Аксиально-поршневые гидромашины с наклонным диском.

Машины с наклонным диском – это аксиально-поршневые гидромашины, у которых ось ведущего звена и ось вращения ротора совпадают, т. е. ведущее звено и ротор расположены на одной оси.

Аксиально-поршневой гидромотор такого типа состоит из корпуса 1 (рисунок 4.23), в расточках которого расположен упорный подшипник 11, опорного диска 7, корпуса 6,вала 12,установленного в подшипниках 8 и 13.

На валу на шпонке расположен барабан 2 с толкателями 10 и пружинами 3,которые прижимают ротор 5 с поршнями 9 к диску 7. Ротор посажен на центрирующий поясок вала 12 и синхронизируется с барабаном 2 поводком 4.

Рисунок 4.23 – Аксиально-поршневая гидромашина с наклонным диском

Рабочая жидкость под давлением поступает по каналам опорного диска в поршневые камеры гидромотора. Усилие, создаваемое давлением рабочей жидкости на поршни, передается через толкатели на упорный подшипник. Тангенциальная составляющая этого усилия приводит барабан (а, следовательно, и вал ротора) во вращение.

Отработанная рабочая жидкость поступает по соответствующим каналам опорного диска в сливную магистраль.

Направление и частота вращения гидромотора меняются путем изменения направления и величины потока жидкости.

Благодаря облегчению подшипников и соосности вала с поршнями, машины с наклонным диском меньше по габаритным размерам и более удобны при встраивании в агрегаты, чем машины с наклонным блоком цилиндров. В малых гидролиниях с наклонным диском, рассчитываемых на использование при небольших частотах вращения и давлении(р _н < 20 МПа), применяют поршни, имеющие точечный контакт с наклонным диском.

Аксиально-поршневые гидромашины с наклонным диском наиболее просты в изготовлении, благоприятны по нагруженности подшипников, имеют малые габаритные размеры, легко регулируются, имеют высокий срок службы, однако уступают другим типам роторно-поршневых гидромашин по КПД.

Такие гидромашины применяются в гидросистемах с высоким рабочим давление до 50 МПа, в приводах металлорежущих и деревообрабатывающих станков, термопластавтоматов, автоматических линий и др., в том числе в приводах с ЧПУ, в следящих и шаговых приводах.

Аксиально-поршневые гидромашины с наклонным блоком.

В гидромашинах с наклонным блоком (рисунок 4.24) ось 4 вращения блока цилиндров наклонена к оси вращения вала 1. В ведущий диск 2 вала заделаны сферические головки 12 шатунов 10,закрепленных также при помощи сферических шарниров 9 в поршнях 8.

Рисунок 4.24 – Аксиально-поршневая гидромашина с наклонным блоком цилиндров

При вращении блока цилиндров и вала вокруг своих осей поршни совершают относительно цилиндров возвратно-поступательное движение.

В гидромашине с наклонным блоком цилиндров (рис. 4.24) сила направлена по оси шатуна, опирающегося на шарнир, который отклоняется от оси цилиндра на малый угол и поэтому образует весьма малую боковую составляющую, которая определяет малые силы трения поршня о стенку цилиндра. Поэтому механический КПД у гидромашин с наклонным блоком выше, чем у гидромашин с наклонным диском. Кроме упрощения конструкции в такой гидромашине уменьшается размер ротора, а, следовательно, и момент инерции вращающихся масс. Это улучшает динамику процессов разгона и торможения.

Однако качающий узел гидромашины с наклонным блоком цилиндров (рис. 4.24) имеет и существенный недостаток. Сферические головки 12 шатунов 10 опираются на ведущий диск 2, представляющий собой консольный конец вала 1. Приложенные к диску 2 осевые силы и консольные боковые силы сильно нагружают подшипники 13, что приводит к громоздкому подшипниковому узлу.

Гидромашины с наклонным блоком цилиндров имеют высокий КПД, но регулируемые насосы этого типа велики по габаритным размерам. Поэтому гидромашины с наклонным блоком цилиндров применяют в следящих гидроприводах высокой точности. Применение насосов с наклонным блоком предпочтительнее в открытом гидравлической системе и при высокой частоте вращения.

 

Шестеренные гидромашины

В машиностроении широко применяют шестеренные насосы (в гидроприводах мобильных и технологических машин в качестве нерегулируемых насосов в системах питания гидродвигателей небольшой мощности с дроссельным управлением, в смазочных системах и системах управления). Шестеренные насосы конструктивно просты, компактны, надежны в работе, не требовательны в обслуживании, просты в реверсировании, имеют сравнительно высокий КПД, малую массу и небольшую стоимость.

Шестеренной называют роторную гидромашину с рабочими камерами, образованными рабочими поверхностями зубчатых колес, корпуса и боковых крышек. Шестеренный насос является одним из старейших представителей роторных гидромашин. Конструктивная особенность – наличие только вращательного движения деталей рабочего органа. Шестеренные машины используются как в качестве насосов, так и гидромоторов.

Классификация шестеренных машин.

1) По типу зацепления выполняются: с внешним зацеплением; с внутренним зацеплением. Достоинство первых – в возможности работы при высоких нагрузках (30 МПа); достоинством вторых является высокая компактность.

2) По расположению зубьев относительно венца шестерни выполняются прямозубыми, косозубыми и шевронными.

3) По конструктивному признаку шестеренные ГМ могут быть: одноступенчатыми; многоступенчатыми; многошестеренными.

Рассмотрим наиболее распространенные типы шестеренных гидромашин.