Радиально-поршневая гидромашина Советский патент 1984 года по МПК F04B1/04 

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к радиальнопоршневым гидромашинам.

Известна радиально-поршневая гидрмашина, содержащая вращающийся блок цилиндров с поршневыми группами, включающими поршни и шарнирно сопряженные с ними Н-образные опорные башмаки, имеющие в зоне контакта с опорными поверхностями направляющего кольца камеры гидростатической нагрузки П J.

Однако в известной радиальнопоршневой гидромашине возможен контакт опорного башмака поршневой группы со стенкой цилиндра, что обусловлено недостаточно надежной самоус.тановкой опорного башмака в процессе работы гидромашины.

Известна также радиально-поршневая гидромашина, содержащая блок цилиндров с поршневыми группами, включающими поршни и шарнирно сопряженны с ними Н-образные опорные башмаки, установленные с возможностью взаимодействия с опорными поверхностями направляющего кольца, охватывающего блок цилиндров и имеющего кольцевую проточку, расположенную между опорными поверхностями и выполненную симметричной относительно плоскости расположения осей цилиндров, являющейся плоскостью вращения блока цилиндров 2 ).

В известной гидромашине при работе на высоких уровнях давления существенно увеличивается удельное давление поршня на стенку цилиндра из-за недостаточно развитой боковой поверхности поршня, что ограничивает область применения гидромашины. В данной гидромашине устранен контакт опорного башмака со стенкой цилиндра, однако при этом увеличены зазоры в сопряжениях между опорным башмаком, блоком цилиндров и поршнем, что несколько ухудшает самоустановку поршневой группы.

Целью изобретения является уменьшение удельного давления поршня на стенку цилиндра и улучшение самоустановки поршневой группы.

Цель достигается тем, что в радиально-поршневой гидромашине, содержащей блок цилиндров с поршневыми группами, включающими поршни и шарнирно соединенные с ними Н-образные опорные башмаки, установленные с

возможностью взаимодействия с опорными поверхностями направляющего кольца, охватывающего блок цилиндров и имеющего кольцевую проточку, расположенную между опорными поверхностями и выполненную симметричной относительно плоскости расположения осей цилиндров, являющейся плоскостью вращения блока цилиндров, каждый поршень снабжен расположенными радиально в плоскости расположения осей цилиндров консольными выступами, частично охватывающими опорный башмак и продолжающими боковую поверхность поршня, и держателями опорного башмака, закрепленными на указанных консольных выступах поршня.

Кроме того, концы консольных выступов поршня выступают в кольцевую проточку направляющего кольца.

На фиг. 1 изображена гидромашина сечение по осям рабочих цилиндров; на фиг. 2 - гидромашина, сечение по осям рабочих цилиндров с видоизмененной поршневой группой; на фиг.З опорный башмак гидромашины, изображенной на фиг. 1; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение опорного башмака гидромашины, изображенной на фиг. 2; на фиг. 7 - верхняя часть поршня гидромашины; на фиг.З сечение В-В на фиг. 7; на фиг. 9 вариант исполнения верхней части поршня, сечение; на фиг. 10 - варианты исполнения верхней части поршня с держателями опорного башмака; на фиг. 11 - гидромашина, имеющая камеры гидростатической разгрузки на боковой поверхности поршня, сечение по оси рабочего цилиндра; на фиг. 12 - поршень гидромашины на фиг. 11; на фиг. 13 - держатель опорного башмака гидромашины на фиг. 11; на фиг. 14 - вариант исполнения поршневой группы; на фиг. 15 - вариант исполнения поршня; на фиг. 16 вариант исполнения опорного башмака для сопряжения с поршнем по фиг. 15; на фиг. 17 - вариант исполнения поршневой группы с поршнем и башмаком по фиг. 15 и 16 соответственно; на фиг. 18 - вариант исполнения поршня с держателями опорного башмака.

Радиально-поршнепая гидромашина содержит блок цилиндров 1 с поршневыми группами, включающими поршни 2 и шарнирно сопряженн е с ними Н-обраные опорные башмаки 3, установленные с возможностью взаимодействия с опорными поверхностями 4 направляющего кольца 5, охватывающего блок цилиндров 1 и имеющего кольцевую проточку 6, расположенную между опорными поверхностями 4 и выполненную симметричной относительно плоскости расположения осей цилиндров 7, являющейся плоскостью вращения блока цилиндров 1. Каждый поршень 2 снабжен расположенными радиально в плоскости расположения осей цилиндров 7 консольными выступами 8, частично охватывающими опорный башмак 3 и продолжающими боковую поверхность порщня 2 и держателями 9 опорного башмака 3, закрепленньми на консольных выступах 8 поршня 2.

