Тихоходные гидромоторы — принцип действия. Мотор гидравлический

Гидромотор и электродвигатель - в чем разница?

26 декабря 2017

Гидравлический мотор — устройство, разработанное для передачи преобразованной энергии потока рабочей жидкости, подаваемого под давлением в механическую энергию благодаря крутящему моменту. Гидромотор может работать как потребитель, так и генератор силы.

Очень многое в гидравлическом моторе зависит от объема камеры: передаваемый на вал крутящий момент и частота вращения.

С помощью регулирования путем уменьшения или увеличения подачи жидкости в вал можно менять скорость вращения аксиально-поршневого гидромотора. При этом скорость вращения тем меньше, чем меньше уровень подачи масла, для высокой скорости вращения вала необходим высокий уровень подачи масла.

Аксиально – поршневой гидравлический мотор в сравнении с электродвигателем имеет расширенный диапазон регулирования скорости вала, что положительно отражается на развитии этого вида двигателей.

Еще одним преимуществом гидромотора является то, что при большой скорости вращения время для разгона, период работы и время для остановки работы гидромотора достаточно пары секунд, что неизмеримо меньше, нежели электрическому двигателю.

Частое включение и выключение гидромотора не снижает его рабочие характеристики и не приводит к его поломке.

Гидромотор может заменить электродвигатель в ситуациях, когда работа второго невозможна.

Преимущества гидромотора в сравнении с электромотором:

• меньше габариты мотора;
• меньше вес;
• больше диапазон регулировки частоты вращения вала.

 

Основными параметрами гидромотора являются:

• рабочее давление;
• частота;
• крутящий момент;
• объем.

  

Различают гидравлические двигатели:

Шестеренные — по своим характеристикам схожи с шестерными насосами.

При подаче рабочей жидкости гидромотор воздействует на шестерни с созданием крутящего момента.

К достоинствам шестеренного гидромотора относится низкая цена, высокие обороты и простота в эксплуатации. К недостаткам относится низкий КПД.

Пластинчатые — по своему устройству схожи с насосами, но всегда имеют механизм прижима рабочих пластин.

К достоинствам пластинчатых гидромоторов относится их умеренная стоимость, достаточно тихая работа, умеренная частота рабочей жидкости.

К недостаткам относится низкий КПД, высокие нагрузки на подшипники, незначительный срок службы.

Радиально-плунжерные гидравлические моторы — в этой гидромашине плунжер, находящийся каждый в своей камере радиально к валу, после поступления рабочей жидкости приводит в движение поршни, которые передают крутящий момент.

 

  

Аксиально-поршневые моторы отличает высокий КПД, который обратно пропорционален вязкости рабочей жидкости.

В аксиально-поршневых моторах возможно регулировка частоты вращения, крутящего момента и рабочего объема.

Выбираем гидромотор

При выборе гидромотора следует учесть его назначение.

Аксиально-плунжерный гидромотор выбирают в случаях, когда необходима высокая частота и скорость. Наиболее часто такой тип гидравлического двигателя применим в судостроении, строительной технике и в приводе станков.

Радиально-плунжерный гидромотор выбирают, когда требуются небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения, например, для поворота башни некоторых автокранов.

Шестеренные гидромоторы применяют в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала мотора.

В станочных гидроприводах востребованы пластинчатые гидромоторы.

Возврат к списку

www.ugm74.com

Тихоходные гидромоторы - принцип действия

Здравствуйте, дорогие друзья. В прошлых статьях я рассказывал о характеристиках и классификации гидромоторах, а также о принципе действия шестерённых гидромоторах. А сегодня мы рассмотрим тихоходные гидромоторы, их принцип действия и классификацию.

Как уже говорилось:

Тихоходные гидромоторы при небольшой скорости вращения способны развивать высокий крутящий момент.

Тихоходные гидромоторы еще называют LSHT гидромоторами. Данная аббревиатура произошла от английского выражения Low speed — High torque motors, что обозначает — низкоскоростные двигатели с высоким моментом.

Итак, начнем!

Тихоходные гидромоторы (Гидромоторы типа LSHT)

Тихоходные гидромоторы на основе планетарных шестерен с центральным валом

Гидромоторы с планетарными шестернями имеют большую величину рабочего объема при ограниченных габаритных размерах.

Это достигается за счет того, что на каждый оборот приводного вала приходится большое число тактов вытеснения.

К гидромотору рабочая жидкость подводится через линию А и отводится через линию В.

Гидромотор с планетарными шестернями

В распределителе (2), запрессованном в корпус (1), предусмотрены два кольцевых канала (13) для подвода и отвода жидкости и 16 продольных желобков распределительной шайбы (10), которая соединена с валом (4) с помощью шлицевого соединения. Таким образом, ротор (6) и распределительная шайба (10) вращаются с одинаковой скоростью.

Радиально расположенные пазы (11) (см. Рис. Элементы распределения потока) на распределительной шайбе соединяют распределитель (2) с рабочими камерами, образованными внутренней поверхностью полого колеса (7), наружной поверхностью ротора, внутренними роликами (8) и боковыми поверхностями.

В распределителе половина из имеющихся 16-ти продольных желобков соединена с напорной линией, а другая половина — со сливной.

Все рабочие камеры, которые в определенный момент увеличивают свой объем, соединяются с помощью распределительной шайбы с напорной линией, а все камеры с уменьшающимся объемом соединяются с линией пониженного давления (сливной линией).

Давление в рабочих камерах создает крутящий момент на роторе. При этом полое колесо (7) опирается на внешние ролики (9).

