RU2343315C1

RU2343315C1 - Hydraulic gear unit

Info

Publication number: RU2343315C1
Application number: RU2007115721/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Захарчук (UA); Юрий Викторович Захарчук; Виктор Феликсович Скрицкий (UA); Виктор Феликсович Скрицкий
Original assignee: Юрий Викторович Захарчук; Виктор Феликсович Скрицкий
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2009-01-10
Also published as: RU2007115721A

Abstract

FIELD: engineering industry.

SUBSTANCE: invention refers to hydraulic engineering devices. In cylindrical grooves of the casing there located are external gears thus forming high pressure and low pressure cavities. On one side of gears the trunnions are installed in sliding bearings made in the form of bearing sealing bushes conjugated to each other along planes and installed so that they can move axially. On the other side of gears the bearings are made in the form of thin-wall antifriction bushes fixed in the casing. On cylindrical grooves, in a movable manner and in axial direction, are installed circular thrust bushes provided with seals. Grooves are made eccentric in relation to plane of the hydraulic unit symmetry that passes through longitudinal symmetry axes of gear trunnions. At that grooves are offset to the side of low pressure cavity. Engineering problem of the invention is to develop a compact hydraulic gear unit construction with reduced volumetric and mechanical losses owing to reasonable face seal of gears, and improving the degree of allocation of area of high pressure impact on internal cavities.

EFFECT: developing a compact hydraulic gear unit construction with reduced volumetric and mechanical losses.

6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам машиностроительной гидравлики.The invention relates to devices for engineering hydraulics.

Известна шестеренная гидромашина, содержащая корпус с задней и передней торцевыми крышками. В цилиндрических расточках корпуса установлены шестерни внешнего зацепления с цапфами, сопряженные с шестернями компенсаторы и камера поджима. Последняя, с нерабочей стороны одного из компенсаторов, выполнена в виде системы кольцевых пазов, концентричных отверстиям под цапфы шестерен. Каналы в торцевых крышках соединяют попарно друг с другом полости, образованные расточками в торцевых крышках под цапфы и торцевыми поверхностями цапф, входной и выходной каналы в задней торцевой крышке (SU 1656164 А1, 15.06.1991, F04C 2/14).Known gear hydraulic machine containing a housing with a rear and front end caps. In the cylindrical bores of the casing, gears of external gearing with trunnions, compensators and gearboxes coupled with gears are installed. The latter, on the non-working side of one of the compensators, is made in the form of a system of annular grooves, concentric holes for pinions of gears. The channels in the end caps connect in pairs the cavities formed by the bores in the end caps under the trunnions and the end surfaces of the trunnions, the inlet and outlet channels in the rear end cap (SU 1656164 A1, 06.15.1991, F04C 2/14).

Недостатком известной гидромашины является ее достаточно сложная конструкция, а также большая площадь внутренней полости, которая находится под действием высокого давления рабочей жидкости. Это приводит к выдавливанию и разрушению уплотнений, а также может привести к разрушению корпуса.A disadvantage of the known hydraulic machine is its rather complicated design, as well as a large area of the internal cavity, which is under the influence of high pressure working fluid. This leads to extrusion and destruction of the seals, and can also lead to destruction of the housing.

