Аксиально-поршневой гидромотор Советский патент 1992 года по МПК F04B1/20 

Изобретение относится к гидравлическим машинам и может быть использовано в аксиально-поршневых машинах.

Известен аксиально-поршневой гидромотор, в котором наклонный диск жестко закреплен в корпусе, блок цилиндров соединен с валом подвижным шлицевым соединением, а поршни блока цилиндров своими хвостовиками шарнирно соединены с опорными башмаками, которые сг онтированы в дисковом фланце, образуя пространственный кулачковый механизм, шарнирно соединенный с валом и упруго поджатый к наклонному диску 1.

Наличие пространственного кулачкового механизма, связывающего поршни блока цилиндров с наклонным диском и валом,

обуславливает сложность конструктивного выполнения гидромотора и снижение его механического КПД вследствие трения скольжения между опорными башмаками и поверхностью наклонного диска.

Известен также аксиально-поршневой гидромотор, содержащий жестко закрепленный в корпусе наклонный диск, блок цилиндров с поршнями, установленный на валу и упруго поджатый к опорной плоскости торцового распределителя, тела качения, взаимодействующие с наклонным диском и поршнями.

Недостатком известного гидромотора является также сложность конструкции, которая обусловлена тем, что весьма сложно на наклонном диске выполнить профилированную пространственную дорожку под

4 О v4 -ч О

ла качения, которая должна еще обеспечить их принудительное ведение.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что тела качения выполнены в виде шарнирных подшипников, каждый из которых установлен на поршне и ось каждого из которых зафиксирована в меридиональной плоскости блока цилиндров с возможностью воз- вратно-поступательного движения в ней, а наружное кольцо каждого из шарнирных подшипников контактирует с наклонным диском.

На фиг.1 изображен продольный разрез А-А аксиально-поршневого гидромотора; на фиг.2 - вид справа (со стороны торцового распределителя); на фиг 3 - разрез Б-Б на фиг.1 (показана опорная плоскость блока цилиндров); на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. I (показана опорная плоскость торцового распределителя).

Аксиально-поршневой гидромотор содержит корпус 1 с жестко закрепленным наклонным диском 2, где размещен вал 3, который подвижным шлицевым соединением соединен с блоком цилиндров 4, в кото- ром равномерно на периферии размещены поршни 5, на хвостовике каждого из которых установлен шарнирный подшипник 6, причем его ось 7 зафиксирована в меридиональной плоскости блока цилиндров шпонкой 8, по- зволяющей ей совершать возвратно-поступательное движение совместно с поршнем. При этом наружное кольцо подшипника постоянно контактирует с наклонным диском. Блок цилиндров с помощью пружины 9 под- жат к торцовому распределителю 10, который резьбовой втулкой 11 жестко закреплен в корпусе. На опорной плоскости блока цилиндров (фиг. 3) выполнены окна К шириной bi и длиной И, которые расположены на радиусе RI и сообщаются с полостями соответствующих цилиндров. На периферии указанной плоскости выполнена кольцевая канавка, которая сообщается с радиальными пазами М, обеспечивающими дренаж ра- бочей жидкости из области высокого давления в полость Л корпуса. На опорной плоскости торцового распределителя (фиг. 4) выполнены распределительные окна Н шириной Ь2, которые расположены на ради- усе R2 и усики (дроссельные щели) П. Последние на данной плоскости образуют перемычку шириной 2. Для нормальной работы гидромотора должны быть соблюдены условия: bi 02; И 12 и Ri R2. Ось 7 во внутреннем кольце подшипника бив проушине хвостовика поршня 5 должна быть установлена на неподвижной (переходной) посадке. Ориентация торцового распределителя относительно наклонного диска осуществляется с помощью штифта, Для обеспечения герметичности стыка опорных плоскостей блока цилиндров и торцового распределителя предусмотрена самоустановка блока цилиндров за счет зазора в его шлицевом соединении с валом, а также взаимной притирки указанных опорных плоскостей. На внешней торцовой плоскости торцового распределителя (фиг. 2) имеется фланец, в котором выполнены входное и выходное окна TI и Т2, которые сообщены с указанными выше распределительными окнами Н и ось которых перпендикулярна опорной плоскости. К данному фланцу крепятся патрубки (не показаны) для подсоединения к напорному и сливному трубопроводам гидравлической системы. Перед пуском гидромотора полость Л корпуса заполняется рабочей жидкостью до уровня оси вала. Для обеспечения стабильности уровня рабочей жидкости в указанной полости корпуса предусмотрена дренажная трубка (на чертеже не показана). В качестве рабочей жидкости используется в основном минеральное масло нефтяного происхождения.

Работа гидромотора осуществляется следующим образом.

Рабочая жидкость при подаче ее под давлением по напорному трубопроводу через входное окно Тч в торцовом распределителе 10 поступает без искривления потока в соответствующее распределительное окно Н, а затем через соответствующие окна К в блоке цилиндров 4 поступает в рабочие цилиндры последнего, воздействуя на поршни 5, Усилие, воспринимаемое каждым поршнем в области нагнетания, передается наклонному диску 2 через наружное кольцо шарнирного подшипника 6. Это усилие, будучи направлено по оси поршня, можно разложить на две составляющие - нормальную к плоскости наклонного диска и тангенциальную.

