RU2445512C2 - Rotary hydraulic machine - Google Patents
Rotary hydraulic machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445512C2 RU2445512C2 RU2010117961/06A RU2010117961A RU2445512C2 RU 2445512 C2 RU2445512 C2 RU 2445512C2 RU 2010117961/06 A RU2010117961/06 A RU 2010117961/06A RU 2010117961 A RU2010117961 A RU 2010117961A RU 2445512 C2 RU2445512 C2 RU 2445512C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- stator
- rotor
- teeth
- hydraulic machine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами. Оно может найти применение в насосах, компрессорах и двигателях.The invention relates to volumetric displacement hydraulic machines with rotating working bodies. It can find application in pumps, compressors and motors.
В настоящее время для нагнетания и напорного перемещения вязких жидкостей, обладающих смазывающими свойствами, широко применяют шестеренные насосы с внутренним или внешним зацеплением, например [Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974. - 606 с. (С.311)]. Эти насосы просты по конструкции, неприхотливы в эксплуатации, однако их серьезным 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.Currently, gear pumps with internal or external gearing are widely used for pumping and pressure transfer of viscous fluids with lubricating properties, for example [T. Bashta Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. - M.: Mechanical Engineering, 1974. - 606 p. (P.311)]. These pumps are simple in design, unpretentious in operation, but their serious drawback 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.
Известна роторная гидромашина (Патент Великобритания №1158638, кл. F1F, опублик. 1966), содержащая статор в виде зубчатого венца с внутренними зубьями, ротор, выполненный в виде шестерни, имеющей наружные зубья, установленный на вращающемся эксцентрике, и сателлиты, взаимодействующие с ротором и статором. Шестерни являются вытесняющими элементами данной машины.Known rotary hydraulic machine (UK Patent No. 1158638, class F1F, published. 1966) containing a stator in the form of a gear ring with internal teeth, a rotor made in the form of a gear having external teeth mounted on a rotating clown, and satellites interacting with the rotor and stator. Gears are the displacing elements of this machine.
Достоинство данной гидромашины - это большой полезный объем рабочей полости и высокая технологичность ее основных деталей.The advantage of this hydraulic machine is its large useful volume of the working cavity and the high adaptability of its main parts.
Главный недостаток этой гидромашины заключается в том, что в определенных положениях ротора сателлит не может «самостоятельно» выйти из «мертвого» положения. Для устранения указанного недостатка требуется дополнительное устройство с системой гидравлического управления или второй механизм, работающий в противофазе, что в целом делает конструкцию сложной и ненадежной.The main disadvantage of this hydraulic machine is that in certain positions of the rotor the satellite cannot "independently" get out of the "dead" position. To eliminate this drawback, an additional device with a hydraulic control system or a second mechanism operating in antiphase is required, which generally makes the design complex and unreliable.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по конструкции (прототип) является роторная гидромашина (Патент СССР №699229, кл. F04 С1, опублик. 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 неподвижную шестерню с внешними зубьями, жестко связанную со статором, и паразитную шестерню, шарнирно закрепленную на эксцентрике, взаимодействующую с неподвижной шестерней и внутренними зубьями ротора.Closest to the proposed invention by design (prototype) is a rotary hydraulic machine (USSR Patent No. 699229, class F04 C1, published. 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 fixed gear with external teeth rigidly connected to the stator, and a parasitic gear pivotally mounted on an eccentric, interacting with the fixed gear and the internal teeth of the rotor.
Достоинство данной конструкции по сравнению с предыдущей состоит в том, что при прохождении «мертвых» положений ротора не требуется дополнительный статор.The advantage of this design compared to the previous one is that when passing through the "dead" positions of the rotor, an additional stator is not required.
Недостатками этой гидромашины являются: технологическая сложность эксцентрика, большие потери на трение и неблагоприятные условия передачи движения, обусловленные наличием вращательных кинематических пар (между ротором и эксцентриком, осью эксцентрика и паразитной шестерней), которые по условиям компоновки устройства не могут быть снабжены подшипниками качения.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 pairs (between the rotor and the eccentric, the eccentric axis and the spurious gear), which, according to the layout of the device, cannot be equipped with rolling bearings.
Задача изобретения - создание объемной гидромашины, имеющей большой полезный объем и высокую производительность, при этом не содержащей технологически сложных деталей (в частности, эксцентрика) и кинематических пар с неблагоприятными условиями трения.The objective of the invention is the creation of a volumetric hydraulic machine having a large usable volume and high productivity, while not containing technologically complex parts (in particular, an eccentric) and kinematic pairs with adverse friction conditions.