Известна также шестеренная гидромашина, содержащая корпус, в цилиндрических расточках которого размещены с образованием полостей высокого и низкого давления шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения. Последние выполнены в виде подшипниковых уплотнительных втулок, расположенных с обеих сторон шестерен и сопряженных одна с другой по плоскостям. Подшипниковые уплотнительные втулки, расположенные с одной стороны от торцов шестерен, установлены с возможностью осевого перемещения и поджимания их рабочих торцов к торцам шестерен давлением рабочей жидкости, подведенной из полости высокого давления. Подвижные в осевом направлении подшипниковые уплотнительные втулки выполнены составными таким образом, что на внешних цилиндрических посадочных поверхностях каждой из них, со стороны, противоположной их рабочим торцам, выполнены цилиндрические проточки. На последних своими внутренними цилиндрическими посадочными поверхностями и в цилиндрических расточках корпуса своими внешними посадочными поверхностями также с возможностью осевого перемещения установлены кольцевые втулки-упоры, сопряженные одна с другой по плоскостям, совпадающим с плоскостями сопряжения втулок, с образованием в стыке между нерабочими торцами подвижных втулок и соответствующими торцами кольцевых втулок-упоров камеры поджима, сообщенной с полостью высокого давления. Кольцевые втулки-упоры по внутренним и внешним, а также подвижные и неподвижные подшипниковые втулки по внешним цилиндрическим посадочным поверхностям снабжены уплотнениями, а на внешних цилиндрических посадочных поверхностях неподвижных подшипниковых уплотнительных втулок со стороны, обратной размещению шестерен, перед уплотнениями выполнены разгрузочные канавки, сообщенные с полостью низкого давления (UA 74118 С2, 15.10.2005, F04C 2/04).Also known is a gear hydraulic machine comprising a housing, in the cylindrical bores of which are placed with the formation of cavities of high and low pressure, gears of external gearing with axles installed in sliding bearings. The latter are made in the form of bearing sealing bushings located on both sides of the gears and conjugated one on the other in planes. Bearing sealing sleeves located on one side of the ends of the gears are installed with the possibility of axial movement and pressing their working ends to the ends of the gears by the pressure of the working fluid supplied from the high-pressure cavity. Axially movable bearing sealing sleeves are made so that cylindrical grooves are made on the outer cylindrical landing surfaces of each of them, from the side opposite to their working ends. On the latter, with their inner cylindrical seating surfaces and in the cylindrical bores of the housing, their outer landing surfaces also have axial displacement axial bushings, which are interlocked with one another on planes that coincide with the coupling planes of the bushings, with the formation of movable bushings in the joint between the non-working ends and the corresponding ends of the annular bushings-stops of the pressure chamber in communication with the high-pressure cavity. O-ring bushings on the inner and outer, as well as movable and stationary bearing bushings on the outer cylindrical seating surfaces, are equipped with seals, and on the outer cylindrical landing surfaces of the stationary bearing sealing sleeves from the side opposite to the position of the gears, relief grooves communicated with the cavity are made in front of the seals low pressure (UA 74118 C2, 10/15/2005, F04C 2/04).

Последнее техническое решение является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и признакам и принято в качестве прототипа. Однако и оно не лишено недостатков. В частности, установка цапф шестерен в подшипниковых уплотнительных втулках с обеих сторон шестерен увеличивает габаритные размеры, а значительная часть внутренних поверхностей корпуса подвержена воздействию высокого давления рабочей жидкости, что вынуждает упрочнять корпус в целях предупреждения его разрушения.The last technical solution is the closest to the claimed technical essence and features and is adopted as a prototype. However, it is not without flaws. In particular, the installation of pinions of gears in bearing sealing sleeves on both sides of the gears increases the overall dimensions, and a significant part of the internal surfaces of the housing is exposed to high pressure of the working fluid, which forces the housing to be strengthened in order to prevent its destruction.

Кроме того, у всех известных шестеренных гидромашин в зонах торцовых зазоров шестерен действует давление, снижающееся по определенному закону по мере удаления от полости высокого давления от максимального значения, равного давлению жидкости в полости нагнетания, до давления рабочей жидкости в полости всасывания (низкого давления). Поэтому симметричное поджатие подшипниковых уплотнительных втулок к торцам шестерен вызывает несимметричную их удельную нагрузку и перекос подшипниковых уплотнительных втулок, что приводит к потере объемной подачи насоса и преждевременному износу подшипников скольжения (Т.М.Башта. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. Москва, «Машиностроение», 1974 г., стр.325, Т.М.Башта. Машиностроительная гидравлика. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1963 г., стр.231).In addition, all known gear hydraulic machines in the zones of the end clearances of the gears have a pressure that decreases according to a certain law as it moves away from the high pressure cavity from the maximum value equal to the liquid pressure in the injection cavity to the pressure of the working fluid in the suction cavity (low pressure). Therefore, the symmetrical preloading of the bearing sealing sleeves to the ends of the gears causes their specific load to be asymmetrical and the bearing sealing sleeves to skew, which leads to a loss in the pump volumetric flow and premature wear of the sliding bearings (T. M. Bashta. Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. Moscow, “Machine-building” ", 1974, p. 325, T. M. Bashta. Engineering hydraulics. State Scientific and Technical Publishing House of Engineering Literature, Moscow, 1963, p. 231).

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение описанных недостатков, а именно: создание более компактной конструкции шестеренной гидромашины с малыми объемными и механическими потерями за счет рационального торцевого уплотнения шестерен и дальнейшего повышения степени локализацией зоны воздействия высокого давления на внутренние полости.The technical problem to which the present invention is directed is to eliminate the described disadvantages, namely: creating a more compact design of the gear hydraulic machine with low volume and mechanical losses due to the rational mechanical seal of the gears and further increasing the degree of localization of the zone of high pressure on internal cavities.

