RU2376498C2

RU2376498C2 - Rotor-piston controlled hydraulic machine

Info

Publication number: RU2376498C2
Application number: RU2004138964/06A
Authority: RU
Inventors: Владислав Анатольевич Власенков (RU); Владислав Анатольевич Власенков
Original assignee: Владислав Анатольевич Власенков
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2009-12-20
Also published as: RU2004138964A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and is intended for, in particular continuous conversion of working fluid power into mechanical power and vice versa, since machine can be operated as a pump and engine. Hydraulic machine comprises housing 1, two rotors 4 and 5 running on eccentric shafts 2 and 3, working fluid distributor 9 and mechanism linking aforesaid eccentric shafts between themselves and with distributor 9. Aforesaid mechanism allows distributor 9 to turn in th same direction that eccentric shaft displaces in relative to the other eccentric shaft for half the angle between said eccentric shafts 2 and 3.

EFFECT: ruling out simultaneous opening of suction and pressure lines at partial load of hydraulic machine.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено, в частности, для непрерывного преобразования энергии жидкого рабочего тела в механическую энергию и наоборот, так как может выполнять функции как насоса, так и двигателя.The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended, in particular, for the continuous conversion of the energy of a liquid working fluid into mechanical energy and vice versa, since it can perform the functions of both a pump and an engine.

Заявителю известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения как наиболее близкий ему по совокупности существующих признаков. Данный аналог представляет собой роторно-поршневую регулируемую гидромашину, содержащую корпус, два ротора, установленных на эксцентриковых валах, при этом один эксцентриковый вал установлен с возможностью смещения относительно другого эксцентрикового вала, позволяющего при изменении рабочего объема смещать один эксцентриковый вал относительно другого эксцентрикового вала, таким образом, регулируя производительность гидромашины (а.с. СССР № SU 947444, МПК F01С 1/063, 1982).The applicant knows the closest analogue (prototype) of the claimed invention as the closest to him in the totality of existing signs. This analogue is a rotary-piston adjustable hydraulic machine containing a housing, two rotors mounted on eccentric shafts, while one eccentric shaft is mounted with the possibility of displacement relative to the other eccentric shaft, which allows, when the working volume is changed, to displace one eccentric shaft relative to the other eccentric shaft, such thus, regulating the performance of the hydraulic machine (USSR AS No. SU 947444, IPC F01C 1/063, 1982).

Недостатком этой роторно-поршневой регулируемой гидромашины является соединение напрямую напорной и всасывающей гидролиний через рабочие камеры при частичной производительности гидромашины вследствие распределения рабочей жидкости торцевой поверхностью роторов, так как при уменьшении рабочего объема одной камеры открыта напорная гидролиния, в то же время в другой камере увеличивается рабочий объем и открыта всасывающая гидролиния и тем самым гидромашина не может выполнять своей функции.The disadvantage of this rotary-piston adjustable hydraulic machine is the connection of a direct pressure and suction hydraulic lines through the working chambers at a partial productivity of the hydraulic machine due to the distribution of the working fluid by the end surface of the rotors, since when the working volume of one chamber decreases, the pressure hydraulic line is opened, while at the same time the working line in the other chamber increases the volume and the open suction line and thus the hydraulic machine cannot perform its function.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является предотвращение одновременного открытия всасывающей и напорной гидролиний при частичной производительности гидромашины.The problem to which the invention is directed, is to prevent the simultaneous opening of the suction and pressure hydraulic lines with partial performance of the hydraulic machine.

Техническим результатом изобретения является предотвращение одновременного открытия всасывающей и напорной гидролиний при частичной производительности гидромашины путем исключения распределения рабочей жидкости торцевой поверхностью роторов.The technical result of the invention is to prevent the simultaneous opening of the suction and pressure hydraulic lines with partial performance of the hydraulic machine by eliminating the distribution of the working fluid by the end surface of the rotors.

Упомянутая задача достигается тем, что роторно-поршневая регулируемая гидромашина, содержащая корпус, два ротора, установленных на эксцентриковых валах, при этом один эксцентриковый вал установлен с возможностью смещения относительно другого эксцентрикового вала, при этом снабжена распределителем рабочей жидкости и механизмом, соединяющим эксцентриковые валы между собой и с распределителем и обеспечивающим разворот распределителя в ту же сторону, что и эксцентриковый вал относительно другого эксцентрикового вала на половину угла между двумя эксцентриковыми валами.The aforementioned task is achieved in that a rotary-piston adjustable hydraulic machine comprising a housing, two rotors mounted on eccentric shafts, while one eccentric shaft is mounted with the possibility of displacement relative to the other eccentric shaft, while equipped with a working fluid distributor and a mechanism connecting the eccentric shafts between by itself and with the distributor and providing the distributor to turn in the same direction as the eccentric shaft relative to the other eccentric shaft by half an angle m I am waiting two eccentric shafts.

Получение технического результата изобретения возможно только за счет применения распределителя рабочей жидкости и механизмом, соединяющим эксцентриковые валы между собой и с распределителем и обеспечивающим разворот распределителя в ту же сторону, что и эксцентриковый вал относительно другого эксцентрикового вала на половину угла между двумя эксцентриковыми валами, что позволяет исключить распределение рабочей жидкости торцевой поверхностью роторов.Obtaining the technical result of the invention is possible only through the use of a working fluid distributor and a mechanism connecting the eccentric shafts to each other and with the distributor and providing the distributor to turn in the same direction as the eccentric shaft relative to the other eccentric shaft by half the angle between the two eccentric shafts, which allows to exclude the distribution of the working fluid by the end surface of the rotors.

На фиг.1 представлена роторно-поршневая регулируемая гидромашина, продольный разрез; на фиг.2 представлен график изменения объема камер от угла поворота вала с работой распределителя рабочей жидкости при максимальной производительности гидромашины; на фиг.3 представлен график изменения объема камер от угла поворота вала с работой распределителя рабочей жидкости при частичной производительности гидромашины; на фиг.4 представлен график изменения объема камер от угла поворота вала с работой распределителя рабочей жидкости при нулевой производительности гидромашины.Figure 1 presents a rotary piston adjustable hydraulic machine, a longitudinal section; figure 2 presents a graph of the volume of the chambers from the angle of rotation of the shaft with the work of the distributor of the working fluid at maximum productivity of the hydraulic machine; figure 3 presents a graph of the change in the volume of the chambers from the angle of rotation of the shaft with the work of the distributor of the working fluid at a partial productivity of the hydraulic machine; figure 4 presents a graph of the change in the volume of the chambers from the angle of rotation of the shaft with the work of the distributor of the working fluid at zero productivity of the hydraulic machine.

Роторно-поршневая регулируемая гидромашина содержит корпус 1, ротор 4, установленный на эксцентриковом валу 2, и второй ротор 5, установленный на эксцентриковом валу 3, образующие со статором, торцевыми крышками 6 и 7, промежуточным уплотняющем диском 8 находящиеся между роторами рабочие камеры. В корпусе 1 также выполнены каналы, соединяющие соседние рабочие камеры между собой и с распределителем рабочей жидкости 9, встроенным в торцевую крышку 6. Эксцентриковые валы 2 и 3 соединены между собой и с распределителем рабочей жидкости 9 механизмом, позволяющим разворачивать эксцентриковые валы и распределитель рабочей жидкости относительно друг друга и состоящим из планетарной передачи 10 и углового гидроцилиндра 11.The rotary piston adjustable hydraulic machine comprises a housing 1, a rotor 4 mounted on an eccentric shaft 2, and a second rotor 5 mounted on an eccentric shaft 3, forming working chambers with a stator, end caps 6 and 7, and an intermediate sealing disc 8. The housing 1 also has channels connecting adjacent working chambers with each other and with a distributor of working fluid 9 built into the end cover 6. Eccentric shafts 2 and 3 are interconnected with a distributor of working fluid 9 by a mechanism that allows you to deploy eccentric shafts and a distributor of working fluid relative to each other and consisting of a planetary gear 10 and an angled hydraulic cylinder 11.

