Гидромашина Советский патент 1988 года по МПК F04B1/04 F03C1/04 

Й/..Г

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к.одноходо вым гидромашинам с торцовым распределением.

Целью изобретения является обеспечение возможности работы гидромашины в реверсивном режиме.

На фиг, 1 показана гидромашина, продольный разрез, на фиг. 2 - узел распределения гидромашины, вариант исполнения.

Гидромажина содержит блок 1 с двумя рядами радиально расположенных цилиндров с поршневыми груп- пами 2 и 3, установленными с возможностью взаимодействия с индивидуальным для каждого ряда опорным элементом в виде эксцентрично установленных кулачков 4 и 5 выходного вала 6 и распределительного устройства, включающего коллекторы 7 и .8 подвода и отвода рабочей жидкости, проставку 9 в виде фланца с распределительными окнами и канала- ми, распределительный диск 10 с распределительными окнами на торцовых контактирующих с проставкой 9 рабочих поверхностях, корпусную деталь в виде стакана 11, сопряженную с рас пределительным диском JO компенсационную втулку 2 и упругий элемент 13 между ними, причем .проставка 9 и корпусная деталь-стакан J1 жестко связаны с блоком 1 Цилиндров, распре делительный диск.10 установлен между проставкой 9 и торцом корпусной детали-стакана I 1 , связан с выходным валом 6 для совместного вращения и снабжен глухой расточкой для установ ки упругого элемента 13 и компенсационной втулки 12, при этом коллекторы 7 и 8 подвода и отвода образованы во внутренней полости стакана 11 герметизированы один от другого стен кой компенсационной втулки 12.

Рабочая распределительная поверхность на проставке 9 в двухрядной гидромашине имеет расположенные на двух разных диаметрах рабочие окна 14 и 15, сообщенными каналами 16 и 17 с соответствующими рабочими камерами 18 и 19. В однорядной гидромашине окна 14 и 15.расположены на одном диаметре, а их число равно чис лу рабочих камер.

Рабочая распределительная поверхность на торце распределительного диска 10 в двухрядной гидромашине

имеет четыре дугообразных окна, попарно расположенных на разных диамет pax, из которых окна 20 и 21 каналами 22 и 23 сообщены с коллектором 7, а два других окна 24 и 25 каналами 26 и 27 - с коллектором 8.

В однорядной гидромашине число дугообразнь х каналов на распределительном диске IО также может быть равно четырем, при этом два из них расположены на одном диаметре, например окна 21 и 24 являются распределительными, а два других, например 20 и 25, используются для гидростатического уравновешивания распределительного диска 10. Компенсационная втулка 12 сопряжена с распределительным диском с образованием камеры 28 переменного объема, сообщенной каналом 29 в теле распределительного диска с одним из коллекторов (коллектором 8). Изобретение предусматривает, что компенсационная втулка 12 и глухая расточка распределительного диска 10 в зоне их сопряжения вьшолнены ступенчатыми, камера 28 переменного объема образована торцовыми поверхностями ступеней большего диаметра расточки и втулки 12 и участками цилиндрических поверхностей /большего диаметра расточки и меньшего диаметра втулки (фиг. ) Сопрягаемые поверхности при этом могут быть уплотнены эластичными кольцами 30 и 31.

Изобретение предусматривает, что компенсационная втулка 12 и распределительный диск 10 могут быть сопря жены по двум цилиндрическим концентрическим поверхностям, а камера 28 переменного объема - образована торцовыми поверхностями расточки диска 10, втулки 12 и участ сами наружного и внутреннего диаметров расточки диска 10 (фиг. 2), при этом канал 29, сообщающий камеру 28 переменного объема с одним из коллекторов (коллектором 8), снабжен клапаном ИЛИ 32, а распределительный диск 10 дополнительным каналом 33 для сообщения клапана ИЛИ 32 с другим кол- . лектором - коллектором 7. Камера 28 переменного объема в этом варианте исполнения может быть герметизирована, например манжетным уплотнением 34. Давление рабочей жидкости в камере. 28- переменного объема поджимает компенсационную втулку 12 к торцу 35

314

стакана 11, отделяя коллекторы 7 и 8 один от другого.

Гидромашина работает, например, в режиме мотора, следующим образом

Рабочая жидкость под давлением подается в коллектор 7, откуда по каналам 22 и 23 поступает к распределительным окнам 20 и 21 распределитель- лого диска 10 и далее - через рабо чие окна 14 и 15 проставки 9 и каналы 16 и 17 - в соответствующие рабочие камеры 18 и 19, воздействуя на поршневые группы 2 и 3. При взаимодействии поршневых групп 2 и 3 с кулачками 4 и 5 выходного вала 6 возникает крутящий момент, вращающий выходной вал 6.

Отработавшая рабочая жидкость из рабочих камер 18 и 19 вытесняется поршневыми группами 2 и 3 по каналам 16 и 17 к рабочим окнам 14 и 15 и далее - через распределительные окна 24 и 25 и каналы 26 и 27 - в коллектор 8 и выводится из гидромашины. Поскольку распределительный диск 10 связан с выходным валом 6 и вращается вместе с ним, циклы периодически повторяются.