Нормальная составляющая данного усилия, воспринимаемая наклонным диском, также воздействует на наружное кольцо шарнирного подшипника. При этом подшипник, благодаря фиксации его внутреннего кольца в меридиональной плоскости блока цилиндров, воспринимает только радиальную нагрузку. Тангенциальная составляющая указанного усилия действует в плоскости наклонного диска и ее проекция на торцовую плоскость блока цилиндров создает крутящий момент, под воздействием которого начинает вращаться блок цилиндров совместно с валом гидромотора,

В области нагнетания при переходе окна К (фиг. 3) рассматриваемого цилиндра верхней перемычке 2 на торцовом распределителе (фиг. 4) рабочая жидкость из распределительного окна Н под давлением через указанное окно поступает в рабочую полость рассматриваемого цилиндра, воздействуя на его поршень. Последний посту- пательно движется влево и своим шарнирным подшипником 6 взаимодействует с наклонным диском 3. В результате, как было указано выше, возникает крутящий момент, под воздействием которого происходит дальнейшее угловое перемещение рассматриваемого цилиндра в области нагнетания. При этом освобождаемый поршнем объем через указанные окна торцового распределителя и блока цилиндров непрерывно заполняется рабочей жидкостью под давлением, вызывая дальнейшее вращение блока цилиндров 4, а вместе с ним и вала 3. При совмещении плоскости симметрии окна К рассматриваемого цилиндра с вертикальной (перевальной) плоскостью гидромотора завершается заполнение цилиндра рабочей жидкостью. При этом поршень занимает крайнее левое положение.

При переходе плоскости симметрии окна К рассматриваемого цилиндра переваль- ной плоскости поршень 5 начинает перемещаться вправо, вытесняя в сливную магистраль рабочую жидкость из полости цилиндра через данное окно и соответствующее распределительное окно Н и выходное окно Та торцового распределителя 10, причем из последнего вытеснение рабочей жидкости также происходит без искривления потока. Вытеснение рабочей жидкости из полости рассматриваемого цилиндра завершается при совмещении плоскости симметрии его окна К с указанной перевальной плоскостью. При этом поршень занимает крайнее правое положение. При переходе плоскости симметрии окна К рассматриваемого цилиндра перевальной плоскости процесс заполнения его рабочей почести рабочей жидкостью повторяется.

Переход рассматриваемого цилиндра из области нагнетания в область ее вытеснения сопровождается энергетическим скачком, обусловленным защемлением объема рабочей жидкости в полости цилиндра. В результате происходит резкий скачок давления в полости рассматриваемого цилиндра, который сопровождается повышением шума, Для уменьшения энергетического скачка на опорной плоскости торцового распределителя предусмотрены, как было указано выше, усики П (фиг. 4), посредством которых обеспечиваются регламентированные утечки рабочей жидкости через периферийную кольцевую канавку и пазы М в блоке цилиндров (фиг. 3). Эта жидкость попадает

в полость Л корпуса 1 и через дренажную трубку отводится в бак гидравлической системы. В результате снижается уровень шума работающего гидромотора.

Процесс заполнения и вытеснения рабочей жидкости, рассмотренный выше для одного цилиндра, справедлив и для остальных цилиндров гидромотора.

Предложенное техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию аксиально-поршневого гидромотора, так как отпадает необходимость в профилированной пространственной дорожке под тела качения.

Формула изобретения

Аксиально-поршневой гидромотор, содержащий жестко закрепленный в корпусе наклонный диск, блок цилиндров с поршнями, установленный на валу и упруго поджатый к опорной плоскости торцевого распределителя, тела качения, взаимодействующие с наклонным диском и поршнями, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, тела качения вы

полнены в виде шарнирных подшипников, каждый из которых установлен на поршне, а ось каждого из которых зафиксирована в меридиональной плоскости блока цилиндров с возможностью возвратно-поступательного движения в ней, наружное кольцо каждого из шарнирных подшипников контактирует с наклонным диском.

±

§

ьз

QU оо

Изобретение относится к гидравлическим машинам и может быть использовано з аксиально-поршневых гидромоторах. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение КПД. Аксиально-поршневой гидромотор содержит жестко укрепленный в корпусе наклонный диск, блок цилиндров с поршнями, который установлен на валу и упруго поджат к опорной плоскости торцового распределителя, на которой имеются распределительные окна, с которыми периодически сообщаются окна блока цилиндров. На каждом поршне установлен шарнирный подшипник, ось внутреннего кольца которого зафиксирована в меридиональной плоскости блока цилиндров с возможностью возвратно-поступательного движения в ней, а его наружное кольцо находится в контакте с наклонным диском. В этом гидромоторе торцевой распределитель жестко укреплен в корпусе и в нем выполнены входное и выходное окна под фитинги, которые сообщены с распределительными окнами и оси которых перпендикулярны опорной плоскости. 4 ил. fe