повысить надежность гидродвигателя. Шарнирное соединение шибера с ротором осуществлено с помощью торцевых шипов на шибере, введенных в соответствующие отверстия боковых втулок, жестко связанных с ротором. Это плохо сказалось на объемном КПД гидродвигателя, т.к. осевая щель между шибером и ротором гарантированно существует изначально, а по мере ее расширения от износа утечки возрастают. Для гарантии центробежного отклонения шиберов до контакта с расточкой корпуса радиусом Rк и подачи в рабочую камеру в нужный момент жидкости под давлением использован поршеньковый распределитель - это может снизить надежность гидродвигателя из-за заштыбовки зазоров в соединении поршень-ротор (см. фиг.4 прототипа). И наконец, отклонение шиберов «копирами» (далее - отклонителями) корпуса (см. фиг.3 прототипа) сопряжено с ростом механических потерь энергии из-за необходимости сжатия замкнутого между смежными шиберами объема жидкости. В прототипе отвод жидкости производится через каналы в отклонителях, а подвод - через осевой канал ротора и радиальный поршеньковый распределитель; это усложняет изделие.Known volumetric hydraulic motor as.with. SU No. 11190075 (11/07/85, Bull. No. 41, auth. Medvedkov V.I. and Klemesheva T.M.) - prototype. 3 here blades swinging on hinges in the rotor (or in the body) are used (hereinafter - the gate); this allowed us to escape from the danger of filling the narrow slots available in the analogues, i.e. increase the reliability of the hydraulic motor. The swivel connection of the gate with the rotor is carried out using end spikes on the gate inserted into the corresponding holes of the side bushes rigidly connected to the rotor. This adversely affected the volumetric efficiency of the hydraulic motor, as the axial gap between the gate and the rotor is guaranteed to exist initially, and as it expands from wear, the leakage increases. To guarantee centrifugal deflection of the gates before contact with the housing bore with a radius of R k and feeding into the working chamber at the right time liquid under pressure, a piston distributor is used - this can reduce the reliability of the hydraulic motor due to the filling of the gaps in the piston-rotor connection (see figure 4 of the prototype ) And finally, the deflection of the gates by “copiers” (hereinafter referred to as the deflectors) of the casing (see FIG. 3 of the prototype) is associated with an increase in mechanical energy losses due to the need to compress the fluid volume closed between adjacent gates. In the prototype, the fluid is discharged through the channels in the deflectors, and the supply is through the axial channel of the rotor and the radial piston distributor; this complicates the product.
Таким образом, прототип имеет повышенные объемные и механические потери при работе на любой жидкости, а также сложную и недостаточно надежную конструкцию распределителя для работы на воде - недостатки.Thus, the prototype has increased volumetric and mechanical losses when working on any liquid, as well as the complicated and insufficiently reliable design of the distributor for working on water - disadvantages.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. повышение КПД и надежности гидродвигателя, а также упрощение его конструкции.The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages, i.e. increasing the efficiency and reliability of the hydraulic motor, as well as simplifying its design.
Техническое решение достигается тем, чтоThe technical solution is achieved by the fact that
в гидродвигателе, содержащем корпус с расточкой радиусом Rк и ротор радиусом Rp<Rк с закрепленными на нем шарнирно и отклоняемыми центробежно шиберами, имеющими ширину В на дуге радиуса Rк и длину L, сливной канал низкого и входной канал высокого давления, отклонитель шиберов радиальной высотой h=Rк-Rp, жестко соединенный с корпусом, при этом сливной канал низкого давления выполнен в отклонителе, а два смежных шибера, отклоненных до контакта с корпусом на радиусе расточки Rк, образуют замкнутую полость с высоким давлением жидкости,in a hydraulic motor containing a housing with a bore of radius R k and a rotor of radius R p <R k with hinged and deflected centrifugally gates having a width B on an arc of radius R k and a length L, a low and high pressure inlet drain channel, a deflector gates of radial height h = R to -R p , rigidly connected to the housing, while the low pressure drain channel is made in the deflector, and two adjacent gates, deflected to contact with the housing at a radius of the bore R to form a closed cavity with high fluid pressure,
согласно изобретению каждый шибер со стороны ротора утолщен в поперечном сечении в форме гантели и введен в осевое цилиндрическое отверстие с прорезью, выполненное в роторе, причем прорезь соответствует охвату отверстием ротора гантельной части шибера на угол α>180°, образуя шарнирное соединение шибер-ротор, и подпружинен тангенциально с возможностью его принудительного поворота в осевом цилиндрическом отверстии до контакта с расточкой корпуса, при этом входной канал высокого давления выполнен в отклонителе и расположен оппозитно сливному каналу низкого давления, а замкнутая полость гидравлически сообщена со сливным каналом низкого давления в отклонителе с помощью дополнительного канала - байпаса, который выполнен на поверхности расточки корпуса в форме продольного паза шириной Вп>В и длиной Lп<L и размещен непосредственно перед отклонителем.according to the invention, each gate on the rotor side is thickened in cross section in the form of a dumbbell and inserted into the axial cylindrical hole with a slot made in the rotor, and the slot corresponds to the opening of the rotor hole of the dumbbell part of the gate at an angle α> 180 °, forming a swivel-rotor hinge, and spring-loaded tangentially with the possibility of its forced rotation in the axial cylindrical hole until it contacts the housing bore, while the high-pressure inlet channel is made in the diverter and the drain is located opposite low pressure channel, and the closed cavity is hydraulically connected to the low pressure drain channel in the deflector using an additional channel, a bypass, which is made on the surface of the body bore in the form of a longitudinal groove with a width of V p > V and a length L p <L and placed directly in front of the deflector .
