Аксиально-поршневая гидромашина Советский патент 1981 года по МПК F04B1/24 

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах различного назначения, имеющих гидропривод, где применяются сдвоенные аксиальнопоршневые гидромашины. Известна аксиально-поршневая гидромашина, содержашая корпус, наклонный блок цилиндров, поршни которых связаны с валом, установленным в подшипниках и взаимодействуюш,им с соосно расположенным с ним плунжером гидроцилиндра, связанного с напорной гидролинией гидромашины. В этой гидромашине разгрузка осушествляется плунжерным цилиндром, причем плунжер жестко закреплен соосно на валу, а гиль за цилиндра - неподвижно на корпусе. Благодаря такой конструкции снижаются скорости скольжения, утечки и износ элементов разгрузки, повышается надежность работы в целом 1. Однако расположение плунжера консольно на валу, входящего с малым зазором в полость гильзы на достаточную для обеспечения надежного уплотнения длину, увеличивает продольный габарит и металлоемкость машины. Этому способствует также, то, что для обеспечения самоустановки уплотняюшей части плунжера в гильзе при угловых и поперечных смещениях их осей на величину, большую чем упомянутый выше зазор (что неизбежно вследствие неточностей при изготовлении, а также при прогибах вала и износа в опорах) длина стержня плунжера должна быть достаточно большой, чтобы уменьшить возникающие при изгибе стержня усилия и тем самым износ плунжера и цилиндра. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности гидромашины. Эта цель достигается тем, что в валу выполнена глухая осевая расточка, в которой установлен плунжер со стержнем, связанный с корпусом, причем на стержне плунжера выполнены две пары радиально направленных навстречу друг другу выемок, повернутых на угол 90° со сдвигом относительно продольной оси. На фиг. I изображена гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Гидромашина имеет корпус 1, в котором установлен в подшипниках 2 вал 3 с фланцем 4, который связан шарнирно с шатунами 5 поршней 6, входящих в расточки накЛОННОГО блока 7 цилиндров, упирающегося через распределитель 8 в крышку 9 корпуса 1, На противоположном фланцу 4 конце вала 3 установлена приводная шестерня 10, связанная с общим приводным валом (не показано) . На этом же конце вала 3 выполнена глухая осевая расточка 11, в которой установлен плунжер 12 со стержнем 13, связанный с корпусом 1. Плунжер 12 имеет сквозной канал 14, связывающий через напорную магистраль 15 напорную полость гидромащины с полостью плунжера 12. В стержне 12 плунжера выполнены элементы, снижающие его жесткость в поперечном направлении и расположенные не менее, чем в 2-х зонах по краям стержня. Каждый из указанных элементов выпсглнен в виде двух радиально направленных навстречу друг другу выемок 16, причем каждая пара повернута относительно другой на угол 90° и сдвинута относительно продольной оси стержня 13. Предлагаемая гидромашина работает следующим образом. В работе,порщни через шатуны 5 воздействуют на фланец 4 вала 3. Возникающие при этом значительные усилия, в т.ч. осевые, воспринимаются подшипниками 2. Подводимая в расточку 11 рабочая жидкость воздействует на вал 3 в противоположном направлении, чем и достигается разгрузка подшипников 2. Диаметр плунжера 12 принимается таким,чтобы разгружающая сила всегда была меньше осевой силы, нагружаюшей подшипники, на заданную величину (это условие легко достигается, так как давление в расточке 11 практически равно давлению в полостях блока 7 цилиндров). Выемки 16 уменьшают жесткость стержня 13 плунжера 12 в поперечном направлении (при достаточной его жесткости на сжатие и на кручение). Этим облегчается самоустановка уплотняюшей части плунжера 12 относительно расточки 11, сопрягающихся с малым зазором, при смещении на величину большую, чем указанный зазор, осей вала 3 и опорного элемента плунжера 12. При этом отпадает необходимость чрезмерного увеличения длины стержня плунжера 12 для снижения усилия от его изгиба, воспринимаемых расточкой 11 и вызывающих износ деталей. Выполнение расточки 11 в валу 3, в который входит плунжер 12, позволяет осуществить разгрузку подшипников 2 практически без увеличения продольного габарита и тем самым металлоемкости машины, так как на этот габарит при таком выполнении не влияет необходимость увеличения длины уплотняющей части между плунжером 12, расточкой 11 (при получении надежного уплотнения) и стержня 13 плунжера. Таким образом, предлагаемая гидромашина имеет длину, меньшую а сравнении с известной на длину уплотняющей части и стержня плунжера, т.е. на 15-20%- В сравнении с выпускаемыми гидромашинами, введение гидростатической разгрузки позволяет повысить долговечность подшипникового узла машины, согласно расчетам в 1,5-2 раза, и тем самым долговечность машины в целом. Так, при повыщении долговечности мащины в 1,5 раза годовой экономический эффект составит 162,5 тыс. руб. при цене гидромашины 1300руб.). Формула изобретения Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая корпус, наклонный блок цилиндров, Тторщни которых связаны с валом, установленным в подшипниках и взаимодействую щим с соосно расположенным с ним плунжером гидроцилиндра, связанного с напорной гидролинией гидро.машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности гидромашины, в валу выполнена глухая осевая расточка, в которой установлен плунжер со стержнем, связанный с корпусом, причем на стержне плунжера выполнены две пары радиально.направленных навстречу друг другу выемок, повернутых на угол 90° со сдвигом относительно продольной оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Schlosser W. Mt и др. The service Life of AxidC-Giston Pump with Anti Friction Bearings.- «Hydraulic pneumatic power. Лондон, октябрь, 1968, с. 632-641, рис. 18.

фиг.1

АА

Фаг,г