Рабочие органы многозаходной одновинтовой гидромашины

35 кривой 40 45 50 55 Первые три коэффициента характеризуют плоскую геометрию ВГМ, определяя профиль рабочих органов, параметр Ст характеризует пространственную геометрию пары.Поскольку для профилирования рабочих органов используется ВГМ с коэффициентом внецентроидности С 0, близким к 1 (или равным 1, в случае механизма с однозаходным ротором), в дальнейшем можно принять, что плоская геометрия ВГМ данного 1 полностью определяется коэффициентом формы зуба СьИзвестен многозаходный винтовой героторный механизм, в котором оптимальное соотношение эксцентриситета механизма к радиусу зуба базируется на теоретическом и экспериментальном исследовании одновинтовых гидравлических машин с относительно большими шагами (Ст5), характерными для ВГМ - двигателей, .В ВГМ, эксплуатирующихся в насосном режиме, параметр Ст5 и полученные рекомендации по оптимальному значению коэффициента формы зуба С требуют коррекции.Известен также одновинтовой многозаходный насос, состоящий из статора с винтовой нарезкой на внутренней поверхности и расположенного внутри него с эксцентриситетом ротора с наружной винтовой поверхностью, отношение шагов которых к среднему диаметру не превышает пяти, а исходный профиль поперечного сечения которых представляет собой эквидистанту циклоидальной или близкой к ней Пространственная геометрия рабочих органов насоса выбирается, исходя из обеспечения минимума длины контактной линии поверхностей статора и ротора. Для достижения этой цели параметр Ст выбирается из диапазона Ст = 1,5-3,5. Однако в этом изобретении не учтена взаимосвязь геометрических параметров Ст и Сь комбинация которых обуславливает оптимизацию геометрии и приводит к уменьшению контактных нагрузок,Целью изобретения является повыше-,ние надежности и долговечности за счет обеспечения минимального уровня контактных давлений в паре рабочих органов.Для этого в рабочих органах многозаходной одновинтовой гидромашины, состоящих из статора с винтовой нарезкой на внутренней поверхности и расположенного внутри него с эксцентриситетом ротора с наружной винтовой поверхностью, отношение шагов которых к среднему диаметру не 5 10 15 20 25 30 превышает пяти, а исходный профиль поперечного сечения которых представляет собой эквидистанту циклоидальной или близкой к ней кривой, отношение радиуса гц эквидистанты к эксцентриситету е зацепления выбирается из соотношения Е- =(0,9-1,1)1,85 - (1+ Ст ),2 р где 21,22 - число зубьев соответственно статора и ротора;Ст - коэффициент формы винтовых поверхностей ротора и статора,Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что отношение радиуса эквидистанты к эксцентриситету зацепления выбирается из соотношения; 7гц- ц =(0.9-1,1) 1,85 - (1+ С )е22 На фиг.1 изображен общий вид гидро- машины (насоса); на фиг,2 - разрез А-Р на фиг.1; на фиг.3 - зависимость контактных давлений от коэффициента формы зуба для механизмов с различным кинематическим отношением; на фиг.4 - оптимальные значения коэффициентов формы зуба для различных механизмов,Гидромдшина состоит из корпуса электродвигателя 2, приводного вала 3, ротора 4 и статора 5 и узла соединения б, приводного вала и ротора. Корпус имеет отверстия 7, связанные с затрубным пространством скважины или технологической емкостью (на схеме не показана). Корпус заканчивается переводником 8, который подсоединяется к трубопроводу высокого давления.В процессе работы, вследствие особенностей рабочего процесса, в паре ротор-статор возникают значительные контактные нагрузки. способствующие ее интенсивному износу,В результате исследований рабочего процесса одновинтовых гидромашин с использованием теории Герца была получена зависимость контактного давления от геометрических параметров ВГМ с учетом кривизны их поверхностей (фиг.З). Из установленных зависимостей следует, что указанное выше условие достигается тогда, когда безразмерный коэффициент формы зуба, определяющий плоскую геометрию ВГМ, выбирается в определенных пределах в зависимости от кинематиче1778367 ского отношения рабочих органов и формы их винтовых поверхностей,Графически зависимость оптимального значения параметра С от коэффициента формы винтовой поверхности С при различных значениях кинематического отношения представлена на фиг.4. Анализ данных графиков показывает, что оптимальный диапазон значений коэффициента формы зуба Сь при котором имеет место минимальный уровень контактных давлений в паре, может быть с достаточной точностью аппроксимирован зависимостью: Е 14 3- ц =(0.9-1,1)х 1,85 - (1+ С )ей Формула изобретения Рабочие органы многозаходной одновинтовой гидромашины, состоящие из статора с винтовой нарезкой на внутренней поверхности и расположенною внутри него с эксцентриситетом ротора с наружной винтовой поверхностью, отношение шагов которых к среднему диаметру не превышает 5 пяти, а исходный профиль поперечного сечения которых представляет собой зквидистанту циклоидальной или близкой к ней кривой, о т л и ч а ю щ и е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговеч ности за счет обеспечения минимальногоуровня контактных давлений,в паре рабочих органов, отношение радиуса эквидистанты гк эксцентриситету е выбирается из соотношения15 Е 14 3- =(0,9-1,1) 1,85 - (1+ Ст )е 2 где Е 1,Е 2 - числа зубьев соответственно статора и ротора;Ст - коэффициент формы винтовых поверхностей ротора и статора.1778367 е5 фиг.4Составитель Д. БалденкоТехред М,Моргентал Корре Гунько Редак и ГКНТ СС ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 роизводстве аказ 4174 ВНИИПИ Го Тираж арственного комитета по 113035, Москва, Ж