Способ восстановления работоспособности аксиально-поршневой гидромашины Советский патент 1992 года по МПК F04B1/20 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам восстановления работоспособности аксиально-поршневой гидромашины.

Известен способ восстановления работоспособности аксиально-поршневой гидромашины, когда гидромашину, содержащую блок цилиндров с плунжерами, наклонную шайбу, контактирующую с опорой, пружину поджима блока цилиндров к распределителю и втулку, ограничивающую деформацию пружины, разбирают путем снятия слоя материала выводят следы износа с торцовых поверхностей трения, подлежащих восстановлению, причем восстановление ведут в пределах размеров, определяемых рабочими чертежами. Детали и узлы, величина износа которых не позволяет восстанавливать их таким образом, заменяют на новые.

Основными недостатками известного способа является то. что ввиду больших величин износа деталей гидромашины произвести восстановление путем снятия слоя материала в рамках размеров, определяемых рабочими чертежами, в большинстве случаев не предоставляется возможным. Поэтому известный способ требует использования имеющих высокую стоимость дефицитных запасных частей и, следовательно, является дорогостоящим и экономически малоэффективным.

Целью изобретения является снижение стоимости ремонта путем расширения пределов восстановления изношенных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в восстанавливаемой гидромашине, содержащей блок цилиндров с плунжерами, наклонную шайбу, контактирующую с опорой, пружину поджима блока цилиндров к распределителю и втулку, ограничивающую деформацию пружины, комплект плунжеров смещают в блоке цилиндров вдоль осей их поступательного движения, при этом максимальный вылет плунжеров должен быть не

(Л

С

VJ

СЛ а О

g

больше максимально допустимого вылета, а минимальный зазор между плунжером и донышком цилиндра в блоке не должен быть меньше минимально допустимого зазора.

Величину смещения комплекта плунжеров Л , измеренную в направлении уменьшения вылета, определяют из промежутка A mm А Л max (1) и, что дает наиболее оптимальные результаты, в соответствии с величиной дискретности выбранного метода смещения ее выбирают максимальной, при этом:

A mm 2) (A|mip А|Р) |й| 2 (Aim3X 1I m + 1

-А,р) leil,(2)

Amax (Bimax-Blp) lЈl I - 2/ (Bimin - i 1I m + 1

- Bip) IE, I,(3)

где Ai - размер размерной цепи, определяющей максимальный вылет плунжера;

Bi - размер размерной цепи, определяющей минимальный зазор между плунжером и донышком цилиндра;

Aimln. Bimin И Aimax. Bjmax МИНИМЭЛЬНые

и максимальные значения размеров соответственно, допускаемые рабочими чертежами;

Aip и Bip - реальные размеры после восстановления изношенных поверхностей;

EJ - коэффициент, характеризующий расположение звеньев по величине и направлению.

Рабочую высоту пружины поджима блока цилиндров уменьшают на величину б, которую определяют из промежутка дт in (5 5тэх (4) и, что дает наиболее оптимальные результаты, в соответствии с величиной дискретности выбранного метода рабочую высоту пружины уменьшают на минимальную величину, например, путем установки ограничивающей деформацию пружины втулки меньшей длины, при этом:

5mln 2) (Cimin - Clp) la I - 2) (Cimax - 1 1I m + 1

- Clp) lЈ|t

(5max A (Clmax - Cip) lЈ|l - X (Cimin - i

- Clp) Ifil;(6)

где Ci - размер размерной цепи, определяющей рабочую высоту пружины поджима блока цилиндров;

Cimin И Cimax МИНИМЭЛЬНОР И МЭКСИмальнёе значение размера соответственно, допускаемое рабочими чертежами;

Cip - реальный размер после восстанов5 ления изношенных поверхностей;

3 - коэффициент, характеризующий расположение звеньев по величине и направлению.

