SU945407A1 - Гидровращатель дл буровых станков - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к буровым станкам.

Известен вращатель бурильной машины , выполненный в виде планетарнороторного мотор-редуктора l.

Однако зубь  кругового профил  с линейным контактом имеют невысокую нагрузочную способность и поэтому могут передавать небольшую мощность. Исполнение зацеплени  с разницей только в один зуб определ ет малый эксцентриситет, а, следовательно, небольшой момент и малую мощность (при большей разнице зубьев двигатель неработоспособен). Кроме того, ограничение диаметральных габаритов изза динамической неуравновешенности (опасность перехода в режим вибратора ) также ограничивает мощность и диапазон передаточного числа.

Недостаточна  герметичность рабочих камер приводит к резкому снижению мощности при небольшом износе зацеплени . Так как муфта из эластичноупругого материала, то она может передавать небольшой момент.

В виду диаметральных ограничений двигател  дл  получени  большей мощности примен ют последовательное соединение двух двигателей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидродвигатель дл  буровых станков, включающий корпус с крышками, в котором размещены два последовательно расположенных планетарно-редукторных двигател , содержащие неподвижное зубчатое колесо с внутренними зубь ми, зубчатые сателлиты , св занные с шпинделем и золотники 2 J.

Claims (2)

1. Этому устройству присущи все упом нутые выше недостатки, т.е. линейный контакт зубьев с малой нагрузочной способностью; исполнение зацеплени  с разницей в один зуб и малым эксцент39 риситетом и малой мощностью; огранимение диаметральных габаритов из-за динамической неуравновешенности; недостаточна  герметичность рабочих камер и резкое снижение мощности при небольшом износе зацеплени . Некоторое повышение мощности устройства св зано с новыми недостатками . При последовательном соединении дв двигателей, когда сливна  камера одного соедин етс  с подвод щей камеро другого, требуетс  повышенный напор энерноносител , при этом повышение напора энергоносител , например, в 2 раза дает выходную мои4Ность меньше суммарной двух отдельных мощностей, так как резко возрастают гидравлические потери. Массы двух сателлитов, расположенные несбалансированно, усиливают эффект вибратора, что снижает эксплуатационную надежность устройства Цель изобретени  - повышение мощности вращател  . Поставленна  цель достигаетс  те что гидровращатель снабжен эксцентриковым валом, на котором установле -зубчатые сателлиты, св занные с шпинделем посредством подвижной муфты, при этом каждый из двигателей снабжен лопатками, установленными с возможностью радиального перемещени  в пазах, которые выполнены в крышках. На фиг. 1 представлен гидровращатель дл  подземных станков шароше ного бурени ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3 - узел I на фиг . 1. Гидровращатель имеет корпус 1 с неподвижным зубчатым колесом 2 с внутренними эвольвентными зубь ми, внутри которого установлены эксцент рично два зубчатых сателлита 3 и на общем эксцентрике 5 и на роликовых подшипниках 6, Массы сателлитов 3 и сбалансированы, т.е. динамически уравновешены. За одно целое с каждым сателлито 3 и k выполнены на их внешней повер ности золотники 7 и 8, представл ющ собой тангенциальные каналы с эллип ными радиальными отверсти ми 9, 10. Золотники 7 и 8 зеркально подобные между собой и закрыты снаружи одина ковыми бандажами 11. Сателлиты 3 и подвижно прилегаю друг к другу своими дисками с аксиа ными отверсти ми 12, в которые вход , пальцы 13 с втулками 1 i( подвижной муфты-шпиндел  15.Муфта-шпиндель 15 установлена на конуснь х роликоподшипниках 16 с втулкой 17 и закреплена гайкой 18 и боковой муфтой 19. Канал боковой муфты 19 сообщаетс  с отверсти ми 20 в муфте-шпинделе 15 и уплотн етс  резиновыми манжетами 21. К торцом сателлитов 3 и плотно прилегают лева  22 и права  23 корпусные крышки, в которых выполнены раздельные кольцеобразные полости В,С, Е, выход щие к сателлитам 3 и k через свои часто просверленные торцовые отверсти  24-26 (дл  энергоносител ). Крышки 22 и 23 снабжены внутренними выступами 27 и 28, в которых выполнены радиальные пазы 29 и установлены подвижные лопатки 30 с подвод щими канавками 31. Лопатки 30 образуют с ободами сателитов 3 и 4 внутренние рабочие камеры 32, которые св заны с ианалами золотников 7 и 8 через радиальА|1е отверсти  9,10. При этом толщина лопаток 30 выбираетс  достаточной дл  возможного перекрыти  эллиптичных ралиальных отверстий 9,10. Сателлиты 3 и 4 установлены с равными эксцентриситетами е. В дисках сателлитов 3 и k предусмотрены небольшие разгрузочные отверсти  33 дл  уравновешивани  давлени  энергоносител  с обоих стороь каждого диска . Давление энергоносител  во