2.2. Приводной механизм с коническими поршнями и углом наклона блока 40°

На рис. 4 в одном корпусе с фиксированным углом наклона показаны:

- механизм в плоскости наклонной оси

- бескарданное ведение наклонного блока (ротора)

• безмоментная опора наклонного блока

• самоцентрирующаяся роторная группа

• сферический распределительный диск

• опора вала на два конических роликоподшипника

• цельные конические поршни с двумя поршневыми кольцами

- автоматическая смазка подшипников

- разложение поршневой силы непосредственно на приводном фланце.

Рис. 4. Приводной механизм с коническими пор­шнями и наклонной осью под углом 40°

2.3. Конструктивные исполнения / примеры

Р

Рис 6. Регулируемое изделие (угол наклона мо­жет изменяться) в качестве насоса в открытой сис­теме циркуляции с бесступенчатой регулировкой рабочего объема

ис. 5. Нерегулируемое изделие (угол наклона

жестко зафиксирован) в качестве насоса или

гид­ромотора в открытой или закрытой

системе цирку­ляции

Таблица 1. Примеры конструктивного исполнения с условными обозначениями и рисунками, поясняющими основные принципы

2.3.1. Принцип использования наклонного диска

Приводной механизм с наклонным диском представ­ляет из себя объемную гидромашину, оси вытесня­ющих поршней которой параллельны оси привод­ного вала. Усилие, развиваемое поршнями, воспринимается наклонным диском.

Рис. 7. Регулируемый насос с электрогидравличес­кой настройкой, регулировкой в функции частоты вра­щения и встроенным вспомогательным насосом

Рис. 8. Принцип использования наклонного диска

Функция насоса

При вращении приводного вала вращается связан­ный с ним через шлицевое соединение ротор. Воз­вратно-поступательное движение поршней обеспе­чивается при их взаимодействии с наклонным дис­ком. Рабочая жидкость подводится из низконапор­ной линии (вход) и вытесняется поршнями в высо­конапорную линию (выход).

Рис. 9. Принцип наклонного диска — элементы конструкции

Функция гидромотора

В отличие от функции насоса здесь к входу подает­ся рабочая жидкость под давлением. Выдвигающи­еся из ротора поршни создают крутящий момент, который через шлицевое соединение передается на приводной вал. При этом поршни, вдвигающиеся в ротор, вытесняют рабочую жидкость в низконапор­ную линию (выход).

Угол наклона

Для нерегулируемых машин наклонный диск жест­ко закреплен в корпусе; для регулируемых — угол наклона бесступенчато изменяется в определенных пределах. В результате изменяется ход поршней и, следовательно, — рабочий объем.

2.3.2. Описание функций

Регулируемые или нерегулируемые аксиально-пор­шневые машины с наклонным диском могут рабо­тать в качестве насосов или гидромоторов. При при­менении в качестве насоса подача рабочей жидко­сти пропорциональна частоте вращения привода и углу наклона. При применении в качестве гидро­мотора частота вращения пропорциональна подво­димому расходу рабочей жидкости. Приводной (для насосов) и развиваемый (для гидро­моторов) крутящий момент возрастает при увеличе­нии перепада давлений между линиями подвода.

При эксплуатации в режиме насоса механическая энергия преобразуется в гидростатическую и наобо­рот — при эксплуатации в режиме гидромотора про­исходит обратное преобразование. Регулируемый насос или регулируемый гидромотор могут изменять свой рабочий объем за счет установки требуемого угла наклонного диска, т.е. подача насоса или по­требляемый расход гидромотора могут изменяться.

Функции

... в качестве насоса

Приводимый от двигателя (например, дизельного или электрического) вал вращается и через шлице­вое соединение приводит во вращение ротор. Ротор с семью поршнями вращается вместе с при­водным валом. Поршни опираются через гидроста­тические подпятники на опорную поверхность на­клонного диска и совершают возвратно-поступатель­ное движение. Подпятники с помощью специально­го устройства постоянно прижимаются к опорной по­верхности. Во время вращения каждый из поршней проходит через верхнюю и нижнюю мертвые точки, возвращаясь в исходную позицию. При движении от одной точки к другой поршень, не меняя направле­ния движения, совершает один такт, во время кото­рого в зависимости от соединенного с ним серпо­видного паза распределительного диска жидкость всасывается или вытесняется. При такте всасыва­ния жидкость всасывается в увеличивающийся объем рабочей камеры ротора (точнее, вдавливает­ся атмосферным давлением в открытых системах циркуляции или давлением подпитки — в закрытых). При напорном такте жидкость из рабочих камер вы­тесняется в гидросистему.

... в качестве гидромотора

Функция гидромотора обратна функции насоса. В дан­ном случае рабочая жидкость от гидросистемы под­водится к гидромотору. Через серповидные пазы рас­пределительного диска жидкость поступает в рабо­чие камеры ротора. Четыре или пять рабочих камер находятся напротив серповидного паза напорной ли­нии. С другим серповидным пазом (слиеной линией) соединены оставшиеся рабочие камеры. Каждый из поршней, нагруженных давлением, со­скальзывает по наклонному диску вниз и вращает ротор, в котором он расположен. Ротор с 9-ю поршня­ми вращается вместе с приводным валом, причем поршни совершают возвратно-поступательное движе­ние. Гидравлическое давление создает крутящий мо­мент на роторе и, следовательно, — вращение при­водного вала. Частота вращения гидромотора опре­деляется расходом подводимой рабочей жидкости.

Переустановка (для регулируемых машин)

Угол наклона наклонного диска изменяется, напри­мер, механически с помощью винтового механизма или гидравлически с помощью управляющих порш­ней. Поскольку наклонный диск опирается на под­шипник качения или скольжения, он легко переме­щается. При увеличении угла наклона увеличива­ются рабочий объем и крутящий момент, при умень­шении — они соответственно уменьшаются. Если угол наклона отсутствует, рабочий объем ра­вен нулю. Обычно применяются механические или гидравлические установочные механизмы, которые в свою очередь приводятся в действие механичес­ким, электрическим или гидравлическим способом. В качестве примера можно привести электрическое пропорциональное управление, регулятор давления или мощности.

Насосы и гидромоторы с наклонным диском могут использоваться в закрытых или открытых системах циркуляции, однако они чаще всего используются в качестве насосов в закрытых системах циркуляции. Это определяется удобством размещения дополни­тельного насоса подпитки на сквозном валу и воз­можностью использования интегрированной компо­новки регулирующих устройств и аппаратов. Полу­чаемая компактная конструкция обеспечивает вы­сокий срок службы, поскольку наклонный диск опи­рается на гидростатический подшипник скольжения. Разложение усилий (поршневые и тангенциальные) происходит через гидростатические подпятники на наклонном диске. При этом гидравлическая часть приводного механизма, т.е. ротор с поршнями и рас­пределительный диск, находятся в точке равнове­сия сил. Опора приводного вала позволяет воспри­нимать значительные нагрузки. Принцип сферичес­кой распределительной поверхности, предваритель­ный поджим ротора с помощью тарельчатых пру­жин и др. можно сравнить с функцией приводного механизма с наклонным блоком, описанного выше.