Аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым рабочим объемом Советский патент 1990 года по МПК F04B1/24 

SS

СЛ

Изобретение относится к гидромашиностроению и позволяет повысить надежность и долговечность аксиально-поршневой гидромашины с регулируемым рабочим объемом. В корпусе 1 на подшипниках 2 установлен вал 3 с фланцем 4. Фланец 4 шарнирно соединен с центральной цапфой 6 и коническими поршнями 5. Поршни 5 размещены в цилиндрических отверстиях 8 наклонного блока цилиндров 7, на торцовой поверхности 9 которого размещена опорная пластина 10 с отверстиями под поршни 5. Радиус окружности, образованной центрами отверстий пластины 10, меньше радиуса окружности, образованной центрами отверстий 8. Диаметр отверстий пластины 10 не меньше диаметра отверстий 8. Уменьшение радиального хода центра сферической головки поршня 5 в зонах ведения при уменьшении угла наклона блока цилиндров 7 приводит к стабилизации асинхронности его вращения и независимости ее от угла его наклона. 5 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к регулируемым аксиально-поршневым гидромашинам, имеющим шатунное ведение наклонного вращающегося блока цилиндров.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности.

На фиг. 1 изображена аксиально-поршневая гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2 - положение конического поршня в момент начала ведения при максимальном угле наклона; на фиг. 3 - то же, в момент конца ведения при максимальном угле наклона; фиг. 4 - то же, в момент ведения при минимальном угле наклона блока; на фиг. 5 - относительное расположение отверстий.в блоке цилиндров и в опорной пластине.

Гидромашина с регулируемым рабочим объемом содержит установленный в корпусе 1 на подшипниках -2 ведущий вал 3 с фланцем 4, который шарнирно соединен с коническими поршнями 5 и центральной цапфой 6. На цапфу 6 насажен наклонный блок

цилиндров 7, в цилиндрические отверстия 8 которого входят конические поршни 5. Со стороны торцовой поверхности 9 размещена опорная пластина 10 с отверстиями 11 под поршни 5. Радиус г окружности, образованной центрами Опл отверстий 11 опорной пластины 10, меньше радиуса . окружности, образованной центрами ОЦ1И. цилиндрических отверстий 8 блока цилиндров 7, а диаметр Dw отверстий 11 опорной пластины 10 не меньше, т.е. равен или может быть больше диаметра Ц. цилиндрических отверстий 8 блока цилиндров 7. Блок цилиндров 7 опирается на распределитель 12, прилегающий по сферической поверхности вращения 13 к крышке 14. Блок цилиндров 7 поджимается к распределителю 12, а тот в свою очередь - к крышке 14 в нерабочем состоянии под действием усилия пружин 15 и в рабочем состоянии - под воздействием гидравлического давления. Регулирование рабочего объема обеспечивается скольжением распределителя 12 по поверхности вращения 13 крышки 14 вдоль

сл J

Ю

00

сл

направляющих 16. Перемещение распределителя 12 по сферической поверхности 13 крышки 14 осуществляется исполнительным поршнем 17 с пальцем 18. Уплотнение конического поршня 5 осуществляется поршневыми кольцами 19, расположенными на сферической части 20 поршня 5.

Гидромашина в режиме гидромотора работает следующим образом.

Через распределитель 12 рабочая жидкость поступает в одни цилиндрические Отверстия 8 под поршни 5, из других идет на слив. Рабочая жидкость в осевом направлении давит на поршни 5, которые передают это усилие валу 3. Энергия давления рабочей жидкости преобразуется в механическую энергию вращения вала 3, а затем передается через поршни 5 и опорную пластину 10 блоку цилиндров 7.

Передача вращения от фланца 4 вала 3 к блоку цилиндров 7 для преодоления сил трения между сферической поверхностью 21 блока цилиндров 7 и распределителя 12 осуществляется при максимальном угле наклона за счет контакта сферической части 20 поршня 5 со стенкой 22 цилиндрического отверстия 8 и его конической части 23 в начале ведения со стенкой 22 цилиндрического отверстия 8, а в конце ведения - со стенкой 22 цилиндрического отверстия 8 и стенкой 24 отверстия пластины 10 одновременно, так как при оптимальном дез- аксиале середина дуги контакта конической части 23 совпадает с касательной к окружности вращения цилиндров Оцчк. цилиндрических отверстий 8.

При уменьшении угла наклона блока цилиндров 7 дуга контакта перемещается к периферии, а при нуле градусов начинают вести все поршни 5 одновременно. Опорная пластина 10 на максимальном углу наклона блока цилиндров 7 не сказывается на величине радиального хода сферической головки 25 поршня 5, сопрягаемой с фланцем 4 вала 3, и, следовательно, не сказывается на асинхронности блока цилиндров 7. При уменьшении угла наклона блока цилиндров 7 за счет перемещения дуги кон0

такта к периферии коническая часть 23 поршня 5 начинает контактировать с опорной пластиной 10, отверстия которой расположены на меньшем радиусе от центра,

чем цилиндрические отверстия 8, что приводит к уменьшению радиального хода сферической головки 25 поршня 5, сопрягаемой с фланцем 4 вала 3. Уменьшение радиального хода центра сферической головки 25 в зонах ведения при уменыиении угла наклона блока цилиндров 7 приводит к стабилизации асинхронности его вращения и независимости ее от угла его наклона. Так как асинхронность .блока цилиндров 7 во всем диапазоне углов его

наклона остается одинаковой, границы положительной и отрицательной асинхронности не расширяются, оставаясь на необходимом минимуме, что исключает резонансное ведение, снижаются удары при смене ведущих конусов поршней, увеличивается долговечность и надежность гидромашины. Ввиду того, что асинхронность блока цилиндров 7 не зависит от угла его наклона, не нарушаются фазы распределения рабочей жидкости по цилиндрическим отверстиям, не ме5 няется и уровень шума гидромашины при уменьшении рабочего объема.

Формула изобретения

Аксиально-поршневая гидромашина с 0 регулируемым рабочим объемом, содержащая установленный в корпусе на подшипниках вал с фланцем, шарнирно соединенный с центральной цапфой и коническими поршнями, размещенными в цилиндрических отверстиях наклонного блока ци- 5 линдров, на торцовой поверхности которого размещена опорная пластина с отверстиями под поршни, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, радиус окружности, образованной Q центрами отверстий опорной пластины, выполнен меньше .радиуса окружности, образованной центрами цилиндрических отверстий блока цилиндров, а диаметр отверстий опорной пластины не меньше диаметра цилиндрических отверстий блока цилиндров.

3

А-А

8 20

А-А

1421

fff

17

Фиг 1

25

Фиг. 2

ФиаЗ

А -А

20 5 Ю

р

//// // Л7////А

25

Фиг.4

Фиг. 5

8