Достигаемый технический результат - повышение производительности, надежности и технологичности изготовления гидромашины.Achievable technical result - increased productivity, reliability and manufacturability of the hydraulic machine.
Предлагается конструкция роторной гидромашины, которая подобно прототипу содержит: статор, выполненный в виде зубчатого венца с внутренними зубьями; ротор, выполненный в виде втулки, имеющей наружные и внутренние зубья, совершающий планетарное движение относительно статора; два сателлита, взаимодействующие с наружными зубьями ротора и статором, оси которых в начальном положении гидромашины расположены на одной прямой с осями статора и ротора; ведущий вал, ось которого смещена относительно оси статора; неподвижную шестерню с внешними зубьями, соосную ведущему валу и жестко связанную со статором; паразитную шестерню, взаимодействующую с неподвижной шестерней и внутренними зубьями ротора. В отличие от прототипа предлагаемая конструкция не содержит эксцентрика, но содержит вторую паразитную шестерню, взаимодействующую с неподвижной шестерней и внутренними зубьями ротора, а также шестерню, закрепленную на ведущем валу, взаимодействующую с внутренними зубьями ротора.A design of a rotary hydraulic machine is proposed, which, like the prototype, contains: a stator made in the form of a ring gear with internal teeth; a rotor made in the form of a sleeve having external and internal teeth, making a planetary motion relative to the stator; two satellites interacting with the outer teeth of the rotor and the stator, the axes of which in the initial position of the hydraulic machine are located on a straight line with the axes of the stator and rotor; a drive shaft whose axis is offset from the axis of the stator; fixed gear with external teeth, coaxial to the drive shaft and rigidly connected to the stator; spurious gear interacting with the fixed gear and the internal teeth of the rotor. Unlike the prototype, the proposed design does not contain an eccentric, but contains a second spurious gear interacting with the fixed gear and the internal teeth of the rotor, as well as a gear mounted on the drive shaft, interacting with the internal teeth of the rotor.
Поскольку эксцентрик являлся наиболее сложной в изготовлении деталью гидромашины, его устранение делает конструкцию более технологичной.Since the eccentric was the most difficult part of the hydraulic machine to manufacture, its elimination makes the design more technological.
В предлагаемой конструкции отсутствуют вращательные пары скольжения, поэтому снижаются потери на трение, улучшаются условия передачи движения и повышается надежность работы машины.In the proposed design there are no rotational sliding pairs, therefore, friction losses are reduced, the conditions for the transmission of motion are improved, and the reliability of the machine is improved.
Роторная гидромашина может быть выполнена в двух конструктивных вариантах: «симметричном» и «ассиметричном».The rotary hydraulic machine can be made in two design options: "symmetric" and "asymmetric".
Предпочтителен «симметричный» вариант, в котором неподвижная шестерня состоит из двух отдельных зубчатых венцов, закрепленных на торцовых крышках статора, ведущий вал проходит внутри полой неподвижной шестерни, а ведущая шестерня, насаженная на ведущий вал, расположена между венцами неподвижной шестерни и имеет диаметр вершин, меньший диаметра впадин неподвижной шестерни.The "symmetric" option is preferred, in which the fixed gear consists of two separate gear rims mounted on the end caps of the stator, the drive shaft passes inside the hollow stationary gear, and the drive gear mounted on the drive shaft is located between the crowns of the fixed gear and has a diameter of vertices, smaller diameter hollows of the fixed gear.
Помимо двух необходимых паразитных шестерен для повышения нагрузочной способности гидромашина может содержать третью дополнительную или даже несколько дополнительных паразитных шестерен.In addition to the two necessary spurious gears to increase the load capacity, the hydraulic machine may contain a third additional or even several additional spurious gears.
Если гидромашина содержит две паразитных шестерни, то для удешевления изготовления они имеют одинаковые числа зубьев.If the hydraulic machine contains two spurious gears, then to reduce the cost of manufacture they have the same number of teeth.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - поперечный разрез «симметричного» варианта роторной гидромашины (по А-А); на фиг.2 - ее осевой разрез (по Б-Б); на фиг 3 поперечный разрез «ассиметричного» варианта гидромашины (по А-А); на фиг 4 - ее осевой разрез (по Б-Б).The invention is illustrated by drawings, which depict: in Fig.1 - cross section of a "symmetric" version of a rotary hydraulic machine (A-A); figure 2 - its axial section (BB); Fig. 3 is a cross-sectional view of an "asymmetric" version of a hydraulic machine (along A-A); in Fig 4 - its axial section (BB).
