RU2052666C1

RU2052666C1 - Gear hydraulic machine

Info

Publication number: RU2052666C1
Authority: RU
Inventors: Генрих Казимирович Жулинский; Владимир Павлович Григорьев; Мухамед Али сын Наги Аскери; Виктор Александрович Разумков; Анатолий Иванович Савицкий
Original assignee: Кировоградский государственный завод "Гидросила"
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1996-01-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: gear of outer engagement with journals are arranged in mutually intersected cylindrical bores made in a housing. The journals are set in slide bearing. Compensators of heat clearances abut against faces of the gears. The compensators have through openings for the journals, slots made from the side of the inlet passageway, and grooves. Flexible collars and protecting members with projections entering the groove are mounted from non-operating side of the compensators. Each slot define a cross-piece between its end and respective through opening. The cross-section of the cross-piece is a right triangle. One of the acute angles of the right triangle points to the working side of the compensator. The protecting members are made up as spacers interposed between the slide bearings and compensators. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области объемных гидромашин, в частности к шестеренным гидромашинам. The invention relates to the field of volumetric hydraulic machines, in particular to gear hydraulic machines.

Изобретение может быть применено в гидравлических системах тракторов, экскаваторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других машин. The invention can be applied in hydraulic systems of tractors, excavators, agricultural, road-building and other machines.

Известна шестеренная гидромашина, в которой долговечность эластичных манжет повышена за счет снабжения защитных элементов выступами, входящими в пазы, выполненные в компенсаторах, имеющих прорези со стороны входного канала. Known gear hydraulic machine, in which the durability of the elastic cuffs is increased due to the supply of protective elements with protrusions included in grooves made in expansion joints having slots from the input channel.

Однако, вследствие того, что элементы гидромашины и компенсаторы торцовых зазоров подвержены динамическим нагрузкам, обусловленным цикличностью работы гидромашины и присущей ей неравномерностью подачи, а значит и пульсацией рабочей жидкости в гидросистеме и самой гидромашине, опорные поверхности компенсаторов и поверхности, с которыми сопрягаются компенсаторы торцовых зазоров, подвергаются интенсивному смятию. Такое смятие продолжается до исчезновения прорезей, т.е. до замыкания их противоположных стыков. However, due to the fact that the hydraulic machine elements and end-gap compensators are subject to dynamic loads, due to the cyclical operation of the hydraulic machine and its inherent irregularity of supply, and hence the pulsation of the working fluid in the hydraulic system and the hydraulic machine itself, the supporting surfaces of the compensators and the surfaces with which the end-gap compensators mate are subjected to intense crushing. Such collapse continues until the slots disappear, i.e. to the closure of their opposite joints.

Кроме того, компенсаторы под воздействием поджимающих усилий от давления рабочей жидкости в компенсационных камерах подвергаются большим деформациям из-за их недостаточной жесткости. Таким образом, смятие по направлению вход-выход и деформации компенсаторов в зоне низкого давления снижают коэффициент полезного действия гидромашины, ее надежность и долговечность. In addition, compensators under the influence of compressive forces from the pressure of the working fluid in the compensation chambers are subjected to large deformations due to their insufficient rigidity. Thus, collapse in the inlet-outlet direction and deformations of the expansion joints in the low pressure zone reduce the efficiency of the hydraulic machine, its reliability and durability.

В основу изобретения положена задача создания шестеренной гидромашины, которая бы имела средства, обеспечивающие необходимую жесткость компенсаторов и препятствующие чрезмерному смятию и износу сопрягаемых элементов. The basis of the invention is the task of creating a gear hydraulic machine, which would have means providing the necessary rigidity of the compensators and preventing excessive crushing and wear of the mating elements.

Эта задача решается тем, что в известной шестеренной гидромашине, содержащей корпус с входным и выходным каналами, во взаимнопересекающихся цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в подшипниках скольжения, примыкающие к торцам шестерен компенсаторы торцевых зазоров со сквозными отверстиями для цапф, прорезями, выполненными со стороны входного канала, и пазами, установленные со стороны нерабочей поверхности компенсаторов эластичные манжеты и защитные элементы с выступами, входящими в пазы компенсаторов, согласно изобретению каждая из прорезей в компенсаторах выполнена с образованием перемычки между ее концом и соответствующим сквозным отверстием. This problem is solved in that in the known gear hydraulic machine comprising a housing with inlet and outlet channels, in mutually intersecting cylindrical bores of which external gearing gears are mounted with trunnions installed in sliding bearings, end gap compensators adjacent to the gear ends are provided with end gap compensators with through holes for trunnions made on the inlet channel side and grooves, elastic cuffs and protective elements with protrusions installed on the non-working surface of the compensators, in fitting into the slots of the compensators, according to the invention, each of the slots in the compensators is made with the formation of a jumper between its end and the corresponding through hole.

