RU2513057C2

RU2513057C2 - Rotary hydraulic machine

Info

Publication number: RU2513057C2
Application number: RU2012129487/06A
Authority: RU
Inventors: Глеб Юрьевич Волков
Original assignee: Глеб Юрьевич Волков
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-04-20
Also published as: RU2012129487A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to positive-displacement hydraulic machines with rotary working tools and can be applied in pumps and engines. Proposed machine comprises housing 1, stationary round ring gear 2 with inner gearing, round sun gear 3 with outer gearing, two floating pinions 4 engaged with said ring and sun gears, eccentric offset from ring gear 2 axis by distance equal to eccentric eccentricity, fixed end covers 5 and system of channels 7 and 8 for fluid feed and discharge, respectively. Ring and sun gears 2 and 3 have identical number of teeth. Sun gear 3 is rigidly engaged with rotary eccentric.

EFFECT: simplified design, higher wear resistance, efficiency and power output.

5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами. Оно может использоваться в насосах и двигателях.The invention relates to volumetric displacement hydraulic machines with rotating working bodies. It can be used in pumps and motors.

В настоящее время для нагнетания и напорного перемещения вязких жидкостей, обладающих смазывающими свойствами, широко применяют шестеренные насосы с внутренним или внешним зацеплением круглых зубчатых колес, имеющих неподвижные оси (Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974. - 606 с. - стр.311). Эти насосы просты по конструкции, однако их недостатком является относительно малый полезный объем, который ограничен пространством между впадинами зубьев и корпусом. Подобные шестеренные насосы эффективны только при достаточно больших скоростях вращения ротора и только для жидкостей.Currently, for pumping and pressure transfer of viscous fluids with lubricating properties, gear pumps with internal or external gearing of circular gears with fixed axes are widely used (TM Bashta. Volumetric pumps and hydraulic hydraulic motors. - M.: Mechanical engineering, 1974.- 606 p. - p. 311). These pumps are simple in design, but their disadvantage is the relatively small usable volume, which is limited by the space between the tooth cavities and the housing. Such gear pumps are effective only at sufficiently high rotor speeds and only for liquids.

Известны планетарные шестеренные гидромашины с плавающими сателлитами (RU 2116513, МПК F04C 2/08 опубл. 1998, а также RU 2137943, SU 484710, SU 1403993, WO 0166948, US 6230823, DE 3542913 и др.). Такая гидромашина содержит некруглые солнечные колеса для внутреннего и внешнего зацепления, расположенные соосно, сопряженные с ними плавающие сателлиты и торцовые крышки с каналами подвода и отвода рабочей среды. В подобных гидромашинах рабочий объем определяется пространством между сателлитами, который больше объема, заключенного между зубьями. Недостатком таких гидромашин является сложность изготовления некруглых зубчатых колес.Known planetary gear hydraulic machines with floating satellites (RU 2116513, IPC F04C 2/08 publ. 1998, as well as RU 2137943, SU 484710, SU 1403993, WO 0166948, US 6230823, DE 3542913, etc.). Such a hydraulic machine contains non-circular solar wheels for internal and external engagement, located coaxially, floating satellites mating with them and end caps with channels for supplying and discharging the working medium. In such hydraulic machines, the working volume is determined by the space between the satellites, which is larger than the volume enclosed between the teeth. The disadvantage of such hydraulic machines is the difficulty of manufacturing non-circular gears.

Известны планетарные гидромашины с плавающими сателлитами, одно из солнечных колес которых выполнено круглым. Так, например, гидромашина (SU 861734, МПК F04C 2/08, опубл. 1981, а также DE 288340, DE 19621051) имеет круглое солнечное колесо с наружными зубьями и некруглое солнечное колесо с внутренними зубьями. В гидромашине (WO 02052125, МПК F01C 1/10, опубл. 1981, а также WO 0166948) солнечное колесо с внутренними зубьями выполнено круглым, а солнечное колесо с наружными зубьями - некруглым. Общим недостатком таких гидромашин является наличие некруглых колес, вызывающее технологические сложности.Known planetary hydraulic machines with floating satellites, one of the sun wheels of which is made round. For example, a hydraulic machine (SU 861734, IPC F04C 2/08, publ. 1981, and also DE 288340, DE 19621051) has a circular sun wheel with external teeth and a non-circular sun wheel with internal teeth. In a hydraulic machine (WO 02052125, IPC F01C 1/10, publ. 1981, and also WO 0166948), the sun wheel with internal teeth is round and the sun wheel with external teeth is non-circular. A common drawback of such hydraulic machines is the presence of non-circular wheels, causing technological difficulties.