Каждый раз, когда достигается минимальный или максимальный объем рабочей камеры, производится переключение. На каждый оборот вала происходит до 8-ми процессов изменения объема каждой из камер. Таким образом, всего происходит 7 х 8 = 56 тактов вытеснения. Данное обстоятельство объясняет сравнительно высокую величину рабочего объема гидромотора.

Элементы распределения потока

Встроенные обратные клапаны отводят внутренние утечки в линию низкого давления. Если давление в этой области превосходит заранее определенное значение, необходимо соединение дренажной линии с резервуаром.

Двусторонний вал (рис. Гидромотор с планетарными шестернями и двусторонним валом) позволяет встроить тормоз или подключить, например, датчик частоты вращения.

Гидромотор с планетарными шестернями и двусторонним валом

 

Героторные тихоходные гидромоторы

При использовании этого конструктивного принципа крутящий момент от вращающегося ротора (2) к приводному валу (3) передается не через полое колесо, а через встроенный внутрь карданный вал (1).

Подводимая к гидромотору рабочая жидкость распределяется через пазы (4) приводного вала и через отверстия в корпусе подается в рабочие камеры и сливается из них.

Героторный гидромотор

 

Основные параметры:

Рабочий объем примерно от 10 до 1000 см3 Максимальное давление до 250 бар

Частота вращения примерно от 5 до 1000 мин-1

Принцип действия многотактных поршневых гидромоторов

При использовании этого конструкционного принципа каждый поршень за один оборот вала выполняет несколько рабочих тактов. Таким образом, достигается высокое значение рабочего объема и, следовательно, — крутящего момента.

Через каналы (1) и систему управления (2) управляющие окна (3) соединены с напорной и сливной линиями. В зависимости от текущего положения жидкость или поступает в рабочие камеры (5), или сливается из них.

Принцип действия многотактных поршневых гидромоторов

Поршень (4) опирается через шарик или ролик (7) на профильную поверхность сопряженной детали (8).

Усилие F, которое преобразуется в крутящий момент, зависит от усилия Рд (площадь поршня, умноженная на рабочее давление) и угла подъема а профильной поверхности.

Многотактные поршневые моторы имеют два конструктивных исполнения:

•    С неподвижным валом, содержащим устройства распределения и подвода, и вращающимся корпусом (примеры см. раздел 3.2.3.1).

•    С неподвижным корпусом, содержащим устройства распределения и подвода, и вращающимся валом (примеры см. разделы 3.2.3.2 и 3.2.4).

Гидромоторы, работающие по многотактному принципу, имеют очень хорошие свойства по тихоходно-сти и применяются для широкого круга задач.

Принцип действия многотактных поршневых гидромоторов

Многотактные аксиально-поршневые тихоходные гидромоторы с вращающимся корпусом

Тихоходные гидромоторы этого типи конструктивного исполнения отличается компактностью.

Устройства распределения и подвода рабочей жидкости расположены внутри вала гидромотора.

Аксиально-поршневой гидромотор с вращающимся корпусом и неподвижным валом

Два профильных диска (4) жестко соединены с валом (1). Роторные поршневые группы в осевом направлении взаимодействуют с дисками и передают крутящий момент на вращающийся корпус.

Пружины (3) обеспечивают постоянный поджим поршней к профильным дискам. Если пружины удалены, а к корпусу подведено небольшое давление (1 бар), то для данного мотора возможен режим холостого хода.

Благодаря своей компактности гидромоторы очень хорошо приспособлены для колесного или лебедочного приводов.

Аксиально-поршневой гидромотор с вращающимся корпусом в роли колесного привода

 

Основные параметры:

Рабочий объем от 200 до 1000 см3

Максимальное рабочее давление до 250 бар

Частота вращения от 5 до 300 мин-1

Максимальный крутящий момент до 3800 Нм

Встраиваемое исполнение многотактного гидромотора

Лебедка (ворот) в сборе — тросовый барабан выполняет функцию корпуса для встраиваемого гидромотора

Многотактные аксиально-поршневые тихоходные гидромоторы с вращающимся валом

Аксиально-поршневые тихоходные гидромоторы имеют устройства распределения и подвода (б) рабочей жидкости которые находятся в корпусе (5).

Профильный диск (4) жестко связан с корпусом (2), а роторно-поршневая группа (3) соединена с валом (1) через шлицевое соединение (7).

За один оборот вала каждый поршень совершает несколько тактов движения.

Многотактный аксиально-поршневой гидромотор с вращающимся валом

Основные параметры:

Данные тихоходные гидромоторы имеют возможность установки двустороннего вала для встройки тормоза или датчика частоты вращения.

Рабочий объем от 200 до 1500 см3 

Максимальное рабочее давление до 250 бар

Частота вращения от 5 до 500 мин-1

Максимальный крутящий момент до 5000 Нм

Дорогие друзья, на этом тема тихоходных гидромоторов закончена. Ваши вопросы, пожелания и предложения прошу оставлять в комментариях.

Всего наилучшего!

 

Теги: гидравлические системы, гидромоторы

web-mechanic.ru

Устройство гидромотора, гидромотор регулируемый, работа гидромотора

Гидромотор регулируемый аксиально-поршневой, устройство гидромотора, работа гидромотора, характеристики и позиция гидромоторов на мировых рынках техники. Эту и другую информацию можно найти и изучить на страницах нашего сайта. С помощью наших усилий мы стараемся предоставлять вам самые необходимые данные по гидрооборудованию.

Сейчас узнаем что такое гидромотор, какие бывают виды, устройство гидромотора, и правила эксплуатации.

