Объемная гидромашина

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 531494 (б1) дополнительный к патенту (22) Заявлено 10.08.72 (21) 1821086/06 (51) М. Кл.1 F 04С 1/06

F 15 В 7/00 (23) Приоритет— (32) 11.08.71

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (31) 7129305 (33) Франция (43) Опубликовано 05.10.76. Бюллетень № 37 (53) УДК 621,66 (088.8) (45) Дата опубликования описания 25.03.77

Иностранец

Пьер Лепелетье (Франция) (72) Автор изобретения

Иностранная ф ирма

"Сосьете Аноним Франсез дю Феродо" (Франция) (71) Заявитель (54) ОБЪЕМНАЯ ГИДРОМАШИНА

Изобретение относится к объемным гидромашинам.

Известны гидромашины, содержащие распределительное устройство с рабочими окнами, расположенными соответственно в зонах увеличения и уменьшения рабочего объема рабочих камер.

Однако известные гидромашины этого типа не могут работать в качестве устройства для поддержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии нереверсивной или реверсив-. 10 ной гидросистем с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости.

Целью изобретения является устранение этого недостатка.

Эта цель достигается тем, что для обеспечения 15 возможности работы гидромашины, содержащей распределительное устройство по крайней мере с тремя рабочими окнами, сообщаемыми с рабочими камерами, первое и второе из которых расположены в зоне увеличения их рабочих объемов, а третье 20 окно расположено в зоне уменьшения рабочих объемов этих камер и служащей в качестве устройства для подцержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии нереверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией рабочей жид- 25 кости, первое окно распределительного устройства сообщено с напорной гидролинией гидросистемы, второе — с п дробаком п дросистемы, а третье — с ее сливной гидролинией.

Для обеспечения жс возможности работы объемной гидромашины с распределительным устройством, содержащим четыре рабочих окна, первое и второе из которых расположены в зоне увеличения объемов рабочих камер, а третье и четвертое окна расположены в зоне уменьшения объемов рабочих камер и служат для поддержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии реверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости, второе и первое, а также третье и четвертое окна распределительного устройства соответственно сообшены между собой посредством двух обратных клапанов для циркуляции рабочей жидкости от второго окна к первому и от третьего окна к четвертому, причем первое и четвертое окна сообщены соответственно с гидролиниями замкнутого контура, а второе и третье окна посредством двух других обратных клапанов сообщены с гидробаком.

На фиг. 1 изображена предлагаемая гидромашина в разрезе по А — А на фиг. 2; на фиг. 2 — разрез по

531494

Б — Б на фиг. 1; на фиг. 3 — схема подключения, гидромашины к нереверсивной гидросистеме с замкнутой циркуляцией; на фиг. 4 — схема подключения гидромашины при ее использовании в качестве гидроприводного насоса с двумя выходными потоками; на фиг. 5 — схема подключения гидромашины к реверсивной гидросистеме с замкнутой циркуляцией; на фиг. 6 — вариант конструктивного исполнения гидромашины для ее использования в реверсивной гидросистеме.

Объемная гидромашина содержит неподвижный корпус, который состоит из двух крышек 1 и 2 и кольца 3, установленного между крышками. В крышках 1 и 2 установлены втулки 4, в которых может вращаться внутренний ротор 5, помещенный между крышками 1 и 2 и кольцом 3. Внутри кольца

3 установлен внешний ротор 6. Роторы 6 и 5 имеют оси вращения В и Г соответственно, причем ось вращения Г смещена относительно оси "В".

Роторы 5 и 6 снабжены наружными 7 и внутренними 8 зубьями, причем ротор 6 имеет на один зуб больше. Зубья 7 и 8 ограничивают рабочие камеры 9, объем которых изменяется при вращении роторов 5и 6.

При вращении роторов 5 и 6 в направлении по часовой стрелке (стрелка Д на фиг. 2 и 3) камеры 9

25 увеличиваются в объеме справа от плоскости Х вЂ” Х и уменьшаются в объеме слева от этой плоскости. В крышке 2 выполнены отверстия, образующие всасывающий 10 и нагнетательный 11 каналы. В крышке 2 между рабочими камерами 9 и каналами 10 и 11

30 установлено распределительное устройство, в котором выполнены окна 12 и 13, соединяющие соответственно каналы 10 и 11 с правой и левой (относительно плоскости Х вЂ” Х) зонами, в которых объем рабочих

35 камер соответственно увеличивается и уменьшается.

Окна 12 и 13 изолированы друг от друта перегородками 14 и 15, разделяющими упомянутые зоны всасывания и нагнетания (не показаны) .

При работе гидромашины жидкость поступает из всасывающего канала 10 к распределительному окну 12, из которого попадает в рабочую камеру 9 и через окно 13 попадает в нагнетательный канал

11.

Ивспределительное устройство содержит в пра- 4> вой зоне окно 16, рабочая жидкость к которому может быть подведена посредством канала 17, выполненного в крышке 2. Окно 16 изолировано от окон 12 и 13 перегородками 15 и 18 (на чертежах не показаны)

Гидросистема содержит источник питания 19, @> исполнительный механизм 20, напорную 21 и сливную 22 гидролинии, гидробак 23 и гидролинии 24 и

25 для отвода утечек рабочей жидкости из источника питания 19 и исполнительного механизма 20.

Гидромашина может быть применена в качестве устройства для поддержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии нереверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости.

Гидромашина подключается к нереверсивной SO гидросистеме посредством гидролиний 26,27 и 28, причем линия 26 сообщает напорную магистраль 21 с каналом 10 и окном 12, гидролиния 27 — сливную магистраль 22 с каналом 11 и окном 13, а линия 28 сообщает гидробак 23 с каналом 17 и окном 16.