Известна роторная гидромашина (GB 1158638, МПК F1C 1/12, опубл. 1969 - фиг.1-3), содержащая неподвижное круглое эпициклическое колесо с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо с наружными зубьями, шарнирно закрепленное на вращающемся эксцентрике, ось вращения которого смещена относительно оси эпициклического колеса на расстояние, равное эксцентриситету эксцентрика, два плавающих сателлита, взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами, торцовые крышки и каналы подвода и отвода рабочей среды, выполненные в торцовой крышке и эпициклическом колесе. В проекции на торцовую плоскость центры сателлитов в исходном положении механизма расположены на одной прямой с совпадающими в этом положении центрами эпициклического и солнечного колес. Достоинство данной гидромашины - большой полезный объем рабочих полостей и высокая технологичность ее основных деталей.Known rotary hydraulic machine (GB 1158638, IPC F1C 1/12, publ. 1969 - Fig.1-3) containing a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, pivotally mounted on a rotating cam, the axis of rotation of which is offset relative to the axis of the epicyclic wheel by a distance equal to the eccentricity of the eccentric, two floating satellites interacting with the epicyclic and sun wheels, end caps and channels for supplying and discharging the working medium, made in the end cap and epicyclic wheel. In the projection onto the end plane, the satellite centers in the initial position of the mechanism are located on one straight line with the centers of the epicyclic and sun wheels coinciding in this position. The advantage of this hydraulic machine is its large useful volume of working cavities and the high adaptability of its main parts.

Главный недостаток этой гидромашины заключается в том, что в определенных положениях солнечного колеса, сателлиты не могут «самостоятельно» выйти из «мертвого» положения. Для устранения указанного недостатка требуется дополнительная внешняя синхронизирующая система, обеспечивающая непрерывное движение солнечного колеса независимо от плавающих сателлитов. Параметрическое соотношение, которое обеспечивает синхронизирующая система, состоит в том, что на один оборот эксцентрика приходится половина оборота осей сателлитов в переносном движении относительно неподвижного эпициклического колеса. Наличие синхронизирующей системы значительно усложняет конструкцию в целом.The main disadvantage of this hydraulic machine is that in certain positions of the sun wheel, satellites cannot "independently" get out of the "dead" position. To eliminate this drawback, an additional external synchronizing system is required, which ensures the continuous movement of the solar wheel, regardless of floating satellites. The parametric relationship that the synchronization system provides is that one revolution of the eccentric axis accounts for half the revolution of the satellite axes in a figurative movement relative to the stationary epicyclic wheel. The presence of a synchronization system significantly complicates the design as a whole.

Известна роторная гидромашина (SU 699229, МПК F04C 1/06, опубл. 1979), содержащая статор в виде венца с внутренними зубьями, связанный через сателлиты с наружными зубьями ротора, установленного на вращающемся эксцентрике. Ротор изготовлен полым и на его внутренней поверхности выполнены зубья. Устройство дополнительно содержит синхронизирующую систему, включающую шестерню с внешними зубьями, жестко связанную со статором, и паразитную шестерню, шарнирно закрепленную на эксцентрике, взаимодействующую с неподвижной шестерней и внутренними зубьями ротора. Достоинство данной конструкции, по сравнению с предыдущей, состоит в том, что сателлиты беспрепятственно проходят «мертвые» положения.Known rotary hydraulic machine (SU 699229, IPC F04C 1/06, publ. 1979), containing a stator in the form of a crown with internal teeth, connected through satellites to the external teeth of the rotor mounted on a rotating eccentric. The rotor is made hollow and teeth are made on its inner surface. The device further comprises a synchronization system comprising a gear with external teeth rigidly connected to the stator, and a parasitic gear pivotally mounted on an eccentric, interacting with the stationary gear and the internal teeth of the rotor. The advantage of this design, in comparison with the previous one, is that the satellites freely pass through the “dead” positions.

Недостатками этой гидромашины являются: технологическая сложность эксцентрика, большие потери на трение и неблагоприятные условия передачи движения, обусловленные наличием вращательных кинематических пар скольжения: между ротором и эксцентриком, осью эксцентрика и паразитной шестерней.The disadvantages of this hydraulic machine are: the technological complexity of the eccentric, large friction losses and adverse conditions for the transmission of motion due to the presence of rotational kinematic slip pairs: between the rotor and the eccentric, the eccentric axis and the parasite gear.