Роторная гидромашина, показанная на фиг.1, 2, содержит: статор 1, состоящий из торцовых крышек 2 и венца 3 с внутренними зубьями; ротор 4, совершающий планетарное движение относительно статора, выполненный в виде втулки, имеющей наружные 5 и внутренние зубья 6; два сателлита 7, 8 взаимодействующие с наружными зубьями ротора 5 и венцом статора 3. Подбор чисел зубьев и сборка гидромашины осуществлены таким образом, что оси О7 и O8 соответствующих сателлитов 7 и 8 в начальном положении гидромашины расположены на одной прямой с осями О3 статора 1 и О4 ротора 4. Рабочие камеры всасывания В и нагнетания Н гидромашины заключены между венцом 3 статора, внешним венцом 5 ротора, сателлитами 7, 8 и торцовыми крышками 2 статора. В торцовых крышках 2 статора выполнены отверстия каналов подвода 9 и отвода 10 рабочей среды. Открытие и закрытие каналов подвода 9 и отвода 10 производится торцевыми поверхностями сателлитов 7, 8. Ось О11 ведущего вала-шестерни 11 смещена относительно оси О3 венца 3 статора на величину эксцентриситета е. Венец вала-шестерни 11 находится в зацеплении с внутренним венцом 6 ротора. Две одинаковые неподвижные шестерни 12 с внешними зубьями расположены соосно ведущему валу-шестерне 11, но жестко связаны с торцовыми крышками 2 статора 1. При этом число зубьев вала-шестерни 11 (z11) меньше числа зубьев (212) неподвижных шестерен 12 по условию собираемости узла. Паразитные шестерни 13, 14 имеют длину, равную расстоянию между торцовыми крышками 2 статора. Они взаимодействуют с неподвижными шестернями 12 и внутренними зубьями 6 ротора 4. Кинематические пары, в которые входят эти шестерни, являются центроидными, они не только передают вращение, но и удерживают оси соответствующих колес на постоянном расстоянии. Размеры паразитных шестерен 13, 14 подобраны таким образом, что смещение оси О4 ротора 4 относительно оси О11 ведущего вала-шестерни 11 равно эксцентриситету е. Благодаря наличию паразитных шестерен 13, 14 ротор 4 удерживается в постоянном зацеплении с валом-шестерней 11.The rotary hydraulic machine shown in figures 1, 2, contains: a
Для обеспечения работоспособности роторной гидромашины необходимо выполнение следующего соотношения между числами зубьев зубчатых колес:To ensure the operability of a rotary hydraulic machine, the following relationship between the numbers of gear teeth is necessary:
, ,
где z5 - количество зубьев внешнего венца ротораwhere z 5 is the number of teeth of the outer rim of the rotor
z3 - количество зубьев внутреннего венца статораz 3 - the number of teeth of the inner rim of the stator
z6 - количество зубьев внутреннего венца ротораz 6 - the number of teeth of the inner rim of the rotor
z12 - количество зубьев неподвижной шестерни.z 12 is the number of teeth of the fixed gear.
В режиме насоса гидромашина работает следующим образом.In pump mode, the hydraulic machine operates as follows.
При вращении ведущего вала-шестерни 11 ротор 4 совершает планетарное движение относительно статора 1. Сателлиты 7, 8 обкатываются по внутреннему венцу 3 статора и по внешнему венцу 5 ротора, что приводит к изменению объема рабочих камер В и Н. В рабочей камере всасывания В сателлит 8 открывает канал подвода 9 и происходит разрежение, вследствие чего туда поступает рабочая среда. В рабочей камере нагнетания Н сателлит 7 открывает канал отвода 10 и рабочая среда вытесняется сателлитом 8. Вращаясь, сателлиты, поочередно открывают и закрывают каналы подвода 9 и отвода 10 рабочей среды, что делает процесс циклическим.When the
При работе роторной машины в режиме гидродвигателя рабочая среда под давлением поступает в полость В через открытый канал подвода 9. Одновременно происходит вытеснение рабочей среды из полости Н через канал отвода 10. Силы, действующие на ротор 4 от двух сателлитов 7, 8, создают момент, приводящий во вращение ротор 4. Изменение направления вращения ротора 4 осуществляется путем переключения каналов.When the rotary machine is in the hydraulic motor mode, the working medium under pressure enters the cavity B through the
При небольшой ширине зубчатых колес возможно использование «ассиметричного» варианта гидромашины (см. фиг.3, 4). Данный механизм отличается от предыдущего тем, что неподвижная шестерня 12 только одна, а ведущая шестерня 11 непосредственно соприкасается с одной из торцовых крышек 2 корпуса. При этом число зубьев z11 ведущей шестерни 11 больше числа зубьев z12 неподвижной шестерни 12. Число паразитных шестерен в гидромашине может быть больше двух. На фиг.3, 4 их три: 13, 14, 15.With a small width of the gears, it is possible to use the "asymmetric" version of the hydraulic machine (see Fig. 3, 4). This mechanism differs from the previous one in that the
