Аксиально-плунжерная гидромашина Советский патент 1989 года по МПК F04B1/20 

8

СО

сд

4

CD С5

Изобретение относится, к гидромашиностроению, в частности к многоцилиндровым поршневым машинам с осевым расположением цилиндров во вращаюш,емся блоке цилиндров, и может быть использовано в общем и транспортном машиностроении.

Цель изобретения - повышение долговечности и КПД гидромашины.

На чертеже изображена плунжерная пара в цилиндре блока цилиндров.

Гидромашина содержит блок цилиндров 1 в каждом цилиндре 2 которого жестко закреплена втулка 3. В цилиндре 2 с образованием рабочих камер 4 установлены плунжеры 5. На сферических головках 6 плунжеров 5 шарнирно установлены башмаки 7, опирающиеся на шайбу 8. В сферической головке 6 плунжера 5 выполнено осевое дроссельное отверстие 9, сообщающее рабочую камеру 4 с камерой 10 гидростатической разгрузки башмака 7. На внутренней поверхности 11 втулки 3 от ее торца 12 со стороны рабочей камеры 4 имеются кольцевые канавки 13 шириной /2, равной 0,5- 0,9 .мм. Расстояние / от рабочей камеры 4 до первой канавки 13 и расстояние 1 между канавками 13 выбираются из соотношений

ос.и Q с

-п- - «J - о, -п- - о - о.

iЬ

При работе гидромашины плунжер 5 совершает возвратно-поступательные переме- ц;ения во втулке 3, осуществляя нагнетание и всасывание. При нагнетании в рабочей камере 4 повыщается давление, и рабочая жидкость через дроссельное отверстие 9 поступает в камеру 10 гидростатической разгрузки башмака 7 и действует на нее с силой Я, которая дает осевую составляющую Л), гидростатически уравновешивающую силу давления рабочей жидкости на плунжер 5, и боковую составляющую РЛ. Боковая сила Рл смещает плунжер 5, образуя зазор между плунжером 5 и внутренней поверхностью 11 втулки 3, и приводит к возникновению пятен контакта. Контактные напряжения имеют максимальную величину в зоне, которая расположена со стороны рабочей камеры 4, так как в ней плунжер 5 прижимается к внутренней поверхности 11 втулки 3 под действием боковой силы РЛ, а также силой давления рабочей жидкости, поступающей в зону максимального зазора между плунжером 5 и внутренней поверхностью 11 втулки 3 из рабочей камеры 4 и действующей на плунжер 5 с силой РЛ. В зоне минимального зазора между плунжером 5 и внутренней поверхностью 11 втулки 3 давление рабочей жидкости, поступающей из рабочей камеры 4, действует на плунжер 5 на длине /. Рабочая жидкость, находящаяся в зоне максимального зазора между плунжером 5 и внутренней поверхностью 11 втулки 3 под высоким давлением, по кольце0

вым канавкам 13 поступает в зону минимального зазора, а также в зону, расположенную между кольцевыми канавками 13, и действует на плунжер 5 с силой

РГД, осуществляя гидростатическую разгрузку силы давления жидкости Р.а и выравнивая распределение давления по диаметру внутренней поверхности 11 втулки 3, что позволяет значительно уменьщить величину максимальных контактных сил.

При выполнении ширины /2 канавки 13 меныие 0,5 мм происходит облитерация кольцевой канавки 13, а при ширине /2 больше 0,9 мм - уменьшение площади контакта плунжера 5 с внутренней поверх5 ностью 11 втулки 3. При выполнении расстояний / и /1 в 3 раза меньшим, чем ширина /2 кольцевой канавки 13, требуется больщое количество канавок, что приводит к у.меньшению площади контакта, а при выполнении расстояний / и /1 в 5 раз пре- выщающими ширину /2 канавки давление рабочей жидкости не поступает в. зону, расположенную на внутренней поверхности 11 втулки 3 между кольцевыми канавками 13 в зоне минимального зазора, и при этом не

5 осуществляется эффективная разгрузка силы давления рабочей жидкости P.i.

При наличии кольцевых канавок 13 создается гидравлическое сопротивление течению рабочей жидкости, что позволяет обеспечить герметичность перемещающегося

0 плунжера 5 относительно втулки 3.

Таким образом, расположение кольцевых канавок на внутренней поверхности втулки вблизи рабочей камеры с соблюдением соотношений и /i:/2 3 -5, при ,5-0,9 мм позволяет осуществлять эф5 фективную гидростатическую разгрузку силы давления на плунжер от рабочей жидкости, поступающей из рабочей камеры в зону максимального зазора между плунжером и внутренней поверхностью втулки,

Q что значительно уменьшает контактные силы, а это позволяет повысить долговечность и КПД гидромашины.

45

Формула изобретения

Аксиально-плунжерная гидромашина, содержащая блок цилиндров, в каждом цилиндре которого жестко закреплена втулка и установлен с образованием рабочей камеры плунжер с бащмаком, опирающим0 ся на шайбу, причем на внутренней поверхности втулки выполнены кольцевые канавки, отличающаяся тем, что, с целью по- выщения долговечности и КПД гидромашины, расстояния от торца втулки со стороны рабочей камеры до ближней кольце- вой канавки и между кольцевыми канавками выбираются из следующих отношений:

при ,5-0,9 мм, 1 t.

1495496 56

где/ -расстояние от торца втулки со сторо-/. - расстояние между кольцевыми каны рабочей камеры до ближней коль-навками;

цевой канавки:/2- ширина кольцевой канавки.

Изобретение позволяет повысить долговечность и КПД аксиально-поршневой гидромашины. В каждом цилиндре 2 блока цилиндров 1 жестко закреплена втулка 3 и установлен с образованием рабочей камеры 4 плунжер 5 с башмаком 7, который опирается на шайбу 8. На внутренней поверхности 11 втулки 3 выполнены кольцевые канавки (К) 13. Расстояния от торца 12 втулки 3 со стороны камеры 4 до ближайшей К 13 и между ними выбираются в зависимости от их ширины, равной 0,5-0,9 мм. Это позволяет осуществить гидростатическую разгрузку силы давления на плунжер 5 от рабочей жидкости, поступающей из камеры 4 в зону максимального зазора между плунжером 5 и внутренней поверхностью втулки 3. 1 ил.