Гидромотор (мотор гидравлический) – гидравлический двигатель предназначенный сообщать выходному звену вращательного движения на бесконечный угол поворота. Принцип работы гидромотора заключается в том, что в данном гидравлическом механизме на вход под давлением подаётся рабочая жидкость, а на выходе, крутящий момент снимается с вала.

Гидрораспределитель выступает главным устройством, которое управляет движением вала гидромотора, также управление возможно с помощью средств регулирования гидропривода.

Общее устройство гидромотора.

Устройство гидромотора можно рассмотреть на примере аксиально-поршневого агрегата, который является наиболее часто используемым в гидравлике. Его устройство основано на кривошипно-шатунном механизме, где цилиндры двигаются параллельно друг другу, и одновременно вместе с цилиндрами двигаются поршни. Также одновременно, за счёт вращения вала кривошипа, поршни передвигаются относительно цилиндров.

Устройство гидроцилиндров аксиально-поршневого вида выполняется по одной из двух принципиальных схем:

1. Схема с наклонным боком цилиндров
2. Схема с наклонным диском

Гидромотор, который укомплектован наклонным диском, состоит из блока цилиндров. Его ось совпадает с осью ведущего вала. У него под углом находится ось диска, с которой связаны поршневые штоки. Таким образом, ведущим валом приводится во вращение блок цилиндров.

Основные параметры гидромотора – это рабочее давление, рабочий объем, частота вращения и крутящий момент.

Гидромотор регулируемый предназначен для установки в гидрообъемных приводах машин для привода исполнительных механизмов. Он имеет широкий диапазон рабочего объема, разные виды управления и регулирования. Рабочий объем в исходном состоянии может быть максимальным и минимальным, а управление – позитивным или негативным.

Устройство регулируемого гидромотора.

Устройство регулируемого гидромотора можно рассмотреть на примере гидравлического механизма Серии 303. И первое что отметим из особенностей, так это то, что гидромотор данного типа функционально состоит из 2-х узлов:

1. Регулятор
2. Качающий узел

Регулятор гидромотора регулируемого предназначен для того, чтобы изменять рабочий объем гидромеханизма за счет изменения угла наклона цилиндрового блока. Сам регулятор представляет собой деталь, которая включает: ступенчатый поршень, установленный в корпусе, палец – зафиксированный в поршне винтом, золотник с башмаком и подпятником, рычаг и крышку, в которой размещены детали. Эти детали обладают разными функциональными назначениями.

Качающий узел гидромотора состоит из вала, установленного в корпусе на подшипниках, и блока цилиндров. На стороне конца вала гидромотор закрывается крышкой, которая уплотняется манжетой и резиновым кольцом. Фланец вала соединен с поршнями и шипом с помощью сферических головок шатунов.

Гидромотор регулируемый предназначен для привода механизмов с дискретным диапазоном регулируемых скоростей.

Гидромотор регулируемый, как и любое другое гидрооборудование, активно используется во многих отраслях промышленности, где есть гидравлическая система. Механизм с явными доказательствами упрощает схему обслуживания всей системы, и при этом увеличивает мощность, а тем самым и производство. В целом, гидравлика сегодня представляет собой незаменимую силовую и механическую технологию, применяемую для больших и малых двигательных агрегатах.

Виды гидромотора:

1. Аксиально-плунжерный (аксиально-поршневой)
2. Радиально-плунжерный (радиально-поршневой)
3. Шестеренный
4. Пластинчатый

Эти 4 вида гидромоторов считаются наиболее распространенными, так как имеют широкое применение в гидрооборудовании, практичные, и имеют большую производительность при своих малых габаритах.

Гидромотор аксиально-поршневой – практически самый распространенный гидравлический механизм, который имеет широкое применение в гидравлике. Причина в том, что он отличается рядом преимущественных факторов: небольшая масса, меньшие радиальные размеры, также меньше габарит и момент инерции вращающихся масс, есть возможность работы с большим числом оборотов, и еще такой гидромотор удобен в монтаже и ремонте, что придает некую комфортность и экономит время.

Другими словами это можно назвать, как обладание универсальностью и высокой удельной мощностью. Гидромотор аксиально-поршневой может выполнять множество функций, от привода ходовой части и транспортировки материалов до вспомогательных функций. Изготовленный гидромотор с прецизионной точностью гарантирует передачу сил, и имеет регулировочные характеристики, которые требуются в процессе фрезерования.

Устройство гидромотора аксиально-поршневого.

Поршень гидромотора, поворачиваясь на 180 ° вокруг своей оси, совершает движения поступательного характера, выталкивая жидкость из цилиндра. Уже при последующем повороте на 180 ° поршень совершает вход, и тем самым всасывание. Блок цилиндров своей торцевой поверхностью прилегает к гидрораспределителю с проделанными полукольцевыми пазами. Пазы соединяются по отдельности, один - с напорным трубопроводом, другой - со всасывающим. Сам же блок цилиндров оснащен отверстиями, которые соединяют каждый цилиндр с гидрораспределителем.

Гидромотор аксиально-поршневой используется в объемных гидроприводах, в которых частота вращения вала очень важна, а на выходе требуется получить высокий крутящий момент. Данный механизм эксплуатируется в технике и агрегатах, которые имеют большие нагрузки. Это сельхозтехника, карьерная техника, строительная и коммунальная техника, экскаваторы, бульдозеры и т.д.

Гидромотор регулируемый аксиально-поршневой таких импортных производителей, как Bosch Rexroth, Kawasaki, Parker, Eaton, Sumhydraulik, Hydromatik, Sauer Danfoss, Linde считаются наиболее распространенными и востребованными на территории стран СНГ.