Для уровней (2) и (3) в промежутках от 1

10 до m входят размеры, уменьшающие замыкающее звено соответствующей размерной цепи, в промежуток от m + 1 до п входят размеры, увеличивающие замыкающее звено соответствующей размерной цепи; в

15 промежуток от 1 до п входят размеры соответствующих размерных цепей, которые после восстановления изношенных поверхностей могут отличаться от соответствующих им размеров рабочих чертежей этих

20 размерных цепей.

При этом смещение комплекта плунжеров принимается максимальным в соответствии с величиной дискретности выбранного метода смещения, причем, на25 пример, смещение достигается подкладыванием под опору регулировочных пластин. Для уравнения (5) и (6) в промежуток от 1 до m входят размеры, уменьшающие замыкающее звено соответствующей размер30 ной цепи; в промежуток от m + 1 до п входят размеры, увеличивающие замыкающее звено соответствующей размерной цепи; в промежуток от 1 до п входят размеры соответствующей размерной цепи, которые

35 после восстановления изношенных поверхностей могут отличаться от соответствующих им размеров рабочих чертежей, а также любые другие размеры этой размерной цепи.

40 При этом рабочую высоту пружины поджима блока цилиндров уменьшают на мини- мальную величину в соответствии с величиной дискретности выбранного метода уменьшения рабочей высоты, например,

45 путем установки ограничивающей деформацию пружины втулки меньшей длины.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного

50 тем, что при выведении следов износа величина снимаемого слоя материала не ограничивается размерами, определяемыми рабочими чертежами. В собранной гидромашине обеспечивают смещение комплекта

55 плунжеров вдоль осей их поступательного движения, при этом максимальный вылет плунжеров должен быть не более максимально допустимого вылета, а минимальный зазор между плунжером и донышком

цилиндра в блоке цилиндров не должен быть меньше минимально допустимого зазора.

Величину смещения комплекта плунжеров А , измеренную в направлении уменьшения вылета, определяют из промежутка (1). При этом смещение комплекта плунжеров принимают максимальным в соответствии с величиной дискретности выбранного метода смещения и достигают подкладыванием под опору регулировочных пластин.

Величину уменьшения высоты пружины поджима блока цилиндров д определяют из промежутка (4) и уменьшают на минимальную величину в соответствии с величиной дискретности выбранного метода уменьшения рабочей высоты. При этом рабочую высоту пружины поджима блока цилиндров уменьшают путем установки ограничивающей деформацию пружины втулки меньшей длины.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критериям изобретения новизна и существенные отличия.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено продольное сечение аксиально-поршневой гидромашины.

Аксиально-поршневая гидромашина содержит наклонную шайбу 1, в расточке которой устанавливают опору 2 По опоре 2 скользят пяты 3 плунжеров 4, поджимающихся к опоре 2 сепаратором 5 за счет усилия пружин 6, установленных в блоке цилиндров 7 между сферической втулкой 8 и шайбой 9. Втулка 10 ограничивает деформацию пружин 6 поджима пят 3. Пружина 11 поджима блока цилиндров 7 расположена между шайбами 9 и 12 и прижимает блок цилиндров 7 к приставному дну 13, а приставное дно 13 к распределителю 14. Плунжеры 4 совершают возвратно-поступательные движения в цилиндрах 15 блока цилиндров 7.

Во время эксплуатации гидромашины изнашиваются и требуют восстановления поверхности контакта 16 опоры 2 и пят 3 и поверхности контакта 17 приставного дня 13 и распределителя 14.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Гидромашину разбирают, шлифуют и доводят изношенные поверхности 16 опоры 2 и пятЗ и 17 приставного дна 13 и распределителя 14 до выведения следов износа, причем размеры этих деталей, изменившиеся в результате снятия с них слоя материала, не ограничиваются соответствующими размерами рабочих чертежей.

