DE2623356A1 - Gear type hydraulic pump or motor - has bearing bushes with radial clearance in bearing boxes - Google Patents

Abstract

The machine has two meshing gear wheels (32, 33) which are carried on shafts (31, 35). Each shaft is held in two bearing bushes (18-21) each of which is itself supported in a bearing box (14-17) pressed into the casing. There are fluid fed pressure zones between the bearing boxes of the two gears as in 2610827 to reduce unbalanced hydraulic forces. There is a radial clearance between each bearing bush and its bearing bush and its bearing box and the annular gap between them is sealed axially by discs (36, 37), on the faces of the gears. These gaps are supplied with fluid to produce pressure zones bring the gear teeth axially into tight contact with each other while the other pressure zones bring them radially into contact.

Description

Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor)Gear machine (pump or motor)

Die Erfindung betrifft eine Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit im Außeneingriff miteinander kämmenden Zahnrädern, deren Wellen in im Gehäuse angeordneten buchsenförmigen Lagerkörpern gelagert sind, die mit Flachseiten aneinander stoßen und mit wenigstensauf einer Seite an den Zahnradseitenfläche durch hydraulisch beaufschlagte axiale Druckfelder anliegenden Dichtplatten, wobei zwischen den Flachseiten der Lagerkörpern wenigstens ein radiale Druckfeld angeordnet ist, in dem eine im Sinne des Auseinanderdrückcns der Lagerkörper wirkende Kraft erzeugt wird nach Patent ... (Patentanmeldung P 26 10 827.0).The invention relates to a gear machine (pump or motor) with externally meshing gears whose shafts are arranged in the housing bush-shaped bearing bodies are mounted which abut with flat sides and with at least one side on the gear side surface hydraulically actuated axial pressure fields abutting sealing plates, between the flat sides of the Bearing bodies at least one radial pressure field is arranged in which one in the sense The force acting on the pressing apart of the bearing bodies is generated according to the patent ... (patent application P 26 10 827.0).

Der Zweck des Gegenstandes der IIauptanmeldung besteht darin, die Ungleichförmigkeit von Förderstrom oder Drehmoment dadurch zu vermindern, indem man die zwei kämmenden Zahnrädern mit einer definierten Kraft gegeneinander drückt, d. h. das Flankenspiel der Zahnräder im Betrieb zu Null zu machen. Hierbei kann es geschehen, daß Reibkräfte z. B. zwischen den Lagerkörpern und den Gehausedeckeln bzw. zwischen Lagerkörpern und dem Dichtring eines Axialdruckfeldes das Einstellen des Achsabstandes für spielfreies Kämmen der Zahnrädern störend beeinflussen. Der Dichtring liegt dabei mit Vorspannung in einer Nut zwischen den Lagerkörpern und den Dichtplatten.The purpose of the subject matter of the main application is to To reduce the irregularity of the flow rate or the torque by the two meshing gears are pressed against each other with a defined force, d. H. to make the backlash of the gears to zero during operation. Here can it happens that frictional forces z. B. between the bearing bodies and the housing covers or between the bearing bodies and the sealing ring of an axial pressure field of the center distance for backlash-free meshing of the gears. Of the The sealing ring is preloaded in a groove between the bearing bodies and the sealing plates.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Zahnradmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher Reibkräfte keinen Einfluß mehr auf das Einstellen des Achsabstandes für spielfreies Kämmen der Zahnräder ausüben können.It is an object of the invention to provide a gear machine as described in the opening paragraph to create mentioned type, in which frictional forces no longer influence the setting of the center distance for backlash-free meshing of the gears.

Diese Aufgabe wird gemäß den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Mittel gelöst.This task is according to those mentioned in the characterizing part of claim 1 Means solved.