Следует помнить, что выпускается большое количество видов гидромоторов с различными характеристиками. И все они применяются в определенных агрегатах. Каждый вид гидромоторов необходимо применять на строго определенных машинах, для которых они произведены. Потому, как устройство каждого вида гидромотора отличается от другого.

gidroturbo.com

Гидравлический двигатель

 

Использование: в машиностроении и на водном транспорте в качестве главных двигателей и в качестве стационарных в энергетических установках ТЭС. Сущность изобретения: возвратно-поступательное движение поршня в малом цилиндре преобразуется в возвратно-поступательное движение ротора-поршня в большом цилиндре, преобразующиеся, в свою очередь, во вращательное движение рабочего вала. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим двигателям и может быть использовано на водном транспорте и в качестве стационарных энергетических установок тепловых электростанций.

Известен коловратный гидромотор (Бирюков В.Н. От водяного колеса до квантового ускорителя. М. Машиностроение, 1990, с.91). Недостатком данного двигателя является сложное циклоидальное движение ротора, требующее применения противовесов для его уравновешивания и применения специальных уплотнителей в выступах роторов. Известен также аксиально-поршневой гидромотор с наклонным блоком (Бирюков Б.Н. От водяного колеса до квантового ускорителя. М. Машиностроение 1990, с.81), состоящий из выходного рабочего вала, поршней, блока цилиндров, распределителя. Недостатком всех существующих гидравлических двигателей (моторов) является довольно сложная их конструкция и необходимость подведения к ним жидкости для преобразования ее энергии в механическую работу. Изобретение обеспечивает: создание малошумных, мощных гидравлических моторов, не требующих применения редуктора, ротор-поршень которых размещен в цилиндре соосно с рабочим валом с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, передаваемого выходному рабочему валу, при этом ротор-поршень оказывается почти разгруженным от ведущего момента и на него в основном действует сила трения. Указанный результат достигается тем, что в гидравлическом двигателе (гидромоторе) силы, действующие на поршни, прямо пропорциональны площадям поршней. Таким образом, действуя малой силой на поршень с малой площадью, преодолевается большое сопротивление, действующее на ротор-поршень с большой площадью. На этом принципе основано устройство данного гидравлического двигателя (мотора). Передача жидкостью производимого на нее давления и практическая несжимаемость ее используются в устройстве данного гидравлического двигателя (мотора). В гидравлическом двигателе (гидромоторе) возвратно-поступательное движение поршня, свободно размещенного в малом цилиндре, через жидкость в рабочей полости преобразуется в возвратно-поступательное и вращательное движение рабочего ротора-поршня в большом цилиндре, преобразуемого ротором-поршнем во вращательное движение выходного рабочего вала. Вода, помещенная в замкнутое пространство (коллектор), нагревается любым источником тепла: солнечными лучами, атомным реактором, дровами, смолой, углем, керосином, солевым расплавом или подземной горячей лавой до высокой температуры, но не кипит, так как находится под высоким давлением. При этой температуре вода подается в двигатель. Превращаясь в пар, вода совершает работу. Затем пар конденсируется, и при температуре около 100oC вода снова идет в коллектор. При использовании двигателя в качестве стационарной энергетической установки тепловых электростанций, использующих тепло солнечных лучей, для большей равномерности и "инерционности" нагрева воды в схему введен масляный контур. Масло запасает теплоту, отдавая ее воде; оно способно некоторое время поддерживать работу двигателя даже при отсутствии Солнца. Вода под большим давлением и высокой температурой подается через впускной клапан и приводную часть малого цилиндра. Превращаясь в пар, давит на поршень, перемещающийся в малом цилиндре, расположенном параллельно большому цилиндру; при движении поршень оказывает давление на жидкость, перетекая из малого цилиндра в большой, через лопатки направляющего аппарата, жидкость "закручивается". Вращающийся поток жидкости воздействует на серпообразные углубления в торцовой части ротора-поршня, заставляет его вращаясь передвигаться в цилиндре, оказывая противоположным своим торцом давление на жидкость, заполняющую цилиндр за ротором-поршнем; при этом жидкость, перетекая через канал в переборке цилиндра, попадает в буферную полость, частично заполненную воздухом, и сжимает его. После открытия клапана давления в малом цилиндре резко падает, находящийся под давлением в буферной полости воздух, вытесняя жидкость через лопатки направляющего аппарата, закручивающего поток жидкости в направлении вращения ротора, воздействуя на торцевую часть ротора и серпообразные углубления на торцевой части, заставляет ротор-поршень - вращаясь двигаться в противоположном направлении. На наружной боковой поверхности ротора-поршня выполнен наклонно расположенный кольцевой паз с возможностью взаимодействия с направляющим элементом в виде диска, вал которого размещен в подшипниках, закрепленных в приливе на стенке большого цилиндра. При перемещении ротора-поршня в цилиндре под давлением жидкости диск, обкатываясь по наклонно расположенному кольцевому пазу, заставляет поршень-ротор вращаться. Вращательное движение ротора-поршня передается цилиндрическому рабочему валу с помощью шариков, обкатывающихся по продольным пазам в цилиндрическом рабочем валу и роторе-поршне. Отработавший в малом цилиндре пар при открытии выпускного клапана поступает в конденсатор, образовавшийся конденсат насосом направляют при температуре около 100oC снова в коллектор. Ротор-поршень при движении от переборки буферной полости заставляет жидкость перетекать в малый цилиндр. Поршень в малом цилиндре, перемещаясь, подходит к аварийному амортизатору, а в это время закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан, вода под большим давлением и высокой температурой