Аксіально-поршнева гідромашина

Аксіально-поршнева гідромашина, що містить основний корпус з розміщеним в ньому вузлом, що качає, який включає вал і блок циліндрів, установ 3 36135 Виходячи з цих умов переріз отвору в корпусі регулятора стає лімітуючим по умовах проходження потоку робочої рідини. Беручи до уваги дотримання умови гідростатичної опори для пари рухливий розподільник корпус регулятора, стає очевидним, що переріз отвору не може бути збільшений без врахування умов герметичності стику. Великі питомі вагові характеристики й матеріалоємність даного типу гідромашин також зв'язані на пряму з їх конструкцією. Природне прагнення виробників підняти питомі енергозабезпечуючі показники визначають максимально великі кути нахилу блоку циліндрів до осі обертання вала. При цьому сегмент корпуса регулятора, що заключний між мінімальним і максимальним кутом нахилу блоку циліндрів визначає шлях переміщення розподільника. Виконавчий механізм регулятора знаходячись на зовнішній стороні конструкції і, зокрема, його габарити і вага напряму залежать від кута нахилу циліндра. Найбільш близькою до корисної моделі, що заявляється, є аксіально-поршнева гідромашина з робочим об'ємом, який регулюється, що містить корпус, вал з фланцем, що встановлений в підшипниках, поворотний блок циліндрів, що обертається, з поршнями, які шарнірно з'єднані з фланцем і контактують з розподільником, що установлений в кришці корпусу з можливістю переміщення по поверхні обертання. В розподільнику зі сторони кришки корпусу виконані прорізі, що з'єднані з каналами всмоктування та нагнітання, які створені на кришці корпусу. Розподільник шарнірно з'єднаний пальцем поршню гідроциліндру механізму керування. Прорізь розподільника, що з'єднана з каналом нагнітання, звужується в сторону зменшення кута нахилу блока циліндрів, а мінімальна ширина, менша за ширину каналу нагнітання [див. авторське свідоцтво СРСР №1536029]. Виконання прорізі розподільника, звуженою в бік зменшення кута нахилу блоку циліндрів дозволило трохи зменшити опір для великих потоків на максимальних кутах нахилу. Конструкція даної аксіально-поршневої гідромашини обрана за прототип. Прототип і корисна модель, що заявляється мають спільні ознаки: - основний корпус, - вузол, що качає; - вузол, що качає, розташований в основному корпусі; - вузол, що качає, включає вал та блок циліндрів; - блок циліндрів встановлений з можливістю зміни кута нахилу відносно осі вала; - корпус регулятора (у прототипу це кришка корпусу); - в корпусі регулятора виконані канали; - рухливий розподільник; - рухливий розподільник розташований в корпусі регулятора; - в р ухливому розподільнику виконані прорізі; - прорізі виконані з боку корпусу регулятора; - корпус регулятора шарнірно з'єднаний з пальцем поршня. 4 Однак, виходячи з умов гідростатичної опори, площа прорізі та її довжина є величини залежні від типорозміру гідромашини, а значить прорізь рухливого розподільника виконана з перемінним перерізом вносить несиметричне гідростатичне віджаття рухливого розподільника і, як наслідок, підвищення витоки з можливістю розгерметизації, а також непропорційне зношування. В даному виконанні, як і раніше, рухливий розподільник ослаблений великою довжиною поздовжніх прорізей, а конструктивно недоцільний розвиток гідромашин у бік збільшення типорозмірів гідромашин. Конструктивний недолік, що випливає з умови збільшення радіуса при збільшенні типорозмірів стає настільки істотним, що гідромашини великих типорозмірів, не затребувані й робить їх виробництво недоцільним. В основу корисної моделі поставлено задачу створити удосконалену конструкцію аксіальнопоршневої гідромашини, в якій шляхом зміни відa ношення max , де a max - максимальний кут наa min хилу блоку циліндрів до осі валу, a min - мінімальний кут нахилу блоку циліндрів до осі валу, забезпечити розширення асортименту гідромашин і їх функціональних можливостей, а також зниження собівартості й підвищення конкурентоспроможності. Поставлена задача вирішена в аксіальнопоршневій гідромашині, що містить основний корпус з розміщеним в ньому вузлом, що качає, який включає вал і блок циліндрів, установлений з можливістю зміни кута нахилу відносно осі вала, корпус регулятора, в якому виконані канали, рухливий розподільник, розміщений в корпусі регулятора, при цьому в рухливому розподільнику виконані прорізі з боку корпусу регулятора, шарнірно з'єднаного з пальцем поршня тим, що відношення максимального кута нахилу блока циліндрів до осі вала до мінімального кута нахилу блока циліндрів до осі вала становить 1,2-2,1. Новим у корисній моделі, що заявляється, є a відношення max , де a max - максимальний кут a min нахилу блока циліндрів до осі вала, a min - мінімальний кут нахилу блока циліндрів до осі вала, а також відношення L / l , де L - довжина прорізей в рухливому розподільнику, l - довжина каналів в корпусі регулятора. Заявлена