Винтовой пневмодвигатель

 

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 выр аботках. Цель изобретения - повышение надежности работы пневмодвигателя, Указанная цель достигается 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 сдвоенный насос с приводом, сдвоенный насос установлен в редукторной полости корпуса, а привод насоса соединен с выходным валом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В ЮФ ЮМФФ% М

Г" (,"5 j 1", ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797210/29 (22) 28,02.90 (46) 23.12,92. Бюл. Йг 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательскйй институт горной механики им, М.М.Федорова (72) B.È.Øåðåìåò, В.M,Æeðíoñåê и Е,Г,Дергачев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1399484, кл. F 01 С 1/16, 1988, (54) ВИНТОВОЙ ПНЕВМОДВИГАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к роторным машинам с вращательным движением рабочих органов и может быть использовано в качестве пневмодвигателя для привода горных и

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 машин, 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 69 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-изменяющимся сопротивлением в. Ы 1783224 All (яцек F 16 N 1/OOF 01 С 1/16 других машин, а также в качестве детандера для охлаждения воздуха в горных выработках. Цель изобретения — повышение надеж-: ности работы пневмодвигателя, Указанная цель достигается 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 сдвоенный насос с приводом, сдвоенный насос установлен в редукторной полости корпуса, а привод насоса соединен с выходным валом. 2 ил.

Ф нагнетательной линии маслоснабжения подшипников.

Наиболее близкой к изобретению по а технической сущности является винтовая машина, содержащая корпус с двумя поло- О 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 с

1783224 уменьшением 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 сформировать заданные 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 иэобра>кен 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 с подпружиненным поршнем 19, который своим штоком 20 соединен с полым эолот5 ником 21, размещенным во впускном канале 2. Всасывающая линия 22 насоса 14 присоединена к маслобаку 23 непосредственно, а нагнетательная 24 — через надпоршневую управляющую полость 25 и

10 дроссель 26, Гидроцилиндр 18 снабжен обратным клапаном 27, состоящим из корпуса

28, шарика 29 и пружины 30, который своим входом сообщен с нагнетательной линией

31 насоса 15, а выходом — с управляющей

15 полостью25. Всасывающая линия 32 насоса

15 подключена к картеру 4, а нагнетательная 31, кроме входа в обратный клапан 27, через дроссель ЗЗ к узлам трения.

Винтовой пневмодвигатель работает

20 следующим образом.

Сжатый гаэ через впускной канал 2 поступает в рабочую полость 5, приводит во вращение роторы 7 и 8, расширяясь, охлаждает корпус 1 и масло в маслобаке 23. l3pa-.

25 щение от роторной шестерни 10 передается колесу 11 и выходному валу 12 пневмодвигателя, от которого через вилку f7 приходит в движение приводной вал 16 сдвоенного насоса 13.

30 Насос 14 всасывает масло из маслобака

23 и нагнетает его в управляющую полость

25 и в сообщенный с нею обратныйклапан .

27, где совместно с пружиной 30 прижимает шарик 29 к соплу корпуса 28. Поступающее

35 в управляющую полость 25 масло, воздействует на поршень 19, усилие воздействия регулируется дросселем 26, при этом поршень

18 сжимает свою пружину и штоком 20 перемещает золотник 21, который частично

40 перекрывает впускной канал 2, тем самым уменьшается подача газа и, следовательно, скорость вращения роторов 7 и 8 и выходного вала 12 пневмодвигателя. Степень напол- . нения пневмодвигателя в заданном

45 оптимальном диапазоне изменяется в зависимости от нагрузки на него и соответственно от скорости вращения выходного вала 12 и, следовательно, от давления масла нагнетаемого насосом 21, 50 Насос 15 всасывает масло из картера 4и нагнетает его к узлам трения и на вход в обратный клапан 27, воздействуя на шарик

29 давлением отрегулированным дросселем

33 таким образом, что его рост происходит

55 более интенсивно с увеличением скорости вращения, чем в нагнетательной линии 24 насоса 14. При резком увеличении скорости вращения пневмодвигателя (сброс нагрузки или работа на холостом ходу) больше номинальной, но меньше допустимой для ротор1783224 ных 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 скоро5 сти вращения и соответственно повысилась надежность работы пневмодвигателя в целом.

Формула изобретения

10 Винтовой пневмодвигатель, содержащий корпус, состоящий из двух полостей, в одной из которых расположены ведущий и ведомый в другой понйжающий редуктор, соединенный с ведущим ротором и выход15 ным валом, систему регулирования степени наполнения, включающую сдвоенный насос с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, сдвоенный насос установлен в редукторной полости

20 корпуса, а привод насоса соединен с выходным валом, 1783224

Составитель B.Øåðåìeò

Техред М,Моргентал Корректор M,Êåðåöìàí

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4502 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5