ГИДРОМАШИНА Российский патент 1994 года по МПК F04B1/06 F03C1/16 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к радиально-поршневым гидромашинам с регулируемым рабочим объемом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей гидромашины путем обеспечения возможности регулирования ее рабочего объема.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема гидромашины; на фиг. 2 - гидромашина в продольном разрезе; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2 (сечение Г-Г на фиг. 4); на фиг. 6 - вид по стрелке Д на фиг. 2; на фиг. 7 - сечение Е-Е на фиг. 2; на фиг. 8 - сечение Ж-Ж на фиг. 2; на фиг. 9 - сечение З-З на фиг. 2; на фиг. 10 - сечение И-И на фиг. 2; на фиг. 11 - сечение К-К на фиг. 10; на фиг. 12 - вариант сопряжения пары поршень-цилиндр для блока цилиндров и ползуна; на фиг. 13 - вариант сопряжения пары поршень-цилиндр для водила и ползуна.

Гидромашина содержит корпус 1 с торцевыми стенками 2 и установленными в его полости на подшипниках 3 выходным валом 4, ползун 5, имеющий паз 6, охватывающий вал 4 и две группы взаимоперпендикулярно, попарно-оппозитно и радиально расположенных поршней 7, 8 и 9, 10. В полости корпуса 1 расположено также водило 11, жестко связанное с выходным валом 4 и имеющее радиально и оппозитно расположенные цилиндры 12 и 13, сопряженные с первой группой поршней 7, 8 ползуна 5 с образованием рабочих камер 14 и 15. Конструктивно водило 11 выполнено из двух частей, закрепленных на квадратном участке выходного вала 4 и связанных между собой болтовым соединением 16, как это показано на фиг. 5. В полости корпуса 1 расположен блок цилиндров 17 с оппозитно расположенными цилиндрами 18 и 19, сопряженные со второй группой поршней 9, 10 ползуна 5 с образованием рабочих камер 20 и 21. Блок цилиндров 17 снабжен подшипниковыми опорами 22, 23 и установлен с возможностью вращения и перемещения совместно с опорами 22, 23 в радиальном направлении относительно корпуса 1, снабженного направляющими в виде радиально направленных парных пазов 24, 25 и 26, 27 в его торцевых стенках 2 при помощи механизма перемещения, включающего закрепленные на корпусе 1 гидроцилиндры 28, 29, штоки 30 и 31 которых при помощи пальцев 32 и 33 соответственно, связаны с подшипниковыми опорами 22, 23 и пазами 24, 26, при этом механизм перемещения включает также пальцы 34 и 35, закрепленные в соответствующих подшипниковых опорах 22, 23 и установленных с возможностью перемещения в пазах 25 и 27 боковых стенок 2 корпуса 1, как это показано на фиг. 2.

Конструктивно блок цилиндров 17 выполнен из двух частей, соединяемых между собой при сборке внутренними кольцами подшипниковых опор 22, 23, возможно любое альтернативное исполнение.

Гидромашина имеет узел распределения, включающий закрепленную на торцевой стенке 2 корпуса 1 гильзу 36 с рабочими окнами 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 для подвода и отвода рабочей жидкости, а также сопряженную с гильзой 36 цапфу 45, являющуюся частью выходного вала 4. Цапфа 45 имеет дугообразные канавки 46, 47, 48, 49, соединенные при помощи радиальных отверстий с аксиальными каналами 50, 51, 52 и 53 в теле вала 4, которые, в свою очередь, в зоне сопряжения вала 4 с водилом 11, сообщаются с трубопроводами 54, 55, 56, 57.

Для связи трубопроводов 54 и 56 с рабочими камерами 20 и 21 водило 11 имеет полости 58, 58, в которых с образованием телескопического соединения размещены втулки 60, 61, закрепленные в ползуне 5, кроме этого в теле последнего и поршнях 9 и 10 выполнены каналы 62, 63. Соответствующие рабочие окна гильзы 36 подключены к гидроцилиндрам подвода 64 и отвода 65 рабочей жидкости. Рабочие камеры 20 и 21 могут быть образованы иначе, чем это показано на фиг. 2 и 3, например, в виде изображенного на фиг. 12 поршня 66, закреп- ленного на блоке цилиндров 17 при помощи стопорного кольца 67 сопряженного с цилиндрической расточкой 68 в теле ползуна 5. Аналогично могут быть образованы и рабочие камеры 14, 15. Например, как это показано на фиг. 13, где поршень 69 закреплен в стакане 70, зафиксирован стопорным кольцом 71, и сопряжен со втулкой 72, установленной в ползуне 5. Полости 58 и 59, изображенные на фиг. 3, также могут быть образованы втулкой 7, закрепленной в стакане 70, зафиксированной стопорным кольцом 74 и сопряжены со втулкой 61.

Гидромашина работает следующим образом.

