ПОРШНЕВАЯ РОТАЦИОННАЯ ГИДРОМАШИНА Советский патент 1972 года по МПК F04B53/14 F04B1/22 

Изобретение касается ротационных поршневых гидромашин, работающих, в частности, на высоких давлениях.

Известная поршневая гидромашина имеет блок цилиндров с поршневыми группами, каждый поршень которых для равномерного распределения боковых сил, действующих со стороны ведущего элемента на стенки цилиндра, выполпен составным и имеет дополнительную шарнирную опору, установленную в той части цилиндра, через внутреннюю расточку которой проходит цилиндрическая часть водила поршня, перемещающаяся возвратно-поступательно относительно этой опоры.

Однако из-за переменного плеча боковой силы относительно дополнительной шарнирной опоры возникают переменные реакции в шарнирах поршня (значительные в конце его хода). Это крайне неблагоприятно сказывается на работе гидромашины в режиме мотора.

Переменность значений боковых усилий не позволяет получить качественную гидростатическую разгрузку элементов поршня и снизить до минимума величину потерь на трение.

ниях и обеспечение постоянной ориентации разгрузочных камер в поршне и втулке относительно плоскости действия боковых сил.

Для этого дополнительная шарнирная опора расположена между двумя концевыми шарнирами составного поршня таким образом, что не выходит за пределы цилиндра поршня при любом его положении. Дополнительная шарнирная опора образована цилиндрической

втулкой и промежуточным пояском иа водиле поршня, относительно которого втулка имеет возможность осевого смещения, ограниченного упорами на водиле и на рабочей части поршня.

В гидромащине с гидростатической нагрузкой поршней расточка втулки выполнена со смещением относительно оси наружной поверхности с тем, чтобы ось водила оказывалась смещенной относительно оси дополнительной шарнирной опоры и пересекалась с ней в центре шарнира поршня и его рабочей части. Втулка зафиксирована от проворота относительно водила и вытесняющей части поршня.

На фиг. 1 изображена предложенная поршневая гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2 - поршень с гидростатической разгрузкой; на фиг. 3 - развертка наружной поверхности поршня с гидростатической разВ корпусе / гидромашины на подшипниках 2 установлен вращаюшийся блок цилиндров 3. К блоку цилиндров прилегает неподвижный торцовый распределитель 4. Блок цилиндров соединен с приводным валом 5. В корпусе / установлен паправляюш,ий наклонный элемент 6, с которым взаимодействуют составные рабочие поршни 7.

Каждый рабочий поршень содержит водило 8, связанное шарниром 9 с подпятником 10, а шарниром 11 - с рабочей частью 12 поршня, средняя часть водила обхвачена цилиндрической втулкой 13, расположенной между буртом водила и вытесняющей частью поршня. Втулка 13 в сопряжении с кольцевым пояском 14 малой длины на водиле образует дополнительную шарнирную опору 15 поршня 7. Осевой зазор между торцом бурта водила и вытесняющей частью поршня не должен препятствовать самоустановке всех элементов поршня под действием на них боковых сил, возникающих при работе гидромашины.

В гидромашине с гидростатической разгрузкой поршня на наружной поверхности втулки 13 и части 12 поршня выполнены углубления а и б, расположенные диаметрально противоположно.

Эти углубления соединены системой каналов в элементах норшня с рабочим цилиндром и с разгрузочной камерой подпятника 10.

Для ориентации элементов поршня относительно плоскости действия боковых сил на их контактирующих торцовых поверхностях выполнены пазы и прорези в, входящие в зацепление. Отверстие во втулке 13 выполнено таким образом, что его ось смещена относительно оси водила и в собранном поршне пересекается с ней в центре шарнира //, благодаря чему центр шарнира 9 смещается относительно оси поршня на величину е эксцентриситета.

При работе гидромашины со стороны ведущего элемента 6 на поршень 7 действует боковая сила, величина которой зависит от геометрических размеров водила 8 и диаметра поршня. Так как поршень составной и его элементы имеют возможность самоустановки, втулка 13 и часть 12 смещаются одна относительно другой в радиальном направлении до полного прилегания их к диаметрально противоположным образующим цилиндра поршня.

Водило 8 оказывается несколько перекошенным относительно оси отверстия цилиндра, но оба цилиндрических элемента поршня (втулка 13 и рабочая часть 12) равномерно контактируют с образующей цилиндра поршня.

Поскольку расстояние между шарнирами постоянно, то реакции, возникающие в них

от воздействия боковых сил, не зависят от положения поршня в рабочем цилиндре. В связи с этим удельные давления в трущихся парах также практически постоянны. При работе гидромащины в режиме мотора не возрастают усилия в конце рабочего хода поршня, что уменьшает трение на поршне и снижает момент трогания. Равномерное прилегание к образующей цилиндра поршня позволяет также при необходимости осуществлять их гидростатическую разгрузку, что способствует уменьщению сил трения при работе насоса. Наличие эксцентриситета е и взаимная фиксация от нроворота элементов поршня позволяют ориентировать поршень относительно сил, действующих со стороны ведущего элемента, а следовательно, и положение углублений а н б, а также каналов, по которым подводится жидкость.

Предложенное техническое решение позволяет значительно форсировать рабочие параметры гидромащины бесшатунной кинематики, а именно: увеличить угол наклона ведущего элемента в аксиально-порщневой гидромашине (что особенно важно для гидромоторов), увеличить рабочие давления и снизить минимальные числа оборотов при работе в режиме гидромотора.

Предмет изобретения

1. Порщневая ротационная гидромашина с вращающимся блоком цилиндров, каждый

поршень которой посредством шарнира связан с водилом, в свою очередь шарнирно соединенным с подпятником гидростатической опоры и имеющим дополнительную шарнирную опору для более равномерного распределения реакций со стороны стенки цилиндра от боковых усилий на поршень, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения боковых усилий на поршни в крайних положениях и упрощения конструкции, дополнительная шарнирная

опора размещена между концевыми шарнирными опорами водила в поршне и башмаке и образована надетой на водило цилиндрической втулкой с возможностью осевого смещения относительно водила и норшня, ограниченного упорами на них, и коротким промежуточным пояском на Боди.ле.

2. Гидромашина по п. 1 с гидростатической боковой разгрузкой поршней, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения постоянной

ориентации разгрузочных камер в поршне и втулке относительно плоскости действия боковых сил, ось расточки втулки смещена относительно оси ее наружной поверхности и пересекается с осью водила в центре щарнира поршня, а втулка зафиксирована от проворота относительно поршня и водила. W 1 Hazf e/naHus

,f/:

J

1 ik4 r r vfrxrNrVKV :nFx 7

. ч rxx

Фиг J