аксіально-поршнева гідромашина зображена на креслені, де: Фіг.1 - загальний вигляд машини в розрізі; Фіг.2 - вигляд корпуса регулятора з каналами; Фіг.3 - вигляд р ухливого розподільника; Фіг.4 - вигляд рухливого розподільника з прорізями. Аксіально-поршнева гідромашина містить основний корпус 1, всередині якого розташований вузол, що качає 2, який включає вал 3 і блок циліндрів 4 з розташованою в ньому поршневою групою (на креслені поршнева група не вказана). Вал 3 і блок циліндрів 4 є елементами вузла, що качає 5 36135 2, від розташування яких залежить об'єм гідромашини. Мінімальний кут нахилу a min визначає мінімальний, а a max - максимальний об'єм гідромашини. Між блоком циліндрів 4 вузла, що качає 2, і корпусом регулятора 5 розташований рухливий розподільник 6. Переміщення рухливо го розподільника 6 забезпечує палець 7, розташований у поршні 8. В рухливому розподільнику 6 виконані прорізі 9 і 10, які розташовані збоку корпусу регулятора 5, що мають вихід на протилежну сторону взаємодії з каналами 11, блоку циліндрів 4. Прорізі 9 і 10 накривають канали 12, 13, виконані в корпусі регулятора 5. Блок циліндрів 4 встановлений з можливістю зміни кута нахилу відносно осі валу 3. При цьому відношення максимального кута нахилу блоку циліндрів 4 до осі валу 3 ( a max ) до мінімального кута нахилу блоку циліндрів 4 до осі a валу 3(a min ) становить max = 12 - 2,1. , a min Відношення довжини прорізей 9 і 10 в рухливому розподільнику 6 (L ) до довжини каналів 12, 13 в корпусі регулятора 5 становить L / = 0, 47 - 2,1 . l При цьому ширина прорізей 9, 10 в рухливому розподільнику 6 (В) і каналів 12, 13 в корпусі регулятора 5 (в) задовольняє вимогам гідростатичної опори. При дотриманні наведеної умови з'являється можливість змінити в бік збільшення переріз каналу 12. Збільшення перерізу, що відповідно призводить до зниження гідравлічного опору, відбувається шляхом зміни мінімального кута нахилу ( a min ) блоку циліндрів 4 і, як наслідок, збільшується довжина l каналу 12. Одночасно зменшується довжина L прорізей 10 і 9 в рухливому розподільнику 6. Дотримуючи умови гідростатичної опори в парі рухливий розподільник 6 і корпус регулятора 5, з'являється можливість збільшення ширини (В) прорізей 10 і 9, відповідно, ширини в каналі (в) 12 і 13. Збільшення перерізу каналу 12 і 13 (його довжини й ширини) приводить до зниження гідравлічного опору. Зміна довжини прорізей 9 і 10 зменшує навантаження на його бічні (довгі) сторони й дає можливість використання гідромашин на більшому діапазоні тисків. В результаті виміру значення кутів нахилу блоку циліндрів 4 в сторону зменшення їх різниці, зменшилася величина переміщення рух 6 ливого розподільника 6 від мінімального до максимального крайнього положення. При цьому конструкція гідромашини, її габарити, а також питома маса зменшується. Зміна габаритів і маси конструкції розширяє діапазон конкурентоспроможного застосування даного типу гідромашин в бік його збільшення. Гідромашини даного типу, покращуючи свої технічні і питомі характеристики, одержують можливість до подальшого розвитку в типорозмірах в бік їх збільшення. Робота аксіально-поршневої гідромашини. Заявлена аксіально-поршнева гідромашина може бути зворотною і працювати як в насосному режимі, так і в моторному режимі. У випадку направленого використання: - для насосного виконання одна з прорізей 9 чи 10, може бути виконана без урахування дотримання гідростатичної опори, перебуваючи в лінії всмоктування, насосне виконання гідромашини не розглядається; - для моторного виконання обидві прорізі 9 і 10 з необхідністю забезпечення умов гідростатичної опори, тому що гідромотори є реверсивними. Робоча рідина подається, наприклад, у канал 12, розташований у корпусі регулятора 5 з боку прорізі 9. Пройшовши його, робоча рідина потрапляє в канали 11 блоку циліндрів 4, де відбувається передача енергії потоку в обертовий рух вузла, що качає 2, по загальновідомих принципах. Внаслідок цього на валу 3 вузла, що качає 2, реалізується енергія моменту обертання. Робоча рідина із блоку циліндрів 4 зливається в розташовану на протилежній стороні прорізь 10. Далі робоча рідина проходить у симетрично розташований канал 13 у корпусі регулятора 5 і зливається в зливальну магістраль. Тому що гідромотор є реверсивним, напрямок потоку може бути змінено, внаслідок чого момент, реалізований на валу 3, отримує обертання іншого напрямку. У випадку не дотримання нерівності: amax = 12 - 2,1; L / l 0, 47 - 2,1 конструкція роз, = a min глянутого тип у гідромашин з рухливим розподільником 6 повертається до недоліків описаних вище. a При співвідношенні: 3 > max > 2,1 ; L / l > 2,1 консa min трукція гідромашини перебуває в зоні неефективної переваги й ця зона співвідношення не є доцільною для застосування даного рішення. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 36135 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601