SU531494A3

SU531494A3 - Volumetric hydraulic machine

Info

Publication number: SU531494A3
Application number: SU1821086A
Authority: SU
Inventors: Лепелетье Пьер
Original assignee: Сосьете Аноним Франсез Дю Феродо (Фирма)
Priority date: 1971-08-11
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1976-10-05
Also published as: DE2239635B2; DE2239635A1; US3865519A; DE7229857U; FR2148949A5; JPS4825907A; GB1396201A

Description

(54) ОБЪЕМНАЯ ГИДРОМАШИНА Б-Б на фиг. 1; m фиг. 3 - схема подключени ; гидромашины к нереверсивной гидросистеме с замкнутой циркул цией; на фиг. 4 - схема подключени гидромашины при ее использовании в качестве гидроприводного насоса с двум выходными потоками; на фиг. 5- схема подключени гидромашины к реверсивной гидросистеме с замкнутой циркул цией; на фиг. 6 - вариант конструктивного исполнени гидромашины дл ее использовани в реверсивной гидросистеме. Объемна гидромашина содержит неподвижньй корпус, которьш состоит из двух крышек 1 и 2 и кольца 3, установленного между крышками. В крышках 1 и 2 установлены втулки 4, в которых может вращатьс внутренний ротор 5, помешенный между крышками 1 и 2 и кольцом 3. Внутри кольца 3 установлен внешний ротор 6. Роторы 6 и 5 имеют оси вращени В и Г соответственно, причем ось вращени Г смещена относительно оси В. Роторы 5 и 6 снабжены наружными 7 и внутренними 8 зубь ми, причем ротор 6 имеет на один зуб больше. Зубь 7 и 8 ограничивают рабочие камеры 9, объем которых измен етс при вращении роторов 5 и 6. При вращении роторов 5 и 6 в направлении по часовой стрелке (стрелка Д на фиг. 2 и 3) камеры 9 увеличиваютс в объеме справа от плоскости X-X и уменьшаютс в объеме слева от этой плоскости. В крышке 2 вьшолнены отверсти , образующие всасьшающий 10 и нагнетательнъш 11 каналы. В крышке 2 между рабочими камерами 9 и каналами 10 и 11 установлено распределительное устройство, в котором вьшолнены окна 12 и 13, соедин юшие соответс венно каналы 10 и И с правой и левой (относительно плоскости X-X) зонами, в которых объем рабочих камер соответственно увеличиваетс и уменьшаетс . Окна 12 и 13 изолированы друг от друга перегородками 14 и 15, раздел ющими упом нутые зоны всасьтани и нагнетани (не показаны). При работе гидромашины жидкость поступает из всасьшаюшего канала 10 к распределительному окну 12, из которого попадает в рабочую камеру 9 и через окно 13 попадает в нагнетательньш канал 11. Распределительное устройство содержит в правой зоне окно 16, рабоча жидкость к которому может быть подведена посредством канала 17, выпол ненного в крышке 2. Окно 16 изолировано от окон 1 и 13 перегородками 15 и 18 (на чертежах не показаны) Гидросистема содержит источник питани 19, исполнительньш механизм 20, напорную 21 и сливную 22 гидро инии, гидробак 23 и гидролинии 24 и 25 до отвода )ггечек рабочей жидкости из источника питани 19 и исполнительного механизма 20. Гидромашина может быть применена в качестве устройства дл поддержани заданного уровн избыточного давлени в сливной гидро инии нереверсивной гидросистемы с замкнутой циркул цией рабочей жидкости. Гидромашина подключаетс к нереверсивной гидросистеме посредством гидролиний 26,27 и 28, причем лини 26 сообщает напорную магистраль 21 с каналом 10 и окном 12, гидролини 27 - сливную магистраль 22 с каналом 11 и окном 13, а лини 28 сообшает гидробак 23 с каналом 17 и окном 16. При работе; гидросистемы восполнение утечек рабочей жидкости из источника питани и исполнительного механизма, а также поддержание избыточного давлени рабочей жидкости в сливной магистрали 22, необходимого дл безкавитационной работы источника питани 19 и нормального функционировани исполнительного механизма 20 осуществл етс посредством описываемой гидромашины. Рабочие камеры 9, расположенные справа от плоскости Х-Х, на некотором участке хода подвергаютс рабочему давлению в магистрали 21, которое подводитс в эти камеры от магистрали 21 по гидролинии 26, каналу 10 и окну 12 распределительного устройства, на другой части хода рабочие камеры 9 подвергаютс давлению в гидробаке 23 (причем давление в этом баке может быть отличным от нул ). На этой части хода камеры 9 сообщаютс с гидробаком 23 посредством гидролинии 28, канала 17 и распределительного окна 16. Рабочие камеры 9, расположенные слева от плоскости Х-Х, подвергаютс лишь низкому давлению в сливной магистрали 22 через гидролинию 27, канал 11 и распределительное окно 13. Разность давлений в окнах 12 и 13 дает двигательный эффект, который приводит во вращение роторы 5 и 6 в направлении по стрелке Д. Рабочие камеры 9, таким образом, могут переносить рабочую жидкость, обеспечивающую движение роторов от окна 12 к окну 13, а также заимствованную из гидробака 23 рабочую жидкость от окна 16 к окну 13. Эта заимствованна рабоча жидкость обеспечивает избыточное давление в сливной гидролинии 22, причем скорость вращени роторов 5 и 6 вл етс функцией отношени количества рабочей жидкости, проход щей через гидро инии 26 и 27, то есть действительных потребностей уровн избыточного давлени в сливной гидролишш 22 гидросистемы. Таким образом, гидромашина обеспечивает автоматическую модул цию объемных подач и давлений с учетом следуюших уравнений: Q,, 026+028(1) (P26-P28)-026 (P27-P28)-Q27(2) где О2 6 и Р2 6 - объемна подача и давление в гидро .пинии 26; Ог 7И Ра 7 - объемна подача и давление в гидролинии 27, а О2 8 и Р2 8 - объемна подача и давление в гидролинии 28. Уравнение (1) выражает сохранение количественной оценки объемной подачи, а уравнение (2) сохранение энергии. Предлагаема гидромашина отличаетс от известных тем, что скорость ее вращени автоматически приспосабливаетс к нужному уровню избыточного давлени в сливной магистрали и, следовательно , не уменьшает выходной мощности источника питани в противоположность обычным насосам подпитки, имеющим посто нньш избыточный расход , сбрасьшаемый в гидробак через подпорный клапан, тем самым ,п.