Аксиально-поршневая гидромашина Советский патент 1979 года по МПК F04B1/20 

1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно гидромашинам объемного действия.

Известна аксиально-поршневая гидромашина, содержащая KopTiyc с магистралями подвода и отвода рабочей жидкости, крышку установленный на валу вращающийсяблок цилиндров, наклонный упорный диск, взаимодействуюший с плунжерами, распределительный узел и устройство для разгрузки блока цилиндров, расположенное во внутренней полости гидромашины, выполненное в виде дисковой перегородки, установленной на валу между наклонным упорным диском и торцом блока цилиндров и образующей кольцевой зазор с внутренней по лостью крышки гидромашииыГ.

Недостатком указанной аксиально-поршневой гидромашины является недостаточно высокий КПД, низкая надежность и долговечность, возникающая вследствие того, что на блок цилиндров действует момент, стремящийся развернуть распределительный торец блока цилиндров относительно поверхности распределительного золотника.

Кроме того, на блок цилиндров действуют реактивные силы от гидродинамического давления на наклонный упорный диск вращающейся рабочей жидкости в клинообразном объеме, заключенном между наклонным упорным диском и торцом блока цилиндров.

В результате действия указанного момента и сил возникает перекос распределительных поверхностей, увеличивается их износ, растут потери на трение.

Целью настоящего изобретения является повышение КПД, надежности и долговечности гидромашины.

Указанная цель достигается тем, что дисковая перегородка жестко закреплена на валу и установлена эксцентрично по отношению к крышке гидромашины.

На фиг. 1 изображена аксиально-поршневая гидромашина, разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез аксиально-поршневой гидромашины по плоскости расположения дисковой перегородки, концентричной по отно.шению к внутренней поверхности крышки гидромашины; на фиг. 3 - поперечный разрез аксиально-поршневой гидромашины по

плоскости расположения дисковой перегородки, эксцентричной по отношению к внутренней поверхности крышки гидромашины.

Аксиально-поршневая гидромашина имеет корпус 1 с магистралями 2 и 3 подвода и отвода соответственно рабочей жидкости, врашаюшийся блок цилиндров 4 с рабочими плунжерами 5. Блок цилиндров 4 широкоходовой посадкой шлицев соединен с выходным валом 6, установленным на подшипниках качения 7 и 8 и расположенным в крышке 9 и корпусе 1. На выходном валу 6 установлено устройство для разгрузки блока цилиндров 4, расположенное во внутренней полости гидромашины, выполненное в виде дисковой перегородки 10, жестко закрепленной на выходном валу 6 и имеющей отверстия для возвратно-поступательного движения плунжеров 5. Дисковая перегородка 10-размещается в клинообразном объеме между наклонным упорным диском 11 и торцом блока цилиндров 4 и установлена эксцентрично по отношению к крышке 9 гидромашины, образуя кольцевой зазор переменной величины, при этом больший зазор Si образован со стороны минимального выхода рабочего плунжера 5 из блока цилиндров 4, меньший зазор Sa - со стороны максимального выхода рабочего плунжера 5 из блока цилиндров 4.

Распределительный узел образован распределительной поверхностью 12 блока цилиндров 4 и распределительной поверхкостью 13 корпуса 1. Распределительная поверхность 13 корпусаг 1 имеет два серповидных паза 14, а распределительная поверхность 12 блока цилиндров 4 - пазы 15, число которых равно количеству числу рабочих плунжеров 5. Пружина 16 прижимает распределительную поверхность 12 блока цилиндров 4 к распределительной поверхности 13 корпуса 1. В корпусе 1 выполнено дренажное отверстие 17, расположенное на стороне максимального зазора между упорным диском 11 и торцом блока цилиндров 4.

Аксиально-поршневая гидромашина работает следуюшим образом, например, в режиме гидромотора.

Рабочая жидкость под давлением поступает из магистрали 2 подвода в один из двух серповидных пазов 14, а далее через пазы 15 - в цилиндры плунжеров 5, расположенных в зоне паза 14. Под действием давления рабочей жидкости рабочие плунжеры 5, расположенные в зоне высокого давления, совершают поступательное движение через отверстия в дисковой перегородке 10 к наклонному упорному диску 11, на котором образуется тангенциальная составляющая силы давления рабочей жидкости.

Тангенциальная составляющая образует крутящий момент, заставляя блок цилиндров 4 с выходным валом 6 совершать вращательное движение и распределительной

поверхностью 12 скользить по распределительной поверхности 13. Так как блок цилиндров 4 соединен с валом 6 широкоходовой шлицевой посадкой, то он может самоустанавливаться по поверхности 13 корпуса 1, при этом пазы 15 блока цилиндров 4, соединяясь поочередно с серповидными пазами 14 корпуса 1, обеспечивают непрерывный рабочий процесс гидромашины. Под действием давления рабочей жидкости и пружийы 16 блок цилиндров 4 прижимается распределительной поверхностью 12 к распределительной поверхности 13 корпуса 1 с обеспечением герметичности торцового зазора распределительного узла.

Объемные потери рабочей жидкости, которые имеют место в распределительном узле и плунжерных парах, заполняют внутреннее пространство корпуса гидромашины и отводятся наружу через дренажное отверстие 17.

Рабочая жидкость в виде объемных потерь, находящаяся одной стороны в кольцевом зазоре между корпусом 1 и блоком цилиндров 4, а с другой стороны - в клинообразном объеме между наклонным упорным диском 11 и торцом блока цилиндров 4, во время работы гидромашины перемещается вместе с вращающимся блоком цилиндров 4 плунжерами 5 и валом 6, при этом реакция от действия вращающейся рабочей жидкости на наклонный упорный диск 11 и момент, образующийся за счет разных скоростей движения и давления рабочей жидкости при истечении из клинообразного объема в кольцевой зазор между корпусом 1 и блоком цилиндров 4 и далее - в дренажное отверстие 17, воспринимается дисковой перегородкой 10, разгружая блок цилиндров 4 от действия перекащивающего моментад который нарушает равномерность зазора между распределительной поверхностью 12 блока цилиндров 4 и распределительной поверхностью 13 корпуса 1.

Для более точного выравнивания скоростей движения и давления рабочей жидкости при истечении ее из клинообразного объема условия истечения (скорость и давление) можно регулировать характером (концентричность, эксцентричность) кольцевого зазора между дисковой перегородкой 10 и крышкой 9 или корпуса 1, причем больший зазор рекомендуется выполнять со стороны минимального выхода плунжеров 5 из блока цилиндров 4, меньший зазор - со стороны максимального выхода плунжеров 5 из блока цилиндров 4. Эксцентричность можно выполнять либо за счет изменения наружного диаметра дисковой перегородки 10, либо за счет изменения внутреннего диаметра расточки крышки 9 или корпуса 1.

Разгрузка блока цилиндров 4 от перекашивающего момента указанным путем позволяет стабилизировать равномерность за