Концы консольных выступов 8 поршня 2 выступают в кольцевую проточку 6 направляющего кольца 5.

Поршни 2 в цилиндрах 7 образуют рабочие камеры 10. Опорный башмак 3 поршневой группы в зоне сопряжения с поршнем 2 имеет ось поворота 11, относительно которой радиусом 12 выполняется опорная поверхность 13 для сопряжения с опорной поверхность поршня 2, выполняемой также радиусом 12. Вьпие оси поворота 11 опорный башмак имеет рабочие поверхности 14 для взаимодействия с опорными поверхностями 4 направляющего кольца 5. Опорные башмаки 3 могут иметь выемки 15 для контакта с держателями 9. Вместе с тем опорный башмак 3 может быть выполнен и без выемок. В этом случае держатель может быть выполнен в виде упругой пластины (фиг. 11, 13 14 и 17), устанавливаемой в пазах 16 консольных выступов 8 поршня 2. Поршень 2 на боковой поверхности может быть снабжен камерами 17 гидростатической разгрузки (фиг. 11, 12, 14 - 17), питание которых осуществляется из рабочей камеры 10 при помощи каналов 18 и 19 в поршне и разделенных перемычкой 20 пазов 21, выполняемых на опорной поверхности 13 опорного башмака 3 и обеспечивающих периодическое сообщение соответствующих камер 17 гидростатической разгрузки с рабочей камерой 10 в зависимости от отклонения опорного башмака 3 от его нейтрального положения. Поршень 2 может быть снабжен

и дoпoлнитeльны ш камерами 22 гидростатической разгрузки, непосредственно не связанными с каналами 19 в поршне 2. При таком исполнении дополнительные камеры 22 сообщаются с источником давления - рабочей камерой 10 - через пазы 23, выполняемые в стенке рабочего цилиндра 7, как это показано на фиг. 11 и 14, что обеспечивает ступенчатое увеличение площади камер гидростатической разгрузки, достигающее своего максимального значения при максимальном тангенциальном усилии, действующем на боковую поверхность поршня 2.

Опорный башмак 3 на своей рабочей поверхности 14 может иметь камеры 24 гидростатической разгрузки, питание которых осуществляется из рабочих камер 10 через канал 18 поршня 2 и каналы 25 в опорных башмаках 3.

Радиально-поршневая гидромашина работает следующим образом.

При вращении блока цилиндров 1 опорные башмаки 3 поршневых групп взаимодействуют с опорными поверхностями 4 направляющего кольца 5, сообщая поршням 2 возвратно-поступательное движение в цилиндрах 7, что приводит к периодическому увеличению и уменьшению объема рабочих камер 10 Посколы у поршни 2 снабжены консольными выступами 8, увеличивается длина поверхности контакта боковой поверхности поршня 2 со стенкой цилиндра 7, увеличение же поверхности контакта позволяет уменьшить удельное давление поршня 2 на стенку цилиндра 7у или, оставив прежнее удельное давление, существенна повысить крутящий момент, развиваемый гидромашиной, при ее работе, например, в режиме мотора, или поднять уровень давления, развиваемого гидромашиной при ее работе в режиме насоса. Одновременно существенно улучшается самоустановка поршневой группы относительно блока цилиндров 1 и направляющего кольца, при этом контакт опорного башмака 3 со стенками цилиндра 7 практически исключается, что улучшает механический КПД гидромашины.

Таким образом, использование изобретения позволяет снизить удельное давление поршня на стенку цилипдра и улучшить самоустановку поршневой группы.

фиг.2

Buff А

КРАДИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА, содержащая блок цилиндров и поршневыми группами, включающими поршни и шарнирно сопряженные с ними Н-образные опорные башмаки, установленные с возможностью взаимодействия с опорными поверхностями направлякицего кольца, охватывающего блок цилиндров и имеющего кольцевую проточку, расположенную между опорными поверхностями и выполненную симметричной относительно плоскости расположения осей цилиндров, являющейся плоскостью вращения блока цилиндров, о т личающаяся тем, что, с целью уменьшения удельного давления поршня на стенку цилиндра и улучшения самоустановки поршневой группы, каждый поршень снабжен расположенными радиально в плоскости расположения осей цилиндров консольными выступами, частично охватывающими опорный башмак и продолжающими боковую поверхность поршня, и держателями опорного башмака, закрепленными на указанных консольных выступах поршня. 2. Гидромашина по п. 1, отлиО) чающаяся тем, что концы консольных выступов поршня выступают в кольцевую проточку направлякяцего кольца. со 00 tc СП 00

.

.3

.11

(риг 5

в-в

8

Jf 12

фиг. в

Г

8

риз. to

16 1 19 7 25П 8 6 5

/5

//

S

сриг. 13

2

W

дзие. 1ft