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 дано поперечное сечение гидродвигателя, на фиг.2 показан узел М на фиг.1, на фиг.3 представлен вид А на фиг.2 в момент контакта шибера с отклонителем и на фиг.4 показаны укрупненно элементы шарнирного соединения шибера с ротором.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a cross section of a hydraulic motor, Fig. 2 shows a node M in Fig. 1, Fig. 3 shows a view A in Fig. 2 at the moment of contact of the gate with the diverter, and Fig. 4 is shown enlarged swivel elements of the gate with the rotor.
На фигурах изображены:The figures depict:
1 - отклонитель,1 - diverter
2 - входной канал высокого давления,2 - input channel of high pressure,
3 - корпус,3 - case,
4 - ротор,4 - rotor
5 - пружина,5 - spring,
6 - шибер,6 - gate,
7 - байпас (обводной канал),7 - bypass (bypass channel),
8 - сливной канал низкого давления,8 - drain channel low pressure,
9 - углубление под пружину,9 - recess under the spring,
10 - крепление пружины,10 - spring mount,
11 - гантельная часть шибера,11 - dumbbell part of the gate,
12 - точка контакта шибера с отклонителем.12 - point of contact of the gate with the diverter.
Дополнительно обозначены:Additionally marked:
Вп - ширина паза (фиг.2),In p - the width of the groove (figure 2),
Rк - радиус расточки корпуса (фиг.3),R to the radius of the bore of the body (figure 3),
Rр - радиус ротора (фиг.4),R p - the radius of the rotor (figure 4),
В - ширина шибера на радиусе Rк (фиг.4),In - the width of the gate at a radius R to (figure 4),
L - длина шибера (фиг.3),L is the length of the gate (figure 3),
Lп - длина паза (фиг.3),L p - the length of the groove (figure 3),
h=Rк-Rр - радиальная высота отклонителя (фиг.4),h = R to -R p - the radial height of the diverter (figure 4),
α>180° - угол охвата гантельной части шибера в его поперечном сечении расточкой ротора (фиг.4),α> 180 ° - the angle of coverage of the dumbbell part of the gate in its cross section by the bore of the rotor (figure 4),
a-b-c-d - контур замкнутой полости (фиг.1),a-b-c-d - the contour of a closed cavity (figure 1),
r - радиус гантели 11 и расточки в роторе 4 под шибер 6.r is the radius of the
Гидродвигатель имеет корпус 3 с расточкой радиусом Rк и ротор 4 радиусом Rp<Rк. На роторе закреплены шарнирно пять шиберов 6 (может быть иное количество). На уровне дуги радиуса Rк каждый шибер имеет ширину В, длина шибера L в осевом направлении равна длине ротора 4.The hydraulic motor has a housing 3 with a bore of radius R to and a rotor 4 of radius R p <R to . Five
В состав гидродвигателя входят также два отклонителя 1, разделяющие рабочую часть на две рабочие камеры (может быть иное количество). Каждый отклонитель имеет сливной канал низкого давления 8; радиальная высота отклонителя h=Rк-Rp. Отклонители жестко соединены с корпусом 3.The hydraulic motor also includes two diverters 1, dividing the working part into two working chambers (there may be a different number). Each diverter has a low pressure drain channel 8; deflector radial height h = R to -R p . Deflectors are rigidly connected to the housing 3.