Поставленная задача достигается в шестеренной гидромашине, содержащей крышку и корпус, в цилиндрических расточках которого размещены, с образованием полостей высокого и низкого давления, шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения, причем последние, расположенные по одну сторону шестерен, выполнены в виде подшипниковых уплотнительных втулок, сопряженных между собою по плоскостям и установленных с возможностью осевого перемещения, а подшипники скольжения, расположенные по другую сторону шестерен, выполнены в виде зафиксированных в корпусе антифрикционных втулок, причем в подшипниковых уплотнительных втулках со стороны, противоположной торцам шестерен, на внешних посадочных поверхностях выполнены цилиндрические проточки, на которых подвижно в осевом направлении установлены снабженные уплотнениями кольцевые втулки-упоры, также сопряженные друг с другом по плоскостям, образуя между соответствующими торцами подшипниковых уплотнительных втулок и соответствующими торцами кольцевых втулок-упоров камер поджима, сообщенных с полостью высокого давления.The problem is achieved in a gear hydraulic machine containing a cover and a housing, in the cylindrical bores of which are placed, with the formation of cavities of high and low pressure, gears of external engagement with pins installed in sliding bearings, the latter located on one side of the gears, made in the form of bearing sealing sleeves, interconnected on planes and mounted with the possibility of axial movement, and sliding bearings located on the other side of the gears, made in the form of antifriction sleeves fixed in the housing, and in the bearing sealing sleeves from the side opposite to the ends of the gears, cylindrical grooves are made on the outer seating surfaces, on which axial sleeve sleeves equipped with seals are mounted axially, also conjugated to each other on planes , forming between the respective ends of the bearing sealing sleeves and the corresponding ends of the annular bush-stops of the pressure chambers communicated with the polo Tew high pressure.

В соответствии с изобретением цилиндрические проточки подшипниковых уплотнительных втулок выполнены эксцентричными по отношению к плоскости симметрии гидромашины, проходящей через продольные оси симметрии цапф шестерен, и смещены в сторону полости низкого давления.In accordance with the invention, the cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves are made eccentric with respect to the plane of symmetry of the hydraulic machine passing through the longitudinal axis of symmetry of the pinions of the gears and are shifted towards the low-pressure cavity.

Благодаря эксцентричному расположению подшипниковых уплотнительных втулок точки приложения равнодействующих сил от воздействия давления рабочей жидкости на торцы проточек этих втулок будут тоже смещены в сторону расположения полости низкого давления в корпусе машины. Это позволяет оптимизировать зазоры между торцами шестерен и тем самым минимизировать утечки рабочей жидкости, а также ограничить, по сравнению с прототипом, величину внутренней поверхности гидромашины, которая находится под действием высокого давления.Due to the eccentric arrangement of the bearing sealing sleeves, the points of application of the resultant forces from the influence of the working fluid pressure on the ends of the grooves of these sleeves will also be shifted towards the location of the low-pressure cavity in the machine body. This allows you to optimize the gaps between the ends of the gears and thereby minimize the leakage of the working fluid, as well as to limit, compared with the prototype, the size of the inner surface of the hydraulic machine, which is under high pressure.

При этом целесообразно эксцентричные смещения цилиндрических проточек подшипниковых уплотнительных втулок выполнить одинаковыми и расположить их симметрично друг относительно друга вдоль поперечных осей цапф шестерен.In this case, it is advisable to perform the eccentric displacements of the cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves and arrange them symmetrically relative to each other along the transverse axes of the pinions of the gears.

Кроме того, для дальнейшего повышения степени герметизации стыков в торцах шестерен, в цилиндрических расточках корпуса, с возможностью перемещения вдоль них, с примыканием к торцам шестерен своей рабочей поверхностью, по меньшей мере с одной их стороны, и с опиранием на дно цилиндрических расточек корпуса, установлена восьмеркообразная пластина из антифрикционного материала, с отверстиями под цапфы.In addition, to further increase the degree of sealing of joints at the ends of the gears, in the cylindrical bores of the housing, with the possibility of moving along them, adjacent to the ends of the gears with its working surface, at least on one side of them, and with the cylindrical bores of the housing resting on the bottom, a figure-eight plate of anti-friction material is installed, with holes for the trunnions.

