Аксиально-плунжерный гидромотор



Аксиально-плунжерный гидромотор
Аксиально-плунжерный гидромотор

 

F04B1/20 - Гидравлические машины объемного вытеснения; насосы и компрессоры (гидравлические машины и насосы с вращающимися или качающимися рабочими органами F04C; насосы необъемного вытеснения F04D; перекачка жидкостей или газов путем прямого контакта с другой средой или с использованием инерции перекачиваемой среды F04F; коленчатые валы, крейцкопфы, шатуны F16C; маховики F16F; механизмы для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот F16H; поршни, поршневые штоки, цилиндры вообще F16J)

Владельцы патента RU 2451830:

Молокин Юрий Валентинович (RU)
Кутузов Владимир Кузьмич (RU)
Круглов Владимир Юрьевич (RU)

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях гидромоторов, применяемых в гидроприводах объемного регулирования с повышенной точностью отработки управляющего сигнала. Гидромотор содержит корпус и, размещенный в корпусе, посредством подшипниковых узлов, соединенный с выходным валом гидромашины блок цилиндров. Последний одной своей торцевой частью подвижно сопрягается с неподвижным торцевым распределителем. В другую его торцевую часть, в цилиндры блока цилиндров введены одним концом плунжеры. На каждом плунжере, с другого его конца через сферическое сочленение укреплен опорный башмак, упирающийся в поверхность скольжения накладки наклонной шайбы. Накладка наклонной шайбы выполнена с возможностью вращения относительно шайбы в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы, и соединена посредством механизма с встроенным в гидромотор двигателем. Уменьшается расход электроэнергии. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях гидромоторов, применяемых в гидроприводах объемного регулирования с повышенной точностью отработки управляющего сигнала.

Известна конструкция аксиально-плунжерной гидромашины (машина с наклонной шайбой), содержащая корпус и размещенный в нем, посредством подшипниковых узлов, вращающийся блок цилиндров, неподвижно соединенный с выходным валом гидромашины. Одной своей торцевой частью блок цилиндров подвижно сопрягается с неподвижным торцевым распределителем, а в другую торцевую часть блока цилиндров введены одним концом плунжеры, на каждом из которых с другого его конца, через сферическое сочленение, укреплен опорный башмак, упирающийся в поверхность скольжения наклонной шайбы или в накладку этой шайбы (Кондаков Л.А. и др. под общей ред. Прокофьева В.Н. Машиностроительный гидропривод М.: Машиностроение 1978 - 495 с., см. на стр.161. Ксерокопия источника прилагается). Основным недостатком данного аналога является значительная величина приведенного к выходному валу момента трения покоя подвижных частей машины, что определяется, главным образом, силами трения в подвижных сопряжениях опорных башмаков с поверхностью наклонной шайбы. Это вызывает потребность достаточно большого давления, необходимого для страгивания вала гидромотора, что приводит к недопустимо низкой точности управления, недопустимо большому гистерезису регулировочной характеристики и, несмотря на целый ряд преимуществ аксиально-плунжерных машин по сравнению с аксиально-поршневыми, не позволяет заменить последние в высокоточных следящих системах объемного гидропривода.

