Регулируемый пластинчатый многоходовойгидромотор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3! 3999

Союз Соеетских

Социалистических

, Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.XII.1968 (№ 1286156/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.1Х.1971. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 4.XI.1971

ЧПК F 0.3с 3/02

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете 6кииистрое

СССР

УДК 621.225(088.8) Автор ь изобрг гения

В. В. Орлов, И. А. Антипов, В. Ф. Федько, А. А, Финкель и В. П. Черкашин

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики

Заявитель

РЕГУЛ ИРУЕМЫЙ ПЛАСТИН ЧАТЫ Й МНОГОХОДОВОЙ

ГИДРОМОТОР

Изобретение относится к объемным роторным гидромашинам, в частности к пластинчатым гидромоторам с регулируемым рабочим объемом.

Известен регулируемый пластинчатый многоходовой гидромотор, содержащий профилированный статор, ротор с четным числом пластин, прижим которых к статору обеспечивается давлением рабочей жидкости, подаваемой в подлопаточные пространства, и цапфенный распределитель потока рабочей жидкости, обеспечивающий подвод последней в каждое межлопаточное пространство и имеющий подвижный вдоль оси вала распределитель с окнами треугольной формы. Наличие такого распределителя обеспечивает возможность бесступенчатого регулирования рабочего объема гидромоторов путем внутренней циркуляции рабочей жидкости с уменьшением зоны напорного участка профиля статора и увеличением зоны сливного участка как отдельно с каждой стороны, так и одновременно с обеих сторон.

Для обеспечения нормальной работоспособности гидромашины, в которых пластины прижимаются к профильной направляющей с помощью подвода рабочей жидкости под то-. рец лопасти, имеют четное число пластин.

Однако в таком гидромоторе наблюдается значительная пульсация рабочего объема и, следовательно, крутящего момента при регулировании. Это объясняется тем, что пульсации рабочих объемов отдельных камер совпадают по фазе и частоте, накладываются друг на друга и вызывают значительное колебание суммарного крутящего момента.

Целью изобретения является уменьшение величины пульсации рабочего объема гидромотора при регулировании, увеличение глу10 бины регулирования и повышение к.п.д. гидромотора.

Это достигается тем, что напорные окна р аспределителя, соответствующие каждому рабочему участку профиля статора, имеют

15 разные площади и форму, обеспечивающую смещение фаз регулирования на каждом участке профиля один по отношению к другому на угол гр= — т

20 где р — угол между лопастями, т — число рабочих участков профиля.

Напорные окна распределителя при регулировании путем уменьшения величины на25 порного участка с одной стороны выполнены в виде различных трапеций, основания которых расположены параллельно оси распределителя, ббиьшие основания трапеций равны, а меньшие основания различны по вели30 чине, причем у одного из окон меньшее осповянис может быгь р»лно нулю, т.;. ок:)О имеет фар)! тре", гальнш;а. Пр:! Пс: 3дi )i)o)3»

H 3,"I е),1 и 3:; )!C!!)-я 130 ич„);!ы pa

УЧЯСТЕЯ С )ЛУК C ГOPO! Н»1)OP;ll:!i . 0 .11 ) ВЫПОЛ)гены В В))Äñ . (ЬИГ> )> сает»",.1сппь!.,:. C:!с. iя 5 нутых;рапсцнй и 1)х з.рк;:,".I,iio "o o обр»ж,.пия относительна больп)его 0(новация.

Сливные окна распреде.пгсля в обапх с луч»Их Hb! I)o;I»cllr В 13)I!e фиГу )., 1. язз!С)) которых в плоскостях, псрпепд)!куля1)! Ых Ос (О

Втулl(H, является ".»cTH!0 Оаlцсl сч пас г03)li!)0ГО д:l я 1(lllilol!,1()ш пны, )э»ам. р2 (рн- i j) b!, Обpaaor3aHIlo! c;io»(er!1r«)r ф)!Гур сл))ВI)ОГО . ОоатВстству)ащего еr lú Ha) IICT»TC;I!зпо! 0 О (н ).

