Винтовой пневмодвигатель

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 224 А УБЛИК(19) ( Р 01 С 1/16 1)5 Р 16 Е ИЗОБРЕТЕН ОПИСА К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ довательскйй М.М.федоросек и Е,Г,ДеЛЪ ным марабочих в каче- орныхи ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1399484, кл. Р 01 С 1/16, 1988,(57) Изобретение относится к роторшинам с вращательным движениеморганов и может быть использованостве пневмодвигателя для привода г Изобретение относится к роторным машинам с вращательным движением рабочих органов и может быть использовано в качестве пневмодвигателя для привода горных и других машин, а также в качестве детандера для охлаждения воздуха в горных выработках,Известна система регулирования ма-шин, включающая маслонасос, маслобак, сервомотор, золотник и дроссель, Недостаток системы - ненадежность в работе, Нагрев масла с маслонасосе и трансмиссйи ведет к изменению его вязкости и соответственно к изменению сопротивления на в 9- ходе, что искажает импульс, кроме того использование одного насоса как для питания сервомотора, так и для маслоснабжения подшипников, затрудняет поддержание заданной характеристики насос в связи с-из-. меняющимся сопротивлением в других машин, а также в качестве детандера для охлаждения воздуха в горных выработках. Цель изобретения - повышение надежности работы пневмодвигателя, Указанная цельдостигается тем, что в винтовом пневмодвигателе, содержащем корпус, состоящий из двух полостей, в одной из которых расположены ведущий и ведомый роторы, а в другой - понижающий редуктор, соединенный с ведущим ротором и выходным валом, систему регулирования степени наполнения, включающую сдвоеннйй насос с приводом, сдвоенный насос установлен в редукторной полости корпуса, а привод насоса соединенс выходным валом. 2 ил,Р нагнетательной линии маслоснабжения подшипников.Наиболее близкой к изобретению по а технической сущности является винтовая машина; содержащаякорпус с двумя поло- р стями, в одной из которых размещены ведущий и ведомый роторы, а в другой понижающий редуктор, соединенный с ведущим ротором и выходным валом, систему регулирования степени наполнения, вклю- Ь чающую сдвоенный насос с приводом от ведомого ротора;Недостатком известной винтовой машийы является ненадежность в работе. Используя винтовую машину в качестве пневмодвигателя, сдвоенный насос развивает высокие скорости вращения; при которых происходит интенсивная циркуляция масла, сопровождающаяся ростом количества нерастворенного воздуха в масле, уве-: личением утечек и нагревом масла суменьшением вязкости, что приводят к кавитации, колебанию давления с потерей линейности характеристики давление масла - скорость вращения насоса, которая не может обеспечить соответствие степени наполнения пневмодвигателя его скорости вращения и нагрузке на него и, как результат, пневмодвигатель начинает работать в неустойчивом режиме, Кроме того, при кавитации, появляющейся при высоких оборотах, становится неработоспособной система ограничения предельной скорости вращения, из-эа невозможности сформироватьзаданные характеристики насосов; что ведет к выходу из строя пневмодвигателя,Цель изобретения - повышение надежности работы пневмодвигателя.Указанная цель достигается тем, что в винтовом пневмодвигателе, содержащем корпус, состоящий иэ двух полостей, в одной из которых расположены ведущий и ведомый роторы, а в другой понижающий редуктор. соединенный с ведущим ротором и выходным валом, систему регулирования степени наполнения, включающую сдвоенный насос с приводом, сдвоенный насос установлен в редукторной полости корпуса, а привод насоса соединен с выходным валом.Такое конструктивное решение позволяет значительно уменьшить скорость вращения сдвоенного насоса, устранив таким образом кавитацию, получить заданные характеристики каждого из сдвоенного насоса, которые наполнения и ограничения скорости вращения в результате чего повышается надежность работы пневмодвигателя.На фиг.1 схематически иэобракен винтовой пневмодвигатель, продольный разрез; на фиг.2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1.