Гидродвигатель вращательного действия

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(088. 8) 9 2519268/06,б, 2529429/062524574/06 сдарствениый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий8 ЕЕБю тень Мо 1 30.05.80 Дата опубликова оп(72) Авторы изобретения Горел Подойницы и Заявител арановичское специальное конструкторское бюр автоматических линий АЩАТЕЛЬИОГО ДЕЙСТВИЯ 54) ГИДРОДВИГАТЕЛ 10 120 ти тельфик" ьямипри- фикь дли-ими. 5 Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическимдвигателям вращательного де Яств ия,и может быть использовано в качестве поворотного устройства, например,для исполнительных органов металлорежущих станков: барабанов, револьвеных головок и т. и.Известен гидродвигатель вращательного действия, содержащий корпус, вкотором установлены блок цилиндровс плунжерами, которые снабжены зубчатыми рейками, взаимодействующимис зубчатым колесом, смонтированномна ведомом валу 1 .Однако известиый гидродвигательимеет ограниченную область применения вследствие двухстороннего поворота ведомого вала.Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения одностороннего вращения ведомого вала, использования двухстороннего движения плунжеров, реверсирования направления вращения вала.Это достигается тем, что двигатель содержит устройство для взаимного перемещения блока цилиндров Изубчатого колеса,Укаэанное устройство для взаимного перемещения может быть выполнено в виде плунжеров, установленных в ра точках корпуса по обе стороны колеса для радиального перемещения относительно последнего блока цилиндров;в виде гибкого зубчатого венца иэксцентрика, взаимодействующего с его внутренней поверхностью, размещенного на дополнительном валу; в виде дополнительного цилиндра, поршень которого связан со втулкой, раэ мещенной в расточке ведомого вала с возможностью осевого перемещения, а колесо закрепленово втулке при помощи штифта, причем с целью уменьшения габаритов зубья на плунжерах и колесе могут быть выполнены с прорезью, глубина которой больше высоты зубьев, а ширина - больше ширины зубьев. С целью повышения эффективно работы корпус со стороны дополн ного цилиндра может быть снабже сатором для взаимодействия с эу колеса в его нерабочем положени чем, с целью повышения точности сации зубья фиксатора на четвер ны могут быть выполнены коничес735821 Фиг. 6 ктор Т. Клюкин Г. Назарова каз 310/ щ 554 П оное 4 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн Фил ЦНИИПИ по д 113035, Мооставитель М.Эмерельехред Ж,Кастелевич Корбек сударственного комитетаам изобретений и открьеива, Ж, Раушская наб.,Кроме того, с целью обеспеченияавтоматизации перемещения блока цилиндров и зубчатого колеса устройстводля взаимного ,перемещения может бытьвыполнено в виде дорожек, закрепленных на рейках, и секторов, установленных на колесе, причем в плунжерах выполнены пазй и в последних установлены рейки с возможностью качательногоперемещения и подпружинены в сторонуколеса, а длина дорожки со сторонынерабочего торца рейки меньше длинырейки.На фиг. 1 схематически изображендвигатель с устройством для взаимного перемещения блока цилиндров и зубчатого колеса, выполненного в виде 15дополнительных плунжерова на фиг. 2дано сечение Ъ-А на фиг. 1; на Фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на Фиг. 4изображен двигатель с устройствомллн Ннаимного леремеаенин, нилолнен оГным виде зубчатого венца и эксцентрика; на фиг. 5 - сечение В-В нафиг. 4; на Фиг. б дан узел 1 наФиг. 4; на Фиг, 7 - узел 11 на фиг. 5;на фиг. 8 - гидродвигатель с устройством для взаимного перемещения, выполненным в виде дополнительного цилинцра; .на фиг, 9 - сечение Г-Г нафиг. 81 на Фиг. 10 - гидродвигательс зубьями на плунжере и колесе, выполненными с прорезью; на фиг, 11сечение Д-Д на фиг. 10; на Фиг. 12гидродвигатель с Фиксаторома нафиг. 13 - сечение Е - Е на Фиг, 12;на фиг. 14 - сечение Ж-Ж на фиг. 13;на Фиг, 15 - гидродвигатель с устройством для взаимного перемещения,выполненным в виде дорожек на рейкахи секторов на колесе; на Фиг. 16 -сечение 3-3 на фиг. 15; на фиг. 17 -20 положения гидродвигателя.при пода Оче жидкости в рабочие полостиплун. жеров,Гидродвигатель содержит корпус 1,в котором установлен блок 2 цилиндров с плунжерами 3 и 4, которые снабжены зубчатыми рейками 5 и б, взаимодействующими с зубчатым колесом 7,смонтированном на ведомом валу 8.Г идродвигатель содержит устройство для взаимного перемещения блока 2 50 цилиндров и зубчатого колеса 7, кото-: рое может быть выполнено, например, в виде дополнительных плунжеров 9 и 10 с полостями 11 и 12 установленных в расточках 13 и 14 корпуса 1 по обе 55 стороны колеса 7 для радиального перемещения относительно последнего блока 2 цилиндров. РабоЧИелпОлбсти 15 и 16 цилиндров сообщены с распре"делительным устройством (на чертежене показано), 60Устройство для взаимного перемещения блока 2 цилиндров и зубчатого колеса 7 (см. Фиг. 4 и 5) может быть выпоЛнено в виде гибкого зубчатого венца, представляющего собой пласти ны 17, соединенные гибким элементом 18, и эксцентрика 19, взаимодействующего с внутренней поверхностью 20 .венца посредством подшипника 21, установленного на эксцентрике 19, причем эксцентрик 19 размещен на дополнительном валу 22. Ведомый вал 8 с сепаратором 23 смонтирован в крышке24. В радиальных пазах 25 сепаратора23 установлены пластины 17, соединенные гибким элементом 18, Наружныеторцовые участки пластин 17 имеютпрофиль зуба эвольветного зацепленияВал 22 посредством зубчато-реечнойпередачи 26 связан со штоком 27, установленным в блоке 2.Устройство для взаимного перемещения блока 2 цилиндров и зубчатбгоколеса 7 может быть выполнено в виде дополнительного цилиндра 28 срабочими полостями 29 и 30, поршень31 которого связан посредством штока 32 с подшипниками 33, установлен"ными во втулке .34, размещенной в расточке 35 ведомого вала 8 с возможностью осевого перемещения, причем колесо 7 закреплено во втулке 34 припомощи штифта 36.С целью уменьшения габаритов зубья 37 на плунжерах 3 и 4 и колесе7 могут быть выполнены с прорезями38 и 39, глубина которых больше высоты зубьев 37, а ширина больше ширины зубьев 37.Кроме того, с целью повышения эфФективности работы корпус 1 со стороны дополнительного цилиндра 28 может быть снабжен Фиксатором 40 длявзаимодействия с зубьями 37 колеса 7в его нерабочем положении,а в полости30 дополнительного цилиндра 28 установлена пружина 41, причем с цельюповышения точности Фиксации зубья 42Фиксатора 40 яа четверть длины выполнены коническими.Устройство для взаимного перемещения блока 2 цилиндров и зубчатого колеса 7 может быть выполнено в видедорожек 43, закрепленных на рейках 5и 6, и секторов 44, установленныхна колесе 7, причем в ппунжерах 3 и4 выполнены пазы 45 и в последнихустановлены рейки 5 и б с воэможностью качательного перемещения насерьгах 46 и поджатывсторону колеса 7 пружинами 47 и 48.Длина дорожек43 со стороны нерабочего торца 49 ре"ек 5 и б меньше длины реек,Передние(по ходу вращения колеса 7) торцовыекромки 50 секторов 44 закруглены,задние же кромки 51 выполнены под прямым углом.Гидродвигатель с устройством длявзаимного перемещения блока цилиндров и зубчатого колеса, выполненного в виде дополнительных плунжеров,работает следующим образом.Подачей рабочей жидкости под давлением в полости 11 плунжеров 9 блок2 совершает поперечное перемещение относительно корпуса 1. Зубья рейки 6 входят в зацепление с зубьями колеса 7. Подачей рабочей жидкости в полости 15 плунжер 4 перемещается и через колесо 7 приводит во вращение вал 8, Плунжер 3, выведенный из за" цепления с колесом 7, перемещается в исходное положение. Подачей рабочей .