Кроме того, внутренний торец крышки снабжен дополнительными, смещенными в сторону полости низкого давления, аналогично цилиндрическим проточкам подшипниковых уплотнительных втулок, цилиндрическими выточками, в которых с возможностью продольного перемещения на эксцентричных цилиндрических проточках подшипниковых уплотнительных втулок установлены втулки-упоры. Это способствует смещению действия равнодействующих сил гидравлического поджима от втулок-упоров через подшипниковые уплотнительные втулки в сторону полости низкого давления и, тем самым, дальнейшей оптимизации зазоров между торцами шестерен. В свою очередь, это позволяет еще больше минимизировать утечки рабочей жидкости и величину внутренней поверхности гидромашины, на которую действует высокое давление рабочей жидкости.In addition, the inner end face of the lid is equipped with additional cylindrical recesses displaced towards the low-pressure cavity, similar to cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves, in which stop sleeves are mounted on the eccentric cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves. This contributes to the displacement of the resultant forces of the hydraulic pressure from the sleeve-stops through the bearing sealing bushings towards the cavity of the low pressure and, thereby, further optimization of the gaps between the ends of the gears. In turn, this allows even more to minimize the leakage of the working fluid and the size of the inner surface of the hydraulic machine, which is affected by the high pressure of the working fluid.

Для улучшения условий работы втулок-упоров, в частности ликвидации возможности их приклинивания и дальнейшего повышения степени герметичности, торец каждой подшипниковой уплотнительной втулки со стороны цилиндрической проточки под втулку-упор снабжен сообщающейся с полостью высокого давления торцевой канавкой, внутренний диаметр которой совпадает с диаметром цилиндрической проточки, а наружный - превышает диаметр канавки под открытое торцовое, выполненное в виде кольца из эластомерного материала и защитной прокладки уплотнение втулки-упора, причем в упомянутую торцевую канавку установлено с возможностью продольного перемещения конусное металлическое кольцо, основание которого перекрывает канавку под уплотнение втулки-упора.To improve the working conditions of the stop bushings, in particular, to eliminate the possibility of their sticking and further increase the degree of tightness, the end face of each bearing sealing sleeve from the side of the cylindrical groove under the stop sleeve is equipped with an end groove communicating with the high-pressure cavity, the inner diameter of which coincides with the diameter of the cylindrical groove and the outer - exceeds the diameter of the grooves for the open end, made in the form of a ring of elastomeric material and a protective gasket seal W LKS abutment, in which said end groove is set to move longitudinally tapered metal ring, the base of which overlaps the groove under the seal sleeve-stop.

Кроме того, на обратной торцам шестерен стороне восьмеркообразной пластины вокруг отверстий под цапфы выполнены кольцевые дренажные канавки, сообщающиеся пазами с отверстиями под цапфы и с полостью низкого давления гидромашины, ширина которых составляет (0,2-0,5)H, где Н - высота зуба шестерен, а глубина - (0,2-0,8) мм.In addition, on the opposite ends of the gears, the side of the figure-eight plate around the holes for the trunnions, annular drainage grooves are made, communicating with grooves with holes for the trunnions and with a low-pressure cavity of the hydraulic machine, the width of which is (0.2-0.5) H, where N is the height gear teeth, and the depth is (0.2-0.8) mm.

Изобретение поясняется чертежами, где на: фиг.1 показан продольный разрез шестеренной гидромашины; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.4 - модификация машины с выточками для втулок-упоров, выполненных на внутреннем торце крышки, продольный разрез; фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a longitudinal section of a gear hydraulic machine; figure 2 - section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - modification of the machine with undercuts for bushings, stops made on the inner end of the lid, a longitudinal section; figure 5 - section bb in figure 4.

Шестеренная гидромашина содержит корпус 1 и крышку 2. В цилиндрических расточках 3 корпуса 1 размещены ведущая 4 и ведомая 5 шестерни внешнего зацепления. Цапфы 6 и 7 последних установлены в подшипниках скольжения, причем цапфы, расположенные по одну сторону шестерен 4 и 5, например, со стороны крышки 2, выполнены в виде сопряженных между собой по плоскостям 8 и 9 подшипниковых уплотнительных втулок 10 и 11. Последние установлены с возможностью осевого перемещения как вдоль цапф 6 и 7, так и в цилиндрических расточках 3 корпуса 1.The gear hydraulic machine comprises a housing 1 and a cover 2. In the cylindrical bores 3 of the housing 1, a leading 4 and a driven 5 gears of external gearing are placed. The trunnions 6 and 7 of the latter are mounted in sliding bearings, and the trunnions located on one side of gears 4 and 5, for example, on the side of the cover 2, are made in the form of bearing sealing bushings 10 and 11 mated to each other on planes 8 and 9. the possibility of axial movement both along the pins 6 and 7, and in cylindrical bores 3 of the housing 1.