Между двумя смежными шиберами 6, находящимися в контакте с расточкой корпуса радиуса Rк, имеет место замкнутая полость a-b-c-d с высоким давлением жидкости.Between two
Каждый шибер 6 со стороны ротора 4 утолщен в своем поперечном сечении по форме гантели 11 радиусом r; в роторе выполнены осевые сверления того же радиуса (с учетом технологического зазора). Каждое из этих отверстий вскрыто в сторону рабочей камеры прорезью с оставлением тела ротора на дуге окружности радиуса r, соответствующей углу α>180°. Шибер введен в указанное сверление ротора.Each
Каждый шибер 6 подперт пружиной 5 тангенциально, т.е. может быть повернут в шарнире 11 до контакта с расточкой корпуса 3. Плоские пружины крепятся в углублениях 9 винтами 10 от выпадения (пружины могут быть иными).Each
Замкнутая полость a-b-c-d гидравлически сообщена со сливным каналом низкого давления 8 в отклонителе 1 с помощью дополнительного канала 7 - байпаса. Байпас выполнен на поверхности расточки корпуса радиусом Rк в форме продольного паза шириной Вn>В, имеет длину Ln<L и размещен непосредственно перед отклонителем 1.The closed cavity abcd is hydraulically connected to the low pressure drain channel 8 in the diverter 1 using an additional channel 7 - bypass. The bypass is made on the surface of the housing bore of radius R to in the form of a longitudinal groove with a width of B n > B, has a length L n <L and is placed immediately before the deflector 1.
Канал высокого давления 2 выполнен также в отклонителе 1 и расположен оппозитно каналу низкого давления 8 (зеркально).The high pressure channel 2 is also made in the diverter 1 and is located opposite to the low pressure channel 8 (mirror).
Работа гидродвигателя.The operation of the hydraulic motor.
Подвод и отвод жидкости осуществляется через каналы неподвижного корпуса 3 и, соответственно, каналы 2 высокого давления и каналы 8 низкого давления в отклонителях 1, соединенных с корпусом жестко. Отсутствие поршенькового (прототип) или иного механического распределителя повышает надежность изделия и упрощает его конструкцию; расположение канала 2 в отклонителе 1 зеркально каналу 8 позволяет выполнить пружину 5 менее жесткой и соответственно снизить механические потери при повороте шибера отклонителем. Вода, выходящая из канала 2, поступает под шибер, помогая пружине отклонить последний до контакта с расточкой корпуса.The inlet and outlet of the fluid is carried out through the channels of the stationary body 3 and, accordingly, the high pressure channels 2 and low pressure channels 8 in the deflectors 1 connected rigidly to the body. The absence of a piston (prototype) or other mechanical distributor increases the reliability of the product and simplifies its design; the location of the channel 2 in the deflector 1 is mirror to the channel 8 allows the
Ротор 4 с шиберами 6 вращается (согласно чертежу - по часовой стрелке) за счет движущего момента от силы давления жидкости на шиберы на радиусе R=0,5(Rк+Rp). Часть шиберов («рабочие») отклонена пружинами 5 и давлением жидкости до контакта с расточкой корпуса 3 радиуса Rк, а часть находится под этими отклонителями. При этом «рабочий» шибер находится в силовом контакте с одной стороны с корпусом на дуге длиной В, примерно равной ширине шибера на радиусе Rк, и с другой стороны - с ротором по образующей гантельной части 11 шибера, т.е. по продольной линии. Выпадению шибера из расточки ротора радиусом r препятствует угол α>180° охвата ротором гантельной части шибера. Здесь не требуются шипы на торцах шиберов, втулки, жестко соединенные с ротором, и отверстия в этих втулках для крепления шиберов, как в прототипе. Т.е. заявляемая конструкция гидродвигателя в этой части упрощена по сравнению с прототипом.The rotor 4 with
Упомянутые поверхность шибера шириной В и область контакта гантельной части шибера с ротором в процессе работы гидродвигателя притираются и утечки по этим соединениям не возрастают в противоположность прототипу (в части соединения шибера с ротором), т.е. объемный КПД гидродвигателя повышен.Mentioned the surface of the gate with a width of B and the contact area of the dumbbell part of the gate with the rotor during operation of the hydraulic motor are rubbed and leaks through these connections do not increase in contrast to the prototype (in terms of connecting the gate to the rotor), i.e. volumetric efficiency of the hydraulic motor is increased.