Работа гидромашины, изображенной на фиг.3, 4, аналогична работе гидромашины «симметричного» исполнения (фиг.1, 2), однако при «ассиметричном» исполнении возникает перекашивающий момент, действующий на паразитные шестерни 13, 14, 15 и ротор 4. При небольших осевых габаритах гидромашины влияние указанного воздействия на ее работоспособность незначительно.The operation of the hydraulic machine shown in figures 3, 4 is similar to the operation of the hydraulic machine of the "symmetric" design (Figs. 1, 2), however, with the "asymmetric" design, a warping moment arises on the
Предлагаемая гидромашина имеет большой полезный объем, что делает эффективным ее применение даже при малых скоростях вращения ротора. Использование этой машины позволит повысить производительность шестеренных насосов, предназначенных для перекачки вязких жидкостей, в частности битумных насосов. При этом предлагаемая машина более проста и надежна, чем машина, взятая за прототип.The proposed hydraulic machine has a large usable volume, which makes its use effective even at low rotor speeds. Using this machine will improve the performance of gear pumps designed for pumping viscous fluids, in particular bitumen pumps. Moreover, the proposed machine is simpler and more reliable than a machine taken as a prototype.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010117961/06A RU2445512C2 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Rotary hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010117961/06A RU2445512C2 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Rotary hydraulic machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010117961A RU2010117961A (en) | 2011-11-10 |
RU2445512C2 true RU2445512C2 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=44996899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010117961/06A RU2445512C2 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Rotary hydraulic machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445512C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513057C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-04-20 | Глеб Юрьевич Волков | Rotary hydraulic machine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU699229A1 (en) * | 1970-12-29 | 1979-11-25 | Kostikov Nikolaj | Gear-type hydromachine |
RU2022174C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-10-30 | Воронежский Политехнический Институт | Pump |
-
2010
- 2010-05-04 RU RU2010117961/06A patent/RU2445512C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU699229A1 (en) * | 1970-12-29 | 1979-11-25 | Kostikov Nikolaj | Gear-type hydromachine |
RU2022174C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-10-30 | Воронежский Политехнический Институт | Pump |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513057C2 (en) * | 2012-07-11 | 2014-04-20 | Глеб Юрьевич Волков | Rotary hydraulic machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010117961A (en) | 2011-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8535030B2 (en) | Gerotor hydraulic pump with fluid actuated vanes | |
EP2739855B1 (en) | Fluid energy transfer device | |
JP6674448B2 (en) | Vacuum pump with eccentric drive vane (eccentric pump design) | |
US9341063B2 (en) | Fluid device with roll pockets alternatingly pressurized at different pressures | |
RU2445512C2 (en) | Rotary hydraulic machine | |
EP3828415B1 (en) | Internal gear pump | |
JP2001193667A (en) | Gear | |
CN101886631B (en) | Parallel move rotor type capacity-varied device | |
GB2110759A (en) | Rotary positive-displacement fluid-machines | |
RU2767416C1 (en) | Rotary volumetric machine | |
EP3521621B1 (en) | Internally rotating gear pump | |
CN219606716U (en) | Cycloidal pump for lubrication system | |
RU2476725C2 (en) | Rotary hydraulic machine | |
RU163727U1 (en) | RING PUMP | |
US5984526A (en) | Bearing apparatus | |
RU139028U1 (en) | ROTARY HYDRAULIC MACHINE | |
KR101406286B1 (en) | Using an eccentric rotary piston pump | |
WO2003069161A1 (en) | Variable-delivery rotary vane pump | |
RU2627746C1 (en) | Adjustable circular pump | |
EP3374641B1 (en) | Vacuum pump with eccentrically driven vane | |
CN101476559B (en) | Variable displacement pump | |
WO2007037718A1 (en) | Trochoid rotary machine (variants) | |
RU135021U1 (en) | ROTARY HYDRAULIC MACHINE | |
KR100352274B1 (en) | Rotating valve for converting flow direction of fluid | |
RU2386037C2 (en) | Solid rotor machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120505 |