Для реверсивного гндромотор» ):21!оршяс 15 и сливные окна, соотвстствующпс одному про@ил)0 сra 10pа, Oдн)!ЯкОВы !i Рь)110:! Пены В лиде фиГу pbl, cocTЯВ ipll lloll нз ():! Г3 ():1яГ)li .тятельного и елнвнаго окон перевсрснвпой машины, совмещенны (од паковыми старо- 20 нами, леж ящими В плоскости, нс!) псн.!иков лярной оси втулки, так, что одно бо»ьшос основание служит продолжением:),ру ого.

Лмплитуда пульсации суммарного крутя- 25 щего момента определяется только амп",Ii T)дой пульсации момента пя одном р»бочсм профиле г!!Дро))отара, а частот» .. Льсации уве:H ie!Ia в число раз, равное п)слу р»бочих ходов гидромотора, ° то )ira-!Пте. ьно улу-п1а- 50 хяр актерпст!П(;, H.(,)амат op»., у)3c))H EIHac i допустимую глубину регулирования, полы пает к.п.д.

На фиг. (схематически нзобра)!(сн регулируемый лопастной многоходовой п!дромогор, 55 продольный разрез; на фнг. 2 — разрез io

Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 — развертка распределителя при регулировании рабочега участка профиля с одной стороны для )слерсивного и нсреверснзпого гпдромотора, )! ). 40 фиг. 4 — развертка распредели геля при гулировании рабочего у .астка профиля с обеих сторон для реверсивного (с учетом пункTHpHoI! фиГ pbl) и нсревсрст)вно) 0 ) пд))оъ)отара (без пунктирной фш.уры); на фнг. 5 — 4) графики изменения а" 11),литуды: ульсац!ш крутящего момента без смещения фаз pci — лирования гидромоторя; на фиг. () — — ).j)a;j)i.— ки пзменепня амплитуды пульсацг!!! Кругяп(его момента со смещс)исм (()аз рсгу(!1;))ал»;):iH 50 гидромотора.

Предлагаемый гидромотор имсег ста гор с профилированными участкам!1, чпс)!о которых соответствует числу ходов лап»с г!i зaа

ОДин 000PQT PQTQP»; P TQP 2 с 1! 1»сгнп(1;111:-, 55 предварительно поджаты;)и к статару пружинами, а в процессе работы — дав acl!HC;! рабочей жидкости, поступающей в каналы 4,: корпусные крышки 5 i 6, обеснсчива!Сп;ие торцевое уплотнение ро-ара, H распредели- ()0 тель 7. Распредели(ель зяфнкснровап от прогорота штифтом 8 и мо:кст Hcpc;i щ»тьс»

Вдо.-ir. Оси Вяля r!plr помощ:1 пзьсс!Л)ых мех»низмов. Количество напорных и сл:гл)шл окон распределителя 7, имеющих разлнчпую 65 (j30рму> j)a1)H0 кал)1 )ест з, c, !иВных и Ha Iopu:.:(;--.!C):0 3 )рофплси Гпдрамотора., f, .я гидромотора су.,::.арн»я ш)!рина пар .1;)по.):11)х и ели!и!ь)х уч»сткол профильной (р: лай с 2(ара являл ;I постоянной величн1)ап (c)1, j);"Il . 3), так Ilk =, i!k! =izkz+i k =

= — -. ;;k,-j-: k3=corIst. Перераспределение же ее с;:.. »вл:1:ащих между участками нагнетания и с»!Гла )), и i,.k!, (.)ь и i2k.; и так далее может быль р»з;!Нчным в зависимости от глубины рс-.улировапия. Характер перераспре.:.лсния залнсит от !ого, ведется ли регулировяннс у .:ас.ков раоочих профилей с одной стороны нлн од:!овремсш!о с двух сторон paooilcã0:) )oôèëÿ стятора.