Если теперь собрать гидромашину, то сравнительно с ситуацией до разборки в результате уменьшения размеров Ai, А2, Аз, Аз максимальный вылет плунжеров А увели- 5 чивается. Вследствие этого контактные давления в паре плунжер 4 - блок цилиндров 7 возрастут, что приведет к снижению надежности и долговечности гидромашины, уменьшению механического коэффициента 10 полезного действия. Для предупреждения указанных последствий необходимо уменьшить вылет плунжеров 4 таким образом, чтобы максимальный вылет был не больше максимально допустимого. Принимаем в ка- 15 честве максимально допустимого вылета максимально возможный вылет согласно рабочих чертежей гидромашины. Уменьшение вылета плунжеров 4 может быть осуществлено вдвиганием их в блок цилиндров 7. 20 Но величина указанного смещения ограничивается донышком цилиндра 15 блока цилиндров 7. В случае соприкосновения плунжеров 4 с донышком цилиндра 15 гидромашина может выйти из строя. Следова- 5 тельно, минимальный зазор между плунжером 4 и донышком цилиндра 15 блока цилиндров 7 BЈ должен быть не меньше минимально допустимого. Принимаем в качестве минимально допустимого зазора ми- 0 нимэльно возможный зазор согласно рабочих чертежей гидромашины

Вследствие уменьшения размеров Ci и С2 увеличивается рабочая высота пружины 11 поджима блока цилиндров 7 СЈ, в резуль- 5 тате чего усилие, сжимающее пару приставное дно 13 - распределитель 14, уменьшится. В том случае, если оно станет меньше критической величины, гидромашина будет работать со сбоями либо откажет 0 сразу же при первом пуске. Поэтому неконтролируемое увеличение рабочей высоты пружины 11 поджима блока цилиндров 7 приведет к снижению надежности долговечности гидромашины. Для того, чтобы на- 5 дежность и долговечность находились в требуемых пределах, рабочую высоту пружины 11 поджима блока цилиндров 7 необходимо уменьшить так, чтобы она попала в промежуток между минимально и макси- 0 мально допустимыми значениями.

После выведения следов износа замеряют размеры и узлов гидромашины, изменяющиеся в процессе восстановления изношенных поверхностей (Ai Bi Ci, A2 5 62 С2 и АЗ Вз и А4 В4. а также любые другие размеры соответствующих размерных цепей, принимаемые в расчет с целью расширения пределов (1) и (4) (As 65, Be и Сз). При восстановлении работоспособно- сти аксиально-поршневых гидромашин замерить все размеры рассмотренных размерных цепей трудноосуществимо Заявляемый способ дает возможность ограничиться лишь частью размеров

Далее определяют суммарную толщину регулировочных пластин

А Д COS у.

СП

где у- максимальный угол наклона наклонной шайбы.

Согласно промежутку (1), суммарная толщина регулировочных пластин Д будет находиться в промежутке

Amln COS/ Д Дпзх COS у (8)

В качестве направления проецирования принимаем направление, совпадающее с рабочей плоскостью опоры 2. Уравнения (2) и (3) примут вид уравнений (9) и (10), где

t л t , а - угол между замыкающим

COS Cdi

звеном и размером

Amin (Almm - Alp) + (A2min - А2р) + (

Азр cosY + () соТУ + (A5mln - А5р);(9)

Дтах (Blmax - Blp) 4 (В2тах - В2р) + (Взтах

-ВЗр) - + (В4тах - ) 1- + (Ввтах cos уcos у

-В5р) - (ВбтШ - Вбр).(10)

Затем из имеющихся регулировочных пластин набирают пакет, суммарная толщина которого Д находится в промежутке (8) и максимально приближается к его правой границе. Правая граница промежутка (8) соответствует меньшему вылету плунжеров, а следовательно, большей надежности и долговечности гидромашины, более высоким механическому и объемному коэффициентам полезного действия

Далее подрезают втулку 10, ограничивающую деформацию пружины 11 на величину д, находящуюся в промежутке (4) и максимально приближающуюся к его левой границе. Левая граница промежутка соответствует большей рабочей высоте пружины 11 поджима блока цилиндров 7, а следовательно, меньшим контактным давлениям в паре приставное дно 13 - распределитель 14 и поэтому большей надежности и долговечности гидромашины, более высокому механическому коэффициенту полезного действия

