Цапфенный распределитель гидромотора Советский патент 1985 года по МПК F03C1/04 

1 Изобретение относится к гидрома гаиностроеншо, в частности к объемным гидромоторам однократного действия с цапфенным распределением рабочей жидкости. Цель изобретения - снижение мех нических нотерь на режимах пуска гидромотора; На фиг. 1 изображен радиальнопоршневой гидррмотор с цапфенным распределением рабочей жидкости, п дольный разрез, на фиг, 2 - развертка боковой поверхности распределителя с эпюрами давления, образующимися при пуске гидромотора, на фиг. 3 - то же, с эпюрами давления, образующимися при пуске гид ромотора при реверсе его вала, на фиг, 4 - то же, с эпюрами давления образующимися при установившемся р жиме работы гидромотора, на фиг, 5 то же, с эпюрами давления, образующимися при установившемся режиме работы гидромотора при реверсе его вала, на фиг, 6 - развертка боково поверхности распределители гидромо тора-прототипа с эпюрами дав; -ля, образующимися при пуске, на фиг 7 то же, с эпюрами давления, образующимися при пуске и реверсе его ва ла, иа фиг, 8 - развертка боковой поверхности распределителя с обозначениями характерных участков, входящих в формулы для расчета урав новешивания распределителя, Радиалъно-поршневой гидромотор однократного действия содержит корпус 1 с двумя рядами цилинд ров 2 с поршнями 3, установленными с возможностью взаимодействия с экс центриками 4 и 5 выходного вала 6, тдапфенньй распределитель 7, соединенный с выходным валом 6 при.помооди муфты 8, ( Цапфенный распределитель 7 содер жит два разделенных уплотнительными перемьиками ряда распределительных окон высокого и низкого давления 9 и 10 для первого ряда окон и 11 и 12 - для второго ряда соответстве но, сообщенных с концевыми коллекторами высокого 13 и низкого 14 дав ления соответственно, две диаметрально противоположные разгрузочные канавки 15 и 16 на уплотнительной перемычке между кольцевыми коллекторами 13 и 14, каждая из которых сообщена с одним из указанных кол632лекторов. На уплотнительиых перемыч ках цапфы выполнены полукольцевой 17 и восемь продольных вдоль образующей цапфы 18-25 пазов, полукол1 цевой паз 17 и два 18, 19 сообщенных с ним и окном высокого давления 9 паза выполнены на участке цапфы между кольцевым коллектором низкого давления 14 и первым рядом распределительных окон со стороны окна высокого давления 9 и охватывают участок 26 поверхности цапфы, пазы-20 и 21 в этой же зоне цапфы охватьшают участок 27 поверхности цапфы 7 со стороны окна низкого давления 10 и сообщают последний с коллектором (НИЗКОГО Давления 14, а парные 22, 23 и 24, 25 пазы охватывают ут шстки 28 и 29 поверхности цапфы соответственно и выполнены в зоне между коллекторами 13 и 14 для сообщения каждой из двух разгрузочных канавок 15 и 16 с соответствующим коллектором 13, 14, Для наглядности кольцевой коллектор 13,разгрузочная канавка 15 ираспределительные окна высокого давления 9 и 11 обозначены Н, а кольцевой коллектор 14, разгрузочная канавка 16 и распределительные окна низкого давления 10 и 12 обозначены С, Рабочая жидкость подводится к гидромотору по каналам 30, 31 в корпусе 1, Размеры пазов 17-25 и канавок 15 и 16 выбраны таким образом, чтобы полностью разгрузить распределитель 7 от действия на него сил и моментов(без учета сил, действующих на перемычках между распределительными окнами цри пуске, гидромотора. Эпюры давлений рабочей жидкости при пуске показаны на фиг, 2 и 3, Размеры участков 26-29 и уплотнительных поясков поверхности распределителя 7 выбраны таким образом, чтобы разгрузить распределитель при работе гидромотора в установившемся режиме. Площади эпюр давлений, рассматриваемые относительно середин окон высокого и низкого давления, равны между собой, а равнодействующие сил N. и N. лежат на одной прямой, что указьгоает на уравновешивание моментов (), На фиг, 4 и 5 показаны эпюры давлений рабочей жидкости при установив3

шемся режиме работы гидромотора, из которых следует, что равнодействующие сил N и NJ лежат на одной прямой, что также указьшает на уравнове шивание моментов ().

Благодаря такому выполнению разгрузочных канавок и пазов распределитель гидростатически уравновешен при пусковом и установившемся режимах работы гидромотора, что позволяет снизить механические потери в распределительном узле.

Как показьшают расчеты, предлагаемая конструкция цапфенного распределителя позволяет снизить механические потери при пусковом режиме работы гидромотора в пределах 10-15% На фиг, 6 и 7 в качестве пояснения показаны, развертки боковой поверхности и эпюры давлений распределителя-прототипа, где в первом случае (фиг. 6) силы равны, но не лежат на одной прямой, создавая опрокидывающий момент; при реверсе (фиг. 7) силы неравны и не лежат на одной прямой, что также свидетельствует о неразгруженности цапфы-прототипа.

Кроме того, величина момента трения распределителя при пуске гидромотора составляет до 30% от общих механических потерь гидромотора и поэтому расчет распределитель883634

ного узла только на основе уравновешивания следует считать недостаточным.

Определение параметров распределителя (фиг. 8) проводится в такой последовательности.

Ширина разгрузочной канавки С. и распределительного окна b находится из уравнений статики устано10вившегося режима, т.е. с учетом эпюр давлений на уплотнительных поясках (фиг. и 5) Сг 0,0625 (За7 +2e),,25(3a,+2e), , где ,,5a 0,5а,5. назначается исходя из ра5венства утечек и перетечек по уплотнительным пояскам, а величинами

(е, е j)

b и е

задаемся.

М

Размеры участков q и t находятся из уравнений статики для пусково0го режима работы гидромотора, т.е. без учета зпюр давлений на уплотнительных поясках

.,,(Vb)

5 + bi-t

i q,fb + i, ,

где величиной t задаемся из конструктивных соображений.

Аналогичным образом находятся из уравнений статики размеры участков k и j.

ЦАПФЕННЬЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГВДРОМОТОРА однократного действия с двумя рядами поршней, содержащий два разделенных уплотнительными перемычками ряда распределительных окон высокого- и низкого давления для попеременного сообщения цилиндров гидромотора с кольцевыми коллекторами высокого и низкого давления, причем ширина распределительных окон первого ряда, близлежащих к кольцевым коллекторам, вьшолнена большей, чем ширина окон второго ряда, и две диаметрально противоположные разгрузочные канавки на уплотнительной перемычке между кольцевыми коллекторами, каждая из которых сообщена с одним из коллекторов, о тлич ающийс я тем, что, с целью снижения механических потерь на режимах пуска гидромотора, на уплотнительных перемычках цапфы вьтолнены полукольцевой и восемь продольных вдоль образующей цапфы пазов, при этом полукольцевой и два сообщенных с ним и окном высокого давления паза вьшолнены на участке цапфы между кольцевым коллектором низi кого давления и первым рядом распределительных окон со стороны окна вы(Л сокого давления, третий и четвертый пазы - на этом же участке цапфы со стороны окна низкого давления для сообщения последнего с коллектором низкого давления, а парные пятый и шестой, седьмой и восьмой пазы выполнены на участке цапфы меящу 00 00 коллекторами для сообщения каждой из двух- разгрузочных канавок с соы ответствующим коллектором. ON