Аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым углом наклона блока цилиндров

Аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым углом наклона блока цилиндров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.79 (21) 2765651/25-06 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет— (51) М К„з

F 04 В 1II12

Государствеииый комитет

СССР

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 621.651 (088.8) ло делам изобретений и открытий

)

В. Б. Анисимов, В. А. Васильченко, М Г=., Кабаков, И. М. Калинин, Ф. Г. Мацак, П. В. Йанкрашкйн, Т. В. Свидницкий и С. Ф. Штельмах

1

Московский машиностроительный завод им. Калинина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА

С РЕГУЛИРУЕМЫМ УГЛОМ НАКЛОНА

БЛОКА ЦИЛИНДРОВ

Изобретение относится к гидроприводам, а именно к гидромашинам с регулируемым рабочим объемом, и может быть использовано в машинах различного назначения, например в гидравлических экскаваторах.

Известна аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым углом наклона блоков цилиндров, содержащая распределитель рабочей жидкости с нагнетательными и всасывающими окнами, прилегающий к блоку цилиндров сферической поверхностью, причем распределитель может скользить по корпусу вдоль направляющих (1).

Распределитель в таких гидромашинах постоянно поджат к одной из направляющих, что позволяет устранить его перекос и тем самым исключить возможность заклинивания.

Благодаря сферической форме поверхностей распределителя появляется боковая сила, постоянно нагружающая в работе распределитель в сторону расположения всасывающего окна.

Под действием этой силы, при превышении ею сил сопротивления, распределитель прижимается своей боковой поверхностью только к одной из направляющих, что является неизбежным следствием выполнения упомянутых поверхностей корпуса и. распределителя сферическими в гидромашине.

Наиболее близкой к предлагаемой является аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым углом наклона блока цилиндров, содержащая распределитель .рабочей жидкости с нагнетательными и всасывающими окнами, прилегающий одной стороной к блоку цилиндров, а другой выполнен10 ньй сферической, размещен в сферической расточке корпуса с боковым зазором относительно направляющих и связан с приводом для его перемещения вдоль последних, имеющий на боковой поверхности полость (2).

Недостаток известной гидромашины заключается в том, что в ней может быть прижатие распределителя к одной из направляющих, что снижает ее надежность.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности гидромашины.

Эта цель достигается тем, что зазор между распределителем и корпусом выполнен со стороны окна всасывания, на стороне блока цилиндров, прилегающей к распределителю, 857535 выполнена выемка, периодически сообшающаяся с окном всасывания, в распределителе — - два канала, один из которых, имеющий дроссели, подсоединен к окну нагнетания, а другой к выемке, а полость снабжена плун>керами.

Такое выполнение полностью исключает возможность заедания и заклинивания распределителя даже при его перекосе, возникающем во время отжатия его от направляющей в результате действия на него момента сил трения от вращения блока цилиндров.

1О

На фиг. 1 изображена предлагаемая гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2--распределитель гидромашины и прилегающие к нему детали, поперечный разрез; на фиг. 3 — расположение распределителя между направляющей и упором.

Гидромашина содер>кит корпус 1, внутри которого в подшипниках 2 установлен вал

3 с диском 4, который связан посредством сферических головок с шатунами 5 поршней

6. Г!оршни 6 входят в расточки наклонного блока 7 цилиндров, опирающегося через распределитель 8 на крышку 9. В центре распределителя 8 имеется отверстие, в которое входит своей сферической головкой палец 10, жестко связанный с силовым поршнем 11 гидроцилиндра, связанного с автоматом регулирования. Распределитель 8 с одной стороны плоскости, проходящей через оси поршня 11 и пальца 10, имеет нагнетательное окно 12, а с другой стороны — вса- 30 сывающее окно 13 и несквозную полость 14, расположенную на плоской боковой поверхности распределителя напротив направляющей 15, параллельной оси поршня 10 и связанной жестко с крышкой корпуса 1.

Поверхности распределителя 8, прилегающие к крышке 9 и к блоку 7 цилиндров имеют сферическую форму. Полость 14 гидравлически связана с источником пульсирующего давления рабочей жидкости, который 40 выполнен следующим образом. Полость 14 посредством канала 16, имеющего малое поперечное сечение или дроссель 17 постоянно связана с нагнетательным окном 12. В полости 14, которых может быть на распределителе 8 несколько, установлен плунжер

18, контактирующий своим выходящим из полости 14 концом с направляющей 15. Между плунжером 18 и дросселем 17, на боковой поверхности полости 14 расположено отверстие второго канала 19, имеющего большее поперечное сечение, чем канал 16, и выведенного на прилегающую к блоку 7 цилиндров поверхность распределителя 8 в зоне расположения всасывающего окна 13. Прилегающая к распределителю 8 поверхность блока 7 цилиндров имеет одну или несколь- Ы ко выемок 20, каждая из которых имеет расположение и длину, необходимые для периодического совмещения всасывающего окна

13 с каналом 19, и тем самым с полостью !

4, при вращении блока 7 цилиндров.

Предлагаемая гидроман ина работает следующим йбразом.

В режиме нереверсивного гидронасоса, при вращении вала 3 с диском 4 и поршнями

5 вместе с наклонным блоком 7 цилиндров, между поршнями 6 и стенками расточек блока цилиндров образуются камеры переменного объема, благодаря чему происходит всасывание и нагнетание рабочей жидкости. Максимальный размер объема камеры зависит от хода поршня 6 и угла наклона оси блока 7 цилиндров относительно оси вала 3. Этот угол регулируется путем перемещения пальца 10 распределителя 8, скользящего при этом вдоль направляющи х 15, по сферической поверхности кры и ки

9. Прилсгак>щис поверхности распредслит.ля 8 и крышки 9 притерты друг к другу, чсм обеспечивается герметичность при любом положении распределителя 8 относительно крышки 9, через каналы которой подводится и отводится рабочая жидкость. На распределитель 8 действует равнодействующая сил давления находящейся в расточках блока цилиндров рабочей жидкости, приложенная на некотором расстоянии от оси распределителя 8 на стороне расположения нагнетательного окна 12, что является спецификой гидромащины.

Вследствие сферической форм ы одной или обеих указанных выше поверхностей распределителя 8, появляется боковая сила F, постоянно нагружающая во время работы гидромащины распределитель 8 и стремящаяся его прижать, преодолевая силы сопротивления, к направляющей 15

Однако, даВление рабочей жидкости, передаваемое из нагнетательного окна 12 через канал 16 в пространство между плунжером 18 и стенками полости 14, создает противоположно направленную силу Р, которая при достаточной для этого плошади плунжера 18, преодолевая силу Г, отжимает распределитель 8 от направляющей 15.

Гlри вращении блока 7 цилиндров выемка

20 один раз за оборот совмещается с отверстием канала 19 и на короткое время соединяет полость 14 со всасывающим окном 13.

Давление в полости 14 на участке между плунжером 18 и дросселем 17 при этом падает, и под действием силы F постоянно нагружаюшей распределитель 8, последний отходит от направляющей 15. При этом зазор между распределителем 8 и направляющей

15 должен быть не меньшим, чем требуемая величина бокового перемещения распределителя 8, определяемая расчетным или экспериментальным путем. При дальнейшем повороте блока 7 цилиндров выемка 20 изолируется от канала 19 притертыми друг к другу прилегающими поверхностями блока 7 цилиндров и распределителя 8. Давление в

857535 полости 14, возрастает, и распределитель вновь отжимается от направляющей 15.

При последующем совмещении выемки 20 с отверстием канала 19 цикл повторяется, благодаря чему распределитель 8 находится в непрерывном поперечном колебательном

5 движении относительно направляющей 15 вдоль плунжера 18, постоянно прижатого к ней давлением жидкости. Эти колебания не зависят от места нахождения на крышке корпуса 1 распределителя 8 при регулирова- о нии угла наклона блока 7 цилиндров, а палец 10 и поршень 11 не препятствует таким поперечным колебаниям.

При этом период времени, когда в полость 14 подводится давление, может быть значительно больше периода времени сооб- 5 щения полости 14 со всасывающим окном, и сброса давления, что позволяет осуществлять колебательный процесс распределителя 8 при небольшом превышении значения силы P над силой F.Ýòî позволит не увеличивать высоту боковой поверхности распределителя 8 (для размещения на ней одного или нескольких плунжеров требуемого диаметра и площади) и направляющей 15 и соответственно габаритов гидромашины в целом. 25

Таким образом, предлагаемое выполнение конструкции аксиально-поршневой гидромашины с регулируемым углом наклона блока цилиндров позволяет уменьшить силы трения и затраты энергии на перемещение распределителя при функционировании его в качестве элемента механизма регулирования угла наклона блока цилиндров, улучшить условия смазки трущихся поверхностей распределителя, направляющей и крышки корпуса, повысить чувствительность и быстродействие при регулировании, снизить величину момента сил трения, воспринимаемого поршнем и тем самым уменьшить его прогиб, нагрузки на опоры (расточки в корпусе, в которых перемешается поршень), что повышает надежность и долговечность, уменьшает габариты и металлоемкость гидромашины, износ ее деталей.

Формула изобретения

Аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым углом наклона блока цилиндров, содержащая распределитель рабочей жидкости с нагнетательными и всасывающими окнами, прилегающий одной стороной к блоку цилиндров, а другой выполненной сферической, размещен в сферической расточке корпуса с боковым зазором относительно направляющих и связан с приводом для его перемещения вдоль последних, имеющий на боковой поверхности полость, отличаюшаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности гидромашины, зазор между распределителем и корпусом выполнен со стороны окна всасывания, на стороне блока цилиндров, прилегающей к распределителю, выполнена выемка, периодически соединяющаяся с окном всасывания, в распределителе — два канала, один из которых, имеющий дрссели, подсоединен к окну нагнетания, а другой — к выемке, а полость снабжена плунжерами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США №3961563, кл. 91 — 506, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2706101, кл. F 04 В 1/! 2, январь

1979.

857535

Составитель Е. перфильева

Редактор Аг. Шандор Тех ред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 7191/57 Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4