д. гидросистемы в целом.(54) VOLUME HYDRO MACHINE BB in FIG. one; m of fig. 3 - connection diagram; hydraulic machines for non-reversible hydraulic systems with closed circulation; in fig. 4 shows the connection pattern of the hydraulic machine when it is used as a hydraulic drive pump with two outflows; in fig. 5 shows the connection of the hydraulic machine to the reverse hydraulic system with closed circulation; in fig. 6 shows an embodiment of a hydraulic machine for use in a reversible hydraulic system. The volumetric hydraulic machine contains a stationary body, which consists of two covers 1 and 2 and a ring 3 installed between the covers. The covers 1 and 2 are fitted with sleeves 4, in which the inner rotor 5 can be rotated, which is interposed between the covers 1 and 2 and the ring 3. Inside the ring 3 there is an external rotor 6. The rotors 6 and 5 have axes of rotation C and D, respectively, and the axis of rotation G is offset relative to the axis B. The rotors 5 and 6 are provided with outer 7 and inner 8 teeth, with the rotor 6 having one more tooth. The teeth 7 and 8 are limited by the working chambers 9, the volume of which changes as the rotors 5 and 6 rotate. When the rotors 5 and 6 rotate in the clockwise direction (arrow D in Figures 2 and 3), the chambers 9 increase in volume to the right of the XX plane. and decrease in volume to the left of this plane. In the cover 2, the holes are formed, forming a suction 10 and an injection 11 channels. In the lid 2 between the working chambers 9 and the channels 10 and 11, a switchgear is installed, in which windows 12 and 13 are filled, connecting respectively channels 10 and I from the right and left (relative to the XX plane) zones in which the volume of the working chambers increases accordingly and decreases. Windows 12 and 13 are insulated from each other by partitions 14 and 15 separating said suction and discharge zones (not shown). During the operation of the hydraulic machine, the liquid flows from the intake channel 10 to the distribution window 12, from which it enters the working chamber 9 and through the window 13 enters the discharge channel 11. The distribution device contains a window 16 in the right zone, the working fluid to which can be supplied by channel 17 The window 16 is isolated from windows 1 and 13 by partitions 15 and 18 (not shown). The hydraulic system contains a power source 19, an actuator 20, a pressure head 21 and a drain 22 hydro lines, a hydraulic tank 23 and a hydroline and 24 and 25 before the removal of the working fluid from the power source 19 and the actuator 20. The hydraulic machine can be used as a device for maintaining a given level of overpressure in the drain hydro of the non-reversible hydraulic system with closed circulation of the working fluid. The hydraulic machine is connected to the non-reversible hydraulic system via hydrolines 26,27 and 28, with line 26 communicating the pressure line 21 with channel 10 and window 12, hydroline 27 - drain line 22 with channel 11 and window 13, and line 28 communicating the hydraulic tank 23 with channel 17 and window 16. When working; hydraulics, the replenishment of leakage of working fluid from the power source and the actuator, as well as maintaining the overpressure of the working fluid in the drain line 22 necessary for the non-cavitational operation of the power supply 19 and the normal functioning of the actuator 20, is performed by the described hydraulic machine. Working chambers 9, located to the right of the XX plane, at a certain part of the stroke are subjected to working pressure in line 21, which is supplied to these chambers from line 21 via hydraulic line 26, channel 10 and switchgear window 12, on the other part of the stroke, working chambers 9 subjected to pressure in hydraulic tank 23 (and the pressure in this tank may be different from zero). On this part of the stroke, the chambers 9 communicate with the hydraulic tank 23 via the hydroline 28, the channel 17 and the distribution window 16. The working chambers 9, located to the left of the X-X plane, are subjected to only low pressure in the drain line 22 through the hydraulic line 27, the channel 11 and the distribution window 13. The pressure difference in the windows 12 and 13 gives a motor effect, which causes the rotors 5 and 6 to rotate in the direction of arrow D. The working chambers 9 can thus transfer the working fluid that allows the rotors to move from the window 12 to the window 13, and also borrowed oiled from hydraulic tank 23, the working fluid from the window 16 to the window 13. This borrowed working fluid provides an overpressure in the drainage line 22, and the rotational speed of the rotors 5 and 6 is a function of the ratio of the amount of working fluid passing through the hydraulic lines 26 and 27, There are actual overpressure requirements in the drain hydraulics 22 of the hydraulic system. Thus, the hydraulic machine provides automatic modulation of volumetric feeds and pressures taking into account the following equations: Q ,, 026 + 028 (1) (P26-P28) -026 (P27-P28) -Q27 (2) where O2 6 and P2 6 - volumetric flow and pressure in hydro. Line 26; Og 7i Pa 7 - volumetric flow and pressure in hydroline 27, and O2 8 and P2 8 - volumetric flow and pressure in hydroline 28. Equation (1) expresses the quantification of the volumetric flow, and equation (2) preserves the energy. The proposed hydraulic machine differs from those known in that its rotational speed automatically adjusts to the desired level of overpressure in the drain line and, therefore, does not reduce the output power of the power source, as opposed to conventional feed pumps, which have a constant excess flow, discharged into the hydraulic tank through a retaining valve, hereby, p. hydraulic systems in general.

