Аксиально-поршневая гидромашина Советский патент 1988 года по МПК F04B1/24 

Ир Wl Д11тт1Л|

п L -1

/Ч

ф к

iS

20

чг.

4irt7

Изобретение относится к объемным гидромашинам, в частности к многоци- ляндровым аксиально-поршневым гидромашинам о Цель изобретения - повьппение КПД и надежности.

На фиг.1 изображена гидроматина с системой регулирования торцового зазора, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг.2; на фШ .4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4| на фиг,6 - подпружиненный кольцевой гидростатический под- пятник в корпусе гидромашины.

Гидромашина состоит из корпуса 1, на котором закреплены коллекторная плита 2 и крьшжа 3 с кольцевым гидро .статическим подпятником 4, установ- ленным в подшипниках 5 скольжения ;. двухопорного ротора 6, в цилиндрах 7 которого размещены поршни 8, опирающиеся через башмаки 9 на поворотную люльку 10 и фиксируемые относитель- но последней с помощью диска 11 и втулки 12.

В систему регулирования торцового зазора входят четырехлинейный трех- позиционный клапан ИЛИ 13, соединен- ный на входе с высоким или низким , давлением, регулятор 1А давления, к которому управляющая гидролиния 15 низкого давления подводится от клапана 13 через дроссель 16 и соедини- атся с дренажом через устройство 17 сопло-заслонка с электромагнитом 18, датчики 19 и 20 обратной связи, установленные в гидролиниях на входе и выходе из регулятора 14 давления, энергоблок 21 и микропроцессорное устройство 22.

Узел Tot uoBoro распределителя образован ротором 6 и распределительным диском 23 с дугробразньми окнами

24,которьй .опирается на коллекторную плиту 2 через упругий элемент

25,Последний собран из пакета тонколистовых пластин 26 (например, толщиной ОJ3-0,6 мм) и имеет радиально . расположенные с обеих сторон микровпадины 27 глубиной например, 0,1 мм

и шагом . Микровпадины 27 с противоположных сторон пластин 26 сдвинуты на половину шага. Аналогич- ный сдвиг микровпадин 27 имеется также в каждой смежной паре пластин

26,которые при сборке в пакет образуют пористость в упругом элементе 25. Указанные пары сообщаются между собой через две полукольцевые канавки 28 на распределительном диске 23 и отверстия 29 в пластинах 26. Отверстия 29 имеются по всей поверхности пластин 26, кроме симметрично расположенных участков между дугообразными окнами 24. На этих участках пористый объем упругого элемента разделен на две симметричные полости, герметизируемые между собой за счет плотного прижатия пластин 26 и отсутствия отверстий 29. Поры в полостях .герметизируются эластомер- ными кольцами 30 - 32 по периметру окон 24., наружному и внутреннему диаметрам упругого элемента 25. Пористые полости сообщаются с соответ- ствующш и полостями высокого и низкого давления в коллекторной плите 2 через последовательное соединение дроссельных элементов 33.

Поверхность распределительного , диска 23, образующая с ротором торцовый зазор, выполнена с регулярным микрорельефом, в микровпадинах 34 которого расположены сквозные каналы 35J соединяющие торцовый зазор с пористыми полостями упругого элемента 25 Распределительный диск 23 фиксируется в радиальном направлении относительно коллекторной плиты 2 с помощью сферических выступов

36,расположенных по наружному диаметру диска, и центрального пальца

37,запрессованного в коллекторную плиту 2. От вращения распределительный диск удерживается шпонкой 38, : закрепленной в колле|КТорной плите 2.

Узел кольцевого гидростатическо- го подпятника 4 образован торцовой поверхностью ротора 6 и кольцевой втулки 39, установленной во фланце 40. Кольцевая втулка 39 поджимается к ротору 6 тарельчатой пружиной 41. Перемещение втулки 39 вправо и максимальная деформация пружины 41 ограничены упорным диском 42. Втулка 39 уплотнена эластомерными кольцами 43. Во фланце 40 выполнены каналы 44, соединенные с выходом регулятора 14. На торце втулки 39 имеются микрокарманы 45, каждый из которых сообщается с боковой поверхностью втулки 39 между кольцами 43 через канал 46 с жиклером 47.

Гидромашина работает следующим образом.

1/ 39274

При эапуске гидромашины, нг.пример

в режиме насоса, электромагнит 18 устройства 17 обесточен. Запуск насоса осуществляется при установке поворотной люльки IО на минимальный угол 3-5 . Ротор 6 отжимается от распределительного диска 23, выбирая зазор между втулкой 39 и упорным

Давление в гидростатическом подпятнике А, формирующее допсгнитель- Hyjo прижимную силу на роторе 6 и определяющее тем самым величину тор цового зазора в пределах от минимал ного до максимального, регулируется с помощью микропроцессорного устрой ства 22 согласно следующих зависимо

20

Р

п t

диском 42. При отсутствии подвода вы- ю тей для насоса и гидромотора соот- сокого давления к кольцевому гидроста- ветственно: тическому подпятнику 4 подача насоса расходуется на утечки в торцовом зазоре. Выход насоса из пускового в загрузочньй режим производится после 15 срабатывания электромагнита 18 в устройстве 17 сопло-заслонка с последующим перемещением регулятора 14 давления в крайнюю позицию, обеспечивающую подвод жидкости от высокого давления через клапан ИЛИ 13 к боковой поверхности втулки 39 между кольцами 43. Тогда на роторе 6 появляется дополнительная прижимная сила, перемещающая ротор к распределительному диску 23 и уменьщающая тем самым торцовый зазор.. В результате уменьшения торцового зазора уменьшаются утечки через него. При уменьшении торцового зазора давление в пористой полости 30 увеличив1ается в связи с перекрытием ротором 6 каналов 35 и микровпадин 34 регулярного микрорельефа. Происходит более плотный прижим распределительного диска 23 к ротору 6.

f(r, Р, t); f(n, Р, t).