На противоположных шестерням 4 и 5 торцах 12 и 13 подшипниковых уплотнительных втулок 10 и 11 выполнены цилиндрические проточки 14 и 15. Шестерни 4 и 5 установлены в цилиндрических расточках 3 корпуса 1 таким образом, что образуют полости высокого 16 и низкого 17 давления рабочей жидкости.On the opposite ends of gears 4 and 5, the ends 12 and 13 of the bearing sealing sleeves 10 and 11 have cylindrical grooves 14 and 15. The gears 4 and 5 are installed in the cylindrical bores 3 of the housing 1 in such a way that they form cavities of high 16 and low 17 working fluid pressure.

На цилиндрических проточках 14 и 15, также с возможностью осевого перемещения вдоль ним под действием давления рабочей жидкости, которая поступает по каналам 18 из полости высокого 16 давления, установлены втулки-упоры 19, которые сопрягаются друг с другом по плоскостям 20 и 21. Втулки-упоры 19 снабжены уплотнениями поверхностей проточек 14 и 15. Уплотнения могут состоять из уплотнительных 22 и защитных 23 колец, установленных в канавках 24 или соответствующих манжет (не показаны). Кольца 22 могут быть выполнены из эластомерного материала, например резины, а защитные кольца 23 - из пластмассы, например тефлона.On cylindrical grooves 14 and 15, also with the possibility of axial movement along it under the action of pressure of the working fluid, which flows through the channels 18 from the high-pressure cavity 16, stop bushings 19 are installed that mate with each other along planes 20 and 21. the stops 19 are provided with seals on the surfaces of the grooves 14 and 15. The seals may consist of sealing 22 and protective 23 rings installed in grooves 24 or corresponding cuffs (not shown). The rings 22 can be made of an elastomeric material, for example rubber, and the protective rings 23 can be made of plastic, for example Teflon.

Подшипники скольжения цапф 6 и 7 шестерен 4 и 5, расположенные по другую сторону шестерен, например со стороны корпуса 1, выполнены в виде неподвижно закрепленных, например путем запрессовывания, в отверстиях 25 и 26 корпуса 1 тонкостенных втулок 27, 28 из антифрикционного материала.The plain bearings of the pins 6 and 7 of the gears 4 and 5, located on the other side of the gears, for example from the side of the housing 1, are made in the form of anti-friction material that is fixed, for example by pressing, in the holes 25 and 26 of the housing 1 of thin-walled bushings 27, 28.

Со стороны втулок 27, 28 между дном цилиндрических расточек 3 корпуса 1 и торцами шестерен 4 и 5, примыкая к их торцам рабочей поверхностью 29, установлена восьмеркообразная пластина 30 с отверстиями 31 под цапфы 6 и 7 шестерен 4 и 5, изготовленная из антифрикционного материала. Гидромашина может иметь две восьмеркообразные пластины 30 по обоим торцам шестерен. При этом одна из пластин 30 будет установлена на дно 32 цилиндрических расточек 3 корпуса 1, а другая будет поджиматься торцами подшипниковых уплотнительных втулок 10 и 11 к торцам шестерен 4 и 5.On the side of the bushings 27, 28, between the bottom of the cylindrical bores 3 of the housing 1 and the ends of the gears 4 and 5, adjacent to their ends by the working surface 29, an eight-shaped plate 30 with holes 31 for the pin 6 and 7 of the gears 4 and 5 is made of antifriction material. The hydraulic machine may have two eighth-shaped plate 30 at both ends of the gears. In this case, one of the plates 30 will be installed on the bottom 32 of the cylindrical bores 3 of the housing 1, and the other will be pressed by the ends of the bearing sealing sleeves 10 and 11 to the ends of the gears 4 and 5.

