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

Изобретение относится к гидромашиностроению.

Известна аксиально-поршневая гидромашина, содержащая установленные в корпусе вал с фланцем, в котором шарнирно закреплены шатуны поршней, опоры вала, выполненные в виде подшипников качения, узел разгрузки подшипникового узла, воздействующий на фланец вала и имеющий поршень, сообщенный с линией нагнетания гидромашины (авт.св, СССР № 1346849, кл. F 04 В 1 /24).

Недостатком данной конструкции является необходимость подвода рабочей жидкости к узлу разгрузки извне из-за наличия внешних трубопроводов и значительной сложности корпуса, что приводит к росту габаритов, снижению технологичности и надежности. Кроме того, присутствие только одного поршня в блоке разгрузки обусловливает его значительные размеры либо концентрацию нагрузки в месте его контакта с фланцем вала.

Известна также гидромашина, содержащая подшипники качения, над частью которых в корпусе выполнена расточка, и узел

разгрузки, имеющий по меньшей мере один радиальный поршень, взаимодействующий с наружной обоймой одного из подшипников, причем рабочая камера поршня соединена с линией нагнетания (авт.св. СССР № 1320501, кл. F04B 1/00).

Недостатком этого решения является также наличие внешних трубопроводов для подвода рабочей жидкости из линии нагнетания.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является аксиально- поршневая гидромашина, содержащая приводной вал с фланцем, установленный в корпусе с помощью подшипников, шатуны, шарнирно закрепленные во фланце вала, причем фланец является в то же время блоком осевых разгрузочных поршней, соединенных посредством каналов во фланце вала и шатунах с рабочими камерами гидромашины, образующих с корпусом гидростатическую опору и частично компенсирующих нагрузку на подшипники (патент США № 4546692, кл. 92-12.2; F 01 В 3/00, 1985).

VI ON СО

vj О О

Недостатком последнего решения является нерациональное использование усилий со стороны поршней гидростатической опоры.

Целью изобретения является повышение долговечности подшипникового узла за счет смещения точки приложения равнодействующей усилий со стороны поршней гидростатической опоры и компенсации нагрузки на подшипники,

Цель достигается тем, что фланец вала снабжен блоком разгрузки под разгрузочные поршни, установленным между подшипниками, в котором выполнены наклонные каналы для сообщения каналов фланца с разгрузочными поршнями. При этом направление смещения осей указанных поршней относительно осей соответствующих им каналов фланца совпадает с направлением вращения вала для гидромотора и противоположно ему в гидронасосе.

На фиг. 1 показана предлагаемая аксиально-поршневая гидромашина; на фиг, 2 - блок разгрузки; на фиг. 3, 4 - варианты конструкции; на фиг. 5 - вид А фиг, 4,

Гидромашина имеет корпус 1 и приводной вал 2 с фланцем 3, в котором шарнирно закреплены шатуны 4 качающего узла Приводной вал 2 установлен в корпуса 1 с помощью подшипникового узла, имеющего, например, конический 5 и цилиндрический

6роликовые подшипники качения, узел распределения осевой нагрузки, включающий блок разгрузки 7 с расположенными в нем разгрузочными поршнями 8. Блок разгрузки

7расположен между внутренним кольцом подшипника 5 и валом 2 и соединен с последним посредством штифтов 9.

В шатунах 4, фланце 3 и блоке разгрузки

7выполнены каналы 10-12, соединяющие рабочие полости 13 разгрузочных поршней

8с линиями высокого и низкого давления гидромашины, Каналы 12 в блоке разгрузки 7 выполнены наклонными, причем направлением смещения осей поршней 8 относительно осей каналов 11 совпадает с направлением вращения вала для гидромотора и противоположно ему в насосе. Вариант, показанный на фиг. 1, соответствует гидромотору левого вращения, т.е. имеет смещение осей поршней 8 относительно осей каналов 11 против часовой стрелки, если смотреть с конца приводного вала 2.

Начальный поджим поршней 8, образующий с неподвижной шайбой 14 гидростатическую опору, осуществляется пружинами 15.

В процессе работы усилия со стороны качающего узла передаются на опоры качения 5, 6, вызывая осевую и радиальную реакции подшипника 5 и радиальную реакцию подшипника 6.

При соединении полости 13 каналами 10-12 с линиями высокого и низкого давления гидромашины в гидростатической опоре образуется результирующее осевое усилие разгрузки, приложенное на эксцентриситете, величина которого определяется радиусом расположения центров в блоке

0 разгрузки 7, За счет того, что каналы 12 в блоке разгрузки 7 выполнены наклонными, точка приложения указанного усилия смещена по этому радиусу вверх. В результате конпенсируется осевая и радиальная на5 грузки, действующие на подшипник 5, и увеличивается его долговечность, Наибольшая разгрузка подшипника 5 и наибольшая эффективности использования усилия разгрузки будут иметь место при таком

0 смещении точки приложения последнего, которое обеспечивает расположение векторов радиальной реакции подшипника 5 и результирующего усилия разгрузки (равнодействующей усилий со стороны поршней

5 блока разгрузки 7) в одной плоскости.

С целью обеспечения возможности перераспределения осевых и радиальных усилий, действующих со стороны поршней 8 гидростатической опоры, в зависимости от

0 типа и размеров подшипников качения гидромашины оси поршней 8 могут бы гь выполнены радиальными либо наклонными, а сопряженные поверхности шайбы 14 и поршней 8 - сферическими (фиг. 3).

5 Для сокращения осевых габаритов гидромашины блок 7 разгрузочных поршней 8 может быть выполнен заодно с фланцем вала 3, при этом отверстия, в которых располагаются поршни 8, и каналы 11,

0 соединяющие их с линиями высокого и низкого давления, выполнены радиальными либо наклонными непосредственно во фланце 3, а роль шайбы 14 выполняет обойма 16 (фиг. 4).

5 Формула изобретения

1. Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая установленные в корпусе на подшипниках приводной вал с фланцем, в котором шарнирно закреплены шатуны ра0 бочих поршней, установленных в блоке цилиндров с образованием рабочих камер, гидростатическую опору в виде разгрузочных поршней, соединенных посредством каналов во фланце и шатунах с рабочими

5 камерами, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности путем компенсации нагрузки на подшипниках, фланец вала снабжен блоком разгрузки под разгрузочные поршни, установленным между подшипниками, в котором выполнены наклонные каналы для сообщения каналов фланца с разгрузочными поршнями.

2. Гидромашина по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью перераспределена подшипники, оси разгрузочных поршней выполнены в радиальном направлении.

3. Гидромашина по п. 1,отличающаяся тем, что оси разгрузочных поршней выпол

Сущность изобретения: фланец вала снабжен блоком разгрузки под разгрузочные поршни. В подшипниках выполнены наклонные каналы для сообщения каналов фланца с разгрузочными поршнями, направление смещения осей которых совпадает с направлением вращения вала для гидромотора и противоположно ему в гидронасосе. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

ния осевых и радиальныхусилий, действующих 5 нены наклонно оси приводного вала.

В 14 875

3 Ю 4

Фиг.2

См

fc &

Ра5. 5

Вид А