За ближайший аналог-прототип изобретения принимается аксиально-плунжерная гидромашина, снабженная устройством, которое сообщает наклонной шайбе возвратно-поворотные движения, с целью ее «оживления», т.е. придания непрерывного относительного движения сопрягающимся поверхностям трения опорных башмаков и поверхности наклонной шайбы. В этом техническом решении, возвратно-поворотные движения перпендикулярно опорной плоскости наклонной шайбы создаются поршнями-толкателями, установленными в крышке гидромашины. (Министерство высшего и среднего специального образования СССР. Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного знамени Механический институт (ЛМИ). Отчет о научно-исследовательской работе "разработка и исследование следящих приводов на базе гидравлических машин дроссельного регулирования". № темы. А 52-1126 шифр "Инфлбкс-МОП", Ленинград, 1984 г., 47 стр., УДК 621.225.7 № гос. рег. X08989. Руководитель НИР КТН, СНС Соколов Г.С. см. Раздел. 1.2 стр.11-14. Ксерокопия источника прилагается). По замыслу авторов, в прототипе возвратно-поворотные движения наклонной шайбы обеспечивают исключение трения покоя, в том числе в сопряжениях опорных башмаков с наклонной шайбой, что призвано обеспечить улучшение скоростной и регулировочной характеристик аксиально-плунжерного гидромотора. Следует заметить, что прототип является экспериментальной конструкцией, с использованием (по принципу обратимости) аксиально-плунжерного регулируемого гидронасоса, в качестве гидромотора, т.к. в этой машине имеется механизм с рычагом управления углом наклона наклонной шайбы, через который и осуществляется сообщение наклонной шайбе возвратно-поворотных движений поршнями-толкателями. Эти движения обеспечивают непрерывное относительное движение опорных башмаков и наклонной шайбы, что и требуется. Для практического применения такая конструкция малопригодна, поскольку обладает избыточным весом и избыточными конструктивными элементами, присущими гидронасосу, но являющимися функционально лишними для гидромотора. Кроме того, в прототипе возвратно-поворотные движения наклонной шайбы создаются перпендикулярно опорной плоскости наклонной шайбы через рычаг управления углом ее наклона, что приводит к колебаниям величины рабочего объема гидромашины. Вследствие этого, вал гидромашины вынужден осуществлять ненужные возвратно-поворотные движения, приводящие к дополнительному расходу энергии, даже при отсутствии управления, т.е. при отсутствии давления в напорной магистрали.

Задачей, поставленной в изобретении, является усовершенствование конструкции аксиально-плунжерного гидромотора, обеспечивающее достижение совокупности следующих важных для гидромотора функциональных технических результатов:

- снижение минимальной устойчивой скорости (оборотов) движения выходного вала гидромотора;

- обеспечение плавного (без рывков) движения выходного вала в области минимальных оборотов гидромотора;

- уменьшение зоны нечувствительности гидромотора при отработке гидрообъемного управляющего воздействия при работе гидромотора в составе следящего гидрообъемного привода;

- исключение возвратно-поворотных движений вала гидромотора при отсутствии управления (давления в напорной магистрали).

Задача и технический результат достигаются за счет того, что в аксиально-плунжерном гидромоторе, содержащем корпус и, размещенный в корпусе, посредством подшипниковых узлов, соединенный с выходным валом гидромотора блок цилиндров, который одной своей торцевой частью подвижно сопрягается с неподвижным торцевым распределителем, а в другую его торцевую часть в цилиндры блока цилиндров введены одним концом плунжеры, на каждом плунжере, с другого его конца через сферическое сочленение укреплен опорный башмак, упирающийся в поверхность скольжения накладки наклонной шайбы, согласно изобретению выполнены следующие конструктивные изменения:

- накладка наклонной шайбы выполнена с возможностью вращения относительно шайбы в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы,

- накладка наклонной шайбы соединена посредством механизма с встроенным в гидромотор двигателем.

Обозначенная сущность изобретения обеспечивает достижение всей совокупности заявленных функциональных технических результатов и связана с ними следующим образом:

Накладка наклонной шайбы, приводимая в движение через механизм двигателем, совершает непрерывное движение относительно опорной поверхности башмака, вследствие чего исключается трение покоя пары опорный башмак - накладка наклонной шайбы. Первым функциональным техническим результатом изобретения является снижение минимальной устойчивой скорости (оборотов) движения выходного вала. Вторым функциональным техническим результатом является обеспечение плавного (без рывков) движения выходного вала в области минимальных оборотов гидромотора. Третьим функциональным техническим результатом является уменьшение зоны нечувствительности гидромотора при отработке гидрообъемного управляющего воздействия при работе гидромотора в составе следящего гидрообъемного привода. Четвертый функциональный технический результат изобретения, т.е. исключение ненужных дополнительных возвратно-поворотных движений вала гидромотора при отсутствии управления (давления в напорной магистрали), обеспечивается тем, что в предлагаемом техническом решении накладка опорной шайбы совершает возвратно-поворотные движения в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы, а не перпендикулярно ее опорной плоскости (как в прототипе), что не приводит к колебаниям величины рабочего объема гидромашины.

