Аксиально-поршневая гидромашина Советский патент 1977 года по МПК F04B1/12 

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА

3

3qii-iKCHpyeTCH от проворота штифтом 12 и ааутрекней поверхностью осевой расточки

4опирается на сферическую поверхность дополнительной опоры 13, которая через промежуточную деталь 14 взаимодействует с дoпoJшитeльным упорным подшипником 15, установленным в торце блока цилиндров 1, обращенном к распределительному диску 3, Допо гшительная опора 13 закреплена в корпусе в детали 9 и зафиксирована от про- ворота, например, шпонкой 16.

Торцовый распределительный диск 3 снабжен средствами для поджима его к торцовой поверхности блока цилиндров 1. Средства для поджима содержат компенсационные втулки 17 с подпятниками 18 и пружинами 19.

Работает гидромашина, например, в режиме гидромотора следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением поступает, например, из магистрального окна 20 высокого давления через каналы компенсационных втулок 17 и подпятников 18, через окно 21 и серпообразное окно 22 торцового распределительного диска 3 в блок цилиндров 1 под торцы рабочих поршней 2.

Под действием давления рабочей жидкости с одной стороны рабочие поршни совершают возвратно-поступательное движение к наклонному упорному диску 11, на котором образуется тангенциальная составляюшая от силы давления рабочей жидкости. Тангенциальная составляющая образует крутящий момент, вынуждая блок цилиндров 1 с выходным валом S совершать вращательное движение,и торцовой поверхностью скользит по распределительной поверхности торцового распределительного диска 3.

При этом, рабочие окна блока цилиндров, сообщаясь поочередно с окном 22 высокого давления и окном 23 низкого давления и, далее, окном 24 распределительного диска 3, обеспечивают рабочий процесс гидромащины.

Под действием давления рабочей жидкости с другой стороны блок цилиндров 1 прижимается распределительным торцом к распределитель- НОИ поверхности торцового распределительного диска, обеспечивая тем самым герметичность в узле торцового распределителя. Прижим блока цилиндров к плоскости распределительного диска обуславливается, как правило, разницей между площадями попоречного сечения аксиальных цилиндров и окон распределительного диска. Поскольку на торцовый зазор распределитель ной пары оказывают влияшие неуравновешенные силы и моменты относительно горизонтальной 25 и вертикальной 26 осей, и,

542017

кроме того, технологические отклонения от перпендикулярности осей вращения и торцовых распределительных поверхностей, то даже самое малое отклонение от равномерности торцового зазора в течение полного оборота приводит к неравномерности объек ных и механических потерь, т. е. нестабильности и уменьшению к. п. д. гидрома- щины.

Например, самое малое отклонение от перпендикулярности распределительных поверхностей приводит к тому, что вращающаяся распределительная поверхность ротора совершает колебательное движение относительно неподвижного распределительного диска. Если это биение по окружности распределительной поверхности составляет незначительную величину, то этого достаточно для того, чтобы при попеременном прохождении окон ротора мимо окна 22 с высоким давлением через каждые полоборота наблюдалась картина непостоянства торцового зазора.

Для обеспечения гарантированного равномерного зазора в распределительной паре в течение полного оборота ротора, т. е. для предотвращения воздействия усилий, моментов и технологических погрещностей изготовления в предлагаемой гидромашине распределительный диск 3 может самоуста- навливаться своей торцовой распределительной поверхностью относительно распределительного торца блока цилиндров. Это достигается тем, что распределительный диск устш овлен на сферической поверхности дополнительной втулки 13 с несколькими степенями свободы, т. е. обладает возможностью совершать кач а тельные движения в плоскостях, проходящих через вертикальную и горизонтальную оси гидромашины. И кроме того, распределительный диск прижимается пружинами 19 к торцу ротора через компенсационные втулки 17 и подпятники 18, обеспечивая

тем самым герметичность - распределительной пары во всем диапазоне рабочего процесса.

Размещение компенсационных втулок 17 и неподвижной корпусной детали 9 со стороны, противоположной распределителе ной поверхности распределительного диска, позволяет, варьируя количеством компенсационных втулок, диаметром их расположения, условным расположением относительно осей 25 и 26j максимально уравновесить действующие усилия, моменты и уменьшить объемные потери в распределительной паре, что в конечном итоге сказывается на к. п. д. и сроке службы гидромаш ны. Количество компенсационных втулок может быть минимальным и соответствовать числу (два) магистралей - низкого и высокого давления. При этом, значительно упрощается технология и уменьшаются инер ционные массы узла. Поскольку за один оборот ротора гидромашины мгновенно могут участвовать в работе минимальное или максимальное число рабочих поршней, то и сила прижи ма ротора к распределительному диску носит непостоянный характер по величине и точке приложения равнодействующей. При этом, в конечном итоге нарушается равномерность торцового зазора в распределительной паре и, как следствие,непостоянство механических и объемных потерь, износ распределительной пары. В предлагаемой конструкции гидромашин эти избыточные силы воспринимаются уста новленным в роторе упорным подшипником 15 и замыкаются через промежуточную де таль 14 на дополнительной втулке 13 со сферической поверхностью и, тем самым, стабилизируется торцовый зазор в распред лительной паре. Таким образом, в предлагаемой гидромашине существенно улучшены условия работы узла распределения, что практически исключает нарушение герметичности в узле торцового распределения из-за продольных колебаний бло1са цилиндров, наблюдающихся в гидромаш1шах в традиционном исполнен1р1. Формула изобретения Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая торцовой распределительный диск, снабженный осевой расточкой и средствами для поджима его к торцовой поверхности блока цилиндров, установленного на подшипниковых опорах с возмойшостью вращения относительно корпуса, отличающаяс я тем, что, с целью предотвращения нарушения герметичности в узле торцового распределения, в корпусе гидромадишы соосно с блоком цилиндров установлена дополнительная опора, снабже1шая сферической поверх.ностью для взаимодействия с внутренней поверхностью осевой расточки распределительного диска, а в торце блока цилиндров, обращенном к распределительному диску, установлен дополнительный упорный ПОДШИПВ ИК для взаимодействия с дополнительной опорой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Мушловин Б. Л. и др. Аксиальнопоршневые насосы за рубежом, рис. 23 стр. 57 НИИМАШ, серия С- V М., 1973.

21

цг.2

12