Другая роторная гидромашина (RU 2445512, МПК F04C 2/08, опубл. 2012) отличается от предыдущей конструкцией дополнительного синхронизирующего устройства. Это устройство обеспечивает более надежную работу гидромашины, но не менее сложно.Another rotary hydraulic machine (RU 2445512, IPC F04C 2/08, publ. 2012) differs from the previous design of an additional synchronizing device. This device provides more reliable operation of the hydraulic machine, but no less difficult.

В гидромашине (US 4229152, МПК F01C 1/08, опубл. 1980) синхронизирующее устройство содержит пару зубчатых колес, расположенных по осям эксцентрика, образующих внешнее зацепление, одно из которых неподвижно закреплено относительно корпуса, а другое относительно солнечной шестерни. Недостатками этой гидромашины, помимо конструктивной сложности, обусловленной наличием деталей синхронизирующего устройства, являются консольное расположение солнечного колеса на оси эксцентрика, необходимость герметичного сопряжения эксцентрика с корпусом по цилиндру большого диаметра и большая осевая сила давления на эксцентрик.In a hydraulic machine (US 4229152, IPC F01C 1/08, publ. 1980), the synchronizing device comprises a pair of gears located along the axes of the eccentric, forming external gearing, one of which is fixedly mounted relative to the housing, and the other relative to the sun gear. The disadvantages of this hydraulic machine, in addition to the structural complexity due to the presence of parts of the synchronizing device, are the cantilever arrangement of the solar wheel on the axis of the eccentric, the need for tight coupling of the eccentric with the housing along a large diameter cylinder, and a large axial pressure force on the eccentric.

Наиболее близкой по технической сущности предлагаемой конструции является гидромашина (GB 1158638, МПК F1C 1/12, опубл. 1969, фиг.5), содержащая корпус, неподвижное круглое эпициклическое колесо с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо с наружными зубьями, шарнирно закрепленное на вращающемся эксцентрике, ось вращения которого смещена относительно оси эпициклического колеса на расстояние, равное эксцентриситету эксцентрика, два плавающих сателлита, взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами, торцовые крышки и систему каналов подвода и отвода рабочей среды. В качестве синхронизирующей системы данная конструкция содержит вторую секцию гидромашины, подобную первой. Солнечные колеса обеих секций жестко связаны между собой и свободно насажены на ось общего эксцентрика. Для обеспечения собираемости конструкция содержит плавающую эксцентричную втулку, разделяющую секции гидромашины.The closest in technical essence of the proposed design is a hydraulic machine (GB 1158638, IPC F1C 1/12, publ. 1969, Fig. 5), comprising a housing, a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, pivotally mounted on a rotating eccentric, whose rotation axis is offset relative to the axis of the epicyclic wheel by a distance equal to the eccentricity of the eccentric, two floating satellites interacting with the epicyclic and solar wheels, end caps and channel system supply and removal of the working environment. As a synchronization system, this design contains a second section of the hydraulic machine, similar to the first. The solar wheels of both sections are rigidly interconnected and freely mounted on the axis of a common eccentric. To ensure collectability, the design contains a floating eccentric sleeve separating the sections of the hydraulic machine.

Недостатками такого устройства являются его конструктивная и технологическая сложность. Для обеспечения качественного уплотнения по торцам необходимо обеспечить точное сопряжение подвижных звеньев с корпусом по трем поверхностям (двум торцовым и одной цилиндрической) с каждой стороны устройства. Надежность конструкции снижает наличие плавающей эксцентричной втулки - она работает в условиях неблагоприятных углов давления.The disadvantages of such a device are its constructive and technological complexity. To ensure high-quality sealing at the ends, it is necessary to ensure exact coupling of the moving links with the housing along three surfaces (two end and one cylindrical) on each side of the device. The reliability of the design reduces the presence of a floating eccentric sleeve - it works in conditions of adverse pressure angles.