Винтовой пневмодвигатель содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналами, картером 4, рабочей полостью 5 и редукторной полостью 6. В рабочей полости 5 размещены ведущий 7 и ведомый 8 роторы, снабженные синхрониэирующими шестернями 9, расположенными в картере 4, а в полости 6 размещен понижающий редуктор, состоящий иэ установленной на ведущем роторе 7 шестерни 10 и входящим с ней в зацепление колесом 11, закрепленном на выходном валу 12 пневмодвигателя. Кроме того в редукторной полости 6 установлен сдвоенный насос 13, состоящий иэ насосов 14 и 15 с одним приводным валом 16, расположенным соосно с выходным валом 12 пневмодвигателя и соединенным с ним, например, с помощью вилки 17, шарнирно закрепленной в последнем. Система регулирования степени наполнения включает также гидроцилиндр 18 сподпружиненным поршнем 19, которыйсвоим штоком 20 соединен с полым эолот 5 ником 21, размещенным во впускном канале 2. Всасывающая линия 22 насоса 14присоединена к маслобаку 23 непосредственно, а нагнетательная 24 - через надпоршневую управляющую полость 25 и10 дроссель 26, Гидроцилиндр 18 снабжен обратным клапаном 27, состоящим из корпуса28, шарика 29 и пружины 30, который своимвходом сообщен с нэгнетательной линией31 насоса 15, а выходом - с управляющей15 полостью 25. Всасывающая линия 32 насоса15 подключена к картеру 4, а нагнетательная 31, кроме входа в обратный клапан 27,через дроссель ЗЗ к узлам трения.Винтовой пневмодвигатель работает20 следующим образом,Сжатый гаэ через впускной канал 2 поступает в рабочую полость 5, приводит вовращение роторы 7 и 8, расширяясь, охлаждает корпус 1 и масло в маслобаке 23. Вра 25 щение от роторной шестерни 10 передаетсяколесу 11 и выходному валу 12 пневмодвигателя, от которого через вилку 17 приходитв движение приводной вал 16 сдвоенногонасоса 13.30 Насос 14 всасывает масло из маслобака23 и нагнетает его в управляющую полость25 и в сообщенный с нею обратныйклапан .27, где совместно с пружиной 30 прижимаетшарик 29 к соплу корпуса 28. Поступающее35 в управляющую полость 25 масло, воздействует на поршень 19, усилие воздействия регулируется дросселем 26, при этом поршень18 сжимает свою пружину и штоком 20 перемещает золотник 21, который частично40 перекрывает впускной канал 2, тем самымуменьшается подача газа и, следовательно,скорость вращения роторов 7 и 8 и выходного вала 12 пневмодвигателя. Степень напол- .нения пневмодвигателя в заданном45 оптимальном диапазоне изменяется в зависимости от нагрузки нэ него и соответственно от скорости вращения выходного вала 12и, следовательно, от давления масла нагнетаемого насосом 21,50 . Насос 15 всасывает масло из картера 4 инагнетает его к узлам трения и на вход вобратный клапан 27, воздействуя на шарик29 давлением отрегулированным дросселем33 таким образом, что его рост происходит55 более интенсивно с увеличением скоростивращения, чем в нагнетательной линии 24насоса 14. При резком увеличении скоростивращения пневмодвигателя (сброс нагрузкиили работа на холостом ходу) больше номинальной, но меньше допустимой для роторных подшипников, срабатывает обратный клапан 27, в момент когда усилие, создаваемое насосом 15 превысит усилие, создаваемое насосом 14 и пружиной 30, шарик 29 отходит от сопла корпуса 28 и нагнетательная линия 31 насоса 15, с давлением большим давления нагнетания насоса 14, сообщается с управляющей полостью 25, в результате чего происходит скачок усилия, действующего на поршень 19, золотник 21 получает ускорение и перекрывает впускной канал 2.Значительное уменьшение скорости вращения насосов (для пневмодвигателей горных машин в 3 - 5 раз) с использованием предполагаемого изобретения привело к бескавитационной работе насосов, позволило уменьшить количество масла в системе регулирования степени наполнения и габариты маслобака, обеспечило устойчивые характеристики давлений в функции оборотов насосов во всем диапазоне скоростей вращения, благодаря которым повысились надежность работы систем регулирования степени наполнения и ограничения скоро сти вращения и соответственно повысиласьнадежность работы пневмодвигателя в целом. Формула изобретения10 Винтовой пневмодвигатель, содержащий корпус, состоящий из двух полостей, водной из которых расположены ведущий иведомый в другой понйжающий редуктор,соединенный с ведущим ротором и выход 15 ным валом, систему регулирования степенинаполнения, включающую сдвоенный насосс приводом, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, сдвоенныйнасос установлен в редукторной полости20 корпуса, а привод насоса соединен с выходным валом,1783224 ставитель В.Шеремет хред М,Моргентал Коррект едакерецма аказ 4502 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5гарина, 101оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго