Аксіально-поршневий гідромотор — принципальна схема, принцип роботи, креслення, опис

Аксіально-поршневий насос-гідромотор Принципова схема Принцип роботи, креслення, опис

В об'ємних гідроприводів Разом із шестерними широко використовують роторні аксіально-поршневі насоси и гідромотори. Кінематичною основою таких гідромашин слугує кривошипно-шипний механізм, у якому циліндри переміщаються паралельно один одному, а поршні рухаються разом із циліндрами й одночасно через обертання вала кривошипа переміщаються щодо циліндрів. Аксіально-поршневі гідромашини (мал. 1) виконують за двома основними схемами: з похилим диском і з похилим блоком циліндрів.

Гідромашина з похилим диском містить у собі блок циліндрів, вісь якого збігається з віссю провідного вала 1, а під кутом а до нього розташована вісь диска 2, з яким зв'язані штоки 3 поршнів 5. Нижче розглянута схема роботи гідромашини в режимі насоса. Ведучий вал приводить у обертання блок циліндрів.
Під час повороту блока навколо осі насоса на 180° поршень робить поступальний рух, виштовхуючи рідину з циліндра. У разі подальшого повороту на 180° поршень здійснює перебіг всмоктування. Блок циліндрів своєю шліфованою торцевою поверхнею щільно прилягає до ретельно обробленої поверхні нерухомого гідророзподільника 6, у якому зроблені напівкільцеві пази 7. Один із цих пазів з'єднаний через канали зі всмоктувальним трубопроводом, інший — з напірним трубопроводом. У блоці циліндрів зроблені отвори, що з'єднують кожен із циліндрів блока з гідророзподільником. Якщо в гідромашину через канали подавати під тиском робочу рідину, то, діючи на поршні, вона змушує їх здійснювати зворотно-поступальний рух, а вони, так само, обертають диск і пов'язаний із ним вал. аксіально-поршневий гідромотор.
Принцип дії аксіально-поршневого насоса-гідромотора з похилим блоком циліндрів полягає в наступному. Блок 4 циліндрів із поршнями 5 і шатунами 9 нахилений щодо приводного диска 2 вали 1 на певний кут. Блок циліндрів отримує обертання від вала через універсальний шарнір 8. Під час обертання вала поршні 5 і пов'язані з ними шатуни 9 починають здійснювати зворотно-поступальні рухи в циліндрах блока, який обертається разом із валом. За час одного обороту блока кожен поршень виробляє всмоктування й нагнітання робочої рідини. Один із пазів 7 в гідророзподільнику 6 з'єднаний зі всмоктувальним трубопроводом, інший — з напірним. Об'ємне подавання аксіально-поршневого насоса з похилим блоком циліндрів можна регулювати, змінюючи кут нахилу осі блока відносно осі вала в межах 25°. У разі соосного розташування блока циліндрів із провідним валом поршні не переміщаються й об'ємне подавання насоса дорівнює нулю.
Конструкція нерегульованого аксіально-поршневого насоса-гідромотора з похилим диском показана на рис. 2. У корпусі 4 разом із валом 1 обертається блок 5 циліндрів. Поршні 11 спираються на похилий диск 3 і завдяки цьому здійснюють зворотно-поступальний рух. Осьові сили тиску передаються безпосередньо корпусним деталям — передній кришці 2 через люльку 14 і задній кришці 8 корпусу — через черевики 13 поршнів і гідророзподільник 7, що являють собою гідростатичні опори, які успішно працюють за високих тиск і швидкості ковзання.
В аксіально-поршневому насосі-гідромоторі застосована система розподілу робочої рідини торцевого типу, утворена торцем 6 блоків циліндрів, на поверхні якого відкриваються вікна 9 циліндрів, і торцем гідророзподільника 7.
Система розподілу виконує кілька функцій. Вона є наполегливим підшипником, який сприймає суму осьових сил тиску від усіх циліндрів; перемикачем з'єднання циліндрів із лініями всмоктування й нагнітання робочої рідини; обертовим ущільненням, що роз'єднує лінії всмоктування й нагнітання, одну від іншої й від навколишніх порожнин. Поверхні, що утворюють систему розподілу, мають бути взаємно центровані, а одна з них (поверхня блока циліндрів) — мати невелику свободу самоорієнтації для утворення шару мастила. Ці функції виконує рухоме евольвентне шліцьове з'єднання 12 між блоком циліндрів і валом. Щоб запобігти розкриттю стику системи розподілу під дією моменту відцентрових сил поршнів, передбачений центральний притиск блока пружиною 10.
У нерегульованому аксіально-поршневому насосі-гідромоторі з реверсивним потоком і похилим блоком циліндрів (мал. 3) вісь обертання блока 7 циліндрів нахилена до осі обертання вала 1. У провідний диск 14 вала зроблені сферичні головки 3 шатунів 4, закріплених також за допомогою сферичних шарнірів 6 у поршнях 13.
Під час обертання блока циліндрів і вала навколо своїх осей поршні здійснюють порівняно циліндрів зворотно-поступальний рух. Вал і блок обертаються синхронно за допомогою шатунів, які, проходячи по черзі через положення максимального відхилення від осі поршня, прилягають до його спідниці 5 і тиснуть на неї. Для цього спідниці поршнів виготовлені довгими, а шатуни забезпечені корпусними шийками. Блок циліндрів, що обертається навколо центрального шипа 8, розташований відносно валу під кутом 30° і притискають пружиною 12 до розподільного диска (на малюнку не показаний), який цим же зусиллям притискається до кришки 9.
Робоча рідина підводиться і відводиться через вікна 10 і 11 у кришці 9. Поршні, що містяться у верхній частині блока, здійснюють процес всмоктування робочої рідини. Водночас нижні поршні витісняють рідину з циліндрів, здійснюють процес нагнітання. Манжетне ущільнення 2 в передній кришці гідромашини перешкоджає витіканню оливи з неробочої порожнини насоса.