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в упрощении конструкции роторной гидромашины и повышении ее надежности.The technical task of the invention is to simplify the design of a rotary hydraulic machine and increase its reliability.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание конструкции роторной гидромашины более простой, чем известные, не содержащей ненадежных и нетехнологичных элементов, обеспечивающей при этом гарантированное преодоление сателлитами «мертвых» точек и качественное уплотнение рабочих полостей.The technical result of the claimed invention is to create a design of a rotary hydraulic machine simpler than the known ones, which does not contain unreliable and low-tech elements, while ensuring guaranteed overcoming by satellites of the “dead spots” and high-quality sealing of working cavities.

Предлагаемая роторная гидромашина содержит корпус, неподвижное круглое эпициклическое колесо с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо с наружными зубьями, два плавающих сателлита, взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами, эксцентрик, ось вращения которого смещена относительно оси эпициклического колеса на расстояние, равное эксцентриситету эксцентрика, неподвижные торцовые крышки и систему каналов подвода и отвода рабочей среды. Отличия состоят в том, что эпициклическое и солнечное колеса имеют одинаковое число зубьев, а солнечное колесо жестко связано с вращающимся эксцентриком.The proposed rotary hydraulic machine contains a housing, a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, two floating satellites interacting with the epicyclic and solar wheels, an eccentric whose rotation axis is offset from the axis of the epicyclic wheel by a distance equal to the eccentricity of the eccentric, stationary end caps and a system of channels for supplying and discharging a working medium. The differences are that the epicyclic and sun wheels have the same number of teeth, and the sun wheel is rigidly connected to a rotating eccentric.

Технический результат достигается за счет того, что при одинаковом числе зубьев эпициклического и солнечного колес угловая скорость солнечного колеса равна половине угловой скорости переносного движения сателлитов и, таким образом, совпадает с необходимой угловой скоростью эксцентрика. Это позволяет соединить солнечное колесо с эксцентриком жестко или изготовить их в виде единой детали. В результате необходимость в специальной синхронизирующей системе отпадает. Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает правильное прохождение сателлитами мертвых точек. Вместе с тем она проще, технологичнее и надежнее прототипа и аналогов.The technical result is achieved due to the fact that with the same number of teeth of the epicyclic and solar wheels, the angular velocity of the sun wheel is equal to half the angular velocity of the portable motion of the satellites and, thus, coincides with the required angular velocity of the eccentric. This allows you to connect the sun wheel to the eccentric rigidly or to manufacture them as a single part. As a result, there is no need for a special synchronization system. Thus, the proposed design ensures the correct passage of dead spots by satellites. However, it is simpler, more technologically advanced and more reliable than the prototype and analogues.

Наиболее простым, с технологической точки зрения, вариантом реализации предлагаемого технического решения, не требующим специальных исследований, является использование эвольвентных зубчатых звеньев. При этом оптимальные параметрические соотношения лежат в следующем диапазоне: угол профиля 15°…30°, число зубьев эпициклического и солнечного колес 60…100, сателлитов - 7…10; коэффициент смещения исходного контура эпициклического колеса +6…+12, солнечного колеса -2…0, сателлитов 0…+0,6.The simplest, from a technological point of view, implementation of the proposed technical solution that does not require special studies is the use of involute gear links. In this case, the optimal parametric relationships lie in the following range: profile angle 15 ° ... 30 °, the number of teeth of the epicyclic and sun wheels 60 ... 100, satellites - 7 ... 10; the displacement coefficient of the initial contour of the epicyclic wheel + 6 ... + 12, the solar wheel -2 ... 0, satellites 0 ... + 0.6.

Для повышения герметичности и снижения чувствительности гидромашины к погрешностям изготовления зубчатых колес, плавающие сателлиты выполнены сборными, состоящими из нескольких шестерен, одновременно взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами.To increase the tightness and reduce the sensitivity of the hydraulic machine to errors in the manufacture of gears, floating satellites are made prefabricated, consisting of several gears, simultaneously interacting with the epicyclic and solar wheels.

Для повышения стабильности выходных характеристик при работе на жидких средах роторная гидромашина содержит дополнительные секции, разделенные плоскими перегородками, каждая из которых, подобно первой секции, содержит неподвижное круглое эпициклическое колесо с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо с наружными зубьями, два плавающих сателлита, взаимодействующие с эпициклическим и солнечным колесами, причем эксцентрики, на которых закреплены солнечные колеса всех секций, развернуты друг относительно друга и закреплены на общем валу. При этом рациональным является конструктивное решение, при котором рабочие полости первой и дополнительных секций соединены последовательно через перепускные каналы, выполненные в торцовых перегородках.To improve the stability of the output characteristics when working on liquid media, the rotary hydraulic machine contains additional sections separated by flat partitions, each of which, like the first section, contains a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, two floating satellites interacting with epicyclic and solar wheels, and the eccentrics on which the solar wheels of all sections are fixed are deployed relative to each other and are fixed on em shaft. In this case, a constructive solution is rational in which the working cavities of the first and additional sections are connected in series through the bypass channels made in the end walls.