На фиг.1 изображен схематичный разрез аксиально-плунжерного гидромотора по оси блока цилиндров, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Аксиально-плунжерный гидромотор содержит корпус 1, и, размещенный в нем, посредством подшипниковых узлов 2 и 3, вращающийся блок цилиндров 4, соединенный с выходным валом 5 гидромотора, который одной своей торцевой частью с зазором сопрягается с неподвижным торцевым распределителем 6, а в другую его торцевую часть в цилиндры введены одним концом плунжеры 7, на каждом плунжере 7, с другого его конца через сферическое сочленение 8 укреплен опорный башмак 9, упирающийся в поверхность скольжения накладки 10 наклонной шайбы 11. При этом накладка 10 наклонной шайбы 11 выполнена с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы, и соединена посредством рычажного механизма 12 с встроенным в гидромотор двигателем 13. В частности, это может быть двигатель возвратно-поступательного движения. Конструктивно накладка 10 может быть расположена в цилиндрической расточке наклонной шайбы 11. В качестве встроенного в гидромотор двигателя 13, с возвратно-поступательным движением выходного штока может быть использован гидроцилиндр с возвратной пружиной, как это изображено на Фиг.2, или иной тип двигателя, например пневмодвигатель, тяговый электромагнит, пьезоэлектрический двигатель и т.п. По сущности изобретения, в конструкции так же может быть применен двигатель непрерывного движения, например маломощный пластинчатый гидромотор или электродвигатель и соответствующий механизм передачи движения на накладку, например шестеренная передача.

Аксиально-плунжерный гидромотор работает следующим образом. Рабочая жидкость от вспомогательного источника энергии (не показан), в качестве которого может быть использован вспомогательный насос или гидроаккумулятор, через клапан-пульсатор (не показан) подается во встроенный двигатель-гидроцилиндр 13, шток которого совершает возвратно-поступательные движения под действием питающего давления и возвратной пружины. Через рычажный механизм 12 возвратно-поступательное движение штока преобразуется в возвратно-поворотное движение накладки 10 наклонной шайбы 11 относительно этой шайбы и сопрягающихся с накладкой 10 опорных башмаков 9. В результате этого между башмаками 9 и опорной поверхностью накладки 10 образуется масляный клин, чем исключается сухое трение покоя в указанных трущихся парах. Аналогичный эффект может быть достигнут так же непрерывным вращением накладки 10 относительно наклонной шайбы 11, если в конструкции использован двигатель непрерывного движения и соответствующий механизм передачи движения накладке 10.

Первым функциональным техническим результатом изобретения является снижение минимальной устойчивой скорости (оборотов) движения выходного вала. Вторым функциональным техническим результатом является обеспечение плавного (без рывков) движения выходного вала в области минимальных оборотов гидромотора. Третьим функциональным техническим результатом является уменьшение зоны нечувствительности гидромотора при отработке гидрообъемного управляющего воздействия при работе гидромотора в составе следящего гидрообъемного привода. В предлагаемом техническом решении накладка опорной шайбы совершает возвратно-поворотные движения в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы, а не перпендикулярно ее опорной плоскости (как в прототипе), что, в отличие от прототипа, не приводит к колебаниям величины рабочего объема гидромашины и не вызывает ненужных дополнительных возвратно-поворотных движений вала гидромотора при отсутствии управления (давления в напорной магистрали). Таким образом, обеспечивается четвертый функциональный технический результат изобретения.

1. Аксиально-плунжерный гидромотор, содержащий корпус и размещенный в корпусе, посредством подшипниковых узлов, соединенный с выходным валом гидромотора блок цилиндров, который одной своей торцевой частью подвижно сопрягается с неподвижным торцевым распределителем, а в другую его торцевую часть в цилиндры блока цилиндров введены одним концом плунжеры, на каждом плунжере, с другого его конца через сферическое сочленение укреплен опорный башмак, упирающийся в поверхность скольжения накладки наклонной шайбы, отличающийся тем, что накладка наклонной шайбы выполнена с возможностью вращения относительно шайбы в плоскости, перпендикулярной оси этой шайбы, и соединена посредством механизма с встроенным в гидромотор двигателем.

2. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.1, отличающийся тем, что в качестве двигателя накладки применен двигатель возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения.

3. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.2, отличающийся тем, что в качестве двигателя возвратно-поступательного движения применен гидроцилиндр.

4. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.2, отличающийся тем, что в качестве двигателя возвратно-поступательного движения применен электромагнит.

5. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.1, отличающийся тем, что в качестве механизма применен рычажный механизм.

6. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.1, отличающийся тем, что в качестве двигателя применен двигатель непрерывного движения.

7. Аксиально-плунжерный гидромотор по п.6, отличающийся тем, что в качестве механизма передачи движения от двигателя к накладке применена шестеренная передача.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аксиально-поршневым насосам переменной производительности с электрогидравлическим управлением. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании гидротранспортных и энергетических систем. .

Изобретение относится к области создания и эксплуатации насосов (агрегатов, узлов) для перекачки или получения топлив, находящихся под повышенным давлением. .

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано как в одноплунжерных, так и в многоплунжерных насосах. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами, в частности к органам управления и регулирования путем изменения длины хода рабочих органов.

Изобретение относится к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиально-поршневым машинам с переменным рабочим объемом. .

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в приводах автоматических систем управления летательных аппаратов, робототехнических, антенных и других электромеханических силовых системах, в которых масса и габариты имеют большое значение.

Изобретение относится к механике, в частности к поршневым машинам, и может быть использовано в их конструкциях в качестве механизма преобразования движения

Изобретение относится к области насосостроения и касается насоса высокого давления для подземных горных работ

Изобретение относится к области объемного гидропривода, в частности к гидравлическим машинам объемного вытеснения

Изобретение относится к области машиностроения и предназначен для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) топливом. Насос содержит корпус (1), в котором установлен приводимый во вращение вокруг своей оси приводной вал (2) с выступающим в радиальном направлении кулачком или эксцентриком (3), с которым взаимодействуют несколько установленных в цилиндрах (4) плунжеров (5), последовательно перемещаемых кулачком или эксцентриком (3) в радиальном направлении. Корпус (1) для закрепления на ДВС снабжен монтажным фланцем (6). Цилиндры (4) соединены топлипроводами (10), частично расположенными в корпусе (1). Монтажный фланец (6) и корпус (1) образованы независимыми деталями. С обращенной от монтажного фланца (6) стороны корпуса (1) закреплен блок (7) низкого давления. Монтажный фланец (6) и блок (7) низкого давления соединены с корпусом (1) с возможностью поворота друг относительно друга и относительно корпуса (1) и вместе с ним ограничивают кольцевые каналы (8), которые концентрично охватывают приводной вал (2) и которыми частично образованы участки топливопроводов. Удешевляется изготовление. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области промывки гидравлического оборудования. Согласно данному способу через корпус насоса прокачивают жидкость, чтобы удалить накопленное в нем твердое вещество. Для этого посредством сливного насоса (30) водную суспензию закачивают в промывочный бак (31), а затем используют эту суспензию для промывки корпуса насоса. Объем такой суспензии, подлежащий закачиванию, по меньшей мере, равен объему корпуса насоса. Очищающий модуль содержит рабочую емкость и прокачивающее устройство, которое подсоединено к рабочей емкости и имеет выпускное отверстие (34), выполненное с возможностью удаления через него из рабочей емкости водной суспензии. Прокачивающее устройство содержит сливной насос (30), связанный с выпускным отверстием (34) и впускным отверстием (40). Над насосом помещен промывочный бак (31), изготовленный из материала, к которому твердое вещество, по существу, не прилипает, и имеющий впускное отверстие (33), подсоединенное к выпускному отверстию (34) насоса; и выходную трубу (36) для водной суспензии. Для обеспечения возможности перекачивания полного объема насоса в бак в процессе одного цикла объем бака (31), по меньшей мере, равен объему корпуса насоса. Предусмотрена возможность проводить промывку насоса через требуемые временные интервалы, что позволяет обеспечить эффективное удаление твердого вещества, накопленного внутри насоса, и предотвратить миграцию такого вещества в очищенную воду. 2 н. и 12 з.п. ф., 3 ил.

