СТРОЙСТВО І ПРИНЦИП РОБОТИ ГІДРОМОТОРА

В основі роботи гідравлічного мотора лежить принцип зачеплення двох шестерень. Вони починаються обертатися під тиском рідини, що подається, і в такий спосіб призводять в рух вал. Під час роботи гідромотора відбувається перетворення енергії рідини (подача робочої рідини під тиском) у механічну енергію (знімання з вала крутного моменту). Сам процес описується, як періодичне заповнення робочої камери рідиною у разі подальшого її витіснення. Злив відбувається з втратою тиску, що дає змогу отримати корисний перепад тиску, який і трансформується в механічну енергію.

Шестерні гідромотори знайшли застосування в таких типах спецтехніки та обладнання:

• Робочих станках;
• Навантажувачах різного типу;
• Самосвалах;
• інших машин, що працюють під невисокими навантаженнями.

Перевага, якою володіють гідромотори зумовлено широким діапазоном регулювання частоти обертання. Так під час використання гідророзподільника або інших засобів, що регулюють рух вала, можна домогтися показників 30-40 об./хв, а гідромотори спеціального виконання дають змогу задати параметри 1-4 об/хв.

ЯК ПРИСТРУЄН ГІДРАВЛИЧНИЙ МОТОР

Пристрій гідромотора має такий вигляд. Робоча рідина переміщається в підковоподібний канал корпусу через отвори, а потім транспортується на пластини ротора. Останній повертається проти годинникової стрілки синхронно з валом. Для зливу робочого середовища передбачені вікна в задньому диску та отвір у кришці.

Вал гідравлічного мотора рухається в кулькопідшипниках, а ротор встановлений на шліци. У пазах ротора рухаються пластини, вони перебувають у прижатому стані до внутрішньої поверхні статора. Спочатку притискна система складається з пружин, що схожі на форму коромисла. Одна пружина створює тиск на цілу пару пластин, встановлених перпендикулярно один одному. Тому одна пластина виходить рівно такою, наскільки інша надходить у паз ротора. Це дає змогу уникнути пошкодження пружини під час експлуатації гідромотора.

Обертання ротора відбувається між двома розподільними дисками зі сталі, розташованими з боку корпусу та кришки.

Кільцеві диски мають однаковий діаметр і за допомогою отвору кришки входять у задній диск. За ним є порожнина, яка через отвори та пази відома з напірною магістраллю. Паси встановлені навпроти вікон, з'єднаних із каналом корпусу, звідки виходить отвір. Воно записане з напірною магістраллю.

Тиск у порожнині створюється завдяки автоматичному натиску заднього диска, що здійснюється трьома пружинами. Під тиском робочого середовища, що переміщається з отвору, золотник рухається в пробку. Тиск передається з однієї порожнини в іншу через отвори та створює енергію, необхідну для притискання пластини до статора.

У моторі передбачені отвори для зміни напрямку обертання вала. Через них проходить робоча рідина та надходить в інший отвір, що спільно зливна магістралья. Під тиском робоче середовище золотисто йде в корок до упору, після чого тиск рідини передається порожнини за заднім диском і під пластинами.

Для герметичності вала використовується манжета з маслостойкої гуми, а протікання зливаються через спеціальний отвір. Течі між корпусом і кришкою запобігає гумовому кільце або сальник.

За конструктивними особливостями гідромотори поділяються на такі типи:

• Шестерні;
• Пластинчасті;
• Радіо-поршневі;
• Аксіально-поршневі;

Принцип дії шестерних гідромоторів

Шестерні гідромотори працюють за принципом подавання тиску рідини на шестерні з нерівноваженими зубами, що надає їм обертання. Перевага цього типу гідравлічного мотора полягає в простоті конструкції та можливості досягнення частоти обертання до 10000 об/хв (спеціальне вироблення). Звичайна частота обертання досягає 5000 об/хв за встановленого тиску робочої рідини — 200 bar. До вад шестерного гідромотора належить низький коефіцієнт корисної дії, який не перевищує значення 0,9.

Пластинчасті гідромотори

У пластинчастих гідромоторах робочі камери утворюються витоїчами, пластинами розташованими на роторі. Для герметичності камер застосовуються пружини під пластинами, забезпечуючи їхнє постійне притискне зусилля до стінок статора. Вісь ротора зміщена щодо осі статора та за подавання робочої рідини об'єм камери всмоктування збільшується, а об'єм камери, з якої відбувається нагнітання, зменшується. До вад механізмів такого типу відносять низьку ремонтопридатність і неможливість експлуатації агрегату за низьких температур (залипання пластин).

Радіально-поршневі гідромотори

Радіально-поршневі гідромотори застосовуються за порівняно високого тиску робочої рідини (від 10 мПа). Камерами в гідромоторі є циліндри, розташовані радіально, відповідно, роль витіснителів відіграють поршні. Під впливом високого тиску робочі камери призводять в рух вал мотора. Механізм розподілу на валу по черзі з'єднує камери з лініями тиску та зливання робочої рідини.

Радіально-поршневі мотори бувають одно- і багаторазової дії. У першому випадку повний цикл всмоктування й нагнітання рідини відбувається за один оберт вала. Його обертання відбувається завдяки впливу робочих камер на кулак приводу. Потім за допомогою розподільної системи камери з'єднуються з з зливними магістралями та лініями високого тиску.

Агрегати одноразової дії витримують тиск до 350 барів і розраховані на частоту обертання до 2000 об/хв. Вони широко застосовуються в приводах шнеків для перекачування сухих або рідких сумішей, поворотних механізмах (наприклад, вежах автокрана).

Мотори багаторазової дії виконують кілька циклів роботи за один оберт вала. Конструктивна відмінність полягає в складнішій схемі взаємодії камер із валом і розподільною системою. Ці агрегати можуть працювати в режимі вільного обертання. Під низьким тиском рідина надходить у дренажну лінію, а камери огортаються з зливною магістраллю.

Сфера застосування гідромоторів багаторазової дії:

• Бурове обладнання;
• Дорожньо-будівельна техніка;
• Конвейєри;
• Гідропреси;
• Потужні виробництва;
• Стандартне обладнання.

Аксіально-поршневий гідромотор

Аксіально-поршневі гідромотори працюють за уже відомим принципом — робочі камери, це циліндри, аксіально розташовані щодо осі ротора, а витої — поршні. Циліндри розташовуються навколо осі обертання або під невеликим кутом до неї. Під час обертання вала обертаються й блоки циліндрів. Під час висування поршнів із циліндрів відбувається всмоктування рідини, а за зворотного руху поршнею здійснюється нагнітання.

Перевагою цього агрегату є можливість реверсного ходу для руху у зворотний бік.

Гідромотори аксіально-поршневого типу розраховані на тиск до 450 барів, крутний момент становить 6000 Нм, а частота обертання — до 5000 об/хв. Вони бувають із похилим блоком або похилим диском.

Сфера застосування гідроагрегатів:

• Мобільна техніка;
• Стандартні гідроприводи;
• Гідропреси;
• Бурові та промислові машини.

Героторні гідромотори

Це підвид мотора шестеринного типу. Принцип його роботи такий: рідина надходить у робочі порожнини агрегату за допомогою розподілювача. У цих порожнинах утворюється крутний момент, що приводить у рух зубчастий ротор. Він обертає внутрішню шестерню, яка розташована на карданному валу, потім рідина йде в зливну магістраль. В підсумку шестерня обертає вал і привод мотора.

До переваг героторних (планетарний) гідромоторів належать:

• Високий крутний момент (до 2000 Нм) за порівняно невеликих габаритів;
• Максимальний тиск — 250 барів;
• Стабільна робота за низьких температур;
• Робочий обсяг становить 800 м3.

Завдяки цим параметрам, пластинчасті мотори знайшли широке застосування в сельхозмашинах, будівельній і комуніальній спецтехніці.

Основні несправності гідромоторів

Практично всі типи несправностей гідромоторів належать до механічних пошкоджень і зношування деталей, які беруть участь у передаванні крутного моменту. Найпоширенішими поломками є:

• Вихід із ладу пружини, яка притискає пластину до статора;
• Застрявання пластин у пазах;
• Заклинювання заднього диска;
• Застрівання золотника;
• Засміченість сітчастого фільтра золотника.

Несправності гідромоторів можуть проявлятися тріском, витоками по валу, високими шумами, заклинюванням виконавчого пристрою та ін. У разі появи перших ознак відразу припиніть експлуатацію техніки або обладнання, щоб не погіршувати проблему. Не намагайтеся усувати ламання самостійно. Виявлення несправності та ремонт гідродвигунів здійснюється в спеціалізованих майстернях, що мають необхідний інструментарієм і діагностичним обладнанням.