подается в цилиндр, превращается в пар и рабочий цикл повторяется. Двигатель обеспечивает лучшие технические показатели за счет устранения понижающего редуктора при использовании его в качестве главного двигателя на морских судах, кораблях и подводных лодках. На фиг. 1 изображен гидравлический двигатель, разрез; на фиг. 2 - торцевая часть ротора-поршня; на фиг. 3 переборка буферной полости; на фиг. 4 наружная переборка с каналом, сообщающим малый и большой цилиндры, внутренняя часть. Гидравлический двигатель состоит из двух сообщающихся между собой цилиндров: малого 1 и большого 2, разделенного внутренней переборкой 3 на полости: роторно-поршневую 4 и буферную 5, с поршнем 6 в малом цилиндре 1 и ротором-поршнем 7 в большом цилиндре 2, размещенном на цилиндрическом рабочем валу 8 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения. На наружной боковой поверхности ротора-поршня 7 выполнен наклонно расположенный кольцевой паз 9 с возможностью взаимодействия с направляющим элементом 10 в виде диска 11, вал 12 которого размещен в подшипниках 13, закрепленный в приливе 14 с наружной стороны цилиндра 2. Торцы ротора-поршня 7 закрыты крышками 15 с серпообразными углублениями 16 по окружности. Ротор-поршень 7 и цилиндрический рабочий вал 8 взаимодействуют между собой с помощью шариков 17 в сепараторах, размещенных в продольных пазах 18 в цилиндрическом рабочем валу 8 и в центральном отверстии 19 ротора-поршня 7. Цилиндрический рабочий вал 8 с ротором-поршнем 7 размещен (покоится) на подшипниках 20, размещенных в крышках 21 и 22. На рабочем валу 8 со стороны крышки 22 жестко закреплены кулачки 23 для управления движением клапанов, впускного 24 и выпускного 25. На противоположном конце рабочего вала 8 жестко закреплен эксцентрик 26 привода масляного плунжерного насоса 27 и плунжерного конденсатного насоса 28. Малый цилиндр 1 с большим цилиндром 2 сообщается каналом 29. В головке цилиндра 1 выполнены каналы: впускной 30 с клапаном 24 и выпускной 31 с клапаном 25. Выпускной канал сообщается патрубком 32 с конденсатором 33. В головке цилиндра 1 также размещены тепловая труба 34 и аварийный амортизатор 35. Поршень 6 в цилиндре 1 выполнен с центральным глухим отверстием и 36 и разделяет цилиндр 1 на полости: рабочую 37 и приводную 38. В канале 29 и канале 39 внутренней переборки 3 установлены лопатки 40. На валу 12 диска 11 размещен ротор небольшого генератора тока 41. Охлаждение и смазка поршня 6 и ротора-поршня 7 осуществляется маслом, которым заполнены часть буферной, роторно-поршневой и рабочей полости. Охлаждение цилиндров, буферной полости и масла, находящегося в них, производится охлаждающей жидкостью, прокачиваемой по каналам 42. Рабочая температура, давление масла и воздуха в двигателе регулируется приборами поддержания давления, температуры и уровня в необходимом рабочем режиме, получающими электроэнергию при работе двигателя от генератора 41. В нерабочем положении поршень 6 цилиндра 1 всегда находится в ВМТ. При подаче в приводную полость 38 через открытый впускной клапан 24 цилиндра 1 нагретой под большим давлением воды она, превращаясь в пар, совершает работу. Поршень 6 будет перемещаться в цилиндре 1. Воздействуя на жидкость, заставляет ее перетекать из рабочей полости 37 через канал 29 и направляющие лопатки 40 в роторно-поршневую полость 4. Воздействуя на серпообразные углубления 16 и торцевую часть ротора-поршня 4 со стороны крышки 21, закрученный поток жидкости заставляет, ротор-поршень 4, вращаясь, перемещаться к внутренней переборке 3, оказывая давление на жидкость между торцевой частью, обращенной к внутренней переборке 3, и переборкой 3, заставляя жидкость перетекать в буферную полость 5 через канал 39, сжимая находящийся там воздух. При передвижении от крышки 21 к переборке 3 ротора-поршня 7 диск 11, вал которого размещен в подшипниках качения 13, обкатываясь по кольцевому наклонному пазу 9, заставляет ротор-поршень 7 и рабочий вал 8 с помощью шариков 17 фиксации ротора-поршня 7 от проворачивания на рабочем валу 8 вращаться в сторону закрученного потока жидкости. При подходе к переборке 3 после закрытия впускного канала 30 клапаном 24 и открытия выпускного канала 31 клапаном 25 давление в приводной полости 38 цилиндра 1 резко падает, сжатый жидкостью воздух в буферной полости 5, расширяясь, воздействует на жидкость, заставляя ее перетекать на буферной полости 5 через канал 39 с направляющими лопатками 40 в роторно-поршневую полость 4. Закрученный в сторону вращения ротора-поршня 7 поток жидкости воздействует на серпообразные углубления 16 на торцевой части ротора-поршня 7, обращенной к переборке 3, создает дополнительный вращающий момент и заставляет ротор-поршень 7, вращаясь, передвигаться к крышке 21, при этом жидкость, находящаяся между торцевой частью ротора-поршня 7 и крышкой 21, перетекает через канал 29 в рабочую полость 37 цилиндра 1, заставляя поршень 6 в цилиндре 1, двигаться, к головке цилиндра 1 (к ВМТ), вытесняя из приводной полости 38 пар через патрубок 32 при открытом клапане 25 в конденсатор 33. Передача жидкостью производимого на нее давления и практически несжимаемость ее позволяет поршню 6 и ротору-поршню 7 приходить в исходное положение одновременно. При подходе поршня 6 к ВМТ закрывается выпускной клапан 31, открывается впускной клапан 24, и рабочий цикл повторяется. В конденсаторе 33 пар конденсируется и при температуре около 100oC вода перекачивается конденсатным насосом 28 снова в коллектор (парогенератор). В результате вышеописанных усовершенствований уплотнительные кольца ротору-поршню не нужны. Двигатель прост в изготовлении, может быть изготовлен на любом механическом заводе. Двигатель может быть использован на водном транспорте и тепловых электростанциях (ТЭС). В основном предназначен для работы в блоке с атомным генератором пара и винтом регулируемого шага (ВРМ) в качестве главного двигателя. Для перегрева пара непосредственно в цилиндре 1, при необходимости форсажа, во время работы двигателя, можно передавать теплоту в цилиндр с помощью пучка тепловых трубок или трубки 34.