Гидромашина работает в качестве насоса следующим образом. При вращении эксцентрикового вала 5 одновременно с ним вращаются ротор 3 и через планетарную передачу 10 и угловой гидроцилиндр 11 распределитель рабочей жидкости 9 и эксцентриковый вал 4, вращающий ротор 2, осуществляя циклы всасывания и нагнетания. При максимальном рабочем объеме гидромашины положения эксцентриковых валов совпадают, и изменения рабочих объемов камер над каждым ротором от угла поворота эксцентрикового вала, показанные линиями 1,2 (фиг.2), совпадают, при этом суммарный изменяемый рабочий объем, показанный линией 3 (фиг.2), наибольший, и уменьшение объема камер совпадает с открытием выпускного окна распределителя 5 (фиг.2) и, наоборот, увеличение объема камер совпадает с открытием впускного окна распределителя 4 (фиг.2). При изменении рабочего объема гидроцилиндр 11 через планетарную передачу 10 разворачивает эксцентриковый вал 4 относительно эксцентрикового вала 5 и тем самым, смещая фазы работы роторов относительно друг друга, одновременно разворачивает распределитель рабочей жидкости 9 в ту же сторону, что и эксцентриковый вал относительно другого эксцентрикового вала на половину угла между двумя эксцентриковыми валами. При промежуточном регулировании рабочего объема гидромашины изменения объема камер над каждым ротором показаны линиями 1 и 2 (фиг.3), суммарный изменяемый рабочий объем - линией 3 (фиг.3). Разворот распределителя с помощью планетарного механизма обеспечивает открытие впускного окна распределителя 4 (фиг.3) при увеличении суммарного объема камер, а открытие выпускного окна распределителя 5 (фиг.3) происходит при уменьшении суммарного объема камер. При нулевом рабочем объеме гидромашины в камере одного ротора идет уменьшение объема, показанного линией 1 (фиг.4), в камере другого ротора идет увеличение объема, показанного линией 2 (фиг.4), изменение суммарного рабочего объема равно нулю, и при открытии впускного окна 4 (фиг.4) или выпускного окна 5 (фиг.4) распределителя перемещение рабочей жидкости из рабочих камер не происходит.The hydraulic machine operates as a pump as follows. When the eccentric shaft 5 is rotated, the rotor 3 rotates simultaneously with it and, through the planetary gear 10 and the angular hydraulic cylinder 11, the working fluid distributor 9 and the eccentric shaft 4, which rotates the rotor 2, performing suction and discharge cycles. At the maximum working volume of the hydraulic machine, the positions of the eccentric shafts coincide, and the changes in the working volumes of the chambers above each rotor from the angle of rotation of the eccentric shaft, shown by lines 1,2 (Fig. 2), coincide, with the total variable working volume shown by line 3 (Fig. 2), the largest, and a decrease in the volume of the chambers coincides with the opening of the outlet window of the distributor 5 (Fig.2) and, conversely, an increase in the volume of the chambers coincides with the opening of the inlet window of the distributor 4 (Fig.2). When the working volume is changed, the hydraulic cylinder 11 through the planetary gear 10 deploys the eccentric shaft 4 relative to the eccentric shaft 5 and thereby, shifting the phases of the rotors relative to each other, simultaneously deploys the distributor of the working fluid 9 in the same direction as the eccentric shaft relative to the other eccentric shaft half the angle between the two eccentric shafts. With the intermediate regulation of the working volume of the hydraulic machine, changes in the volume of the chambers above each rotor are shown by lines 1 and 2 (Fig. 3), the total variable working volume is shown by line 3 (Fig. 3). The spreading of the distributor using the planetary mechanism ensures the opening of the inlet window of the distributor 4 (Fig. 3) with an increase in the total volume of chambers, and the opening of the outlet window of the distributor 5 (Fig. 3) occurs with a decrease in the total volume of the chambers. At zero working volume of the hydraulic machine in the chamber of one rotor there is a decrease in the volume shown by line 1 (Fig. 4), in the chamber of the other rotor there is an increase in the volume shown by line 2 (Fig. 4), the change in the total working volume is zero, and when the inlet is opened window 4 (figure 4) or exhaust window 5 (figure 4) of the dispenser, the movement of the working fluid from the working chambers does not occur.

Claims

An adjustable rotary piston hydraulic machine comprising a housing, two rotors mounted on eccentric shafts, one eccentric shaft mounted with the possibility of displacement relative to the other eccentric shaft, characterized in that it is equipped with a distributor of working fluid and a mechanism connecting the eccentric shafts to each other and to the distributor and allowing the distributor to turn in the same direction as the eccentric shaft relative to the other eccentric shaft half the angle between the two eccentric shafts.