жидкости в полости 12 плунжеров 10блок 2 перемещается в обратном направ;10 ленин. Рейка 6 выходит из зацепленияс колесом 7,-рейка 5 входит в зацепление с колесом 7Подачей рабочей жидкости в полости 16 совершается рабочий ход плунжера 3 и перемещение 5 плунжера 4 в исходноеположение,Гидродвигатель с устройством длявзаимного перемещения, выполненнымв виде зубчатого венца и эксцентрика,работает следующим образом.В одном из крайних положений штока27 эксцентрик 19 установлен в положение, при котором плунжер 3 находится в зацеплении с пластинами 17. Подачей . рабочей жидкости в полости 15 плунже"ры 3 и 4 перемещаются в осевом направленни. Плунжер 3, взаимодействующийс пластинами 17, приводит во вращениечерез сепаратор 23 вал 8. Плунжер 4совершает обратный ход и перемещаетсяв исходное положение, Перемещением .штока 27 вал 22 с эксцентриком 19 иподшипником 21 поворачивается на 180,при этом пластины 17 выводятся из зацепления с плунжером 3 и входят в,зацепление с плунжером 4. Подачей ра-. 35бочей жидкости в полости 16 плунжер 4совершает рабочий ход и передает движение на вал 8, а плунжер 3 отводитсяв исходное положение. При вращении ",вала 22 пластины 17 под действием под шипника 2; и гибкого элемента 8 совер.шают в пазах 25 сепаратора 23 радиаль.ные перемещения.,Гидродвигатель с устройством для взаимного перемещения, выполненным в 45 виде дополнительного цилиндра, работает следующим образом.Подачей рабочей жидкости под давлением в полость 30 цилиндра 28 колесо 7 посредством поршня 31, штока 32, щ подшипника 33, втулки 34 иштифта 36 перемещается"в крайнее рабочее по . ложение и входит, в зацепление с-плунжером 3. Подачей рабочей жидкости вполости 15 плунжеров 3 и 4 плунжер 3 55 совершает рабочий ход и через колесо 7 поворачивает вал 8, а плунжер 4 перемещается в рабочее положение. Подачей рабочей жидкости в полость 29 цилиндра 28 колесо 7 выводится иэ зацепления с плунжером 3 и вводится в зацепление с плунжером 4. Подачей рабочей жидкости в полости 16 плунжеров 3 и 4 плунжер 4 совершает рабочий ход, а плунжер 3 перемещается в исходное положение. После совершения рабочего хода полость 29 соединяют со сливом, поршень,31, шток 32, втулка 34 под действием пружййы 41 перемещаются в нерабочее положение, т. е. колесо 7 выходит иззацепления с плунжерами 3 и 4 и входитв зацепление с фиксатором 40.Гидродвигатель с устройством для Взаимного перемещения, выполненным в виде дорожек на рейках и секторов на колесах, работает следующим образом.Подачей рабочей жидкости под давле" кием в полость 15 плунжера 4 плунжер 4 совершает рабочий ход и, вэаимодей" ствуя рейкой 6 с колесом 7, поворачивает вал 8 на 180 ф (см. фиг. 17). На начальном участке поворота колеса 7 рейка 5 плунжера 3 отклоняется в продольном и верхнем (от колеса 7) направлении, т. е. совершает качательное перемещение на серьгах 46, Начальное отклонение рейки достигается эа счет взаимодействия зубьев рейки с зубьями кОлеса 7, а далее за счет взаимодействия секторов 44 с дорожками 43, и рейка 5 выходит из зацепления с колесом 7. При этом пружина 47 сжимается. В крайнем положении плунжера 4 задняя кромка 51 секторов 44 устанавливается перпендикулярно рейке 5 пооси вала 8. Подачей рабочей жидкостиполость 16 плунжера 3 плунжер 3 совершает обратный ход (см. фиг, 18). В крайнем положении плунжера 3 рейка5 дорожками 43 выходит иэ зацепленияс секторами 44 колеса 7 и под действием пружины 47 входит в зацепление с зубьями колеса 7, В момент перемещения плунжера 3 колесо 7 удерживается от поворота рейкой 6 плунжера 4, а плунжер 4 удерживается от перемещения подпором гидравлической среды в полости 15 плунжера 4. Подачей рабочей жидкости в полость 16 плунжера.3плунжер 3 совершает рабочий ход (см. фиг. 19) и поворачивает колесо 7 с валом 8 на 180 . На начальном участке поворота колеса 7 .