В режиме насоса, совместное вращение вала 4 и водила 11 вызывает вращение ползуна 5, при этом если смещение оси подшипниковых опор 22, 23 блока цилиндров 11 относительно оси подшипников 3 вала 4 отсутствует, то ползун 5 не перемещается относительно водила 11 и блока цилиндров 17 и подача насоса равна нулю.

При смещении оси подшипниковых опор 22, 23 блока цилиндров 17 относительно оси вала 4, осуществляемом гидроцилиндрами 28, 29 происходит перемещение ползуна 5 относительно водила 11 и блока цилиндров 17 в радиальном направлении, что сопровождается изменением объема рабочих камер 14, 15, 20 и 21, а распределительное устройство производит попеременное подключение рабочих камер к гидролиниям подвода 64 и отвода 65 рабочей жидкости, и насос совершает полезную работу по перекачиванию жидкости, причем величина объемной подачи насоса зависит от величины смещения "е" между осями подшипниковых опор 22, 23 и вала 4.

В режиме мотора, рабочая жидкость под давлением по гидролинии 64 подается в узел распределения, откуда через рабочее окно 40 гильзы 36, дугообразную канавку 47, аксиальный канал 51 и трубопровод 55 поступает в рабочую камеру 14, где воздействует на поршень 67 в цилиндре 12. Одновременно жидкость из рабочей камеры 15 поршнем 8, через трубопровод 56, аксиальный канал 53, дугообразную канавку 49, рабочее окно 43 гильзы 36 вытесняется в гидролинию отвода 65. Взаимодействие поршня 7 с цилиндром 12 при смещении оси подшипниковых опор 22, 23 относительно оси вала 4 создает крутящий момент на валу 4, при этом соответствующий реактивный момент воспринимается корпусом 1 через боковые стенки цилиндров 18, 19 и пальцы 32, 33, 34, 35. Относительное перемещение плунжера 7 и цилиндра 12 приводит к вращению вала 4, водила 11 и блока цилиндров 17, причем их средняя угловая скорость за один оборот одинакова. Аналогично, но со сдвигом фаз на 90^о, происходит работа второй пары поршней 9 и 10, например из положения, показанного на фиг. 1, когда из гидролинии 64 жидкость под давлением подается через рабочее окно 37 гильзы 36, дугообразную канавку 46, аксиальный канал 50, трубопровод 54, полость 58, втулку 60 и канал 62, в рабочую камеру 20, где воздействует на поршень 9. Одновременно жидкость из рабочей камеры 21 через канал 63, втулку 61, полость 59, трубопровод 57, аксиальный канал 52, дугообразную канавку 48, рабочее окно 42 гильзы 36, поршнем 10 вытесняется в гидролинию отвода 65. (56) Авторское свидетельство СССР N 1569420, кл. F 04 B 1/04, 1989.

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к радиально-поршневым гидромашинам с регулируемым рабочим объемом. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей гидромашины путем обеспечения возможности регулирования ее рабочего объема. При работе машины совместное вращение вала 4 и водила 11 вызывает вращение ползуна 5, при этом если смещение оси подшипниковых опор 22, 23 блока цилиндров 17 относительно оси подшипников 3 вала 4 отсутствует, то ползун 5 не перемещается относительно водила 11 и блока цилиндров 17 и рабочий объем машины равен нулю. При смещении оси опор 22, 23 блока цилиндров 17 относительно оси вала 4, осуществляемом гидроцилиндрами 28, 29 происходит перемещение ползуна 5 относительно водила 11 и блока цилиндров 17 в радиальном направлении, что сопровождается изменением величины объема рабочих камер, при этом рабочий объем машины зависит от величины смещения l между осями подшипниковых опор 22, 23 и вала 4. 1 з. п. ф-лы, 13 ил.

1. ГИДРОМАШИНА, содержащая корпус с торцевыми стенками и установленными в его полости на подшипниках выходным валом, ползун, имеющий паз, охватывающий вал и две группы взаимно перпендикулярно попарно-оппозитно радиально расположенных поршней, связанное с валом водило с радиально и оппозитно расположенной парой цилиндров, сопряженных с первой группой поршней ползуна с образованием рабочих камер, и блок цилиндров с радиально и оппозитно расположенными цилиндрами, сопряженными с второй группой поршней ползуна с образованием рабочих камер, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей гидромашины путем обеспечения возможности регулирования ее рабочего объема, корпус снабжен направляющими прямолинейного движения в радиальном направлении, водило связано с валом жестко, а блок цилиндров снабжен подшипниковыми опорами и установлен с возможностью вращения и радиального перемещения совместно с опорами относительно корпуса в направляющих последнего при помощи механизма перемещения. 2. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что направляющие прямолинейного движения выполнены в виде парных радиальных пазов в торцевых стенках корпуса, а механизм перемещения блока цилиндров выполнен в виде закрепленных на корпусе гидроцилиндров, штоки которых при помощи пальцев связаны с подшипниковыми опорами блока цилиндров и радикальными пазами корпуса.