Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРОМОТОР ПЛАНЕТАРНОГО ТИПА

Изобретение относится к роторным гидромашинам объемного вытеснения и может быть использовано в общем машиностроении.

Известны гидромоторы планетарного типа, содержащие направляющую, в гнезда которой установлены вставные зубья (ролики), шестерню, золотниковое устройство и крышки (см., например, авт. свид. СССР №176186, 181997, 205567, 620653, 918521).

Указанные конструкции гидромоторов имеют общие недостатки, обусловленные одинаковым конструктивным исполнением вставных зубьев в виде цельнометаллических роликов, что обусловливает большие усилия контактного взаимодействия рабочих деталей гидромотора, большой момент страгивания при начале работы, большие потери на преодоление трения, интенсивный износ трущихся деталей, снижение КПД гидромотора и ресурса его работы.

Известен также гидромотор, конструкция которого характеризуется выполнением вставных зубьев полыми в виде втулок, в которые установлены стержни (см., например, патент США №3692439 А, 19.09.1972, F01C 1/02).

Такое исполнение вставных зубьев гидромотора снижает усилия контактного взаимодействия, увеличивает износ контактирующих деталей и момент страгивания подвижных частей гидромотора.

Вместе с тем, эта конструкция вставного зуба остается теплонапряженной и не исключает образование торцевых зазоров между зубьями и контактирующими поверхностями гидромотора при его эксплуатации.

Известен также гидромотор планетарного типа, включающий в себя направляющую, в гнезда которой установлены вставные зубья в виде втулок с внутренними стержнями, выполненными из двух частей, установленных внутри втулки зуба с образованием полости между собой, шестерню, золотниковое устройство и крышки (см. патент РФ №2294437 с приоритетом от 11.07.2005, F01C 1/10 - прототип изобретения).

Такая конструкция гидромотора характеризуется меньшей теплонапряженностью и зависимостью от износа втулок зубьев.

Вместе с тем, эта конструкция гидромотора не имеет защиты от перегрузок, когда крутящий момент из-за нештатных условий работы скачкообразно возрастает в несколько раз. При этом деформации втулок зубьев выходят из области упругих деформаций и втулки трескаются по образующей.

Заявляемое изобретение направлено на устранение отмеченного недостатка конструкции гидромотора по прототипу.

Для этого известный из прототипа гидромотор планетарного типа, содержащий направляющую, в гнездах которой установлены вставные зубья, выполненные в виде втулок с внутренними стержнями, выполненными из двух частей, размещенных внутри втулки зуба с образованием полости между собой, а также шестерню, золотниковое устройство и крышки, снабжен ограничителями упругих деформаций втулок зуба по числу вставных зубьев, выполненными в виде цилиндрических роликов диаметром, меньшим внутреннего диаметра втулок на величину расчетных упругих деформаций, и установленными в полостях между частями внутренних стержней зубьев.

При таком исполнении гидромотора деформации втулки вставного зуба не выходят из области упругих деформаций, т.к. при нерасчетном повышении крутящего момента втулка опирается на ограничитель деформаций и вставной зуб начинает работать как единое целое.

Таким образом, конструкция гидромотора по изобретению реализует только полезные свойства известных конструкций гидромоторов и не имеет их недостатков.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен фрагмент сечения гидромотора по вставному зубу.

Гидромотор состоит из направляющей 1, вставных зубьев 2, шестерни 3, золотникового устройства 4 и крышек 5 и 6. Каждый вставной зуб 2 выполнен в виде упругодеформируемой в радиальном направлении втулки 7 с толщиной стенки, обеспечивающей напряжения во втулке при заданном натяге меньше предела текучести и предела усталости для материала, из которого она изготовлена, и внутреннего стержня.

Стержень выполнен из двух частей 8, установленных во втулке с образованием полости 9 между ними, в которой размещен ограничитель упругих деформаций 10, выполненный в виде цилиндрического ролика диаметром, меньшим внутреннего диаметра втулки 7 на величину h расчетных упругих деформаций.

Работа гидромотора аналогична работе планетарных гидромашин.

При подаче рабочей жидкости при номинальном давлении в гидравлическую полость гидромотора шестерня 3 совершает планетарное движение, обкатывая направляющую 1. При этом упруго деформируемые втулки 7 вставных зубьев 2 в местах контакта с зубьями шестерни 3 за счет своей податливости выставляются по оси зубьев шестерни.

В передаче крутящего момента на шестерню 3 за счет деформации втулок 7 и частей 8 стержней вставных зубьев 2 участвует большое количество зубьев шестерни, тем самым обеспечивается плавность обкатки шестерней 3 направляющей 1 с меньшими контактными усилиями между зубьями шестерни и вставными зубьями.

При скачкообразном повышении крутящего момента из-за возникновения нештатной работы гидромотора втулки 7 опираются на ограничитель упругих деформаций 10 и вставной зуб работает как единое целое.

Гидромотор приобретает новое свойство - нечувствительность к перегрузкам по крутящему моменту при сохранении всех достоинств прототипа. Это свойство заявленной конструкции гидромотора обеспечивает повышение ресурса его работы.