Примеры реализации изобретения иллюстрируются чертежами.Examples of the invention are illustrated by drawings.

На фигуре 1 показана конструкция роторной гидромашины, на фигуре 2 - ее осевой разрез по A-A.Figure 1 shows the design of a rotary hydraulic machine, figure 2 shows its axial section along A-A.

На фигуре 3 изображена картина зацеплений зубчатых звеньев гидромашины в увеличенном масштабе.The figure 3 shows a picture of gears of the gear links of the hydraulic machine on an enlarged scale.

Фигуры 4…7 иллюстрируют работу этой гидромашины. На фигуре 4 показано расположение звеньев при нижнем положении ротора; на фигуре 5 - при роторе, смещенном влево; на фигуре 6 - при роторе, занимающем верхнее положение; па фигуре 7 - при роторе, смещенном вправо.Figures 4 ... 7 illustrate the operation of this hydraulic machine. The figure 4 shows the location of the links in the lower position of the rotor; figure 5 - when the rotor is offset to the left; figure 6 - when the rotor is in the upper position; PA figure 7 - with the rotor shifted to the right.

На фигуре 8 показана гидромашина, содержащая дополнительные секции, а на фигуре 9 - схема соединения рабочих полостей ее секций. Роторная гидромашина, показанная на фигурах 1, 2, содержит корпус 1, неподвижное круглое эпициклическое колесо 2 с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо 3 с наружными зубьями два плавающих сателлита 4, взаимодействующие с эпициклическим и солнечным колесами, и неподвижные торцовые крышки 5. Крышки 5 плотно прилегают своими плоскими рабочим поверхностями к торцам сателлитов 4 и солнечного колеса 3. Солнечное колесо 3 с эксцентриситетом «e» жестко закреплено на валу 6, который шарнирно связан с корпусом 1, так что ось O₆ вала 6 смещена относительно оси O₂ эпициклического колеса 2 также на величину «e» (то есть O₃O₆=O₆O₂=e). Каналы подвода 7 и отвода 8 рабочей среды выполнены в любой из торцовых крышек 5, их диаметры не превышают диаметр впадин зубьев сателлитов, а оси расположены в плоскости, проходящей через ось O₆ и перпендикулярной плоскости, содержащей оси O₆ и O₂ (так, что при крайнем нижнем положении солнечного колеса 3 эти каналы полностью перекрыты сателлитами 4). В конструкции, показанной на фигуре 2, плавающие сателлиты 4 выполнены сборными, т.е. состоящими из нескольких отдельных шестерен - это снижает чувствительность конструкции к погрешностям ее изготовления. Эпициклическое 2 и солнечное 3 колеса обработаны инструментом, имеющим стандартный исходный контур (угол профиля 20°, коэффициент высоты головки зуба h_a=1). Эти колеса имеют одинаковое число зубьев Z₂=Z₃=80, но разные коэффициенты смещения: X₂=+9,7, X₃=-1,6. Сателлиты 4 выполнены с числом зубьев Z₄=8 и коэффициентом смещения X₄=+0,3. Соответствующая картина зацеплений изображена на фигуре 3, где, помимо профилей зубчатых звеньев, показаны начальные окружности и полюсы P_w42, P_w43 зацеплений.Figure 8 shows a hydraulic machine containing additional sections, and figure 9 is a diagram of the connection of the working cavities of its sections. The rotary hydraulic machine shown in figures 1, 2, comprises a housing 1, a fixed circular epicyclic wheel 2 with internal teeth, a circular sun wheel 3 with external teeth, two floating satellites 4 interacting with the epicyclic and sun wheels, and fixed end caps 5. Covers 5 close contact with their flat working surfaces of the ends of the satellite 4 and the sun gear wheel 3 3. solar eccentrically «e» is rigidly fixed to the shaft 6, which is pivotally connected to the housing 1 so that the axis of the shaft ₆ O 6 biased include tion axis epicyclic wheel ₂ O 2 as the value «e» (i.e. O ₃ O ₆ = O ₆ O ₂ = e). The channels for supplying 7 and outlet 8 of the working medium are made in any of the end caps 5, their diameters do not exceed the diameter of the troughs of the teeth of the satellites, and the axes are located in a plane passing through the axis O ₆ and perpendicular to the plane containing the axes O ₆ and O ₂ (so, that at the extreme lower position of the sun wheel 3, these channels are completely blocked by satellites 4). In the design shown in FIG. 2, the floating satellites 4 are prefabricated, i.e. consisting of several separate gears - this reduces the sensitivity of the structure to the errors of its manufacture. Epicyclic 2 and solar 3 wheels are machined with a tool having a standard initial contour (profile angle 20 °, tooth head height coefficient h _a = 1). These wheels have the same number of teeth Z ₂ = Z ₃ = 80, but different displacement coefficients: X ₂ = + 9.7, X ₃ = -1.6. Satellites 4 are made with the number of teeth Z ₄ = 8 and the displacement coefficient X ₄ = + 0.3. The corresponding link pattern is shown in FIG. 3, where, in addition to the gear link profiles, the initial circles and poles P _w42 , P _{w43 of the} links are _shown .