Предлагаема гидромащина может функционировать как гидроприводной насос, работающий от двух или нескольких потоков и при этом обеспечивающий два или несколько выходных потоков.The proposed hydraulic unit can function as a hydraulically driven pump, operating from two or more streams and at the same time providing two or several outlet streams.

Дл этого в распределительном устройстве гидромапщны вьшолн етс два окна 29 и 30, таким обраэом окна 12 и 16 вл ютс всасьшающими,а 29 и 30 - нагнетательными (фиг.4). Окно 12 гидролинией 31 сообщено с источником питани 32, а окно 16 гидролииией 33 сообщено с источником питани 34. Соответственно напорные окна 29 и 30 посредством гидролиний 35 и 36 сообщаютс с исполнительными механизмами 37 и 38. В этом случае гидромашина суммирует расходы рабочей жидкости от двух источников питани 32 и 34 и делит их на два потока, идущие к исполнительным механизмам 3 и 38.To do this, two windows 29 and 30 are made in the hydro-distribution switchgear, thus windows 12 and 16 are suction, and 29 and 30 are injection (Fig. 4). Window 12 by hydroline 31 communicates with power source 32, and window 16 by hydrolia 33 communicates with power source 34. Accordingly, pressure ports 29 and 30 through hydrolines 35 and 36 communicate with actuators 37 and 38. In this case, the hydraulic machine sums up the flow of working fluid from two power supplies 32 and 34 and divides them into two streams going to actuators 3 and 38.