где J - угол поворота наклонной лю ки;

высокое давление; частота вращения ротора; температура рабочей жидкос ти.

Работа системы регулирования тор цового зазора для гидромотора анало 25 гична описанной работе этой системы для насоса на всех режимах, кроме пускового.

Формула изобретени

1.Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая корпус, коллектор с полостями высокого и вязкого давления, распределительный диск с рабо35 чей поверхностью, двухопорный ротор с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, причем распределительный диск установлен на коллекторе через упругий элементj отличающа с я тем, что, с целью повышения КП и надежности, упругий элемент выпол нен из набора тонких стальных пластин с отверстиями и микрогофриро- ванными поверхностями с образование

По мере увеличения угла наклона поворотной люльки 10 в микропроцессорное устройство 22 поступает сигнал, который усиливается в энергоблоке 21 и поступает на электромагнит 18 устройства 17 сопло-заслонка. В результате уменьшается силовое воздействие от управляющей гидролинии 15 низкого давления на регулятор 14 давления, который от усилия собственной занимает промежуточное положение, частично перекрьшая подачу высокого давления в кольцевой гидростатический подпятник 4.Уменьшение в подпятнике 4 давления способствует снижению суммарной прижимной силы на роторе 6 и увеличению торцового зазора. Увеличение торцового зазора, происходит под действием гидродинами- ческих клиньев в микровпадинах 34 и разжимающего эффекта гидростатического давления в микрощелях, возникающих в торцовом зазоре.

Давление в гидростатическом подпятнике А, формирующее допсгнитель- Hyjo прижимную силу на роторе 6 и определяющее тем самым величину торцового зазора в пределах от минимального до максимального, регулируется с помощью микропроцессорного устройства 22 согласно следующих зависимосасоса и гидром о:

f(r, Р, t); f(n, Р, t).

Р

п t

тей для насоса и гидромотора соот- ветственно:

где J - угол поворота наклонной люльки;

высокое давление; частота вращения ротора; температура рабочей жидкос - ти.

Работа системы регулирования торцового зазора для гидромотора анало- гична описанной работе этой системы для насоса на всех режимах, кроме пускового.

Формула изобретения

тей для насоса и гидромотора соот- етственно:

1.Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая корпус, коллектор с полостями высокого и вязкого давления, распределительный диск с рабочей поверхностью, двухопорный ротор с поршнями, опирающимися на наклонную шайбу, причем распределительный диск установлен на коллекторе через упругий элементj отличающая- с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, упругий элемент выполнен из набора тонких стальных пластин с отверстиями и микрогофриро- ванными поверхностями с образованием

между собой микропор, соединенных с полостями коллектора.

0

2.Гидромагаина поп.1, отличающаяся тем, что, микропоры в упругом элементе вьшолнены с образованием двух герметичных полостей, соединенных через дроссели с полостями высокого и низкого давления.

3.Гидромашина по п.1, о т л и- чающаяся тем, что на рабочей поверхности распределительного диска выполнен регулярный микрорельеф, впадины которого связаны каналами с микропорами упругого элемента.

5U392746

4. Гидромашина по п., о т л и -кие выступы, расположенные на иилиндчагощаяся тем, что на распре-. рическор поверхности диска, делительном диске выполнены сферичес

Изобретение позволяет повысить КПД и надежность аксиально-поршневой гидромашины. На корпусе 1 закреплен коллектор 2 с полостями высокого и низкого давления. В цилиндрах двух- опорного ротора 6 размещены поршни 8, опирающиеся на наклонную шайбу 9. Распределительный диск (Д) установлен на коллекторе 2 через упругий элемент, выполненный из набора тонких стальных пластин с отверстиями н микрогофрированными поверхностями с образованием между собой микропор, соединенных с полостями коллектора 2. Поры сообщаются с соответствующими : полостями в коллекторе 2 через последовательное соединение дроссельных элементов. На рабочей поверхности Д вьтолнен регулярный микрорельеф, впадины к-рого связаны каналами с микропорами элемента. На Д выполнены сферические выступы, расположенные по его наружному диаметру. С увеличением прижимной, силы ротор 6 перемещается к Д и уменьшается тор- g цовый зазор, что уме ьшает утечки че- рез него. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. it 9 (Л

л

29

Фи.Ъ

jAiA.

23

36

19

Z6

Фи.5

От tt/Bfto/ft/Ht/u a fHUff.

46

40

4-/

Фи.б