В результате из-за наличия перемычек компенсаторы приобретают большую жесткость и одновременно защищают эластичные манжеты от разрушения посредством обжатия ими защитных элементов с устранением зазоров. Наличие перемычек снижает смятие защитных элементов по периметру их охвата компенсаторами и опорных поверхностей по направлению выход-вход гидромашины. Даже вследствие больших деформирующих усилий в зоне переменного давления обеспечивается необходимая жесткость компенсаторов, позволяющая снизить смятие и износ сопрягаемых элементов, что обеспечивает повышение коэффициента полезного действия, надежности и долговечности работы. As a result, due to the presence of jumpers, the compensators acquire greater rigidity and at the same time protect the elastic cuffs from destruction by compressing the protective elements with the elimination of gaps. The presence of jumpers reduces the crushing of the protective elements around the perimeter of their coverage by expansion joints and supporting surfaces in the direction of the outlet-inlet of the hydraulic machine. Even due to the large deforming forces in the zone of variable pressure, the necessary rigidity of the compensators is provided, which allows to reduce crushing and wear of the mating elements, which ensures an increase in the efficiency, reliability and durability of the work.

Кроме того, целесообразно выполнить поперечное сечение перемычки в виде прямоугольного треугольника, обращенного одним из острых углов в сторону рабочей поверхности компенсатора, что дает возможность рабочей жидкости с входного канала поступать из прорезей по образовавшимся их продолжениям к торцам шестерен и далее через кольцевые канавки в цапфах к трущимся поверхностям подшипников скольжения, способствуя их смазке, охлаждению и улучшению температурного режима работы. При этом такая форма поперечного сечения перемычки устраняет нежелательный прогиб компенсатора в области перемычки в сторону торцов шестерен, приводящий к увеличению удельных нагрузок в этом месте. In addition, it is advisable to make a cross-section of the jumper in the form of a rectangular triangle facing one of the acute angles towards the working surface of the compensator, which allows the working fluid from the inlet channel to come from the slots along their formed extensions to the ends of the gears and then through the annular grooves in the pins to friction surfaces of sliding bearings, contributing to their lubrication, cooling and improvement of temperature conditions. Moreover, this cross-sectional shape of the jumper eliminates the unwanted deflection of the compensator in the jumper region towards the ends of the gears, which leads to an increase in specific loads in this place.

На фиг.1 показан продольный разрез гидромашины по осям шестерен; на фиг. 2 поперечный разрез гидромашины А-А на фиг.1; на фиг.3 поперечный разрез гидромашины Б-Б на фиг.1; на фиг.4 в увеличенном масштабе изображен разрез паза (В-В на фиг.2). Figure 1 shows a longitudinal section of a hydraulic machine along the axes of the gears; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic machine AA in FIG. 1; figure 3 is a cross section of a hydraulic machine BB in figure 1; figure 4 on an enlarged scale shows a section of a groove (BB in figure 2).

Шестеренная гидромашина содержит шестерни внешнего зацепления 1 и 2, выполненные совместно с цапфами 3 и 4, которыми они установлены в подшипниках скольжения 5,6,7 и 8, выполненных в виде антифрикционных свернутых втулок, запрессованных в корпус 9 и крышку 10. Корпус 9 с крышкой 10 центрируются штифтами 11 и соединяются болтами 12. The gear hydraulic machine contains gears of external gearing 1 and 2, made together with trunnions 3 and 4, with which they are installed in sliding bearings 5,6,7 and 8, made in the form of antifriction rolled sleeves, pressed into the housing 9 and the cover 10. Housing 9 with cover 10 are centered by pins 11 and connected by bolts 12.

К торцам шестерен 1 и 2 примыкают компенсаторы 13,14 торцевых зазоров со сквозными отверстиями для цапф 3 и 4. С тыльных сторон компенсаторов образованы компенсационные камеры 15 и 16, сообщенные с выходным каналом 17 и уплотненные эластичными манжетами 18 с защитными элементами, выполненными в виде прокладок 19, которые своими выступами 20 входят в пазы 21 компенсаторов 13 и 14. Compensators 13.14 end gaps with through holes for trunnions 3 and 4 are adjacent to the ends of gears 1 and 2. Compensation chambers 15 and 16 are formed on the rear sides of the compensators, communicated with the output channel 17 and sealed with elastic cuffs 18 with protective elements made in the form gaskets 19, which with their protrusions 20 enter the grooves 21 of the compensators 13 and 14.

