Аксиально-поршневая гидромашина Советский патент 1992 года по МПК F04B1/20 

Изобретение относится к гидравлическим машинам, в частности к роторным аксиально-поршневым гидромашинам с торцовым распределением жидкости.

Аксиально-поршневые гидромашины являются основными элементами различных гидроприводов обьемного и дроссельного регулирования.

Известны аксиально-поршневые гидромашины, содержащие блок цилиндров, выполненный из высокопрочной стали, который контактирует с торцовым распределителем рабочей жидкости, выполненный также из высокопрочной стали, на рабочую поверхность которого нанесено облицовочное антифрикционное покрытие.

Известна также аксиально-поршневая гидромашина с блоком цилиндров, поршнями и распределителем, выполненным из стали, на рабочую поверхность которого нанесено антифрикционное покрытие - сплав на основе меди. Недостаток этой конструкции состоит в том, что коэффициенты теплового расширения стали и антифрикционных материалов, выполненных, как правило, на основе меди, существенно различны и, поэтому еще на технолбгической стадии изготовления это приводит к образованию концентраторов напряжения в основном материале стальной детали, снижающих ее усталостную прочность. При работе контактирующих поверхностей распределительного узла гидромашины, в условиях выделения тепла от трения и дросселирования рабочей жидкости, также появляются дополнительные напряжения от повышения температуры в местах соединения стальной части детали и антифрикционного слоя. Эти два фактора стоят преградой в повышении рабочего давления гидромашин и увеличения их срока работы на высоких давлениях. Цель изобретения - повышение срока работы гидромашины на высоких давлениях, а также повышение их экономичности и надежности за счет снижения напряжений, возникающих от повышения температуры, и

V4 СЛ

СА)

ю

устранения концентраторов напряжений в месте соединения антифрикционного слоя и стальной детали.

У казанная цель достигается тем, что в аксиально-поршневой гидромашине блок цилиндров и распределитель выполняются из высокопрочной стали, а на рабочую поверхность распределителя, контактирующую с рабочим торцом блока цилиндров, наносят последовательно слои металлов (или сллавов), располагая их в порядке возрастания коэффициентов теплового расширения отстали к наружному антифрикционному слою.

Изобретение осуществляют одним из известных способов, например наплавкой, напылением или гальваническим методом, который был применен. Сначала на стальную поверхность гальваническим способом наносят слой никеля, а затем на него слой антифрикционного сплава на основе меди, свинца и олова. В этой конструкции при коэффициентах термического расширения контактирующих материалов, которые составляют у стали 11 10 , и никеля 13,5 106 , у наружного антифрикционного слоя 16,5 10 град 1 снижаются термические напряжения в передних слоях и, тем самым, исключается возможность образования концентраторов напряжения, повышается усталостная прочность при работе гидромашины на высоких давлениях.

На чертеже представлен качающий узел аксиально-поршневой гидромашины.

Гидромашина содержит блок 1 цилиндров из высокопрочной стали. В цилиндрах

0

5

0

5

0

5

блока 2 размещены поршни (или плунжеры) 3, которые совершают возвратно-поступательное движение в этих отверстиях. Блок 1 цилиндров своим рабочим торцом контактирует с распределителем 4, выполненным также из высокопрочной стали, на рабочем торце которого нанесен последовательно слой 5 (никель), затем наружный слой б из антифрикционного сплава.

Формула изобретения

Аксиально- поршневая гидромашина, содержащая блок цилиндров с поршнями, установленными с возможностью возвратно-поступательных перемещений в отверстиях блока, торцовая поверхность которого контактирует с торцовой поверхностью распределителя, причем блок цилиндров и распределитель выполнены из высокопрочной стали и одна из контактирующих торцовых поверхностей имеет слой из антифрикционного сплава, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения долговечности гидромашины при работе на высоких давлениях и повышения надежности, антифрикционный слой отделен от основного материала дополнительными слоями, имеющими промежуточные значения величины коэффициентов термического расширения, величины которых находятся между величинами коэффициентов термического расширения высокопрочной стали и ан- тифрикционного слоя в порядке их возрастания от высокопрочной стали к антифрикционному слою.

Использование: гидромашиностроение, повышение прочности блока цилиндров гидромашин с торцовым распределением жидкости. Сущность изобретения: одна из торцовых поверхностей либо блока цилиндров, либо распределителя, выполненных из высокопрочной стали, имеет слой из антифрикционного сплава. Антифрикционный слой отделен от основного материала дополнительными слоями, имеющими промежуточные значения величины коэффициентов термического расширения, величины которых находятся между величинами коэффициентов термического расширения высокопрочной стали и антифрикционного слоя в порядке возрастания от высокопрочной стали к антифрикционному слою. 1 ил.