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

1

(21)4856367/29 (22) 06.08.90 (46)30.09.92. Бюл. №36 (75) С.П.Елизаров

(56)Патент США

№ 4546692, кл. F 01 В 3/00, опублик. 1986.

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА

(57)Сущность изобретения: шатуны поршней блока цилиндров шарнирно закреплены во фланце приводного вала. Ряд радиальных и ряд осевых гидростатических опор каналами в шатунах и фланце сообщены с рабочими камерами Гидростатические опоры выполнены в виде карманов, равномерно расположенных по торцовой поверхности фланца и по его периферии. Вал снабжен центральной полостью, соединенной с одной стороны каналами, в к-рых установлены обратные клапаны, с рабочими камерами, с другой стороны с карманами опор. Вал со стороны приводного конца снабжен рядом карманов, образующих радиальную гидростатическую опору. Центральная полость образована канавкой, выполненной по периферии фланца вала и соединяющей между собой карманы, расположенные по периферии фланца. 2 з.п ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к аксиально-поршневым гидромашинам.

Известна конструкция аксиально-поршневой гидромашины, содержащая вал, опирающийся на осевой гидростатический подшипник, и две радиальные гидростатические опоры, одна из которых выполнена в виде замкнутой полости в корпусе, а другая - в виде гидростатического башмака; все опоры посредством отверстий в корпусе соединены с линией нагнетания гидромашины.

Недостатком данной конструкции является необходимость подвода давления рабочей жидкости к гидростатическим опорам извне, что связано с внешними трубопроводами, значительной сложностью корпуса и приводит к росту габаритов, снижению технологичности и надежности. Кроме того, конструкция неработоспособна при

Ё

равлическом реверсе, т.е. смене линий нагнетания и всасывания.

Известна также конструкция гидромашины, содержащая вал с фланцем, установ- ленный на подшипниках качения, смонтированных во втулке, осевые расположенные во втулке и радиальные расположенные в корпусе поршни, контактирующие с фланцем вала и образующие с ним гидростатические опоры.

Этому решению также присущи недостатки, описанные выше. Кроме того, не удается избежать применения подшипников качения из-за возможных перемещений в гидростатических башмаках.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности, принятой в качестве прототипа, является аксиально-поршневая гидромашина, содержащая наклонный блок цилиндров, приводной вал с фланцем, гидростатические опоры, которые выполнены в

VI

О

ел

8

ON

виде ряда осевых разгрузочных поршней, установленных в осевых камерах и сообщающихся с рабочими камерами, образованными поршнями в цилиндрах, кроме того, во фланце имеется ряд радиальных камер гидростатической опоры, каналы подвода к камерам имеют угловое смещение относительно соответствующих им отверстий, радиальные камеры также сообщаются с рабочими камерами блока цилиндров.

Недостатком последнего решения является работоспособность радиальной гидростатической опоры только при фиксированном направлении вращения вала, обусловленная фиксированностью направления углового смещения каналов подвода к камерам опоры.

Целью изобретения является повышение надежности и обеспечение работоспособности при изменении направления вращения вала путем поддержания давления в камерах радиальной гидростатической опоры.

Указанная цель достигается тем, что вал гидромашины снабжен центральной полостью, соединенной с одной стороны каналами, в которых установлены обратные клапаны, с рабочими камерами гидромашины, а с другой стороны с карманами гидростатических опор.

На фиг.1 представлена аксиально-поршневая гидромашина, продольный разрез; на фиг.2 - вал с фланцем; на фиг.З - вид по стрелке А на фиг.2.

Конструкция содержит корпус 1, приводной вал 2 с фланцем 3, в котором шар- нирно закреплены шатуны 4 рабочих поршней гидромашины, совершающих возвратно-поступательное движение в отверстиях блока цилиндров 5. Во фланце 3 вала 2 выполнены осевые 6 и радиальные 7 кар- .маны, равномерно расположенные по торцу фланца 3 и по его периферии соответственно.

В шатунах 4 и фланце 3 выполнены каналы 8, 9, сообщающие карманы 6, образующие с корпусом 2 осевую гидростатическую опору, с линиями высокого и низкого давления гидромашины, Карманы 7, выполненные на периферии фланца 3, контактируют с неподвижной обоймой 11, установленной в корпусе 1. В валу выполнена центральная полость 12, соединенная с одной стоорны посредством каналов 13с рабочими камерами гидромашины, а с другой стороны посредством каналов 14с карманами 7 радиального гидростатического подшипника. В каналах 13 размещены обратные клапаны 15. Полость 12 и каналы

13 заглушены технологическими пробками 16.

В процессе работы гидромашины со стороны шатунов 4 возникают внешние осевые и радиальное усилия. За счет подачи давления из линии нагнетания гидромашины по каналам 8, 9 в карманы 6 в месте контакта последних с корпусом 1 образуется осевая гидростатическая опора, восприни0 мающая внешнее осевое усилие. ОЬратные клапаны 15, размещенные в каналах 13, обеспечивают постоянное наличие давления в полости 12 и, следовательно, во всех карманах 7 радиальной гидростатической

5 опоры, воспринимающей внешнее радиальное усилие. Это обеспечивает несущую способность этой опоры не зависимо от направления внешнего радиального усилия со стороны шатунов 4, т.е. от направления

0 вращения вала 2.

В случае, если плоскость расположений осей радиальных карманов 7 не совпадает с плоскостью расположения центров головок шатунов 4, для компенсации возникающего

5 момента и увеличения жесткости узла в валу 2 со стороны приводного конца может быть выполнен дополнительный ряд карманов 17, образующих при соединении посредством каналов 18 с полостью 12 дополнитель0 ный радиальный гидростатический подшипник.

С целью уменьшения протяженности соединительных каналов и снижения трудоемкости изготовления узла полость, питаю5 щая карманы 7 гидростатического . подшипника, может быть образована канавкой, выполненной по периферии фланца 3 вала, соединяющей между собой карманы 7 и выполняющей функции канала 14.

0 Формула изобретения

5 вала, ряд радиальных и ряд осевых гидростатических опор, посредством каналов в шатунах и фланце сообщенных с рабочими камерами гидромашины, при этом гидростатические опоры выполнены в виде кар0 манов, равномерно расположенных по торцевой поверхности фланца вала и по его периферии, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем поддержания давления в камерах гидростати5 ческой разгрузки, вал гидромашины снабжен центральной полостью, соединенной с одной стороны каналами, в которых установлены обратные клапаны, с рабочими камерами гидромашины, а с другой стороны - с карманами гидростатических опор.

5 4 11

Фие. 4

15

Фиъ.З