внутренних рабочих камерах в один из моментов показано стрелками р , а результирующие силы в каждом из сателлитов 3 1- показань соответственно векторами Р. Гидровращатель работает следующим образом. При подаче энергоносител  по стрелкам В и далее, через отверсти  2k, золотник 7 левого сателлита 3 через свои нижние совпадающие тангенциальные каналы и отверсти  9 разворачивает на 90 и направл ет силовой поток жидкости в рабочие камеры 32. Результирующа  сила Р от давлени  жидкости р в рабочих камерах начинает проворачивать сателлит 3 относительно зубьев неподвижного колеса 2 в нижнее положение. В это же врем  отработанна  жидкость через верхние тангенциальные каналы золотника 7 и отверсти  25 выходит на сброс по стрелкам 6. Одновременно с левым сателлитом 3 начинает проворачиватьс  в том же направлении относительно неподвижного зубчатого колеса 2 правый сател лит k. Но он из нижнего положени  перемещаетс  вверх. При этом его зол ник 8 действует аналогично.т.е, через отверсти  24 и совпадаш1ие с ними верхние тангенциальные каналы с отверсти ми 10 силовой поток жидкости разворачиваетс  на 90 и попадае соответствующие рабочие камеры 32. Результирующа  сила Р {показана пунк тирной стрелкой) начинает действоват на правый сателлит (. Отработанна  жидкость через нижние каналы золотника 8 и отверсти  25 идет на сброс по стрелке С. В целом, энергоноситель направл ет в соответствующие рабочие камеры 32 золотниками 7 и 8 так, чтобы оба сателлита 3 и t вращались в одну сто рону . Рабочие камеры 32 образованы движу щимис  в радиальных пазах 29 лопатками 30, плотно прижимаемыми к внутреннему ободу сателлита 3 () рабочи давлением жидкости, посто нно подведенной под эти лопатки 30 через | ольцеобразную полость Е, отверсти  26 и канавки 31. При этом суммарный объем рабочей жидкости под лопатками в работе остаетс  посто нным так как насколько выдвинутс  в рабо те одни лопатки 30, настолько же вдвинутс  противоположные лопатки 30 Поэтому под лопатки 30 подводитс  не большой объем жидкости , компенсирующей объемные утечки в их пазах. Дл  разгрузки дисков сателлитов 3 и 4 от осевых сил сжати  от действи  рабочего давлени  жидкости служат небольшие отверсти  33 в их рабочих камерах. Через эти отверсти  33 небольшой объем рабочей жидкости просачиваетс  под давлением между дисками сателлитов 3 и и, кроме разгрузки , смазывает их и улучшает их работу. При прохождении золотниковых отве тий 9 и 10 мимо лопаток 30 в разграничительных верхних и нижних зонах происходит автоматическое перекрытие потоков жидкости в них от напорной линии и сброса, чтобы не происходило прорыва рабочего потока в сброс. Это обеспечиваетс  самой конструкцией золотников 7,8, Кроме того, и сами лопатки полностью перекрывают 9 7 отверсти  9 и 10. Возможные объемные утечки в этих местах незначительны. При своем синхронном колебательновращательном движении сателлиты 3 и за один цикл поворачиваютс  на угол, соответствующий разнице чисел их зубьев и зубьев неподвижного колеса
2. 2. Свое угловое перемещение сателлиты 3 и через свои аксиальные отверсти  12 передают пальцам 13 с втулками и муфта-шпиндель 13 поворачиваетс  на тот же угол. Реверс осуществл етс  переключением рабочих и отработанных потоков жидкости, т.е . в полости против стрелок С подаетс  рабочее давление, а полости 8 сообщаютс  с сбросом. И тогда в левый сателлит 3 через отверсти  25, тангенциальные каналы и отверсти  9, в его противоположные рабочие камеры 32 начнет поступать рабоча  жидкость. Результируккца  сила Р изменит свое направление на противоположное и сателлит 3 начнет проворачиватьс  также в противоположную сторону. Одновременно в эту же сторону начнет проворачиватьс  и сателлит , в его рабочие полости 32 поступит рабоча  жидкость через отверсти  25. Отработанна  жидкость из сателлитов 3, через отверсти  2 уходит против стрелок В. Это изменение направлени  вращени  через аксиальные отверсти  12 передаетс  пальцам 13 муфты-шпиндел  15 и она начинает вращатьс  в противоположную сторону. ГидpoвpaщaтeJlь на своей муфте шпинделе 15 имеет резьбу дл  соединени  с буровым снар дом. Рабочий энергоноситель к буровому снар ду подаетс  через боковую муфту 19 по стрелке D и отверсти  20. При работе гидровращател  сателлиты 3 и самоустанавливаютс  своими кат щимис  бандажами 11 на своих дорожках , выполненных в корпусе 1 и тем самым предохран ют зубчатое зацепление от перегрузок. Результирующий момент сил (фиг.2) действующий на сателлиты гидровращател , равен удвоенному произведению любой результирующей силы на ее эксцентриситет, при этом эти величины, как было показано выше, больше известных , следовательно, и момент сил многократно больше известного. Формула изобретени  Гидровращатель дл  буровых станков, включающий корпус с крышками, в кото