Уравнения (5) и (6) примут вид

5mln (Clmln - Clp) + (C2mln - C2p) - (Сзтах -Сэр).(11)

5max (Clmax - Clp) + (C2max - C2p) - ( -Сэр).(12)

Затем гидромашину собирают, устанав- ливая при этом подрезанную втулку 10, а в наклонную шайбу 1 под опору 2 - комплект регулировочных пластин 18 Установка комплекта регулировочных пластин 18 обеспечивает необходимое смещение плунжеров 4 в блоке цилиндров 7

В том случае, если при восстановлении изношенных поверхностей гидромашины используется принцип ремонтных размеров следы износа выводят в соответствии с назначенными ремонтными размерами, а уравнения (9) (10), (11) и (12) примут вид

Am In (Amln - Alpmln) + ( A2pmln) +

+ (3min A3pmin)

1

cosy

cos у

- + (ASmin - Asp),

+ (A4min - Alpmln) X

(13)

Дтэх (Blmax Blpmax) + (B2max B2pmax) + 301

+ (ВЗтах Взртах) + ( - Бортах) X

+ (BSmax - В5р) - ( - Вбр): (14)

1

cos у

35Omin (Clmln Clpmun) + (C2mln - C2pmln)- (Сзтах - СЗр):(15)

40

Отах - (Clmax Clpmax) + (С2тзх С2ртах) - (Сзтт - Сэр) (16)

где Aipmtn, Blpmin, Cipmin - минимальные значения соответствующих ремонтных размеров,

Aipmax- Bipmax, Clpmax - МЭКСИМЗЛЬНЫе

значения соответствующих ремонтных размеров

В отличие от прототипа, заявляемый способ позволяет восстанавливать изношенные торцовые поверхности трения зксиально-поршневой гидромашины путем снятия слоя материала в пределах, выходящих за размеры рабочих чертежей, что позволяет расширить пределы восстановления изношенных деталей-, а также

значительно уменьшает стоимость восстановления работоспособности гидромашин

Использование предлагаемого способа восстановления аксиально-поршневой гидРомашины позволит значительно снизить потребность в дефицитных и дорогостоящих запасных частях (плунжер с пятой, опора, приставное дно, распределитель), что значительно уменьшит стоимость восстановления работоспособности аксиально- поршневой гидромашины.

Формула изобретения Способ восстановления работоспособности аксиально-поршневой гидромашины, содержащей блок цилиндров с плунжерами, наклонную шайбу, контактирующую с опорой, пружину поджима блока цилиндров к распределителю и втулку, ограничивающую деформацию пружины, заключающийся в

0

5

выведении следов износа с торцовых поверхностей трения и восстановлении размерной цепи гидромашины, отличающий- с я тем, что, с целью снижения стоимости ремонта путем расширения пределов восстановления изношенных деталей, восстановление размерной цепи производят путем регулирования максимального вылета плунжеров из блока цилиндров, устанавливая прокладки между наклонной шайбой и опорой, а усилие пружины регулируют уменьшением длины втулки, при этом минимальный зазор между плунжером и донышком цилиндра в блоке устанавливают не меньше минимально допустимого зазора.

Использование- в машиностроении, в частности при восстановлении работоспособности аксиально-поршневых гидромашин Сущность изобретения- способ заключается в выведении следов износа с торцовых поверхностей трения и восстановлении размерной цепи гидромашины При этом восстаноеление размерной цепи производят путем регулирования максимального вылета плунжеров из блока цилиндров, устанавливая прокладки между наклонной шайбой и опорной а усилие пружины регулируют уменьшением длины втулки, причем минимальный зазор между плунжером и донышком цилиндра в блоке устанавливают не меньше минимально допустимого зазора 1 ил