Цилиндрические проточки 14, 15 подшипниковых уплотнительных втулок 10, 11, на которых установлены втулки-упоры 19, выполнены эксцентричными по отношению к продольной плоскости симметрии гидромашины, которая проходит через продольные оси симметрии цапф 6, 7, и смещены в сторону полости низкого 17 давления. Упомянутые эксцентричные смещения цилиндрических проточек 14, 15 подшипниковых уплотнительных втулок 10, 11 могут быть выполнены одинаковыми, например, в пределах от 1 до 5 мм для шестеренных гидромашин с рабочими объемами до 50 см³/об. и располагаться симметрично друг относительно друга вдоль поперечных осей цапф 6, 7 шестерен 4, 5. Выполнение цилиндрических проточек 14 и 15 эксцентрично относительно продольной плоскости симметрии гидромашины позволяет сместить направление воздействия равнодействующих усилий гидравлического поджима от втулок-упоров 19 через подшипниковые уплотнительные втулки 10 и 11 ближе к полости низкого 17 давления рабочей жидкости корпуса 1 и, таким образом, оптимизировать зазоры между торцами шестерен. Это содействует минимизации утечек рабочей жидкости, а также ограничению, по сравнению с прототипом, величины внутренней поверхности гидромашины от воздействия высокого давления рабочей жидкости.The cylindrical grooves 14, 15 of the bearing sealing sleeves 10, 11, on which the stop sleeves 19 are mounted, are made eccentric with respect to the longitudinal plane of symmetry of the hydraulic machine, which passes through the longitudinal axis of symmetry of the trunnions 6, 7, and is shifted towards the low-pressure cavity 17. Said eccentric displacements of the cylindrical grooves 14, 15 of the bearing sealing sleeves 10, 11 can be made identical, for example, in the range from 1 to 5 mm for gear hydraulic machines with displacement up to 50 cm ³ / rev. and located symmetrically relative to each other along the transverse axes of the pins 6, 7 of gears 4, 5. The implementation of cylindrical grooves 14 and 15 eccentric relative to the longitudinal plane of symmetry of the hydraulic machine allows you to shift the direction of the resultant forces of hydraulic pressure from the sleeve stops 19 through the bearing sealing sleeves 10 and 11 closer to the cavity 17 low pressure of the working fluid of the housing 1 and, thus, to optimize the gaps between the ends of the gears. This helps to minimize leakage of the working fluid, as well as limiting, in comparison with the prototype, the magnitude of the inner surface of the hydraulic machine from the effects of high pressure working fluid.

Торец 33 каждой подшипниковой уплотнительной втулки 10 и 11 со стороны втулки-упора 19 снабжен торцевой канавкой 34, которая каналами 18 связана с полостью высокого давления 16 гидромашины. Величина внутреннего диаметра торцевой канавки 34 совпадает с диаметром цилиндрических проточек 14, 15, а ее наружного диаметра превышает величину диаметра канавки 24 под уплотнение втулки-упора 19. В торцевую канавку 34 установлено конусное металлическое кольцо 35 с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника. Основание 36 конусного металлического кольца 35 перекрывает канавку 24 под уплотнение втулки-упора 19.The end face 33 of each bearing sealing sleeve 10 and 11 from the side of the sleeve-stop 19 is equipped with an end groove 34, which channels 18 are connected with the high pressure cavity 16 of the hydraulic machine. The inner diameter of the end groove 34 coincides with the diameter of the cylindrical grooves 14, 15, and its outer diameter exceeds the diameter of the groove 24 for the seal of the sleeve-stop 19. In the end groove 34 there is a conical metal ring 35 with a cross section in the form of a rectangular triangle. The base 36 of the conical metal ring 35 overlaps the groove 24 for the seal of the sleeve-stop 19.

На нерабочей поверхности 37 восьмеркообразной пластины 30, вокруг отверстий 31 под цапфы 6, 7 выполнены кольцевые дренажные канавки 38, сообщающиеся пазами 39 с отверстиями 31 под цапфы 6, 7 и с полостью низкого 17 давления гидромашины.On the idle surface 37 of the eight-shaped plate 30, around the holes 31 under the trunnions 6, 7, annular drainage grooves 38 are made, communicating with grooves 39 with the holes 31 for the trunnions 6, 7 and with the low pressure cavity 17 of the hydraulic machine.

Глубина кольцевых дренажных канавок 38 и пазов 39 может составлять 0,2…0,8 мм, а их ширина выбирается известными методами, исходя из типоразмера шестеренной гидромашины и величины утечек.The depth of the annular drainage grooves 38 and the grooves 39 can be 0.2 ... 0.8 mm, and their width is selected by known methods, based on the size of the gear hydraulic machine and the amount of leakage.