Сборка механизма выполнена таким образом, что центры сателлитов 4 (в проекции на торцовую плоскость) в исходном положении механизма расположены на одной прямой с совпадающими в этом положении центрами эпициклического 2 и солнечного 3 колес.The assembly of the mechanism is made in such a way that the centers of the satellites 4 (in projection onto the end plane) in the initial position of the mechanism are located on one straight line with the centers of the epicyclic 2 and solar 3 wheels coinciding in this position.

В режиме насоса роторная гидромашина работает следующим образом.In pump mode, the rotary hydraulic machine operates as follows.

При вращении вала 6 с эксцентрично посаженным на нем солнечным колесом 3 взаимодействующие с этим колесом плавающие сателлиты 4 обкатываются по внутреннему венцу неподвижного эпициклического колеса 2. В связи с тем, что числа зубьев Z₂ и Z₃ эпициклического 2 и солнечного 3 колес одинаковы, угловая скорость солнечного колеса 3 вдвое больше переносной угловой скорости сателлитов (т.е. скорости мнимого водила). При этом одному обороту эксцентричного солнечного колеса 3 соответствует один цикл изменения конфигурации системы сателлитов 4. В результате движения звеньев объемы рабочих полостей, заключенных между торцовыми крышками и поверхностями всех зубчатых колес, циклически изменяются (см. фигуры 4…7). При нахождении солнечного колеса 3 в крайнем нижнем положении (фигура 4) каналы подвода 7 и отвода 8 перекрыты сателлитами 4. Далее, по мере вращения эксцентричного солнечного колеса 3 (фигуры 5, 6, 7), в левой рабочей полости происходит всасывание, а в правой - нагнетание.When the shaft 6 is rotated with the sun wheel 3 eccentrically planted on it, the floating satellites 4 interacting with this wheel roll around the inner rim of the stationary epicyclic wheel 2. Due to the fact that the numbers of teeth Z ₂ and Z _{3 of} epicyclic 2 and the sun 3 are identical, the angular the speed of the sun wheel 3 is twice that of the portable angular velocity of the satellites (i.e., the speed of the imaginary carrier). In this case, one revolution of the eccentric sun wheel 3 corresponds to one cycle of changing the configuration of the satellite system 4. As a result of the movement of the links, the volumes of the working cavities enclosed between the end caps and the surfaces of all gears change cyclically (see figures 4 ... 7). When the sun wheel 3 is in its lowest position (figure 4), the supply channels 7 and outlet 8 are blocked by satellites 4. Further, as the eccentric sun wheel 3 rotates (figures 5, 6, 7), absorption occurs in the left working cavity, and in right - forcing.

При работе гидромашины в режиме гидро- или пневмодвигателя рабочая среда через канал 7 подается под давлением, а движение снимается с вала 6.When the hydraulic machine is in the hydraulic or air motor mode, the working medium through the channel 7 is supplied under pressure, and the movement is removed from the shaft 6.