В компенсаторах13 и 14 со стороны входного канала 22 имеются прорези 23 и 24, каждая из которых выполнена с образованием перемычки 25. Перемычка 25 расположена между концом каждой из прорезей 23,24 и соответствующим отверстием под цапфы 3,4 шестерен 1 и 2, а ее поперечное сечение выполнено в виде прямоугольного треугольника, одним из острых углов обращенного в сторону рабочей поверхности каждого компенсатора 13 и 14. In the compensators 13 and 14 on the input channel 22 side there are slots 23 and 24, each of which is made with the formation of a jumper 25. The jumper 25 is located between the end of each of the slots 23.24 and the corresponding hole for the trunnions 3.4 gears 1 and 2, and the cross section is made in the form of a rectangular triangle, one of the acute angles facing the working surface of each compensator 13 and 14.

Шестеренная гидромашина в режиме гидронасоса работает следующим образом. Gear hydraulic machine in hydraulic pump mode operates as follows.

При вращении ведущей шестерни 1 от приводного двигателя вращается зацепленная с ней ведомая шестерня 2. Выходящие из зацепления зубья образуют разрежение и по входному каналу 22 рабочая жидкость поступает в межзубовые впадины, заполняет их и переносится к выходному каналу 17, где входящие в зацепление зубья вытесняют ее в гидравлическую систему. От нагрузки на рабочие органы машин в выходном канале 17 повышается давление рабочей жидкости, усилие от которого посредством компенсационных камер 15 и 16 передается компенсаторам 13 и 14, прижимая их к торцам шестерен 1 и 2, компенсируя тем самым торцовые зазоры, герметизируя рабочую камеру и устраняя утечки рабочей жидкости. When the pinion gear 1 rotates from the drive motor, the driven pinion gear 2 engaged with it rotates. The outgoing teeth form a rarefaction and the working fluid enters the interdental cavities through the inlet channel 22, fills them and is transferred to the outlet channel 17, where the engaging teeth displace it into the hydraulic system. From the load on the working bodies of the machines in the output channel 17, the working fluid pressure rises, the force from which is transmitted to the compensators 13 and 14 through the compensation chambers 15 and 16, pressing them to the ends of the gears 1 and 2, thereby compensating for the end gaps, sealing the working chamber and eliminating fluid leakage.

Вследствие наличия перемычки 25 между концом каждой из прорезей 23 и 24 и отверстием под цапфу 3 и 4 имеется возможность компенсатору деформироваться со стороны зоны высокого давления и плотно охватывать выступы защитных элементов 19, устраняя разрушение манжеты и повышая долговечность работы. Кроме того, рабочая жидкость с входного канала поступает из прорезей 23 и 24 по их продолжениям, находящимся рядом с перемычками 25, выполненными в результате такого продолжения прорезей 23 и 24 с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника, к торцам шестерен 1 и 2 и далее через кольцевые канавки в цапфах 3 и 4 к трущимся поверхностям подшипников скольжения 5,6,7 и 8, способствуя их смазке, охлаждению и улучшению температурного режима их работы. Due to the presence of a jumper 25 between the end of each of the slots 23 and 24 and the hole for the trunnion 3 and 4, it is possible for the expansion joint to deform from the side of the high pressure zone and tightly enclose the protrusions of the protective elements 19, eliminating the destruction of the cuff and increasing the durability of the work. In addition, the working fluid from the inlet channel comes from the slots 23 and 24 along their extensions located next to the jumpers 25, made as a result of such a continuation of the slots 23 and 24 with a cross section in the form of a rectangular triangle, to the ends of the gears 1 and 2 and then through annular grooves in pins 3 and 4 to the friction surfaces of sliding bearings 5,6,7 and 8, contributing to their lubrication, cooling and improvement of the temperature regime of their work.

Claims

1. A HYDRAULIC HYDRAULIC MACHINE, comprising a housing with inlet and outlet channels, in intersecting cylindrical bores of which external gears are mounted with trunnions installed in sliding bearings, end-face compensators adjacent to gear ends are provided with through-holes for trunnions, slots made from the input channel side and grooves, installed on the non-working surface of the compensators, elastic cuffs and protective elements with protrusions included in the grooves of the compensators, The fact that each of the slots in the compensators is made with the formation of a jumper between its end and the corresponding through hole.

2. The hydraulic machine according to claim 1, characterized in that the cross-section of the jumper is made in the form of a rectangular triangle, one of the acute angles facing the working surface of the compensator.

3. The hydraulic machine according to claim 1, characterized in that the protective elements are made in the form of gaskets located between the plain bearings and the end-face expansion joints.