ГИДРОПРИВОД ПОДАЧИ Российский патент 1997 года по МПК F15B11/00 

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к гидроприводам машин, и может использоваться в гидроприводах подачи и устройствах для зажима заготовки при ее обработке на металлорежущих станках.

Известен гидропривод [1] содержащий насос, гидроцилиндр, гидрораспределитель и предохранительный клапан.

Достоинство такого гидропривода в том, что он имеет простую конструкцию.

Его недостаток повышенный расход мощности за счет перетекания рабочей жидкости под давлением через предохранительный клапан.

Известен также гидропривод с насосом, содержащим ротор с плунжерами и распределительный диск [2]
Достоинство такого гидропривода состоит в том, что он дает возможность обеспечить и большую подачу (для быстрых ходов), и малую подачу (для обработки заготовок или для ее зажима).

Его недостаток более сложная, тяжелая и дорогая конструкция плунжерного насоса.

Наиболее близким к изобретению является гидропривод [3] содержащий насос с ротором, пластинами, статором и распределительными дисками, гидроцилиндр, гидрораспределитель, обратный клапан, два предохранительных клапана и гидролинии.

Достоинство такого гидропривода в том, что при рабочей подаче зажима заготовки один из насосов разгружается на гидробак.

Его недостаток более сложная, громоздкая и тяжелая конструкция сдвоенного пластинчатого насоса.

Сущность изобретения заключается в том, что гидропривод подачи, содержащий насос, имеющий ротор с пластинами, статор и распределительные диски, соединенный гидролинией низкого давления с клапаном низкого давления и обратным клапаном, гидролинией всасывания с гидробаком, соединенным с клапанами высокого и низкого давления, и гидрораспределителем, гидролинией высокого давления с клапаном высокого давления, обратным клапаном и гидрораспределителем, который двумя гидролиниями соединен с гидроцилиндром, содержит плунжеры, установленные между пластинами ротора, и окна всасывания и нагнетания плунжеров, расположенные в распределительных дисках между наружным радиусом ротора и кольцевой канавкой, соединенной с нижними краями пазов в роторе под пластинами.

В результате установки плунжеров на роторе насоса гидропривод приобретает достоинства двух видов гидроприводов без увеличения габаритов и веса и создает оптимальные условия для экономии мощности.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема гидропривода; на фиг. 2 насос, продольный разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2.

Гидропривод содержит насос 1, клапан низкого давления 2, клапан высокого давления 3, обратный клапан 4, гидрораспределитель 5, гидроцилиндр 6 и гидробак 7. Гидролиния 8 соединяет насос 1 с гидробаком 7. Гидролиния 9 высокого давления соединяет насос 1 с гидрораспределителем 5, с гидролинией 10, с гидролинией 11 и с линиями управления 12 и 13. Гидролиния 10 соединена с клапаном 4, а гидролиния 11 с клапаном 3. Гидролиния 14 низкого давления соединяет насос 1 с клапаном 2 и с обратным клапаном 4. Обратный клапан 4 соединен гидролинией 15 с клапаном 2. Клапаны 2 и 3 соединены с гидробаком 7 гидролиниями 16 и 17. Гидрораспределитель 5 соединен с гидробаком 7 гидролинией 18, а гидролиниями 19 и 20 с гидроцилиндром 6, имеющим поршень 21, шток 22, штоковую полость 23 и бесштоковую полость 24.

Насос 1 содержит ротор 23, в котором расположены пластины 26 и плунжеры 27, статор 28, распределительные диски 29 и 30, вал 31 и корпус 32. Плунжеры 27 расположены по середине между пластинами 26 в отверстиях 33 ротора 25. Отверстия 33 соединены с отверстиями 34 в роторе 25, которые, в свою очередь, могут быть при вращении ротора соединены с окнами всасывания 35 и 36 и окнами нагнетания 37 и 38 в распределительных дисках 29 и 30. Окна 35 и 36 соединены отверстиями 39 в диске 30 с отверстием всасывания 40 в корпусе 32. Окно 38 соединено отверстием 41 с отверстием нагнетания 42 в корпусе 32.

Пластины 26 расположены в пазах 43 ротора 25, соединенными с кольцевыми канавками 44 и 45 в распределительных дисках 29 и 30. Диски 29 и 30 имеют также окна всасывания 46 и 47 и окна нагнетания 48 и 49. Окна всасывания 47 соединены отверстиями 39 с окнами всасывания 36. Окна нагнетания 49 соединены отверстиями 50 с отверстиями нагнетания 51.

Статор 28 имеет внутреннюю поверхность 52, обращенную к плунжерам 27 и пластинам 26, примерно эллиптического профиля; между внутренней поверхностью 52 статора 28, наружной поверхностью ротора 25 и двумя соседними пластинами 26 расположена рабочая камера 53.