При регулировании рабочих участков проф!. .;ей с одной стороны напорные окна распрсде,!и!еля, постоянно связанные с напор)1o;i .)а истралью, могут иметь форму трапеЦнй С ССI)ОЛЯН rнi»И, П23) 2Л:IСЛЫ1ЫМИ ОСИ РаСпрсдслнгсльпой вгул),и. Трапеции отличаются длиной своего меньшего ocíoçàíèÿ на опрс,)C. )PIlII3HO ЛС. IHЧИПУ, В ЧЯСТНОСТИ На ВЕЛИЧИ!!y, p aH11у1О частном От деления длины мак

Снл!2;1ЬПОГО ЗНЯЧЕНИЯ МЕНЬШЕГО ОСНОВЯНИЯ

)ра)сцп:1 на число раоочих профилей без од.. Gl о. Д, !HII» меньшего ас!)алания последней трапецн:i может быт= равна нулю, т. е. эта

". p апсл ия превращается в треугольник.

Следу;о;цее окно рабочего профиля гидромо:ара )гмсст фор «у трапеции с величиной мс.п,шсго основания, равной Л,=Л, затем . .2= ь . ья=,), И Т. Д.

:) 3 А ), Всличш;а Л выбирается из условия ц Л=(3, где п — — коэффициент пропорциональности, j3 — -угол между лопастями гидромотора.

Сг!Иr)r!ые окна во втулке, постоянно связан.!ыс со:ливпой магистраль!о, имеют форму (1)Игур, обеспечивающих постоянство суммарной нп р)п!ы соотлетст)3ующнх участков нагнеГЯППЯ H СЛИЛИ. (гj)c):)oльной форме напорного окна 9 (первого профиля) во втулке (см. фиг. 3) соотлетстлу -. в сливном окне трапецеидальная форма окна 10 соотв тствующего профиля.

0c):ол;п.ю тр» !ецнн обращено к вершине трсугольпогс »парного окна.

Ул л. : c:I:I)0 илн умсш шсни!о меньшего осиoi!21!!:Ä-. fj)2»c:1.)й напорных окон распредели) с,) я и. 1 Вслич) H ) Л соо Ветстлует уВсличсние или уме:!),1))c))E)c ня такую ке величину отрезка Л,! вормс фигуры соответствующего с)1. Вно:о о)(ня ., с I. фиг. 3 и 4). Формы наHoi наго сливного окоп для реверсивного мотора il;. è Oдностороннем регулировании, соо3п)е)с: лующне одному профилю, одинаковы l 131,!.)о»пень. Р, лиде одной фигуры, составленной из (рш,",) напор)юго и сливного окон и реверс:; —,, ;oi. машины, совмещенных одинаКС)3!-1 i)H ТОП ОН» ЗI И,: !С К »ЩИ ))И В ПЛОСКОСТИ, )срп; н„икулярп()й оси втулки так м образом, что ба !LHIHc Ос))ОВ2пия c,! жат продал)кение)! друг .,:руга (см, фиг. 3 и 4 с учетом:!унктирны.;. линий) .

313999

При регулировании одновременно с обеих сторон форма напорных и сливных окон в распределителе представлена в виде фигуры, выполненной из соответствующих фигур окон при одностороннем регулировании и зеркального их отображения относительно большего основания (см. фиг. 4 с пунктирными линиями).

Гидромотор работает следующим образом.

Рабочая жидкость из напорной магистрали поступает в коллектор 11 и через окна 9 распределителя поступает через напорное окно

12 ротора в каналы 18 и 14, а затем в рабочую камеру. Сливное окно 15 ротора гидромотора перекрыто распределителем.

При переходе рабочей камеры в зону слива окно 12 ротора гидромотора перекрывается, а окно 15 открывается, и рабочая жидкость из межлопастной камеры через каналы

l4 и 18, окно 15 и сливные окна 10 распределителя поступает в сливной коллектор 15 и магистраль слива.

Изменение момента соединения межлопастной камеры с напорной и сливной магистралями осуществляется путем осевого перемещения распределителя, окна которого вьгполнены как показано на фиг. 3 и 4 (пример развертки распределителя четырехходового гидромотора).

Если напорное 12 и сливное 15 окна ротора

2 перемещаются относительно распределительной втулки по линиям g — g и g — g, то участок напорного окна 9 (первого профиля) по линии g — g (равный ггпу,) определяет период подачи жидкости под давлением в рабочую камеру, а участок сливного окна 10 по линии g — g (равный г,й;) определяет период слива рабочей жидкости. Окна 9 и

10 (по четыре окна) — соответственно напорные и сливные окна первого, второго, третьего и четвертого профилей. При перемещении окон 12 и 15 ротора 2 относительно распределительной втулки по линиям g — о и

g — g на всех напорных и сливных окнах длина участка нагнетания равна длине участка слива. Это — номинальный режим гидромотора.

При перемещении окон 12 и 15 ротора 2 по линии f — f и f — f длина напорных и сливных участков для окон 9 и 10 (первого профиля) будет различна. В этом случае регулирование ведется на первом профиле, на втором же профиле длины участков нагнетания и слива одинаковы и т. д.

При перемещении окон 12 и 15 ротора относительно распределительной втулки правее линий d — d и гг — Ю регулирование ведется на всех четырех профилях. При четном числе лопастей гидромотора в процессе регулирования на определенную глубину без смещения фаз на каждом профиле происходит наложение амплитуд пульсаций крутящих моментов на каждом рабочем профиле с периодом, равным углу между лопастями

15 г0

65 (см. фиг. 5). Лмплитуда пульсации суммарного крутящего момента в четырехходовом гидромоторс рагна 11=4X, где Х вЂ” величина амплитуды пульсации крутящего момента на одном рабочем профиле.

При смещении фаз регулирования на каждом из рабочих профилей на величину

"J (1. = — амплитуда пульсации крутящего мат мента изменяется (см. фиг. 6) . В этом случае разность М,,,— lVlmm будет меньше примерно в четыре раза, чем в случае отсутствия смещения фаз регулирования.

При регулировании участка профиля статора одновременно с обеих сторон принцип работы аналогичен.

Предмет из о бр ет ения

1. Гегулируемый пластинчатый многоходовой гидромотор, содержащий профилированный статор, ротор с четным числом пластин, под>кимаемых к профилированной поверхности статора давлением рабочей жидкости, отбираемой из рабочих камер, и цапфенный распределитель, перемещаемый при регулировагпш в осевом направлении и имеющий чередующиеся напорные п сливные окна, ширина которых в сече иях, перпендикулярных продо ьной оси, переменна, а общая ширина пар смежных напорных и сливных окон сохраняется постоянной, отличаюгциггся тем, что, с целью уменьшения пульсаций рабочего объеiIа при регулировании, увеличения глуоины регулирования и повышения к.п.д., напорные и сливные окна распределителя выполнены в виде фигур, отличающихся шириной в каждом поперечном сечении, причем ширина напорных окон уменьшается от окна к окну, а ширина сливных окон соответственно увеличивается от окна к окну на постоянную ве-IIw«IIi, пропорциональную фазовому

3 углу Iã.= —, где P — угол, охватываемый одпг пим р абочим участком профиля, т — число рабе-шх участков профиля и число пар окон р аспределителя.

2. Регулпруемьш пластинчатый многоходовой гидромотор IIQ п. 1 в нереверсивном исполнешш, отлггчагогггггг1ся тем, что в случае одностороннего регулирования рабочего объема напорные окна распределителя выполпены в виде трапеций с основаниями, параллельны»II продольной оси распределителя и отличающихся одна от другой длиной меньшего основания на величину, кратную фазовому углу

3. Регулируемый пластинчатый гидромотор по и. 1 в переверсивном исполнении, отли чагин: га1с.г тем, что в случае двухстороннего регулирования рабочего объема напорные и сливпые окна распределителя выполнены в виде симметричных относительно продольной осп фигур, образованных из фигур соответствующих окон распределителя для неревер.313999 сивного гидромотора и их зеркальных отображенийй.

4. Регулируемый пластинчатый гидромотор по пп. 1 — 3 в реверсивном исполнении, отличаюи ийся тем, что, парные смежные напорные и сливные окна распределителя выполнены в виде одинаковых фигур, развернутых одна относительно другой на угол л.