Формула изобретения

1. Гидравлический двигатель, содержащий цилиндрический рабочий вал, блок цилиндров, поршни, отличающийся тем, что он снабжен малым цилиндром с патрубками, впускным и выпускным, сообщенным с конденсатором, клапанами и поршнем, установленным в цилиндре с образованием рабочей и приводной полостей, больший цилиндр разделен внутренней переборкой с выполненным в ней соединительным каналом с направляющими лопатками на буферную полость и роторно-поршневую полость, сообщенную с рабочей полостью малого цилиндра каналом с направляющими лопатками, размещенного под большим цилиндром параллельно оси ротора-поршня, размещенного в роторно-поршневой полости, со свободно размещенным в нем диском, вал которого размещен в подшипниках качения, размещенных в приливе на большем цилиндре, при этом ротор-поршень снабжен устройством от проворачивания на цилиндрическом рабочем валу с возможностью поступательного движения, в торцах поршня выполнены по окружности серпообразные углубления, при этом часть буферной полости, роторно-поршневая и рабочая полости заполнены маслом. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на наружном конце вала диска, контактирующего с наклонно расположенным кольцевым пазом, размещен ротор генератора тока. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что через головку малого цилиндра пропущена тепловая трубка, входящая одним концом в цилиндр. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что поршень малого цилиндра выполнен с глухим отверстием с торца, обращенного к головке цилиндра, для входа в него тепловой трубки. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что ниже малого цилиндра размещен конденсатор. 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на цилиндрическом рабочем валу закреплены кулачки для управления движением впускного и выпускного клапанов и эксцентрик для приведения в действие плунжерных топливного и конденсатного насосов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Гидромотор — WiKi

Гидромотор (гидравлический мотор) — гидравлический двигатель, предназначенный для сообщения выходному звену вращательного движения на неограниченный угол поворота.

Условное графическое обозначение реверсивного нерегулируемого гидромотора

Конструкция и принцип работы

Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям соответствующих насосов. Некоторые конструктивные отличия связаны с обратным потоком мощности через гидромашину, работающую в режиме гидромотора. В отличие от насосов, в гидромоторе на вход подаётся рабочая жидкость под давлением, а на выходе снимается с вала крутящий момент.

Наибольшее распространение получили шестерённые, пластинчатые, аксиально-плунжерные и радиально-плунжерные гидромоторы.

Управление движением вала гидромотора осуществляется с помощью гидрораспределителя либо с помощью средств регулирования гидропривода.

Область применения

Аксиально-плунжерные гидромоторы используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения. Например, поворот башни некоторых автомобильных кранов осуществляют радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы. Шестерённые гидромоторы используются в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала гидромотора.

Гидромоторы широко применялись в авиации разработки СССР в виде двухканальных гидроприводов закрылков и перекладки крыла, а также ряде вспомогательных систем, ввиду их небольших габаритов и большой мощности. Также гидромоторы часто используются в маневровых и узкоколейных тепловозах для передачи энергии от двигателя к колёсным парам.

В бытовых счётчиках расхода воды также используются небольшие гидромоторы.

Преимущества

Гидромоторы применяются в технике значительно реже электромоторов, однако в ряде случаев они имеют существенные преимущества перед последними. Гидромоторы меньше в среднем в 3 раза по размерам и в 15 раз[1] по массе, чем электромоторы соответствующей мощности. Диапазон регулирования частоты вращения гидромотора существенно шире: например, он может составлять от 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специального исполнения, доходит до 1-4 об/мин и меньше[2]. Время запуска и разгона гидромотора составляет доли секунды, что для электромоторов большой мощности (несколько киловатт) недостижимо. Для гидромотора не представляют опасности частые включения-выключения, остановки и реверс. Закон движения вала гидромотора может легко изменяться путём использования средств регулирования гидропривода.

Недостатки

Однако гидромоторы обладают теми же недостатками, которые присущи гидроприводу.

См. также

Примечания

1. ↑ Источник литературы 1, стр. 84
2. ↑ Источник литературы 1, стр. 84-86

Литература

• Свешников В. К., Усов А. А. Станочные гидроприводы: Справочник. — М.: Машиностроение, 1982. — 464 с.
• Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.

ru-wiki.org

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Гидравлический двигатель — машина, служащая для преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию ведомого звена (вала, штока, возвратно-поступательно движущегося поршня). Различают гидравлические двигатели по принципу действия. В первом случае ведомое звено перемещается вследствие изменения момента количества движения потока жидкости (гидротурбина, водяное колесо). Объемные гидравлические двигатели действуют от гидростатического напора в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения вытеснителей (под вытеснителем понимается рабочий орган, непосредственно совершающий работу в результате действия на него давления жидкости, выполненный в виде поршня, пластины, зуба шестерни и г. п.).