Кольцевая канавка 45 соединена отверстиями 51 с окном нагнетания 48.

Отверстия всасывания 40 соединены с гидролинией всасывания 8. Отверстия нагнетания 42 соединены с гидролинией 9 высокого давления. Отверстия нагнетания 51 соединены с гидролинией 14 низкого давления.

Окна всасывания 35 и 36 и окна нагнетания 37 и 38 расположены на расстоянии от центра ротора 25, примерно равном половине расстояния между радиусом наружной поверхности ротора 25 и радиусом наружной поверхности кольцевых канавок 44 и 45.

Гидропривод работает следующим образом. При вращении вала 31 с ротором 25 по часовой стрелке (фиг. 3) пластины 26 и плунжеры 27 прижаты к внутренней поверхности 52 статора 28 центробежной силой, а в дальнейшем при работе насоса 1 пластины 26 прижаты к внутренней поверхности 52 статора 28 также и давлением рабочей жидкости из кольцевой канавки 44. При выдвижении плунжеров 27 из отверстий 33, в соответствии с профилем статора 28, плунжеры 27 всасывают рабочую жидкость из гидробака 7 по гидролинии 8 и далее через отверстия 40 и 39, окна 36, отверстия 34 и отверстия 33.

При движении плунжеров 27 к центру ротора 25, в соответствии с профилем статора 28, плунжеры 27 нагнетают рабочую жидкость через отверстие 33, отверстия 34, окна 38, отверстия 41, отверстия 42 в гидролинию 9 высокого давления.

При выдвижении пластин 26 из пазов 43 в роторе 25, в соответствии с профилем статора 28, рабочая жидкость всасывается в камеры 53 из гидробака 7 по гидролинии 8 и далее через отверстие 40 и окна всасывания 47.

При движении пластин 26 к центру ротора 25, также в соответствии с профилем статора 28, рабочая жидкость нагнетается пластинами 26 через окна нагнетания 49, отверстия 50 и 51 в гидролинию 14 низкого давления.

При низком давлении рабочая жидкость из гидролинии 14 через обратный клапан 4 присоединяется к потоку рабочей жидкости, подаваемой через гидролинию 9, гидрораспределитель 5, гидролинию 20 в гидроцилиндр 6, который совершает быстрое движения. При возрастании нагрузки на штоке 22 гидроцилиндра 6 возрастающее давление рабочей жидкости передается через линию управления 12 к клапану 2. При этом рабочая жидкость из гидроцилиндра 14 через гидролинию 15, клапан 2 и гидролинию 16 сливается в гидробак 7. Под действием давления рабочей жидкости в гидролинии 10 обратный клапан 4 закрывается и гидроцилиндр 6 движется медленно только от рабочей жидкости, подаваемой через гидролинию 9.

Клапан 2 настраивается на низкое давление. Клапан 3 настраивается на высокое давление.

Источники информации
1. Свешников В.К. Усов А.А. Станочные гидроприводы. Справочник. М. Машиностроение, 1988, с. 130, рис. 5.9.

2. Там же, с. 37, рис. 2.6.

3. Брон Л.С. Тартаковский Ж.Э. Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий. М. Машиностроение, 1974, с. 65, рис. 36.

Использование: в гидроавтоматике. Сущность изобретения: в гидроприводе подач, содержащем насос, имеющий ротор с пластинами, статор и распределительные диски, соединенный гидролинией низкого давления с клапаном низкого давления и обратным клапаном, гидролинией всасывания с гидробаком, соединенным с клапанами высокого и низкого давления, обратным клапаном и гидрораспределителем, ротор насоса содержит плунжеры, установленные между пластинами ротора, а окна всасывания и нагнетания плунжеров расположены в распределительных дисках между наружным радиусом ротора и кольцевой канавкой, соединенной с нижними краями пазов в роторе под пластинами. 4 ил.

Гидропривод подачи, содержащий насос, имеющий ротор с пластинами, статор и распределительные диски, соединенный гидролинией низкого давления с клапаном низкого давления и обратным клапаном, гидролинией всасывания с гидробаком, соединенным с клапанами высокого и низкого давления и гидрораспределителем, гидролинией высокого давления с клапаном высокого давления, обратным клапаном и гидрораспределителем, который двумя гидролиниями соединен с гидроцилиндром, отличающийся тем, что ротор насоса содержит плунжера, установленные между пластинами ротора, а окна всасывания и нагнетания плунжеров расположены в распределительных дисках, между наружным радиусом ротора и кольцевой канавкой, соединенной с нижними краями пазов в роторе под пластинами.