Das hat den Vorteil, daß die Lagerbuchse frei von axialen Kräften ist. Sie ist somit auch bei größeren Drücken radial beweglich und erlaubt z. B. bei Verzahnungsfehlern oder Rundlaufabweichungen der Zahnräder Korrekturen des Achsabstandes für spielfreies Kämmen derselben.This has the advantage that the bearing bush is free from axial forces is. It is therefore radially movable even at higher pressures and allows z. B. Corrections of the center distance in the event of tooth errors or radial runout deviations of the gears for backlash-free combing of the same.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zahnradpumpe, Fig. 2 einen Querschnitt längs II-II nach Figur 1, Fig. 3 einen Schnitt längs ITI-III nach Fig. 1, Fig. lt eine Vergrößerung nach Fig. 2.An embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in Fig. 1 a longitudinal section through a gear pump, Fig. 2 a cross section along II-II according to Figure 1, 3 shows a section along ITI-III Fig. 1, Fig. 1 is an enlargement of Fig. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 das Gehäuse der Zahnradpumpe bezeichnet, das beidseitig durch Deckel 11, 12 verschlossen ist. Der Innenraum 13 des Gehäuses ist durch zwei sich überschneidende Bohrungen 13', 13" gebildet, wodurch er die Querschnittsform einer Acht enthält. In der Bohrung 13' sind in derselben Achsrichtung und einanderander gegenüberliegend zwei Lagerkörper 14, 15 angeordnet, in der Bohrung 13" sind ebenfalls einander gegenüberliegend zwei Lagerkörper 16, 17 angeordnet. In jedem der Lagerkörper 14 bis 17 ist je eine Lagerbuchse angeordnet, welche die Bezeichnungen 18 bis 21 tragen. Diese Lagerbuchsen haben eine geringere axiale Erstreckung wie die Lagerkörper und befinden sich in Ausdrehungen 22 bis 25 derselben, wobei den Zahnradflächen zugewandt Schultern 26 bis 29 ausgebildet sind, auf denen die Lagerbuchsen aufsitzen. Wesentlich ist hierbei, daß die Lagerbuchsen 18 bis 21 mit reichlich radialem Spiel in den Lagerkörpern 14 bis 17 angeordnet sind. In den Lagerbuchsen 18, 19 sind die Wellenzapfen 30, 1 eines Zahnrads 32 angeordnet, das im Außeneingriff mit einem Zahnrad 33 kämmt, dessen Wellenzapfen 34, 35 in den Lagerbuchsen 20, 21 angeordnet sind. Der Wellenzapfen 31 hat einen Fortsatz 31?, der durch den Deckel 12 dringt und zum Antrieb der Pumpe dient.In Fig. 1, 10 denotes the housing of the gear pump, the is closed on both sides by covers 11, 12. The interior 13 of the housing is formed by two intersecting bores 13 ', 13 ", whereby it has the cross-sectional shape contains an eight. In the bore 13 'are in the same axial direction and each other opposite two bearing bodies 14, 15 are arranged in the bore 13 "are also two bearing bodies 16, 17 are arranged opposite one another. In each of the bearing bodies 14 to 17 each has a bearing bush, which is designated 18 to 21 wear. These bearing bushes have a smaller axial extent than the bearing bodies and are located in recesses 22 to 25 of the same, the gear surfaces facing shoulders 26 to 29 are formed on which the bearing bushes sit. It is essential here that the bearing bushes 18 to 21 have plenty of radial play are arranged in the bearing bodies 14 to 17. In the bushings 18, 19 are the Shaft journal 30, 1 of a gear 32 arranged in external engagement with a Gear 33 meshes, the shaft journal 34, 35 of which is arranged in the bearing bushes 20, 21 are. The shaft journal 31 has an extension 31? Which penetrates through the cover 12 and serves to drive the pump.

Zwischen den Zahnradseitenflächen und den Lagerkörpern 14, 16 ist eine Dichtplatte 36 angeordnet, während zwischen den anderen Zahnradseitenflächen und Lagerkörpern 15 und 17 eine ebenso ausgebildete Dichtplatte 37 angeordnet ist. Die Form dieser Dichtplatten folgt der Kontur des Innenraums 13. An den den Lagerkörpern zugewandten Seitenflächen der Dichtplatten 36, 37 befinden sich Ausnehmungen 38, 39, welche etwa die Form einer Drei haben (siehe Fig. 3). In jeder dieser Ausnehmung befindet sich ein Dichtkörper 40, lll mit U-Querschnittsform, wobei die Schenkel des U den Zahnrädern zugewandt sind. Auf diese Weise entstehen axiale Druckfelder 42, 43, welche über Bohrungen 44, 45 in den Dichtplatten beaufschlagt werden, wobei die Bohrungen mit der Hochdruckseite der Pumpe verbunden sind.Between the gear side surfaces and the bearing bodies 14, 16 is a sealing plate 36 arranged while between the other gear side surfaces and bearing bodies 15 and 17, a sealing plate 37 of the same design is arranged. The shape of these sealing plates follows the contour of the interior 13. On the bearing bodies facing side surfaces of the sealing plates 36, 37 are recesses 38, 39, which have approximately the shape of a three (see Fig. 3). In each of these recesses there is a sealing body 40, lll with a U-cross-sectional shape, the leg of the U are facing the gears. In this way, axial pressure fields are created 42, 43, which are acted upon via bores 44, 45 in the sealing plates, wherein the bores are connected to the high pressure side of the pump.