Согласно чертежу крутящий момент в данном гидродвигателе создается одновременно двумя шиберами. В каждой рабочей камере (их на чертеже две) образуется пара смежных шиберов, ограничивающих полость a-b-c-d с жидкостью, находящейся под давлением. Когда шибер, идущий впереди, касается точки 12 контакта с отклонителем 1, последний должен повернуть этот шибер против часовой стрелки (по чертежу), т.е. сжать объем жидкости в контуре а-b-c-d. Сжатия, конечно, не происходит, но тратится момент двигателя на продавливание части жидкости через зазоры, например, по торцам шиберов, т.е. механические потери возрастают. Для исключения этого вредного эффекта в заявляемом гидродвигателе перед отклонителем 1 выполнен продольный (вдоль оси двигателя) паз 7 шириной Вn>В. Теперь, когда очередной шибер подходит к точке 12, полость высокого давления в контуре а-b-c-d сообщается через паз (байпас) 7 со сливным каналом низкого давления 8 и шибер почти свободно отклоняется в шарнире 11, утапливаясь отклонителем 1 в ротор 4. Этой мерой предотвращено снижение механического КПД гидродвигателя, что не было предусмотрено в прототипе.According to the drawing, the torque in this hydraulic motor is created simultaneously by two gates. In each working chamber (there are two of them in the drawing), a pair of adjacent gates is formed, bounding the abcd cavity with the liquid under pressure. When the gate leading in front touches the
Находясь в пределах ширины Вn паза 7, шибер 6 может отклониться под действием пружин 5 вплоть до "дна" паза, т.е. провалиться в паз, что повысит механические потери при выводе шибера из паза. Чтобы этот отрицательный эффект не проявился, в заявляемом гидродвигателе осевая длина паза Ln сделана меньше длины шибера (ротора) - шибер не проваливается в паз.Being within the width B n of the groove 7, the
Таким образом, сделанными усовершенствованиями известный гидродвигатель упрощен, его надежность возросла и снизились объемные и механические потери энергии.Thus, with the improvements made, the known hydraulic motor is simplified, its reliability has increased and volumetric and mechanical energy losses have decreased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132779/06A RU2295062C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Hydraulic motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132779/06A RU2295062C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Hydraulic motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2295062C1 true RU2295062C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132779/06A RU2295062C1 (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Hydraulic motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2295062C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459083C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Drag head |
CN103321902A (en) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 王德忠 | Double-rotor sealed cavity volume circulated increasing and decreasing device |
-
2005
- 2005-10-24 RU RU2005132779/06A patent/RU2295062C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459083C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Drag head |
CN103321902A (en) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 王德忠 | Double-rotor sealed cavity volume circulated increasing and decreasing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2295062C1 (en) | Hydraulic motor | |
US1350159A (en) | Air-compressor | |
US3451346A (en) | Power transmission | |
KR20120060098A (en) | Variable Oil Pump | |
EP2820305B1 (en) | Pump and/or compressor arrangement including mating, oscillatable vane members for the simultaneous admission and discharge of fluid | |
US1516053A (en) | Pump | |
JP4547978B2 (en) | Fluid machinery | |
CN109185125B (en) | High-performance variable multi-vane pump | |
CN112912625B (en) | Vane pump | |
DE942314C (en) | Rotary lobe pump with a rotary lobe rotating eccentrically in a cylinder | |
KR20000049070A (en) | A rotary machine | |
US1050905A (en) | Rotary pump. | |
US1857931A (en) | Capsular pump | |
RU2418193C1 (en) | Screw compressor with capacity regulator | |
RU2669888C2 (en) | Concentric rotary fluid machine | |
SU877125A1 (en) | Rotor positive-displacement pump | |
US2463360A (en) | Sliding vane pump | |
US2394120A (en) | Pump with split cylinder | |
US20230374860A1 (en) | A drive device for rotatable operation of a drill bit of a down-the-hole hammer | |
RU2739893C2 (en) | Rotary piston hydraulic machine with free pistons | |
US1980986A (en) | Pumping apparatus | |
CN109538469B (en) | Double-acting multi-vane pump | |
US3198085A (en) | Liquid power booster | |
KR100624373B1 (en) | Variable orbiting radius apparatus for a orbiting vane compressor | |
RU2447321C2 (en) | Diametral volume machine (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071025 |