Ступенчато регулируемый аксиально-поршневой гидромотор

 

318719

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.1.1970 (№ 1398808)25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 20.1.1972

МПК Г 01Ь 3/00

F 01b l /12

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621,65-154(088.8) Автор изобретения

Н, М. См ета ни и ко в

Заявитель

СТУПЕНЧАТО РЕГУЛИРУЕМЫЙ

АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ГИДРОМОТОР

Известны ступенчато регутируемые аксиально-поршневые гидромоторы, поршни которых взаимодействуют с торцовыми кулачками и объединены в группы с одинаковым расположением поршней относительно профиля кулачков, а их подпоршневые,камеры поочередно сообщаюгся с напорной или сли вной линией с помощью câÿçàtt íîé с валом пидромотора управляемой распределительной части так, что поршни объединены в отключаемые группы.

Цель изобретепия — увеличение энергоемкости, Для этого в предложенном гидромоторе поршни двойного действия выполнены в виде опнозитно расположенных в каждой,камере кольцевых секторов с выемкой иа наруж1ной поверхности сектора для сопряжения с толкателем кулачка, а,камеры образованы концентрично установлегпными кольцам и.

Для обеспечения более плавного регулирования между поршнями в одной или нескольких концентрических камерах помещены Ilpoставки для разделения их на дополнительные группы с различным количеством поршней в ка>кдой из иих.

Для обеспечения процесса,регулирования применен центральный распределитель, камеры которого сообщаются с подпоршневыми камерами посредством каналов в,концентричеоких кольцах, ограничивающих камеры, и каналов в самих поршнях,,которые таким образом являются элементами распределителя.

На фиг. 1 изображена принцип иальная схема;работы предложенного пидромотора; на фиг. 2 — конструкция групповой секции с па|раллельным расположением поршней и толкателя; на фиг. 3 — то же, с последовательным расположением; на фиг. 4 — пример установки гидромотора.

10 Предлагаемый гидромотор содержит торцовые кулачоои 1 (на фиг. 1 представлены условно в развертке) условного ротора, движущегося, например, по стрелке Б, условный статор, включающий все остальные элементы

15 схемы, аксиально раоположей ные поршни 2 двойного действия, связанные с кулачками и перемещающиеся возвратно-,поступательно в вертикальном направлении, и распределитель 3, состоящий, например, из кранов для

20 каждой группы одноименных поршней, т. е. поршней, одинаково расположенных относительно профиля кулачков. По каналам 4 цир,кулирует рабочая жидкость, а к коллекторным каналам 5 после распредело1теля

25 подключаются стороны соответствующих групп поршней.

На схеме условно показано распределение только для одной стороны поршней двойного дейсгвия, так как для другой стороны оно

30 аналогично показанному.

318719

Профиль кулачков может быть любым, начиная от зигзагообразного и кончая волнообразным,,но для осуществления двойного действия он должен быть повторяющимся и симметричным.

Ч исло поршневых групп и их положение относительно кулачков может быть любым, по для получения постоя и ной осевой уравновешенноспи как по давлениям, так и по силам инерции, число поршневых групп должно быть парным, т. е, В и Г, Д и Е, а непрерывность и равномерность момента вращения получается с числом групп не менее трех. Для групп, поршней Д и Е распределение условно не показа но. Работа прупп одноименных поршней происходит поочередно в моменты нахожден ия их на соответствующих рабочих сторонах кулачков. Например, в начальный момент трогания (см. ф иг. 1) вращение ротора по стрелке начинается под действием поршней Д и Е. Ротор при этом начинает повор ачиваться.

Группы поршней В и Г в это время находятся в нейтральном положении. Затем по мере поворота ротора эти группы вступают в дейспвие и т. д.

Совокупность одинаковых поршней из раз ноименных групп (по одному от каждой группы одноименных), создающая соотвегствующ ий единичный момент (скорость), образуег поршневую ступень пидромотора. Многоступенчатое регулирование его скорости и момента по двоичной системе счисления (ручное, автоматическое или пропраммное) производится путем последовательных дистанцион ных сочетаний одновременно .работающих ступеней с площадями (моментами, скоростями) 1, 2, 4, 8 и т. д. единиц посредством особого регулятора.

На фиг. 1 показаны поршневые ступени с площадями S>, равными единице, — четыре порш ня, с площадями S„равными двум единицам,— четыре поршня, с площадями S,«„ равными четырем единицам,— четыре поршня и с площадью S8, ра вной восьми единицам,— один поршень.

Г идромотор составляется из однотипных групповых секций и в целом оформляется по месту его уста новки (см. фиг. 4). Секция гидромотора (см. фиг. 2 и 3) содержит поршни 2 группы, центральный распределитель 8, кольцевой толкатель б, .взаимодействующий с поршнями, наружную оболочку 7, .внутреннее 8 и наружные 9 кольца цилиндра и проставки 10, В кольце 8 выполнены распредел ительные окна, каналы 5 и окна 11, подходящие к поршням. Кольца 8 и 9 об разуют рабочие объемы поршней группы. Порш ни выполнены в виде кольцевых секторов с секторным разделением на ступени регул ирования продольными (радиально-осевыми) простачками. При таком выполнении поршней и цилиндров можно .получить компактную конструкцию.

Толкатель б установлен на шариковом шлицевом соединении 12 наружного или внутреннего кольца. При параллельном радиальном располохкении (см. фиг. 2) толкатель выполнен с буртом под поршни и установлен на одном из на ружи ых колец, каждое из которых связано с внутренним кольцом шлицевым соединением 18 по межсекц ионному разделению. В этом случае секция имеет минимальный осевой габарит.

При последовательном осевом расположе10 нии (см. фиг. 3) толкатель установлен на внутрен нем,кольце, а поршни воздействуют прямо на его торцы с обеих сторон. Наружные кольца установлены либо свободно на поршни, либо зафиксированы по проставкам. В этом случае секция имеет минимальный габарит по диаметру.

Преобразующая часть кулачкового механизма секции составлена:из рядов шариков

14, беговых кана вочных кулачков 15, распо20 ложенных,на смежных поверхностях толкателя и оболочки 7..

Для осуществления процесса регулирования окна 11 для рабочей жидкости перекрываются кромками поршней в конце ходов вы25 пуска, а в распределителе, кольце 8 и поршнях каждой ступени |K «мертвым» (замыкаемым) объемам поршней .выполнены сочета-!

HH5i .каналов, совмещающихся между собой также в конце ходов выпуска. Например, осеЗ0 вой канал lб (см. фиг. 2),каждой ступени, идущий от регулятора и. нахбдящийся IB промежутке между наружными частями каналов цапфенного распределителя, переходит в радиальные ка налы 17 к каждой секции. Коли35 чество каналов lб и 17, располагающихся по осевым плоскостям, определяется количеством ступеней. Одно времен но:в кольце 8, в каждой секции и, в плоскости, каждой ступени выполнены радиальные 18 и осевой 19 кана40 лы. Канал 19 соединен радиальным каналом

20 с соответствующим каждой ступени ок руж ным каналом 21. Каналы 21 расположены по высоте распределителя между каналами 4 и соединены с каналами 17. Таким образом, ка45 нал lб каждой ступени постоянно соединен с каналами 18, подходящими к поршням этой ступени, а в самих поршнях выполнены осевой и радиальный каналы, соединяющие надпоршневую полость с каналами 18 в конце

50 ходов выпуска и в начале ходов впуска, Для четкости управления каналы 18 в кольце 8 и совмещающиеся с этими каналами радиальные каналы в поршнях выполнены с диаме. тром, примерно равным величине перекры55 тия.

Чтобы устранить боковое воздействие жидкости впускных окон на секторы поршней (в начальный период впуска), в кольцах 9 напротив окон 11 выполнены лунки, а в сек60 торах — радиальные каналы, совпадающие в тот же момент с окнами и лунками.

Предложенный гидромотор с поршневыми ступенями единица — двойка — четверка работает следующим образом.

65 а) Раоотают все ступени, момент двигателя

318719 наибольший, равный семи единицам, а скорость наименьшая. При этом по всем управляющим каналам подано давление, поршни всех ступеней в конце каждого хода направляются в работу.

5 б) К каналам первой ступени подано отсасывание, все поршни этой ступени поочередно, в течение одного хода и в моменты попадания в крайнее положение выпуска запираются. Момент на валу при этом уменьшается, 10 а скорость возрастает на одну единицу. в) Для увеличения скорости на две единицы ко второй ступени подается отсасывание, а к первой — нагнетание. При этом поочередно все поршни второй ступени запираются и 15 одновременно первой ступени выталкиваются и т. д.

Максимальная скорость получается в случае, когда к первой ступени подано нагнетание, а к остальным отсасывание. 20

Такое регулирование момента и скорости может производиться по любым заданным сочетаниям, т, е. по заданной программе с любым изменением ступеней регулирования.

Предмет изобретения

1. Ступенчато регулируемый аксиальпопоршневой гидромотор, поршни которого взаимодействуют с торцовыми кулачками и 30 объединены в группы с одинаковым расположением поршней относительно профиля кулачков и с одновременным сообщением соответствующих подпоршневых камер с напорной или сливной линией гидромотора с помощью связанной с валом гидромотора управляемой для отключения групп поршней прп регулировании распределительной части, огличаюи ийся тем, что, с целью увеличения энергоемкости, поршни двойного действия выполнены в виде оппозитно расположенных в каждой рабочей камере кольцевых секторов с выемкой на наружной поверхности сектора для сопряжения с толкателем кулачка, а камеры образованы концентрично установленными кольцами.

2. Гидромотор по п. 1, отлича оцийся тем, что, с целью обеспечения более плавного регулирования, между поршнями в одной илп нескольких концентрических камерах помещены проставки для разделения их на дополнительные группы с различным количеством поршней в каждой из них.

3. Гидромотор по пп. 1 и 2, отличаюацийся тем, что камеры его центрального распределителя сообщаются с подпоршневыми камерамп посредством каналов в концентрических кольцах, ограничивающих камеры, и каналов в самих поршнях, которые таким образом являются элементами распределителя.!

76

Составитель А. Акимов

Редактор Т. Киселева Техред Т. Ускова

Корректоры: О. Тюрина и H. Коваленко

Заказ 3844/6 Изд. № 1514 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и ()IKj)Ill при Совете Министров СССР

Москва, )K.-35, 1 ау)нская иаб., д. 4 5

Типография, ир. Сапунова, 2