Wie die Fig. 2 zeigt, dringen in den Innenraum 13 des Gehäuses in Höhe der Zahnräder von entgegengesetzen Seiten zwei Gehäusebohrungen 46, 47 ein, von denen die Bohrung 47 die ifochdruckbohrung ist, die Bohrung 46 die Niederdruck- oder Saugbohrung, Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, befindet sich zwischen jeder Lagerbuchse und dem sie aufnehmende Lagerkörper ein Druckfeld, welche Druckfelder die Bezeichnungen 48 bis 51 tragen. Diese Druckfelder sind der Niederdruckbohrung 46 zugewandt und werden gebildet durch Dichtringe 52 bis 55, die in Ringnuten 56 bis 59 liegen, welche in den Lagerbuchsen 18 bis 21 ausgebildet sind. Der Durchmesser dieser Ringnuten beträgt etwa zwei Drittel der Höhe der Lagerbuchsen.As FIG. 2 shows, penetrate into the interior 13 of the housing Height of the gears from opposite sides two housing bores 46, 47 a, of which the bore 47 is the high pressure bore, the bore 46 the low pressure or suction hole, as can be seen from Figures 1 and 2, is located between each bearing bush and the bearing body receiving it a pressure field, which pressure fields bear the designations 48 to 51. These pressure fields are the low pressure well 46 and are formed by sealing rings 52 to 55, which are in annular grooves 56 to 59, which are formed in the bearing bushes 18 to 21. The diameter this ring grooves is about two thirds of the height of the bearing bushes.

Zwischen den Lagerkörpern 19, 21 und 18, 20 ist nochmals je ein Druckfeld angeordnet. Diese Druckfelder tragen die Bezeichnungen 60, 61. Sie sind dadurch gebildet, daß in den jeweils aneinanderliegenden Flachseiten jedes Lagerkörpers einander genau gegenüberliegende zylindrische Ausnehmungen 62, 63 bzw.Between the bearing bodies 19, 21 and 18, 20 there is again a pressure field each arranged. These pressure fields have the designations 60, 61. This is what makes them formed that in the respective adjacent flat sides of each bearing body exactly opposite cylindrical recesses 62, 63 or

64, 65 ausgebildet sind. In je zwei dieser zusammengehörigen Ausnehmungen sind zwei teleskopartig ineinander liegenden Kolben 66, 67 angeordnet, welche die Ausnehmungen nach außen hin abdichten.64, 65 are formed. In two of these related recesses two telescopically nested pistons 66, 67 are arranged, which the Seal the recesses to the outside.

Die Fig. 4 zeigt, wie die Druckfelder 48 bis 51 und 60, 61 beaufschlagt werden. Von der Hochdruckbohrung verläuft eine Bohrung 70 im Lagerkörper zum Druckfeld 60 über eine Bohrung 71 im Kolben 66. Vom Druckfeld 60 verlaufen Bohrungen 72, 73 in den Lagerbuchsen 19, 21 zu den Druckfeldern 48, 49. Zu diesem Zweck sind in den Kolben 66, 67 noch Bohrungen 74, 75 ausgebildet. In den Bohrungen 70, 72, 73 herrscht der Förderdruck der Pumpe.4 shows how the pressure fields 48 to 51 and 60, 61 are applied will. A bore 70 in the bearing body runs from the high pressure bore to the pressure field 60 via a bore 71 in the piston 66. Bores 72, 73 run from the pressure field 60 in the bearing bushes 19, 21 to the pressure fields 48, 49. To this purpose bores 74, 75 are also formed in the pistons 66, 67. In the holes 70, 72, 73 there is the delivery pressure of the pump.

Im Betrieb der Zahnradmaschine als Pumpe wird Druckmittel über die Bohrung 46, welche die Niederdruckseite darstellt, angesaugt und entlang der Wandungen der Bohrungen 13' und 13?? zur Hochdruckseite, d. h. zur Bohrung 47 gefördert. Durch den Druckaufbau entlang den Zahnrädern wirkt auf diese eine hydraulische Druckkraft Fhydr (s. Fig. 2). Diese Kraft wirkt in Richtung der Niederdruckseite. In den Druckfeldern 48 bis 51 zwischen den Lagerbuchsen und den Lagerkörpern wird Druckmittel unter Hochdruck zugeführt, wodurch auf die Lagerbuchsen 18 bis 21 eine Kraft F2 ausgeübt wird, welche der Kraft Fhydr entgegenwirkt, aber nicht genau in derselben Wirkungsrichtung verläuft.In operation of the gear machine as a pump, pressure medium is via the Bore 46, which represents the low pressure side, sucked in and along the walls the holes 13 'and 13 ?? to the high pressure side, d. H. promoted to bore 47. By the pressure build-up along the gears is acted on by a hydraulic pressure force Fhydr (see Figure 2). This force acts in the direction of the low pressure side. In the pressure fields 48 to 51 between the bearing bushes and the bearing bodies is pressurized medium under High pressure is supplied, as a result of which a force F2 is exerted on the bearing bushes 18 to 21 which counteracts the force Fhydr, but not exactly in the same direction of action runs.