В показанной на фигуре 4 модификации шестеренной гидромашины внутренний торец 40 крышки 2 может быть снабжен дополнительными цилиндрическими выточками 41, которые смещены в сторону полости низкого 17 давления аналогично цилиндрическим проточкам 14, 15 подшипниковых уплотнительных втулок 10, 11. В выточках 41 крышки 2 с возможностью перемещения вдоль них, на эксцентричных цилиндрических проточках 14, 15 подшипниковых уплотнительных втулок 10, 11 установлены упомянутые втулки-упоры 19.In the modification of the gear hydraulic machine shown in FIG. 4, the inner end 40 of the cover 2 can be provided with additional cylindrical grooves 41, which are offset towards the low pressure cavity 17 similarly to the cylindrical grooves 14, 15 of the bearing sealing sleeves 10, 11. In the grooves 41 of the cover 2 with the possibility of movement along them, on the eccentric cylindrical grooves 14, 15 of the bearing sealing bushings 10, 11, said stop bushings 19 are installed.

Шестеренная гидромашина работает следующим образом. При ее использовании в качестве насоса вращением шестерен 4, 5 в межзубовых впадинах рабочая жидкость переносится из полости низкого 17 давления в полость высокого 16 давления. Из полости 16 через каналы 18 давление передается в торцевые канавки 34 под втулки-упоры 19.Gear hydraulic machine works as follows. When it is used as a pump by rotating gears 4, 5 in the interdental cavities, the working fluid is transferred from the low pressure cavity 17 to the high pressure cavity 16. From the cavity 16 through the channels 18, pressure is transmitted to the end grooves 34 under the stop bush 19.

Под действием давления рабочей жидкости втулки-упоры 19 и подшипниковые уплотнительные втулки 10, 11 разжимаются в противоположных направлениях. При этом втулки-упоры 19 поджимаются к торцу 40 крышки 2 или к дну цилиндрических выточек 41 крышки 2, а втулки 10, 11 своими торцами поджимаются или к восьмеркообразной пластине 30, которая, в свою очередь, поджимается к торцам шестерен 4, 5, герметизируя стыки между торцами шестерен 4, 5 и рабочими поверхностями 29 восьмеркообразных пластин 30, или непосредственно к торцам шестерен. Так как цилиндрические проточки 14, 15 втулок 10 и 11 выполнены эксцентрично по отношению к продольной плоскости симметрии гидромашины, то точки приложения равнодействующих сил от воздействия давления рабочей жидкости на торцы цилиндрических проточек 14, 15 подшипниковых уплотнительных втулок 10 и 11 будут также смещены в сторону расположения в корпусе 1 полости низкого 17 давления, что обеспечивает оптимизацию торцовых зазоров без каких-либо заеданий восьмеркообразных пластин 30. Для устранения разрушения уплотнительных 22 и защитных 23 колец уплотнений втулок-упоров 19, а также для устранения приклинивания последних в торцевые канавки 34 установлены конусные металлические кольца 35, которые под действием давления рабочей жидкости перемещаются по внутреннему диаметру торцовой канавки 34. Последние при этом своими основаниями 36 перекрывают канавки 24, а следовательно, уплотнительные 22 и защитные 23 кольца.Under the influence of the pressure of the working fluid, the sleeve-stops 19 and the bearing sealing sleeves 10, 11 are expanded in opposite directions. In this case, the bushings-stops 19 are pressed to the end face 40 of the cover 2 or to the bottom of the cylindrical grooves 41 of the cover 2, and the bushings 10, 11 are pressed by their ends or to the figure-eight plate 30, which, in turn, is pressed to the ends of the gears 4, 5, sealing joints between the ends of the gears 4, 5 and the working surfaces 29 of the eight-shaped plates 30, or directly to the ends of the gears. Since the cylindrical grooves 14, 15 of the bushings 10 and 11 are eccentric with respect to the longitudinal plane of symmetry of the hydraulic machine, the points of application of the resultant forces from the pressure of the working fluid on the ends of the cylindrical grooves 14, 15 of the bearing sealing bushes 10 and 11 will also be shifted to the side of the arrangement in the housing 1 of the cavity of low pressure 17, which ensures the optimization of end gaps without any jamming of eight-shaped plates 30. To eliminate the destruction of the sealing 22 and protective 23 rings pack of the stop bushings 19, as well as to eliminate the sticking of the latter into the end grooves 34, conical metal rings 35 are installed, which, under the action of the working fluid pressure, move along the inner diameter of the end groove 34. The latter, with their bases 36, overlap the grooves 24, and therefore the sealing 22 and protective 23 rings.