При реверсе гидромашины рабочая жидкость под давлением подается в коллектор 8, откуда по каналам 26 и 27 поступает в распределительные окна 24 и 25, смещенные по углу относительно окон 20 и 21 на 180. В результате этого выходной вал 6 гидромашины вращается .в противоположную сторону. Отработавшая рабочая жидкость из рабочих камер 18 и 19 вытесняется через распределительные окна 20 и 21 в коллектор 7 и отводится из гидромашины.

Герметизация коллекторов 7 и 8 при работе гидромашины осуществляется следующим образом.

В варианте исполнения гидромашины со ступенчатой компенсационной втулкой 12 при подаче высокого давления в коллектор 7 поджим компенсационной втулки 12 к торцу 35 стакана обеспечи ва ется давлением рабочей жидкости в коллекторе 7, действ тощим на площадь ступени меньшего диаметра втулки 12, давлением слива в коллекторе 8, действующим на ступень большего диаметра втулки 12 в камере 28 переменного объема, и усилием, создаваемым упругим элементом 13.

746

При подаче жидкости под высоким давлением в коллектор 8 поджим компенсационной втулки 12 к торцу 35 стакаg на 11 обеспечивается давлением рабочей жидкости в коллекторе 8, действующим на ступень большего диаметра втулки 12 в камере 28 переменного объема, давлением слива в коллекторе 7,

0 действующим на площадь ступени мень- . шего диаметра втулки 12, и усилием, создаваемым упругим элементом 13. В обоих случаях при подводе жидкости в коллекторы 7 и 8 одновременно на

5 втулку 12 действует отжимающее усилие приблизительно равное половине произведения давления в коллекторе 7 или 8 на площадь сечения торца втулки 12, контактирующего с торцом

0 35 стакана 11.

Таким образом, прижимающее и отжимающее усилия, действующие на втулку 12 от давления рабочей жидкости, приблизительно равны по ве5 личине и направлены в противоположные стороны, что достигается подбором диаметров ступеней втулки 12, поэтому суммарная прижимающая сила равна усилию, развиваемому упругим

0 элементом 13, независимо от того, в какой из коллекторов (7 или 8) подается жидкость под высоким давлением.

В варианте исполнения гидромашины с компенсационной втулкой 12 в виде

5 кольца ее поджим к торцовой поверхности 35 стакана 11 осуществляется усилием от давления рабочей жидкости, действующим на торец втулки 12 в камере 28 переменного объема, куда

0 рабочая жидкость подводится через клапан ИЛИ 32 из, коллектора 7 или 8 с более высоким давлением.

Таким образом, в любом варианте исполнения узла распределения обес5 печивается поджим компенсационной втулки 12 к тбрцу 35 стакана 1J, чем достигается герметизация коллекторов 7 и 8 один от другого и обеспечивается работа гидромашины в реверсивJQ ном режиме, Формула изобретения

1. Гидромашина, содержащая блок цилиндров с поршневыми группами, установленными с возможностью взаимоg действия с эксцентриковыми опорными элементами выходного вала, и распределительное устройство для попеременного сообщения рабочих камер гидромашины с коллекторами подвода

и отвода, включающее проставку и рапределительный диск с распределительными окнами на торцовых контактрующих рабочих поверхностях, корпусную деталь в виде стакана, сопряженную с распределительным диском компенсационную втулку и упругий 3J:e- мент между ними, причем проставка и корпусная деталь жестко связаны с блоком цилиндров, распределительный диск установлен между ними, связан с выкодным валом для совместного вращения и снабжен глухой расточкой для установки упругого элемента и компенсационной втулки, коллекторы подвода и отвода образовань во внутренней полости стакана и герметзированы один от другого стенкой втулки, отличающаяся тем что, с целью обеспечения работы гидромашины в реверсивном режиме, компенсационная втулка сопряжена с распределительным диском с образо

2, Гидромашина поп, 1, о т л и- чающаяся тем, что, компенсационная втулка и глухая расточка распределительного диска в зоне их сопряжения вьтолнены ступенчатьми и камера переменного объема образована торцовыми поверхностями ступеней большего диаметра расточки и втулки и участками цилиндрических поверхностей большего диаметра расточки и меньшего диаметра втулки,

3. Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что компенсат ционная втулка и распределительный диск сопряжены по двум цилиндрическим концентрическим поверхностям и камера переменного объема образована торцовыми поверхностями расточки диска, втулки и участками наружного и внутреннего диаметров расточки, при этом канал, сообщаю- камеру переменного объема с од

Изобретение позволяет обеспечить возможность работы гидромашины в реверсивном режиме. Компенсационная втулка (КВ) 12 сопряжена с распределительным диском 10 с образованием камеры 28 переменного объема, сообщенной каналом с коллектором 8. При реверсе гидромашины рабочая жидкость под давлением подается в коллектор 8, откуда поступает в распределительные окна 24 и 25, смещенные по углу относительно окон 20 и 21 на 180, В результате этого выходной вал в вращается в противоположную сторону. KB м.б. вьшолнена либо ступенчатой, либо в виде кольца. В любом варианте исполнения узла распределения обеспечивается поджим KB к торцу 35 стакана 11, чем достигается герметизация коллекторов 7 и 8 один от другого. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с SS О)

ванием камеры переменного объема, со- 25 ним из коллекторов, снабжен кладаном

общенной каналом в теле распределительного диска с одним из коллекторов .

10 73 28

Ш1И, а распределительный диск - до- .полнительным каналом для сообщения этого клапана с другиг коллектором.

/

Я

J5