При работе. гидросистемы восполнение утечек рабочей жидкости из источника питания и исполнительного механизма, а также поддержание избыточного давления рабочей жидкости в сливной магистрали 22, необходимого для безкавитационной работы источника питания 19 и нормального функционирования исполнительного механизма 20 осуществляется посредством описываемой гидромашины.

Рабочие камеры 9, расположенные справа от плоскости Х вЂ” Х, на некотором участке хода подвергаются рабочему давлению в магистрали 21, которое подводится в эти камеры от магистрали 21 по гидролинии 26, каналу 10 и окну 12 распределительного устройства, на другой части хода рабочие камеры 9 подвергаются давлению в гидробаке 23 (причем давление в этом баке может быть отличным от нуля) . На этой части хода камеры 9 сообщаются с гидробаком 23 посредством гидролинии

28, канала 17 и распределительного окна 16.

Рабочие камеры 9, расположенные слева от плоскости Х вЂ” Х, подвергаются 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 заимствованная рабочая жидкость обеспечивает избыточное давление в сливной гидролинии 22, причем скорость вращения роторов 5 и 6 является функцией отношения количества рабочей жидкости, проходящей через гидролинии 26 и 27, то есть действительных потребностей уровня избыточного давления в сливной гидролинии 22 гидросистемы.

Таким образом, гидромашина обеспечивает автоматическую модуляцию объемных подач и давлений с учетом следующих уравнений:

О, „— Огб + О28 (1) (Р2 8 1 2 8) Q2 6 (Р2 7 Р2 8) О2 7 (2) где Q2 6 и P2 < — объемная подача и давление в гидролинии 26;

02 7è Рг 7 — объемная подача и давление в гидролинии 27, а

Q28 и Р28 — объемная подача и давление в гидролинии 28.

Уравнение (1) выражает сохранение количественной оценки объемной подачи, а уравнение (2) сохранение энергии.

Предлагаемая гидромашина отличается от известных тем, что скорость ее вращения автоматически приспосабливается к нужному уровню избы531494 точного давления в сливной магистрали и, следовательно, не уменьшает выходной мощности источника питания в противоположность обычным насосам подпитки, имеющим постоянный избыточный расход, сбрасываемый в гидробак через подпорный клапан, тем самым уменьшаяк,п.д. гидросистемы в целом.

Предлагаемая гидромашина может функционировать как гидроприводной насос, работающий от двух или нескольких потоков и при этом обеспечивающий два или несколько выходных потоков.

Для этого в распределительном устройстве гидромашины выполняется два окна 29 и 30, таким образом окна 12 и 16 являются всасывающими,а 29 и 30 — нагнетательными (фиг.4) . Окно 12 гидролинией 31 сообщено с источником питания 32, а окно

16 гидролинией ЗЗ сообщено с источником питания

34. Соответственно напорные окна 29 и 30 посредством гидролиний 35 и 36 сообщаются с исполнительными механизмами 37 и 38. В этом случае гидромашина суммирует расходы рабочей жидкости от двух источников питания 32 и 34 и делит их на два потока, идущие к исполнительным механизмам 37 и 38.

При использовании гидромашины в качестве устройства для поддержания избыточного давления в сливной магистрали реверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией ее распределительное устройство содержит четвертое окно, то есть окно 13, расположенное слева от плоскости Х вЂ” Х, заменяется двумя 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 сообщается 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 сообщаются с гидробаком 23. В гидролинию 28 может быть включено устройство 43 для фильтрации жидкости.

При таком подключении гидромашины к реверсивной гидросистеме она работает следующим образом.

В случае, когда магистраль 21 является напорной, а магистраль 22 — сливной, рабочая жидкость циркулирует, и роторы 5 и 6 вращаются в направлении, указанном сплошными стрелками (фиг 5), причем клапаны 40 и 41 открываются, а клапаны 39 и 42 закрываются под действием перепада давления между соответствующими окнами.

При реверсировании потока рабочей жидкости, . то есть когда напорной становится магистраль 22, а сливной — магистраль 21, рабочая жидкость цирку— лирует 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 — закрьпы.

Эффект создания избыточного давления в сливной магистрали в обоих случаях происходит аналогично описанному.

Пример конструктивного исполнения гидромашины представлен на фиг. 6. Обратные клапаны

1О

39,40 и 41, 42 встроены внутрь гидромашины.

Кроме того, гидромашина может быть выполнена аксиально — или радиально — поршневой, лопастной и т.п.

l5

Формула изобретения

1. Объемная гидромашина, содержащая распределительное устройство по крайней мере с тремя

20 рабочими окнами, сообщаемыми с рабочими камерами, первое и второе из которых расположены в зоне увеличения их рабочих объемов, а третье окно расположено в зоне уменьшения рабочих объемов этих камер, от лича ю ща я с я тем, что, с целью

25 обеспечения возможности работы гидромашины в качестве устройства для поддержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии нереверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости, первое окно распределительного устройства сообщено с напорной гидро30 линией гидросистемы, второе — с гидробаком гидросистемы, а третье окно — с ее сливной гидролинией.

З5 2. Объемная гидромашина по и. 1 с распределительным устройством, содержащим четыре рабочих окна, четвертое из которых расположено в зоне уменьшения объемов рабочих камер, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможнос40 ти работы гидромашины в качестве устройства для поддержания заданного уровня избыточного давления в сливной гидролинии реверсивной гидросистемы с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости, второе и первое, а также третье и четвертое окна

45 распрецелительного устройства соответственно сообщены между собой посредством двух обратных клапанов для циркуляции рабочей жидкости от второго окна к первому и от третьего окна к четвертому, причем первое и четвертое окна сооб5О щены соответственно с гидролиниями замкнутого контура, а второе и третье окна, посредством двух друтих обратных клапанов, сообщены с гидробаком.