При использовании гидромашины в качестве устройства дл поддержани избыточного давлени в сливной магистрали реверсивной гидросистемы с замкнутой циркул цией ее распределительное устройство содержит четвертое окно, то есть окно 13, расположенное слева от плоскости X-X, замен етс двум отдельными окнами 29 и 30 (фиг. 5). Окно 12 сообщено с магистралью 21 гидролинией 26, а окно 29 сообщено с магистралью 22 гидролинией 27. Окно 16 сообщаетс с окном 12 посредством обратного клапана 39, а окно 30 с окном 29 посредством обратного клапана 40. Распределительные окна 16 и 30,кроме этого,посредством обратных клапанов 41 и 42 и гидролинии 28 сообщаютс с гидробаком 23. В гидролинию 28 может быть включено устройство 43 дл фильтрации жидкости.When using a hydraulic machine as a device for maintaining an overpressure in the drain line of a reversible hydraulic system with closed circulation, its distribution device contains a fourth window, i.e. a window 13, located to the left of the XX plane, is replaced by two separate windows 29 and 30 (Fig. 5) . Window 12 communicates with highway 21 with hydroline 26, and window 29 communicates with highway 22 with hydroline 27. Window 16 communicates with window 12 via check valve 39, and window 30 with window 29 via check valve 40. Distribution windows 16 and 30, in addition, by means of check valves 41 and 42 and hydraulic lines 28 communicate with the hydraulic tank 23. Hydraulic filtering device 43 can be connected to the hydraulic line 28.

При таком подключении гидромашины к реверсивной гидросистеме она работает следуюпд1м образом .With this connection of the hydraulic machine to the reversible hydraulic system, it works in the following way.

В случае, когда магистраль 21 вл етс напорной , а магистраль 22 - сливной, рабоча жидкость циркулирует, и роторы 5 и 6 вращаютс в направлении , указанном сплошными стрелками (фиг. 5) причем клапаны 40 и 41 открьшаютс , а клапаны 39 и 42 закрьтаютс под действием перепада давлени между соответствующими окнами.In the case where line 21 is pressure and line 22 is drain, the working fluid circulates and rotors 5 and 6 rotate in the direction indicated by solid arrows (Fig. 5), valves 40 and 41 open and valves 39 and 42 close. under the action of pressure differential between the respective windows.

При реверсировании потока рабочей жидкости, то есть когда напорной становитс магистраль 22, а сливной-магистраль 21, рабоча жидкость циркулирует и вращение роторов 5 и 6 происходит в направлении показанном пунктирными стрелками (фиг.5), причем клапаны 39 и 42 открыты, а клапаны 40 и 41 - закрыты.When reversing the flow of the working fluid, i.e. when the main 22 and the discharge line 21 becomes pressurized, the working fluid circulates and the rotors 5 and 6 rotate in the direction shown by dashed arrows (figure 5), with valves 39 and 42 open and valves 40 and 41 are closed.

Эффект создани избыточного давлени в сливной магистрали в обоих случа х происходит аналогично описанному.The effect of creating an overpressure in the drain line in both cases is similar to that described.

Пример конструктивного исполнени гидромащины представлен на фиг. 6. Обратные клапаны 39,40 и 41, 42 встроены внутрь гидромашины. Кроме того, гидромащина может быть выполнена аксиально- или радиально-поришевой, лопастной и т.п.An example of the design of the hydraulic masking is shown in FIG. 6. Check valves 39, 40 and 41, 42 are built into the hydraulic machine. In addition, the hydromaschina can be performed axially or radial poric, blade, etc.

Claims

1. A volumetric gidromashina containing a switchgear with at least three working windows communicating with working chambers, the first and second of which are located in the zone of increasing their working volumes, and the third window is located in the zone of decreasing working volumes of these chambers, characterized in that , in order to ensure the operation of the hydraulic machine as a device for maintaining a given level of overpressure in the drain hydroline of the non-reversible hydraulic system with closed circulation of the working fluid, the first window switchgear communicated with the pressure line of the hydraulic system, the second - with the hydraulic tank of the hydraulic system, and the third window - with its discharge line.

2. A volumetric hydraulic machine as claimed in claim 1 with a distribution device comprising four working windows, the fourth of which is located in the zone of decreasing the volume of the working chambers, characterized in that, in order to enable the hydraulic machine to operate as a device for maintaining a given level of overpressure in the drain lines of the reversible hydraulic system with closed circulation of the working fluid, the second and the first, as well as the third and fourth windows of the switchgear, respectively, are interconnected by means of the check valves for circulating the working fluid from the second window to the first and from the third window to the fourth, the first and fourth windows communicating respectively with the closed loop hydraulic lines, and the second and third windows, through two other valves, are non-return valves communicating with the hydraulic tank .