На фигурах 8, 9 показана гидромашина, которая содержит дополнительную секцию, подобную первой, т.е. состоит из двух гидромашин-секций, имеющих общий корпус, но разделенных плоской перегородкой 9. Солнечные колеса 3 обеих секций закреплены на общем валу 6 с помощью шпонок 10 в противофазах (их оси $O_{3}^{I}$

и

O_{3}^{I I}

повернуты друг относительно друга вокруг оси O₆ на 180º). Внутри перегородки 9 выполнен перепускной канал 11, т.е. рабочие полости секций соединены последовательно. Каналы подвода 7, отвода 8 и перепускной 11 канал имеют форму сечения, удлиненную в окружном направлении, причем длина сечения каждого отверстия превышает диаметр сателлита. При работе этой гидромашины каналы 7, 8, 11 одновременно никогда полностью не перекрыты. При этом секции создают (или воспринимают) давление среды последовательно. В пассивной фазе работы секции среда, через каналы в ограничивающих ее торцовых перегородках, перетекает свободно. Каналы подвода 7, отвода 8 в торцовых крышках могут быть заменены на радиальные каналы (отверстия) 12, выполненные в эпициклических колесах (на фигуре 6 показаны пунктиром). В результате две секции сглаживают колебания расхода и напора при работе гидромашины в режиме насоса и обеспечивают непрерывное вращение ротора в режиме двигателя. Целесообразно также использование гидромашин, содержащих три, четыре и более секции.In figures 8, 9 shows a hydraulic machine, which contains an additional section similar to the first, i.e. consists of two hydromachine sections having a common housing but separated by a flat partition 9. The solar wheels 3 of both sections are mounted on a common shaft 6 using dowels 10 in antiphase (their axes

O_{3}^{I}

and

O_{3}^{I I}

rotated relative to each other around the axis O ₆ 180º). Inside the partition 9, a bypass channel 11 is made, i.e. the working cavities of the sections are connected in series. The inlet channels 7, outlet 8 and bypass channel 11 have a sectional shape elongated in the circumferential direction, and the section length of each hole exceeds the diameter of the satellite. During operation of this hydraulic machine, the

channels

7, 8, 11 at the same time are never completely blocked. In this case, the sections create (or perceive) the pressure of the medium in series. In the passive phase of the section, the medium flows freely through the channels in the end walls bounding it. The inlet channels 7, outlet 8 in the end caps can be replaced by radial channels (holes) 12 made in epicyclic wheels (shown in dotted form in figure 6). As a result, two sections smooth out fluctuations in flow and pressure during operation of the hydraulic machine in pump mode and provide continuous rotation of the rotor in engine mode. It is also advisable to use hydraulic machines containing three, four or more sections.

Представляется перспективным использование изобретения в насосах для перекачки нефти и мазута, в насосах-дозаторах для различных жидкостей, в насосах и двигателях гидроприводов, в пневмодвигателях, в вакуумных насосах низкого вакуума.It seems promising to use the invention in pumps for pumping oil and fuel oil, in metering pumps for various liquids, in pumps and hydraulic drives, in air motors, in low vacuum pumps.

Claims

1. A rotary hydraulic machine comprising a housing, a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, two floating satellites interacting with the epicyclic and solar wheels, an eccentric whose rotation axis is offset from the axis of the epicyclic wheel by a distance equal to the eccentricity of the eccentric , fixed end caps and a system of channels for supplying and discharging a working medium, characterized in that the epicyclic and solar wheels have the same number of teeth, and the solar wheel is rigidly connected to a rotating eccentric.

2. The rotary hydraulic machine according to claim 1, characterized in that the floating satellites are prefabricated, consisting of several gears, simultaneously interacting with the epicyclic and solar wheels.

3. The rotary hydraulic machine according to claim 1, characterized in that it contains additional sections separated by flat partitions, each of which, like the first section, contains a stationary circular epicyclic wheel with internal teeth, a circular sun wheel with external teeth, two floating satellites interacting with epicyclic and solar wheels, and the eccentrics on which the solar wheels of all sections are mounted are deployed relative to each other and are mounted on a common shaft.

4. The rotary hydraulic machine according to claim 3, characterized in that the working cavities of the first and additional sections are connected in series through the bypass channels made in the end walls.

5. A rotary hydraulic machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that its gear links are involute with a profile angle of 15 ° ... 30 °, the epicyclic and solar wheels have a number of teeth 60 ... 100, and the satellites have 7 ... 10, the coefficient displacements of the initial contour of the epicyclic wheel + 6 ... + 12, the solar wheel -2 ... 0, and the satellites 0 ... + 0.6.