рейка 6 плунжера 4 выходит из зацепления с колесом 7 и входит во взаимодействие дорожками 43 с секторами 44, Подачей рабочей жидкости в полость 16 ьлунжера 4 плунжер 4 совершает обратный ход (см. фиг. 20), Колесо 7 удерживается от поворота рейкой 5 плунжера 3 эа счет подпора гидравлической среды в полости 16 плунжера 3. Таким образом, полный цикл включает два рабочих и два обратных хода плунжеров 3 и 4, при этом вал 8 совершает полный поворот на 360". Вследствие того, что колесо 7 в момент переключения зацепления с одной иэ реек находится в зацеплении с другой рейкой, исключается возможный круговой люфт колеса в момент переключения.Таким образом, гидродвигатель обеспечивает одностороннее вращение ведомоговала, использование двухстороннего движения плунжеров, реверсирование направления вращения валаФормула иэобретения 1, Гидродвигатель вращательного действия, содержащий корпус; ъ коором установлены блок цилйндров с плун жерами, которые снабжены зубчатыми рейками, взаимодействующими с зубчатым колесом, смонтированном на ведомом валу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, двигатель содержит устройство для взаимного перемещенияблока цилиндров и зубчатого колеса.2Гидродвигатель по,п, 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что устройство взаимного перемещения вйполйено в виде дополнительных плунжеров, установленных в расточках корпуса по "обе стороны колеса"для радйального"перемещения относительно последнегоблокй"ййлиндров.3, Гидродвигатель по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что устройство для взаимного перемещения выполнено в виде гибкого зубчатого венцаи эксцентрика, взаимодействующего сего внутренней поверхностью, размещенного на дополнительном валу,4, ГидродвигЬтель по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что устройство для взаимного перемещения вы полнено в виде дополнительного цилин- дра, поршенькоторого связан со втулкой, размещенной в расточке ведомого "вала с возможностью осевого переме щеййя, а колесо закреплено во втулкепри помощи штифта.5. Гидродвигатель по пп, 1 и 4, о. т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения габаритов, зубья на ,плунжерах н колесе выполнены с прорезью, глубина которой больше высотызубьев, а ширина больше ширины зубьев.6. Гидродвигатель по пп. 4 и 5,отличающийся тем, что, сцелью повышения эффективности работы,корпус со стороны дополнительного цилиндра снабжен фиксатором для взаимодействия с зубьями колеса в его нерабочем положении.7, Гидродвигатель по п. 6, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности фиксации, зубьяфиксатора на четверть длины выполненыконическими.8. Гидродвигатель по п, 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це лью обеспечения автоматизации перемещения блока цилиндров и зубчатого ко". леса, устройство для взаимного перемещения выполйено в виде дорожек, закрепленных на рейках, и секторов, ус- Я тановленных на колесе, причем в плун:жерах выполнены пазы и в последнихустановлены рейки с возможностью качательного перемещения и подпружиненыв сторону колеса, а длина дорожки со р 5 стороны нерабочего торца рейки меньше.плины рейки.Приоритет пп, 1 и 2 исчислять согласно заявке Р 2518568/06 с 1908.77). приоритет п. 3 - согласно заявке Р 2519268/06 с 22.08.771 приоритет п. 4 - согласно заявке Р 2524575/06 с 15.09.771 приоритет и 5 - согласно заявке Р 2528163/06 с 21,09,77; З 5 приоритет пп. 6 и 7 - согласно заявке Р 2529429/06 с 23.09.77; приоритет и 8 - согласно заявке Р 2524574/06 с 15.09.77Источники информации,Дц принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СШл Р 2844127,кл. 92-68, 1958,ф