В гидравлическом двигателе первого типа ведомое звено совершает только вращательное движение. В объемных гидравлических двигателях ведомое звено может совершать различные движения — как ограниченное возвратнопоступательное или возвратно-поворотное движение (гидроцилиндры), так и неограниченное вращательное движение (гидромоторы). Гидроцилиндры подразделяются на силовые и моментные. В моментном гидроцилиндре (также он называется квадрантом) вал совершает возвратно-поворотное движение относительно корпуса на угол, меньший 360°. В силовом гидроцилиндре шток, связанный с поршнем, совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение относительно цилиндра. Гидромоторы, в свою очередь, тоже разделяются на поршневые (в которых рабочие камеры неподвижны, а вытеснители совершают только возвратно-поступательные движения) и роторные.

В роторных гидромоторах рабочие камеры имеют возможность перемещаться, а вытеснители совершают вращательное движение, которое может сочетаться с возвратно-поступательным (кулисные гидромоторы). Кулисные гидромоторы в зависимости от формы вытеснителей подразделяют на пластинчатые и роторно-поршневые (радиальные и аксиальные). Наиболее распространены аксиальные роторно-поршневые гидромоторы.

Давление рабочей жидкости в них на поршень создает на наклонной шайбе реактивное усилие, приводящее во вращение вал. Объемные гидравлические двигатели применяют в гидроприводе машин. Давление рабочей жидкости достигает 35 Мн/мг (350 кгс/см2). Гидромоторы изготовляют мощностью до 3000 кВт. Многие гидравлические двигатели могут работать и как насосы.

enciklopediya-tehniki.ru

Насосы и гидромоторы - общие характеристики

Определения

Насос – это гидравлическая машина. Её энергия, которая приложена к выходному валу, в итоге преобразуется в энергию потока рабочей жидкости, также гидравлическую.

Гидродвигателем называют машину, в которой происходит преобразование энергии потока рабочей жидкости в энергию движения выхлопного звена.

Гидромотор – это гидродвигатель, выходное звено которого получает вращательное движение. Если вращение поступательное, то это силовой цилиндр.  

В насосе рабочий объём жидкости определяется по уровню объёма жидкости, который за один оборот вала вытесняется в систему. В гидромоторе же – по объёму жидкости, необходимого для того, чтобы получить один оборот вала гидромотора . Нерегулируемыми называются гидромашины, изготавливаемые с постоянным рабочим объёмом . Регулируемые, соответственно - с переменными.

Трубопровод, в котором происходит транспортировка рабочей жидкости, называется гидролинией или магистралью. Есть несколько видов таких гидролиний, например напорные, всасывающие, дренажные, сливные и тд.

Подачей насоса (или его производительностью) называется отношение объёма той жидкости, которая подаётся, ко времени.

Тот расчётный объём жидкости, который вытесняется из полости нагнетания насоса  в единицу времени, называется теоритической производительностью насоса (или Qт).  А вот его действительная производительность (Qд) уменьшается на величину QH. Это происходит из за утекания жидкости во внешнюю среду, а также из-за того, что из полости нагнетания жидкость утекает обратно в полость всасывания.

Исходя из приведённых выше фактов можно составить формулу:

 Qд=Qт-QH,

а также отношение:

ηоб.н.- это объёмный КПД насоса.

Потери объёма и КПД гидромотора

Когда машина работает в гидромоторном режиме, жидкость, находящаяся под давлением, поступает в приёмную полость насоса. Вследствие того, что жидкость утекает через зазоры, которые находятся между сопрягаемыми элементами, и происходят объёмные потери.

  ΔQм это и есть объёмные потери в гидромоторе.

Фактическая мощность гидромотора и его крутящий момент на валу.

NM факт = ΔPqMnMηM

qм – рабочий объём

nм – частота вращения

ηм – общий КПД

Шестерённые насосы и гидромоторы

Шестерённые насосы и гидромоторы

Машины шестерённого типа довольно широко применяются в наше время, в современной технике. Причин популярности данной продукции несколько: это и общая их компактность, простота, надёжность, и довольно высокий КПД. Эти шестерённые машины могут работать при частоте вращения до 30 с-1, потому что у них нет тех рабочих органов,  которые подвержены воздействию центробежной силы. В основном шестерённые гидромоторы применяются в машиностроении, там они используются в системах с дроссельным оборудованием.

На рисунке внизу показаны схемы шестерённых насосов.

1 рисунок - насос с внешним зацеплением

2 рисунок-с внутренним

3-трёхшестерённый

1)ведущая шестерня

2)ведомая шестерня

3)небольшой зазор, куда шестерни ведут

4)полость всасывания

5)полость нагнетания

Обычно в них входят две прямозубые шестерни внешнего зацепления, но также могут использоваться как трёхшестерённые насосы, так и с большим количеством шестерней. В использование также входят насосы с внутренним зацеплением.

b-ширина шестёрен

z-число зубьев

n-частота оборотов ведущего вала насоса

D-диаметр начальной окружности шестерни

ηоб-объёмный КПД

k-коэффициент , для некорригированных зубьев k=7, для корригированных k=9,4

На рисунке выше показан насос НШ-К.