In die Druckfelder 60, 61 wird ebenfalls Hochdruck zugeführt, so daß eine Kraft F1 gebildet wird, welche in Richtung der Räderzentralen A-A verläuft. Diese Kraft F1 schließt sich an die Kraft F2 an, ist jedoch nicht so groß, daß sich das Kräftedreieck schließt. Die Kraft F1 versucht die Lagerbuchsen in Richtung der Rädernzentralen auseinander zu drücken. Es verbleibt aber eine geringe Restkraft FR, welche der Kraft F1 in der Räderzentralen A-A entgegenwirkt, d. h. die Kraft FR drückt die Lagerbuchsen gegeneinander und damit auch die Zahnräder, so daß diese spielfrei miteinander kämmen. Durch dieses spielfrele Kämmen erreicht man eine Verringerung der Ungleichförmigkeit von Förderstrom und Drehmoment.High pressure is also fed into the pressure fields 60, 61, so that a force F1 is formed, which runs in the direction of the wheel centers A-A. This force F1 follows the force F2, but is not so great that the triangle of forces closes. The force F1 tries the bushings in the direction of the To push the wheel centers apart. However, a small residual force remains FR, which counteracts the force F1 in the wheel center A-A, d. H. the force FR presses the bushings against each other and thus also the gears, so that these Comb each other without play. A reduction is achieved through this play-free combing the irregularity of flow rate and torque.

Claims (4)

Ansprüche ½ Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit im Außeneingriff miteinander kämmenden Zahnrädern, deren Wellen in im Gehäuse angeordneten buchsenförmigen Lagerkörpern gelagert sind, die mit Flachseiten aneinander stoßen und mit wenigstens auf einer Seite an den Zahnradseitenflächen durch hydraulisch beaufschlagte axiale Druckfelder anliegende Dichtenplatten, wobei zwischen den Flachseiten der Lagerkörper wenigstens ein radiales Druckfeld angeordnet ist, in dem eine im Sinne des Auseinanderdrückens der Lagerkörper wirkende Kraft erzeugt wird, nach Patent ... (Patentanmeldung P 26 10 827.0), dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Zahnräder (32, 33) in in den Lagerkörpern (14, 17) mit radialem Spiel angeordneten Lagerbuchsen (18 bis 21) angeordnet sind, das so groß ist, daß eine Achsabstandsänderung bis zum Flankenspiel Null der Zahnräder möglich ist und daß zwischen jedem Lagerkörper und der zugehörigen Lagerbuchse ein Druckfeld (8- 51) angeordnet ist, das der Niederdruckseite (46) der Maschine zugewandt ist. Claims ½ gear machine (pump or motor) with external engagement intermeshing gears, the shafts of which are arranged in the housing in sleeve-shaped Bearing bodies are stored that abut with flat sides and with at least on one side on the gearwheel side surfaces by hydraulically actuated axial Sealing plates adjacent to pressure fields, with the bearing body between the flat sides at least one radial pressure field is arranged, in which one in the sense of being pushed apart the bearing body acting force is generated, according to patent ... (patent application P 26 10 827.0), characterized in that the shafts of the gears (32, 33) in in the bearing bodies (14, 17) with radial play arranged bearing bushes (18 to 21) are arranged, which is so large that a center distance change to the backlash Zero of the gears is possible and that between each bearing body and the associated one Bearing bush a pressure field (8- 51) is arranged, which the low pressure side (46) facing the machine. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Druckfeld (60, 61) zwischen den Lagerkörpern durch zwei teleskopartig ineinander gleitenden Hohlkolben (66, 67) gebilddet ist, die in einander gegenüberliegenden Ausnehmungen (62, 63; 64, 65) an den Flachseiten der Lagerkörper ausgebildet sind.2. Machine according to claim 1, characterized in that the radial Pressure field (60, 61) between the bearing bodies by two telescoping one into the other sliding hollow piston (66, 67) is formed, which in opposite Recesses (62, 63; 64, 65) are formed on the flat sides of the bearing body. 3. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen (18 bis 21) in einer stufenartigen Ausnehmung (22 bis 25) der Lagerkörper.(15 bis 18) angeordnet sind und auf einer den Zahnrädern zugezandten Schulter (26 bis 29) aufsitzen.3. Machine according to claim 1 and / or 2, characterized in that the bearing bushes (18 to 21) in a step-like recess (22 to 25) of the bearing body. (15 to 18) are arranged and on a shoulder facing the gears (26 to 29) sit on. 4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfeld (48 -51) zwischen dem Lagerkörper und der Lagerbuchse durch einen Dichtring (52 bis 55) begrenzt ist, der in einer Ringnut (56 bis 59) am Außenumfang der Lagerbuchse angeordnet ist.4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the pressure field (48 -51) between the bearing body and the bearing bush by a Sealing ring (52 to 55) is limited in an annular groove (56 to 59) on the outer circumference the bearing bush is arranged.