Наличие дренажных канавок 38 вокруг отверстий 31 под цапфы 6, 7 шестерен 4, 5, сообщающихся пазами 39 с отверстиями 31 и с полостью низкого давления 17, позволяет осуществить эффективный отвод утечек в полость низкого 17 давления рабочей жидкости.The presence of drainage grooves 38 around the holes 31 for the pin 6, 7 of the gears 4, 5, communicating grooves 39 with the holes 31 and the low-pressure cavity 17, allows for effective leakage into the low-pressure cavity 17 of the working fluid.

Предложенная шестеренная гидромашина позволяет устранить приклинивание, неравномерный износ подшипниковых втулок и восьмеркообразных пластин, значительно уменьшить внутренние перетечки рабочей жидкости из полости высокого 16 давления в полость низкого 17 давления, осуществить эффективный отвод утечек рабочей жидкости при одновременном обеспечении длительной работы при высоких давлениях рабочей жидкости за счет большей, чем у прототипа, степени локализации зоны воздействия давления на внутренние полости корпуса. Проведенные испытания подтвердили высокую эффективность предложенной машины и достижение технического результата по всем упомянутым аспектам.The proposed gear hydraulic machine allows to eliminate sticking, uneven wear of bearing bushings and figure-eight plates, significantly reduce the internal flow of the working fluid from the high-pressure cavity 16 to the low-pressure cavity 17, and to efficiently remove working fluid leaks while ensuring long-term operation at high working fluid pressures due to greater than that of the prototype, the degree of localization of the pressure zone on the internal cavity of the body. The tests carried out confirmed the high efficiency of the proposed machine and the achievement of a technical result in all the mentioned aspects.

Claims

1. A gear hydraulic machine comprising a cover and a housing, in the cylindrical bores of which are placed, with the formation of cavities of high and low pressure, external gears with pins installed in the plain bearings, the latter placed on one side of the gears, made in the form of bearing sealing sleeves interlocked on planes and mounted with the possibility of axial movement, and sliding bearings placed on the other side of the gears are made in the form of fixed in gear anti-friction bushings, and in the bearing sealing sleeves on the side opposite to the ends of the gears, cylindrical grooves are made on the outer seating surfaces, on which axially mounted ring bushings are also movably mounted in the axial direction, also mating with each other on planes, with the formation between the respective the ends of the bearing sealing sleeves and the corresponding ends of the annular bushings-stops of the pressure chamber connected with the high-pressure cavity, I distinguish ayasya in that the cylindrical bearing bore of the sealing sleeves are made eccentric with respect to the plane of symmetry of the hydraulic machine, passing through the longitudinal axis of symmetry of the gear pins and biased toward the low pressure chamber.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the eccentric displacements of the cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves are identical and are located symmetrically relative to each other along the transverse axes of the pinions of the gears.

3. The machine according to claim 1, characterized in that in the cylindrical bores of the housing, with the possibility of movement along them, adjacent to the ends of the gears with its working surface, at least on one side of them, and with the base resting on the cylindrical bores of the housing, an eight-shaped plate of antifriction material with holes for the trunnions is installed.

4. The machine according to claim 1, characterized in that the inner end of the lid is equipped with additional, offset towards the low-pressure cavity, similar to cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves, cylindrical grooves, in which, with the possibility of longitudinal movement on eccentric cylindrical grooves of the bearing sealing sleeves, fixed bushings.

5. The machine according to claim 1, characterized in that the end face of each bearing sealing sleeve from the side of the cylindrical groove under the stop sleeve is provided with an end groove communicating with the high-pressure cavity, the inner diameter of which coincides with the diameter of the cylindrical groove, and the outer diameter exceeds the diameter of the groove under open end, made in the form of a ring of elastomeric material and a protective gasket, seal sleeve-stop, and in the said end groove installed with the possibility of longitudinal movement of the cone e metal ring, the base of which overlaps the groove under the seal sleeve-stop.

6. The machine according to claim 3, characterized in that on the opposite ends of the gears the side of the figure-eight plate, around the holes for the trunnions, annular drainage grooves are made, communicating with grooves with holes for the trunnions and with a low-pressure cavity of the hydraulic machine, the width of which is (0.2 -0.5) N, where N is the height of the gear tooth, and the depth is (0.2-0.8) mm.