1-ведущая шестерня

2-подшипниковый блок

3-ведомая шестерня

4-крышка с уплотнительным резиновым концом

5-уплотняющий блок

6-фигурные углубления под резиновые прокладки

7-поджимные пластины для торцевого уплотнения шестёрен

8-корпус из алюминиевого сплава

9-уплотнительное резиновое кольцо

Пластинчатые насосы и гидромоторы

Эти насосы также  долговечны, надёжны, компактны и просты. Рабочие камеры в пластинчатых машиных образуются как поверхностями ротора, торцевых распределительных дисков и статора, так и соседними вытеснителями-пластинами, которых две штуки. Их также называют шиберами, лопастями, лопатками.

Бывают насосы разного действия: одномногократного и двузмногократного действия. Одно всасывание и нагнетание происходит, когда вал совершает один оборот однократного действия, и два вала и нагнетания в насосах двухкратного соответственно.

Пластинчатый насос однократного действия:

1-ротор

2-приводной вал

3-пластины

4-статор

5-распределительный диск

6-окно

7-гидролиния всасывания

8-окно

9-гидролиния нагнетания

Формула подачи данного насоса (подходит для насосов двойного действия):

z-число пластин

a-угол наклона пластин к радиусу

b-ширина роутера

R1 и R2-радиусы тех дуг, которые образуют профиль внутренней поверхности статораБывают моторы однократного и двухкратного действия. От насосов их отличает факт наличия в конструкции устройства, которое постоянно прижимает пластины к статорному кольцу.

В тот момент, когда к машине подводится жидкость,  на рабочую повехрность пластин начинает действовать сила, которая создаёт на валу гидромотора крутящий момент. Он определяется по приведённым ниже формулам:

-для гидромоторов однократного действия

-двойного действия

Оба вида гидромоторов нерегулируемые.

Радиально-поршневые насосы и гидромоторы

Такого рода гидромашины применяются при высоком давлении от 10МПа и выше. Их разделяют по принципу действия: бывают гидромашины двух действий: однократного и двухкратного соответствия. У машин однократного действия происходит одно возвратно-поступательное движение за один оборот ротора.

Радиально-поршневой насос однократного действия:

1-ротор (блок цилиндров)

2-ось

3,4-каналы (к первому соединена гидролиния всасывания, к второму-напорная)

5-окна

6-цилиндры

7-статор

8-муфта

9-поршни

Подача радиально-поршневого насоса

i - кратность действия

m - число рядов

h - ход поршней.

Радиально-поршневой насос однократного действия типа НП.

Схема:

1-корпус

2-фланец

3-крышка

4-ролики (кол-во:4)

5-промежуточное кольцо

6-реактивное кольцо

7-поршни

8-ротор

9-обойма

10-скользящий блок

11-распределительная ось

12-подшипники (кол-во:2)

13-отверстие в дренажную гидролинию

Принцип работы данного насоса:

Когда ротор вращается, благодаяря воздействию центробежной силы происходит выдвижение поршней из цилиндров и прижимание к реактивным кольцам обоймы. Возвратно поступательные движения в радиальном направлении будут у тех поршней, где имеется эксцентрисетет между обойомой и ротором. Его исли его изменит, то произойдёт и изменение подачи насоса и хода поршней. Вместе с ротором также происходит и во вращение обоймы. Она, в свою очередь, вращается в своих подшипниках.

Формула крутящего момента для радиально поршневых насосов:

i - кратность хода поршней;

h - величина хода поршней;

m - число рядов цилиндров.

Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы

Данный тип насосов довольно популярен. К преимуществу такого типа насосов можно отнети как меньший момент инерции вращающихся масс, так и размеры (а также габарит и массу). Радиально-поршневые насосы могут работать и в том случае, если число оборотов довольно большое. Также этот тип насосов удобно ремонтировать.

1- окно

2- распределительное устройство

3-окно

4-поршни

5-упорный диск

6-ведущий вал

7-шатуны

8-блок цилиндров

Принцип работы насоса:

Когда насосо работает, вал и блок цилиндров вращаются вместе. Если упорный диск или блок цилиндров расположен наклонно, тогда все поршни совершают также возвратно-поступательные аксиальные движения (кроме вращательного). Нагнетание происходит при вдвижении поршней в цилиндр, всасывание же наоборот -  при их выдвижении.

Вытеснители аксиально-поршневых насосов - это их поршни, цилиндры - их рабочие камеры. Разделяют насосы с наклонным диском и блоком.

Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15-2:

1 – вал

2 – манжета

3 – крышка

4 – корпус

5 – подшипник

6 - радиально упорный подшипник

7 – барабан

8 – поводок

9 - ротор

10 - ротор

11 – пружины

12 - дренажное отверстие

13 - распределительное устройство

14 - полукольцевые пазы

15 - отверстие напорное

16 – подшипник

17 – поршни

18 – шпонка

19 – толкатель

Формула подачи для тех машин, в которых имеется бесшатунный привод:

если привод шатунный:

d - диаметр цилиндра

z - число поршней (z = 7, 9, 11)

D tg γ и D' sin γ - ход поршня, блок цилиндра повёрнут на 180

D и D - диаметр окружности, на которой закреплены шатуны на диске или расположены центры окружностей цилиндров

Формула крутящего момента:

remobr.ru

---

• 
  Коэффициент уплотнения грунта при обратной засыпке
• 
  Автомобиль белаз
• 
  Устройство молниезащиты
• 
  Коробка уаз 469
• 
  Фильтр топливный маз
• 
  Грузоподъемность лифта
• 
  Щелочные аккумуляторные батареи
• 
  Ведущая шестерня
• 
  Ведущая шестерня
• 
  Расход битумной эмульсии на 1 м2 асфальта
• 
  Структура металла