Устройство предназначено для управления регулирующим органом аксиально-поршневой гидромашины. Устройство состоит из валика управления; гидроцилиндров управления; регулирующего органа насоса; механической обратной связи; плоского двухзолотникового дросселирующего распределителя, выполненного в виде набора двух поворотных золотников, установленных на одной оси между нижним распределительным основанием и верхней опорной плитой. Причем первый золотник кинематически связан с рычагом валика управления, а второй золотник - с гидроцилиндром управления через рычаг обратной связи. В золотниках распределителя предусмотрены окна управления, питания и слива рабочей жидкости, а также гидростатические полости. Рычаги управления и обратной связи симметрично расположены вдоль продольной оси наклона блока цилиндров при нейтральном положении регулирующего органа насоса, а длины их плеч выбраны из условия равенства углов поворота первого и второго золотников при повороте валика управления и регулирующего органа насоса. Первый золотник распределителя подключен через дифференциальный редуктор к электродвигателю большого момента. Технический результат - минимизация механических и гидравлических элементов, уменьшение стоимости изготовления и увеличение надежности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к компрессорам для использования в охлаждающих системах. Поршневой компрессор для использования в охлаждающей парокомпрессионной система содержит первый и второй впускные коллекторы, первый и второй поршневые компрессионные узлы, выпускной коллектор и первый импульсный клапан. Впускные коллекторы разделяют входной поток в компрессор. Первый и второй поршневые компрессионные узлы принимают поток из первого и второго впускных коллекторов, соответственно. Выпускной коллектор собирает и распределяет сжатый хладагент из компрессионных узлов. Первый импульсный клапан установлен снаружи первого впускного коллектора для регулирования потока хладагента в первом впускном коллекторе. В другом варианте реализации второй клапан установлен снаружи второго впускного коллектора для регулирования потока во втором впускном коллекторе, причем первым и вторым клапанами управляет контроллер. Контроллер активирует первый клапан с изменяемой шириной импульсов, интервал которых меньше рабочей инерции охлаждающей парокомпрессионной системы. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и упрощение конструкции компрессора. 2 н. 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен насос высокого давления для системы впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, имеющий по меньшей мере одну плунжерную пару с плунжером (1), приводимым кулачком (2) или эксцентриком приводного вала в возвратно-поступательное движение и опирающимся опосредованно через толкающий элемент (3) толкателя и опорный ролик (4) на кулачок (2) или эксцентрик приводного вала, при этом предусмотрен опорный башмак (5) с в основном цилиндрическим углублением (6) для частичного размещения и охвата опорного ролика (4) в толкающем элементе (3) толкателя. Согласно изобретению в основном цилиндрическое углубление (6) опорного башмака (5) образует с его торцевой поверхностью (8) продольные кромки (7), которые для размещения покрытия (9), проходящего от углубления (6) опорного башмака за их пределы, выполнены закругленными или с фаской. Технический результат заключается в улучшении контакта плунжера (1) и кулачка (2) или эксцентрика приводного вала, а также снижении износа опорного ролика (4) и толкателя или вставленного в него дополнительного толкающего элемента (3). 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидравлическому насосу для привода муфт. Система для распределения крутящего момента между передней и задней осями полноприводного транспортного средства и/или между левыми и правыми колесами транспортного средства с приводом на два или четыре колеса содержит одно муфтовое соединение с повышенным внутренним сопротивлением, имеющее дисковый блок и приводящий его в движение поршень, управляемый гидравлическим насосным устройством. Указанное устройство имеет электрический двигатель и управляемые им гидравлический насос и центробежный регулятор, управляющий клапаном избыточного давления и соединенный с выходным отверстием гидравлического насоса для выхода масла. В частности, устройство содержит аксиально-поршневой насос, имеющий поршневой цилиндр, расположенный в корпусе насоса с возможностью поворота и содержащий несколько аксиальных поршней, выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения, один центробежный рычаг, прикрепленный к поршневому цилиндру с возможностью поворота и клапанную часть, соединенную с центробежным рычагом и расположенную с обеспечением ее взаимодействия с входом выходного канала для масла в поршневом цилиндре для образования клапана избыточного давления. Достигается упрощение устройства. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх