Аксиально-поршневой насос принцип работы. Устройство гидромотора

Героторные и героллерные гидромоторы

Героторные гидромоторы

Героторные гидромоторы по своим техническим характеристикам занимают промежуточную нишу между аксиально-поршневыми и радиально-поршневыми гидродвигателями. Они развивают высокий стартовый и стабильный рабочий крутящий момент, обеспечивают постоянную частоту вращения выходного вала.

Особенностью героторных гидромоторов является отсутствие внешней дренажной линии, небольшие габариты и вес, низкая стоимость. Героторные моторы относятся к разновидностям шестеренных гидромашин с внутренним зацеплением, теорию движения которых также разрабатывал Myron Hill.

Рис. 1. Героторная пара

Героторные гидромоторы универсальны, они используются как в открытых, так и в закрытых гидросхемах. Высокий крутящий момент на рабочих режимах, небольшая частота вращения выходного вала позволяют без редуктора применять героторные гидромоторы для прямого привода различных исполнительных механизмов спецтехники и дорожно-строительных машин.

Качающий узел гидромотора состоит из героторной пары (рис. 1). Она представляет собой неподвижную шестерню с внутренними зубьями специального кругового профиля, жестко связанную с корпусом гидравлического мотора, и вращающееся в ней зубчатое колесо с внешними зубьями, которое соединено с выходным валом.

Профиль зуба внутренней шестерни также круговой. Внутренняя шестерня имеет от 4 до 8 зубьев, но всегда на один зуб меньше, чем внешняя. Поэтому внутренняя шестерня установлена относительно центра внешней с эксцентриситетом (смещением).

Внутреннюю шестерню часто называют ротором. В центральной части ротора выполнено внутреннее отверстие, в котором нарезаны шлицы. Они служат для связи ротора с выходным валом гидромотора через промежуточную карданную передачу.

Герметичное соединение зубьев обеих шестерен делит внутренние полости героторной пары на две части. Межзубовые впадины через осевые каналы в корпусе и распределитель сообщаются с нагнетательным и сливным портами гидромотора.

При подаче потока рабочей жидкости в нагнетательную полость ротор (внутренняя шестерня) за счет эксцентриситета начинает обкатываться по неподвижной шестерне.

Ввиду разности количества зубьев на одну единицу скорость относительного скольжения в героторной паре весьма мала, что обеспечивает плавную работу гидромотора и длительный срок его службы.

Центр ротора вращается относительно центра внешней (неподвижной) шестерни по круговой орбитальной траектории. Поэтому в международной терминологии такие гидромоторы получили название орбитальных. Их также нередко называют планетарными.

Рис. 2. Положения ротора за период полного оборота на 360°

На рис. 2 покадрово показаны положения ротора за период полного оборота на 360°. Для ориентира один зуб ротора отмечен буквой β, а впадина внешней неподвижной шестерни – как Ω. При начале вращения точки β и Ω контактируют друг с другом, а после полного оборота опять встречаются.

При вращении шестерен рабочая жидкость заполняет образующиеся межзубовые впадины в нагнетающей полости, а в сливной зацепляющиеся зубья выдавливают ее из гидромотора. Рабочая жидкость, воздействуя на зубья ротора в нагнетающей полости, создает крутящий момент.

Величина крутящего момента определяется активной площадью зубьев в нагнетающей полости и развиваемым давлением. Активная площадь зубьев постоянна, а давление рабочей жидкости меняется в зависимости от величины действующей внешней нагрузки на вал гидравлического мотора.

Основными параметрами гидромотора являются величина рабочего объема и максимальное давление, на работу с которым он рассчитан. Рабочий объем – это такое количество рабочей жидкости, которое мотор потребляет при полном обороте (360°) выходного вала.

Рабочий объем измеряется в единицах сантиметр кубический на оборот [см3/об] или просто сантиметр кубический [см3], а давление – в Мегапаскалях [МПа] или в барах [бар]. В зависимости от рабочего объема и давления определяется частота вращения выходного вала и крутящий момент, развиваемый гидромотором.

Поскольку ось ротора вращается по круговой орбитальной траектории, то ее движение передается на выходной вал с помощью карданной передачи. Карданный вал связывает внутреннюю поверхность ротора с аналогичной поверхностью выходного вала посредством шлицевого зацепления.

Шлицы карданного вала (в осевой плоскости) имеют форму сегмента. Они обкатываются по осевым впадинам шлицов ротора и выходного вала, передавая под небольшим углом вращательное движение и крутящий момент. На выходном валу героторного гидравлического мотора выполнен вращающийся распределительный узел (часто это одна деталь).

Он направляет рабочую жидкость от входного порта (от насоса) в нагнетательную полость героторной пары и из ее сливной полости – в выходной порт (т.е. в трубопровод, связанный с гидробаком машины).

Рис. 3. Устройство героторного мотора

a – выходной вал; b – распределитель; c – карданный вал; d – качающий узел (героторная пара)

От распределителя до героторной пары и обратно рабочая жидкость поступает по осевым каналам, выполненным в корпусе гидромотора. Принципиальная схема устройства героторного гидромотора показана на рис. 3.

Рис. 4. Героторные гидромоторы с 4- и 6-зубчатым ротором

1 – корпус; 2 – выходной/распределительный вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестерня героторной пары; 5 – ротор

На рис. 4 показаны принципиальные схемы устройства героторных моторов с 4- и 6-зубчатым ротором. На рисунке виден один из осевых каналов в корпусе гидромотора, который соединяет распределитель, выполненный на выходном валу, с героторной парой.

Героллерные гидромоторы

Разновидностью героторных моторов являются героллерные гидромашины. Героллерные гидромоторы характеризуются тем, что в качающем узле вместо круговых зубьев во внешней неподвижной шестерне установлены ролики.

Рис. 5. Устройство героллерного мотора

a – выходной вал; b – карданный вал; c – качающий (героллерный) узел; d – вал управления распределителем; e – обратные клапаны; f – распределитель

Ротор своими круговыми зубьями обкатывается по роликам неподвижной шестерни. Принципиальная схема устройства героллерного гидравлического мотора показана на рис.5.

Ролики в героллерном узле уменьшают трение, тем самым минимизируя гидромеханические потери. Их использование повышает пусковые характеристики гидромотора.

Рис. 6. Героллерные моторы с 6- и 8-зубчатым ротором

С 6-зубчатым ротором: 1 – корпус мотора; 2 – выходной/распределительный вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестерня героллерного качающего узла; 5 – ротор; 6 – ролики. С 8-зубчатым ротором: 1 – передняя часть корпуса; 2 – выходной вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестерня героллерного качающего узла; 5 – ролики; 6 – ротор; 7 – распределительный диск карданного шарнира; 8 – распределительный диск; 9 – задняя часть корпуса

Героллерные гидромоторы более эффективно работают в тяжелых условиях эксплуатации: при повышенных давлениях, маловязких рабочих жидкостях, частых реверсах, высоких внешних нагрузках, действующих на выходной вал.

На рис. 6 показаны принципиальные схемы устройства героллерных гидравлических моторов с 6- и 8-зубчатым ротором. Героллерные моторы, с 8-зубчатым ротором имеют карданную передачу от распределителя до качающего узла.

Это техническое решение используется в героллерных моторах повышенной мощности, создающих высокий крутящий момент. На рис. 8 изображен такой гидромотор в разрезе. Основные показатели типов героторных и героллерных гидромоторов приведены в таблице.

Показатели героторных и героллерных гидромоторов

Как видно из таблицы, семейство героторных моторов можно классифицировать по трем классам: легкие – героторные; средние – героллерные; тяжелые – героллерные с карданным распределителем. Однако следует отметить, что героторные моторы для высоких давлений – свыше 18,0 МПа (180 бар) – пока еще не созданы.

Героторные и героллерные гидромоторы получили широкое распространение в строительно-дорожных, коммунальных, сельскохозяйственных и других машинах, работающих на низких и средних давлениях.

Благодаря их компактности и характеристикам они часто используются в моторколесах, приводах рабочих органов, в особенности коммунальных и дорожных машин, лебедках, транспортерах. Эти гидромоторы легко встраиваются в редукторы.

Рис. 7. Редуктор поворота платформы мини-экскаватора с героллерным мотором

На рис. 7 в качестве примера показан планетарный редуктор поворота платформы мини-экскаватора с героллерным мотором. Героторные и героллерные гидравлические моторы выпускаются в различных исполнениях для многообразных видов спецтехники.

Они могут включать в себя дополнительные опции: стояночные тормоза нормально замкнутые или нормально разомкнутые, содержать внешние дренажные линии для гидравлической разгрузки и случаев, когда моторы в гидросхеме соединены последовательно и т.п. Все особенности героторных моторов изготовители обычно указывают в своих каталогах.

cdmteh.ru

Насосы и гидромоторы

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий

В гидравлических приводах машин для строительства цементобетонных дорожных покрытий применяют насосы объемного действия, в которых жидкость из полости всасывания перемещается в полость нагнетания путем вытеснения ее из рабочих камер подвижными элементами. Под рабочей камерой понимается внутреннее пространство насоса или гидромотора, ограниченное рабочими поверхностями деталей, периодически изменяющее свой объем и попеременно сообщающееся с местами входа и выхода рабочей жидкости. В зависимости от конструкции рабочего органа насосы подразделяют на шестеренные, пластинчатые и роторно-поршневые.

у шестеренного насоса рабочие камеры образованы рабочими поверхностями зубчатых колес и корпуса, у пластинчатого — корпуса и пластин, у поршневого — поршней и цилиндров.

По принципу распределения потоков рабочей жидкости между всасывающей и напорной гидролиниями насосы разделяются на насосы с замыканием рабочих органов (шестеренные и пластинчатые), с радиальным распределением потоков через вал и втулку (радиальные роторно-поршневые), с торцовым распределением потоков плоским или сферическим распределителем (аксиальные роторно-поршневые) .

Шестеренные и пластинчатые насосы применяют для рабочих давлений 12—16 МПа; аксиальные и радиальные роторно-поршневые — для давлений 20—35 МПа.

Основными характеристиками насосов являются подача, номинальное и максимальное развиваемое давление и направление вращения ведущего вала. В насосе правого вращения ведущий вал должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть на торец ведущего вала, в насосе левого вращения— наоборот. Например, насос НШ-32Л — насос шестеренный, за один оборот подает 32 см3 рабочей жидкости, левого вращения.

Насосы можно выполнять в обратимых вариантах, т. е. одну и ту же машину использовать как насос или как гидромотор. Такие насосы-гидромоторы иногда называют низкомоментными в отличие от высокомоментных низкооборотных гидромоторов, частота вращения которых у различных конструкций составляет от 0,05 до 3,3 с-1 при крутящем моменте от 1500 до 30 000 Н- м.

Шестеренные насосы и гидромоторы благодаря простой конструкции и надежности в работе широко распространены в гидроприводах дорожных машин. Принцип действия шестеренного насоса (рис. 54) заключается в следующем. Две шестерни равной ширины —ведущая и ведомая находятся в зацеплении и располагаются в корпусе с минимальным радиальным зазором. К торцовым поверхностям шестерен прилегают боковые стенки насоса. При вращении шестерен жидкость, заполняющая впадины между зубьями, переносится шестернями по внутренней поверхности корпуса (как показано стрелками) из полости всасывания А в полость нагнетания Б.

КПД шестеренного насоса зависит от утечек жидкости через зазоры, образованные головками зубьев и корпусом насоса, а также между торцовыми поверхностями шестерен и боковыми стенками насоса. Чтобы уменьшить радиальные утечки, зазор между шестернями и корпусом насоса делают минимальным, а для уменьшения торцовых утечек предусматривается автоматическое прижатие боковых стенок к торцовым поверхностям шестерен жидкостью под рабочим давлением. Максимальное значение КПД шестеренных насосов может составлять 0,8—0,9.

Рис. 1. Схема шестеренного насоса:А — полость всасывания, Б — полость нагнетания; 1, 2— ведущая и ведомая шестерни, 3 — корпус насоса

Унифицированные шестеренные насосы-гидромоторы типа МНЩ с рабочим давлением 10 МПа отличаются один от другого только объемной подачей.

Рис. 55. Шестеренный насос-гидромотор МНШ:а — конструктивная схема, 6 —детали насоса; 1, 18 — винты, 2, 3 — стопорное и опорное кольца уплотнения, 4 — уплотнение, 5 — крышка, 6 — уплотнительное кольцо крышки, 7 — корпус, 8 — коническое резьбовое отверстие, 9, 12 — задние и передние втулки, 10, 11 — ведущий и ведомый валы-шестерни, 13— уплотни-тельные кольца передних втулок, 14—направляющие проволоки, 15 — разгрузочные пластины, 16 — уплотнительные кольца, 17 — патрубок

Конструкция насоса-гидромотора типа МНШ показана на рис. 2. Валы-шестерни заключены в корпус из алюминиевого сплава. Корпус закрыт крышкой, привернутой к нему винтами. Плавающие бронзовые втулки являются подшипниками скольжения для валов и одновременно выполняют роль подпятников для торцов шестерен. Между крышкой и корпусом проложено уплотнительное кольцо из маслостойкой резины. Для предупреждения вытекания рабочей жидкости и защиты втулки от попадания пыли и грязи установлено уплотнение, фиксируемое стопорным и опорным кольцами. Кроме того, в крышке выполнены расточки, в которые вводят дополнительные уплотнительные резиновые кольца. Передние втулки могут перемещаться вдоль валов-шестерен. Втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо от их изнашивания путем подачи рабочей жидкости под давлением в торец втулки. Этим достигается высокий КПД насоса и увеличивается срок его службы.

Чтобы избежать перекоса втулок из-за неравномерной нагрузки в зоне камер всасывания и нагнетания, со стороны всасывающей камеры установлена фигурная разгрузочная пластина, обтянутая по контуру резиновым кольцом. Пластину располагают между крышкой и втулками. Между сопряженными поверхностями втулок и для упрощения сборки предусмотрен зазор 0,1 — 0,15 мм. После сборки этот зазор принудительно выбирают, поворачивая втулки и фиксируя их проволоками, установленными в отверстия втулок.

Рабочая жидкость, просочившаяся вдоль валов, поступает через отверстие в крышке и отверстие в ведомой шестерне в полости, соединенные с камерой всасывания. К боковым поверхностям корпуса насоса крепят винтами всасывающий и нагнетательный патрубки. Отверстие большого диаметра под всасывающим патрубком отмечено на корпусе надписью «Вход».

Насосы могут быть использованы как для левого, так и для правого вращения. Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами ведущую и ведомую шестерни, переставить передние втулки так, чтобы их положение и направление разворота стыка и проволок было таким же, как у задних втулок, а также повернуть крышку 5 на 180°. Нельзя менять направление входа и выхода в насос, так как это может привести к выдавливанию рабочей жидкостью сальника ведущей шестерни.

В корпусе насоса-гидромотора типа МНШ сделано коническое резьбовое отверстие для отвода просочившейся рабочей жидкости при использовании гидромашины в режиме гидромотора. В это отверстие ввертывают штуцер, к которому прикрепляют дренажный трубопровод, соединяющий внутреннюю полость корпуса с баком гидравлической системы.

Пластинчатые насосы включают в себя ротор, размещенный в статоре, и пластины, расположенные в пазах ротора. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил или давления рабочей жидкости прижимаются к внутренней поверхности статора и скользят по ней. Если у насоса каждая пластина за полный оборот ротора один раз всасывает жидкость и один раз нагнетает, то такой насос называется машиной однократного действия.

На рис. 2, а представлена схема пластинчатого насоса однократного действия с шестью пластинами. При вращении ротора, геометрическая ось вращения которого смещена относительно оси статора на эксцентриситет е, объем изменяется,по ве-личине, уменьшаясь от полости всасывания А к полости нагнетания Б и увеличиваясь при движении пластин от полости нагнетания к полости всасывания. В зоне всасывания увеличивающийся объем между пластинами заполняется рабочей жидкостью, которая поступает под действием атмосферного давления из бака через полость А. При уменьшении объема между пластинами жидкость из него выталкивается в напорную линию через полость Б.

Во избежание утечек жидкости из полости нагнетания в полость всасывания перемычку между всасывающим и нагнетательным окнами делают несколько большей расстояния между пластинами. Полный ход пластины h равен удвоенной величине эксцентриситета. Чем больше эксцентриситет, тем больше ход, а следовательно, и объемная подача насоса. Чтобы пластина была постоянно прижата к статору, под нее устанавливают пружину или подают давление под торец пластины. Объемную подачу пластинчатых насосов можно регулировать за счет изменения эксцентриситета ротора.

Более всего в гидроприводах машин распространен пластинчатый насос двукратного действия, схема которого дана на рис. 3, б. В нем за один оборот ротора каждая пластина совершает два хода, т. е. два раза выдвигается из паза и вдвигается в паз ротора.

Принцип действия пластинчатых насосов двукратного действия заключается в следующем. Внутренняя поверхность статора насоса выполнена в виде кривой, напоминающей в сечении овал. Для уравновешивания ротора полости всасывания А и нагнетания Б располагают крест-накрест. При вращении ротора по часовой стрелке в полости А1 происходит всасывание, а в полости Б\ — нагнетание жидкости, откуда она через окно в боковом диске вытесняется в напорную гидролинию. Затем в полости А2 вновь происходит всасывание, а на участке В2 жидкость снова подается в напорную гидролинию. Следовательно, за полный оборот ротора каждая пласти-иа насоса дважды участвует в процессе всасывания и дважды в процессе нагнетания.

Рис. 3. Схемы пластинчатых насосов: а — однократного действия, б — двукратного действия; 1 — пластины, 2— роторы, 3 — статоры; А, Л, и А2 — полости всасывания. Б, Бi и Б2—полости нагнетания

Пластинчатые насосы являются обратимыми гидромашинами и могут быть использованы в качестве гидромоторов. Однако в этом случае необходимо, чтобы пластины были надежно прижаты к статору.

Пластинчатый насос-гидромотор МГ16 состоит из корпуса, внутри которого установлен статор. Форма внутренней поверхности статора близка к овалу. По этой поверхности скользят двенадцать пластин, перемещающихся в пазах ротора. Статор зажат между двумя дисками, являющимися боковыми стенками насоса-гидромотора. В каждом диске выполнено по четыре отверстия, два из которых сообщены с полостью всасывания, а два других — с полостью нагнетания.

Рис. 4. Пластинчатый насос-гидромотор МГ16: 1 — пластина, 2— статор, 3 — вал, 4 — шарикоподшипники, 5 — дренажное отверстие, 6 — полости под пластинами, 7 — уплотнительное кольцо, 8 — сливное отверстие, 9. 14 — задний и передний диски, 10 — крышка, 11 — пружина, 12 — отверстие для подвода жидкости под высоким давлением, 13 — ротор, 15 — кольцевой канал, 16—подводящее отверстие, 17 — корпус

Ротор приводится во вращение валом, вращающимся в двух шарикоподшипниках. К корпусу насоса-гидромотора через резиновое уплотнительное кольцо прикреплена крышка. При работе насоса в режиме гидромотора рабочая жидкость подается к мотору через отверстие и кольцевой канал, а сливается через отверстие. Пластины прижимаются к внутренней поверхности статора рабочей жидкостью, подаваемой через отверстие в полости. В корпусе насоса-гидромотора сделано коническое дренажное отверстие для отвода просочившейся жидкости. Чтобы пластины не заклинивались, между задним диском и крышкой установлены пружины.

Рис. 5. Схемы аксиального роторно-поршневого насоса-гидромотора с наклонным диском:а — принципиальная, б— конструктивная; —ведущий вал, 2 — диск, 3— шток, 4— блок цилиндров, 5 — поршень, 6 — неподвижный распределитель, 7 — полукольцевые пазы, 8 — каналы для подвода и отвода рабочей жидкости

Роторно-поршневые насосы и гидромоторы подразделяют на две группы — аксиальные и радиальные.

Аксиальные роторно-поршневые насосы — обратимые и могут работать как в качестве насоса, так и гидромотора. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни движутся вместе с цилиндрами и одновременно, вследствие вращения вала кривошипа, перемещаются относительно цилиндров. Аксиальные роторно-поршневые гидромашины выполняют по двум основным схемам: с наклонным диском и наклонным блоком цилиндров.

На рис. 5, а показана принципиальная схема устройства аксиального роторно-поршневого насоса-гидромотора с наклонным диском. Насос-гидромотор включает в себя блок цилиндров, ось которого совпадает с осью ведущего вала, а под некоторым углом к нему расположена ось диска, с которым связаны штоки поршней. Ведущий вал приводит во вращение блок цилиндров. Нри повороте блока вокруг оси насоса на 180° поршень совершает поступательное движение, выталкивая жидкость из цилиндра. При дальнейшем повороте на 180° поршень совершает ход всасывания. Блок цилиндров своей шлифованной торцовой поверхностью плотно прилегает к тщательно обработанной поверхности неподвижного распределителя, в котором сделаны полукольцевые пазы. Один из этих пазов соединен через каналы со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным трубопроводом. В блоке цилиндров выполнены отверстия, соединяющие каждый из цилиндров блока с распределителем. Если в гидромашину через каналы подавать под давлением рабочую жидкость, то, действуя на поршни, она заставит их совершать возвратно-поступательное движение, а они, в свою очередь, будут вращать диск и связанный с ним вал. Таким образом работает аксиально-поршневой гидромотор.

На рис. 58, б показана конструктивная схема касоса-гидромотора с наклонным диском. Он создает крутящий момент 12,5 Н-м при давлении рабочей жидкости 5 МПа. В корпусе насоса-гидромотора укреплен наклонный диск в виде радиально-упорного подшипника, состоящего из двух обойм. Правая обойма подшипника может вращаться с угловой скоростью блока цилиндров. Движение от блока к правой обойме передается с помощью контактирующих с ней штоков поршней. Левая обойма подшипника не вращается. Радиально-упорный подшипник сохраняет постоянный наклон к оси вращения. Для распределения жидкости по цилиндрам служит неподвижный распределитель с полукольцевыми пазами и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости.

При работе с регулируемыми насосами или в системах с дроссельным регулированием гидромоторы с наклонным диском допускают изменение частоты вращения на ходу в диапазоне 1—200 и более, а также изменение направления движения с многократными включениями.

Принцип действия аксиального роторно-поршневого насоса-гидромотора с наклонным блоком цилиндров заключается в следующем. Блок цилиндров с поршнями и шатунами наклонен относительно фланца вала на некоторый угол. Блок цилиндров получает вращение от вала через универсальный шарнир. Вал, приводимый в движение от двигателя, опирается на три подшипника, которые установлены в корпусе. Заодно с валом выполнен фланец, в котором завальцованы шаровые головки шатунов. Другие концы шатунов, также имеющие шаровые головки, крепят в поршнях. С помощью шатунов фланец вала заставляет поршни совершать возвратно-поступательное движение в цилиндрах блока. Блок цилиндров вращается вокруг оси 6 на подшипнике. Пружина, размещенная внутри блока, прижимает его к неподвижному распределительному диску, который этим же усилием прижимается к крышке насоса (крышка насоса на рисунке не показана).

Рис. 6. Аксиальный роторно-поршневой насос-гидромотор с наклонным блоком:1 — поршень, 2 — шатун, 3 — фланец, 4 — вал, 5 — подшипники вала, 6 —ось блока, 7 — подшипник блока, 8 —- распределительный диск, 9 — цилиндр блока, 10— блок цилиндров, 11 —универсальный шарнир

Жидкость подводится и отводится через окна в распределительном диске. Поршни, находящиеся в верхней части блока, совершают ход всасывания рабочей жидкости. В это же время нижние поршни, вытесняя жидкость из цилиндров, совершают ход нагнетания.

Объемную подачу насоса-гидромотора с наклонным блоком цилиндров можно регулировать, изменяя угол наклона оси блока относительно оси вала в пределах 15—20°. При соосном расположении блока цилиндров с ведущим валом поршни в них не перемещаются и объемная подача насоса равна нулю. У нерегулируемых насосов и гидромоторов угол наклона оси блока цилиндров составляет 30°. Число поршней в насосе может быть от 5 до 9.

В аксиальных роторно-поршневых насосах с наклонным диском угол его наклона изменяют вручную или с помощью специального привода. В этом случае диск закрепляют в корпусе на осях, допускающих его поворот. В машинах с наклонным блоком цилиндров диск закрепляют в поворотном устройстве — люльке. Изменяя угол наклона люльки, увеличивают или уменьшают ход поршней в цилиндрах блока и таким образом регулируют подачу насоса.

На рис. 7 показана конструктивная схема гидропривода с замкнутой циркуляцией гусеничных тележек и рабочих органов машин бетоноукладочного комплекта ДС-100, В схеме используются две аксиальные роторно-поршневые гидромашины: регулируемый гидронасос с наклонным диском и нерегулируемый, реверсивный гидромотор. Наклонный диск гидронасоса устанавливается под углом к оси поршневого блока с помощью рабочей жидкости, подаваемой подпиточным шестеренным насосом. Регулирование объемной подачи аксиального роторно-поршневого насоса производится рычагом, связанным с гидрораспределителем. Гидрораспределитель соединяет напорную гидролинию подпиточного насоса с верхним или нижним сервоцилиндрами через гидролинии. Сервоцилиндры через серьги изменяют угол установки наклонного диска гидронасоса. Направление вращения вала гидромотора зависит от того, в какую сторону отклонен наклонный диск, а скорость вращения пропорциональна величине угла поворота этого диска.

Рис. 7. Схема гидропривода гусеничных тележек и рабочих органов машин бетоноукладочного комплекта ДС-100:1, 5 6 8 9 12, 14 — гидролинии. 2 — рычаг, 3, 16 — сервоцилиндры, 4 — гидрораспределитель, 7 — подпиточный насос, 10 — гидромотор, 11, 12 — наклонные диски, 13— бак, 15 — клапаны подпитки, 17 — серьга, 19 — гидронасос

Рис. 8. Схема высокомоментного радиального роторно-поршневого гидромотора: а — с непосредственной передачей усилия от поршней, б — с передачей, усилия от поршней шатунами; 1 — поршень, 2 — ролик, 3 — статор, 4 — ротор, 5 — шатун

К радиальным роторно-поршневым гидромашинам относятся тихоходные высокомоментные гидромоторы, создающие крутящий момент не менее 1500 Н-м при частоте вращения выходного вала от 3 до 200 мин-1.

Радиальные роторно-поршневые гидромоторы выполняют с передачей усилия от поршней или от поршней шатунами (рис. 8).

На рис. 8,а показана принципиальная схема гидромотора с непосредственной передачей усилия от поршней. Гидромотор состоит из статора в виде профильного кольца и ротора с расположенными радиально поршнями. При подаче рабочей жидкости под поршень он через ролик давит на внутреннюю профильную поверхность статора с силой Р. Так как внутренняя поверхность статора наклонена под некоторым углом относительно оси поршня, возникает тангенциальная сила Т, создающая окружное усилие, которое и вращает ротор вместе с находящимися в нем поршнями.

Поршни, скользя по впадинам статора, поворачивают ротор, а при обратном ходе выталкивают жидкость через сливное отверстие гидрораспределителя. Одному двойному ходу поршня соответствует поворот ротора на один шаг, а за один оборот ротора каждый поршень сделает количество ходов, равное количеству шагов на внутренней поверхности статора. Число шагов может быть от 6 до 11. Число поршней в ряду до 11, а рядов в гидромоторе до трех. Если затормозить ротор гидромотора, то будет вращаться его статор.

На рис. 8,б показана принципиальная схема радиального роторно-поршневого гидромотора с передачей усилия от поршней шатунами. В отличие от предыдущего гидромотора эта конструкция включает в себя еще одно звено — шатун, который разгружает поршень от боковых усилий при перемещении ролика по внутренней профильной поверхности статора.

—

В гидросистемах экскаваторов применяют аксиально-поршневые, шестеренные и лопастные (пластинчатые) насосы.

Аксиально-поршневые насосы являются силовыми узлами объемного гидропривода, преобразующими механическую энергию вращения в энергию потока рабочей жидкости. Поток рабочей жидкости в регулируемых насосах типа 207 изменяется по величине и направлению путем изменения угла наклона качающих узлов.

Насосы типа 223 с регулятором мощности автоматически поддерживают постоянную мощность на приводном валу насоса при изменении нагрузки в заданных пределах. Подача насоса в процессе работы изменяется с помощью механического или гидравлического управления. Максимальное давление в системе ограничивается предохранительным клапаном

Индекс аксиально-поршневого насоса образуется четырьмя группами цифр.

Первые три цифры обозначают тип насоса: 223 — сдвоенный насос с регулятором мощности, 207 — регулируемый насос, 210 — нерегулируемый насос. Следующие две цифры (12; 20; 25; 32) обозначают диаметр поршня качающего узла (в мм), третья группа цифр — исполнение насоса и последние две цифры — исполнение приводного вала. Например, насос 207.20.11.00 — регулируемый насос с диаметром поршня качающего узла 20 мм, с подпиткой без обратных клапанов, со шпонкой на приводном валу.

Насосы типа 210 являются обратимыми, т. е. могут быть использованы и в качестве гидромоторов. Индекс мотора образуется так же, как и индекс насоса.

На экскаваторах непрерывного действия применяют также аксиально-поршневые насосы типа НПА-64, которые являются обратимыми.

Аксиально-поршневые насосы типа 207; 210 и 223 рассчитаны на номинальное давление 16 МПа и могут кратковременно (не более 2% времени работы) создавать давление 25 МПа, а насосы НПА-64 соответственно 7 и 7,5 МПа.

Насосы рассчитаны на работу при температуре рабочей жидкости —25 — + 70 °С и вязкости 20—200 сСт. Рекомендуемая вязкость рабочей жидкости 33 сСт.

Шестеренные насосы используют обычно для питания вспомогательных механизмов экскаваторов. Подача насосов не регулируется, направление потока масла постоянное, поэтому изготавливают насосы правого и левого вращения. Насосную установку типа БГ11-22 применяют в смазочных системах и для закачки масла в баки:

Лопастные насосы используют в системах гидроуправления экскаваторов. Насосы имеют постоянное направление потока масла и при данном давлении и частоте вращения приводного вала не имеют регулировки подачи.

Читать далее: Гидравлические цилиндры

Категория: - Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Гидромотор Г15

Поиск по сайту: новости

Гидромотор Г15 Тип:  гидромотор аксиально-поршневой. Гидромотор Г15 в зависимости от рабочего объема имеют пять типоразмеров:1) Г15-21Р; 2) Г15-22Р; 3) Г15-23Р; 4) Г15-24Р; 5) Г15-25Р. При исполнении отверстий 1 и 2 с метрической резьбой, гидромотор обозначается: 1) 2Г15-21Р; 2) 2Г15-22Р; 3) 2Г15-23Р; 4) 2Г15-24Р; 5) 2Г15-25Р. Основные технические данные и параметры гидромотора Г15 Вид климатического исполнения гидромоторов по ГОСТ 15150-69 УХЛ4 — для районов с умеренным и холодным климатом, 04 — для районов с тропическим климатом. Гидромоторы предназначены для бесступенчатого регулирования скоростей в системах, где требуются реверсирование, частые включения, автоматическое и дистанционное управление в следящих приводах. Гидромоторы работают на минеральном масле вязкостью от 10 до 220 мм2/с при температуре масла от плюс 10 до плюс 50 °С и температуре окружающей среды от 0 до плюс 45 °С. Масло должно быть очищено не грубее 12-го класса по ГОСТ 17216-71. что обеспечивается применением фильтров с номинальной тонкостью фильтрации не более 25 мкм. Рекомендуемые масла: ВНИИ НП-403 ГОСТ 16728-78; ИГП-18, ИГП-30 ТУ 38-101-413-78. Наработка гидромотора Г15 на отказ: не менее 3000 часов. Драгоценные материалы в изделии не содержатся. Наименования параметра Г15-21Р Г15-22Р Г15-23Р Г15-24Р Г15-25Р Давление на входе: номинальное МПа 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 Давление на входе: максимальное МПа 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 Давление на входе: минимальное МПа 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Давление на сливе: максимальное (при оттсутствии нагрузки) МПа 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 Давление на сливе: минимальное МПа 0,08 0,08 0,08 0,1 0,15 Номинальный перепад давления, МПа 6,22 6,22 6,22 6,2 6,15 Максимальное давление дренажа, МПа 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Рабочий объём, см3 11,2 20 40 80 160 Частота вращения номанальная: 16 16 16 16 16 Частота вращения максимальная: 40,0 35,0 30,0 25,0 21,6 Частота вращения минимальная: 40,0 35,0 30,0 25,0 21,6 Частота вращения при номинальном перепаде давления и регулировании на входе: 0,66 0,50 0,33 0,33 0,33 Частота вращения при номинальном перепаде давления и регулировании на выходе: 1,33 1,00 0,66 0,66 0,66 Частота вращения при перепаде давления, не более 0,4 Р мом 0,27 0,13 0,7 0,03 0,02 Номинальный расход масла, не более м3/с 0,18 0,32 0,67 1,28 2,56 Крутящий момент, не менее Н м 9,6 17,0 34,0 68,0 136,0 Мощность, кВт 0,96 1,70 3,40 6,80 13,60 Механический КПД при номинальных параметрах, не менее % 90 91 92 92 92 Полный КПД при номинальных параметрах, не менее % 88 89 90 90 90 Момент инерции вращающихся масс 10-3 Н м2 4 11 35 75 250 Допустимая частота реверса, с 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 Утечка масла из дренажного отверстия, не более см3/мин 100 120 180 250 500 Допустимая нагрузка на вал радиальная, Н 250 420 800 1250 2500 Допустимая нагрузка на вал осевая, Н 25 40 80 125 250 Масса, кг 3,5 5,3 9,4 17,2 34,0 При работе гидромоторов Г15 с частотой вращения больше номинальной перепад давления должен быть уменшен с таким расчетом, чтобы мощность не привышала номинальной. При использовании гидромоторов на перепаде не более 0,4 Р ном и при минимальной частоте вращения неравномерность вращения и условия применения гидромоторов согласовываются межде изготовителем и заказчиком. Продолжительность работы гидромоторов при максимальном давлении не должна привышать 0,5% общей продолжительности его работы. Устройство и принцип работы гидромотора Г15 Гидромотор Г15 состоит из ротора 5 с поршнями 8, барабана 2 с толкателями 9, корпуса 1, радиально-упорного шарикоподшипника 3, вала 4, корпуса 6 и опорного диска 7. Поступающее в гидромотор масло действует на поршни 8, вследствие чего толкатели 9 выдвигаются и поджимаются к шарикоподшипнику 3. Под действием тангенциальных сил толкатели вращаются вместе с барабаном 2, валом 4, ротором 5 и поршнями 8.При подаче масла в полость I вал гидромотора вращается по часовой стрелке.  гидромотор Г15 состав   При изменении направления потока масла происходит реверсирование гидромотора. Пренебрегая зависимостью к п.д. гидромотора от нагрузки, можно считать момент, развиваемый мотором, пропорционален давлению нагнетания. Прядок монтажа гидромотора Г15 При распаковке гидромотора Г15 снять верхнюю крышку упаковочного ящика.Перед установкой гидромотор необходимо расконсервировать, посадочные поверхности протереть ветошью и извлечь пробки из резьбовых отверстий. Перед первым пуском во внутреннюю полость гидромотора через дренажную линию залить очищенное масло. Гидромотор Г15 может быть установлен в горизонтальном, вертикальном или наклонном положениях. При эксплуатации гидромоторов во время пуска и остановки в полостях 1 и 2 должен быть подпор в пределах 0,08—0,15 МПа. Масло из корпуса гидромотора отводится через дренажную линию. Если в корпусе гидромотора давление равно 0,05 МПа, то минимальное давление в сливной линии необходимо увеличить на 0,05 МПа. Для защиты гидромотора Г15 от перегрузок в гидролинию необходимо поставить предохранительный клапан. Во время эксплуатации гидромотор должен быть заполнен маслом выше средней линии. Если гидромотор находится в вертикальном положении, он весь должен быть заполнен маслом. Для этого нужно соответственно подсоединить дренажную линию. Количество масла между мотором и дросселирующими устройствами должно быть наименьшим, поэтому аппаратуру управления необходимо размещать в непосредственной близости от мотора. Принципиальная схема подключения гидромотора Г15 Гидромотор Г15 схема подключения Принципиальная схема подключения гидромотора:1-регулируемый гидронасос, 2-фильтр, 3-регулятор потока, 4-гидромотор, 5-гидрораспределитель, 6-напорный клапан, 7-предохранительный клапан, 8-гидробак Габаритные и присоединительные размеры гидромоторов Г15 гидромотор Г15 размеры Тип гидромотора d d1 (предел откл.  по  h6) d2 d3 d4(предел по  h7) a a1 a2 B b (предел по h9)  L I I1 I2 I3 h Г15-21Р К3/8" 14 7 К1/8" 70 64 39 10 80 5 168 131 20 10 12 16 Г15-22Р К1/2" 18 9 К1/4" 80 72 45 14 92 6 203 158 25 10 16 21 Г15-23Р К3/4" 22 11 К1/4" 100 92 52 18 110 6 244 190 30 14 19 25 Г 1524Р К1" 32 13 К3/8" 120 108 65 19 132 10 308 238 42 16 19 35 Г 1525Р К1 1/4" 42 13 К3/8" 140 138 85 26 162 12 398 310 58 20 27 45 Указание мер безопасности при работе с гидромотором Г15 При работе необходимо соблюдать требования техник» безопасности согласно ГОСТ 12.2.040-79, ГОСТ 12.2.086-83. ЗАПРЕЩАЕТСЯ РАЗБИРАТЬ ГИДРОМОТОР, НАХОДЯЩИЙСЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, ЗАТЯГИВАТЬ ГАЙКИ ТРУБОПРОВОДОВ И ДРУ1ИХ СОЕДИНЕНИИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ. Нормы уровня шума и логарифмической виброскорости не должны превышать данных, указанных в таблице ниже: Шумовые вибрационные характеристики Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц 2 4 8 16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Уровни звуковой мощности в октавных полосах , дБ, не более 79 88 90 88 85 83 80 79 Логарифмические уровни виброскорости , дБ, не более 95 92 88 89 90 91 94 92 92 90 89   Перечень возможных неисправностей гидромотора Г15 и методы их устранения Чтобы устранить внутренние неисправности, гидромотор Г15 следует разобрать в специальном помещении, защищенном от осадков, пыли, влаги и грязи. Непосредственно перед сборкой мотор нужно промыть, а в процессе сборки смазать его маслом. При сборке гидромотора Г15 следить за правильностью установки поршней в роторе и толкателей в барабане. При появлении утечки через уплотнения, уплотнения подлежат обязательной замене. Уплотнения, находившиеся в эксплуатации, после демонтажа узла повторно не применять не зависимо от их износа. В течение гарантийного срока разборка гидромотора не допускается и ремонт производит завод-изготовитель. Рекламации принимаются и ремонт производится только при предъявлении руководства по эксплуатации. Неисправность Вероятная причина Метод устранения Гидромотор Г15 не вращается при подводе масла. Отжим ротора гидромотора Г15 вследствие износа или задиров на распределительных поверхностях. (При износе или задирах опорно распределительных поверхностей увеличивается утечка масла по торцевому распределению). Пришабрить опорную поверхность ротора и притереть по плите опорный диск. Отжим ротора вследствие заедания поршней в роторе. Разобрать гидромотор, промыть детали, собрать гидромотор и заполнить его маслом. Отсутствие давления в гидролинии вследствие засорения  предохранительного клапана или неисправности насоса. Прочистить клапан и обеспечить очистку масла, отремонтировать  или заменить насос. Заедание поршней в роторе вследствие попадания в зазоры механических частиц или смолистых веществ, которые выделяются из минерального масла. При запуске проверить утечку масла из дренажного отверстия, которая не должна превышать значения, указанного в технической характеристике.  Стук или шум при работе. Недостаточное давление в сливной линии гидромотора. Отрегулировать напорный клапан. Если гидролиния замкнута, увеличить давление подпитки. Заедание упорного подшипника, поршней или толкателей. Присоединить дренажную гидролинию таким образом, чтобы мотор был заполнен маслом хотя бы на половину и чтобы смазывался упорный подшипник. Частота вращения гидромотора под нагрузкой падает. Гидромотор Г15 перегружен. Повысить давление до номинального или заменить гидромотором другого типоразмера. Засорение клапана в регуляторе скорости. Промыть клапан, убедиться в том, что он свободно перемещается Вал гидромотора Г15 вращается неравномерно. Наличие воздуха в гидролинии. Выпустить воздух. Наличие большого количества масла между гидромотором и аппаратурой управления. Приблизить аппаратуру управления к гидромотору, сократить до минимума длину гидролинии.

komarma.ru

Аксиально-поршневые насосы гидромоторы - принцип работы, устройство чертежы, описание

В объемных гидроприводах наряду с шестеренными широко используют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни движутся вместе с цилиндрами и одновременно из-за вращения вала кривошипа перемещаются относительно цилиндров. Аксиально-поршневые гидромашины (рис. 1) выполняют по двум основным схемам: с наклонным диском и с наклонным блоком цилиндров.

Устройство аксиально поршневых насосов

Гидромашина с наклонным диском включает в себя блок цилиндров, ось которого совпадает с осью ведущего вала 1, а под углом а к нему расположена ось диска 2, с которым связаны штоки 3 поршней 5. Ниже рассмотрена схема работы гидромашины в режиме насоса. Ведущий вал приводит во вращение блок цилиндров.

Насосы аксиально поршневые регулируемые

При повороте блока вокруг оси насоса на 180° поршень совершает поступательное движение, выталкивая жидкость из цилиндра. При дальнейшем повороте на 180° поршень совершает ход всасывания. Блок цилиндров своей шлифованной торцовой поверхностью плотно прилегает к тщательно обработанной поверхности неподвижного гидрораспределителя 6, в котором сделаны полукольцевые пазы 7. Один из этих пазов соединен через каналы со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным трубопроводом. В блоке цилиндров выполнены отверстия, соединяющие каждый из цилиндров блока с гидрораспределителем. Если в гидромашину через каналы подавать под давлением рабочую жидкость, то, действуя на поршни, она заставляет их совершать возвратно-поступательное движение, а они, в свою очередь, вращают диск и связанный с ним вал.Таким образом работает аксиально-поршневой гидромотор.

Принцип действия аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным блоком цилиндров заключается в следующем. Блок 4 цилиндров с поршнями 5 и шатунами 9 наклонен относительно приводного диска 2 вала 1 на некоторый угол. Блок цилиндров получает вращение от вала через универсальный шарнир 8. При вращении вала поршни 5 и связанные с ними шатуны 9 начинают совершать возвратно-поступательные движения в цилиндрах блока, который вращается вместе с валом. За время одного обо-рота блока каждый поршень производит всасывание и нагнетание рабочей жидкости. Один из пазов 7 в гидрораспределителе 6 соединен со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным. Объемную подачу аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком цилиндров можно регулировать, изменяя угол наклона оси блока относительно оси вала в пределах 25°. При соосном расположении блока цилиндров с ведущим валом поршни не перемещаются и объемная подача насоса равна нулю.

Конструкция нерегулируемого аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным диском показана на рис. 2. В корпусе 4 вместе с валом 1 вращается блок 5 цилиндров. Поршни 11 опираются на наклонный диск 3 и благодаря этому совершают возвратно-поступательное движение. Осевые силы давления передаются непосредственно корпусным деталям — передней крышки 2 через люльку 14 и задней крышке 8 корпуса — через башмаки 13 поршней и гидрораспределитель 7, представляющие собой гидростатические опоры, успешно работающие при высоких давление и скорости скольжения.

В аксиально-поршневом насосе-гидромоторе применена система распределения рабочей жидкости торцового типа, образованная торцом 6 блока цилиндров, на поверхности которого открываются окна 9 цилиндров, и торцом гидрораспределителя 7.

Система распределения выполняет несколько функций. Она является упорным подшипником, воспринимающим сумму осевых сил давления от всех цилиндров; переключателем соединения цилиндров с линиями всасывания и нагнетания рабочей жидкости; вращающимся уплотнением, разобщающим линии всасывания и нагнетания одну от другой и от окружающих полостей. Поверхности образующие систему распределения, должны быть взаимно центрированы, а одна из них (поверхность блока цилиндров) — иметь небольшую свободу самоориентации для образования слоя смазки. Эти функции выполняет подвижное эвольвентное шлицевое соединение 12 между блоком цилиндров и валом. Чтобы предотвратить раскрытие стыка системы распределения под действием момента центробежных сил поршней, предусмотрен центральный прижим блока пружиной 10.

В нерегулируемом аксиально-поршневом насосе-гидромоторе с реверсивным потоком и наклонным блоком цилиндров (рис. 3) ось вращения блока 7 цилиндров наклонена к оси вращения вала 1. В ведущий диск 14 вала заделаны сферические головки 3 шатунов 4, закрепленных также с помощью сферических шарниров 6 в поршнях 13.

При вращении блока цилиндров и вала вокруг своих осей поршни совершают относительно цилиндров возвратно-поступательное движение. Вал и блок вращаются синхронно с помощью шатунов, которые, проходя поочередно через положение максимального отклонения от оси поршня, прилегают к его юбке 5 и давят на нее. Для этого юбки поршней выполнены длинными, а шатуны снабжены корпусными шейками. Блок цилиндров, вращающийся вокруг центрального шипа 8, расположен по отношению к валу под углом 30° и прижат пружиной 12 к распределительному диску (на рисунке не показан), который этим же усилием прижимается к крышке 9.

Рабочая жидкость подводится и отводится через окна 10 и 11 в крышке 9. Поршни, находящиеся в верхней части блока, совершают ход всасывания рабочей жидкости. В то же время нижние поршни вытесняя жидкость из цилиндров, совершают ход нагнетания. Манжетное уплотнение 2 в передней крышке гидромашины препятствует утечке масла из нерабочей полости насоса.

remgidro.ru

Гидростатические трансмиссии спецтехники

Гидростатические трансмиссии, выполненные по закрытой гидросхеме, нашли широкое применение в приводах хода спецтехники. В основном это машины, у которых движение является одной из основных функций, например, фронтальные погрузчики, бульдозеры, экскаваторы-погрузчики, с/х комбайны, лесозаготовительные форвардеры и харвесторы.

В гидросистемах таких машин регулирование потока рабочей жидкости осуществляется в широком диапазоне как насосом, так и гидромотором. Закрытые гидросхемы часто используются для привода рабочих органов вращательного движения: бетоносмесители, буровые установки, лебедки и т.п.

Рассмотрим типовую структурную гидросхему машины и выделим в ней контур гидростатической трансмиссии хода. Существует много исполнений закрытых гидростатических трансмиссий, в которых гидросистема включает насос с переменным рабочим объемом, обычно с наклонной шайбой, и регулируемый гидромотор.

Гидромоторы в основном используются радиально-поршневые или аксиально-поршневые с наклонным блоком цилиндров. В малогабаритной технике часто применяются аксиально-поршневые гидромоторы с наклонной шайбой с постоянным рабочим объемом и героторные гидромашины.

Управление рабочим объемом насоса осуществляется пропорциональной гидравлической или электрогидравлической пилотной системой или прямым сервоуправлением. Для автоматического изменения параметров гидродвигателя в зависимости от действия внешней нагрузки в управлении насосом используются регуляторы.

Например, регулятор мощности в гидростатических трансмиссиях хода позволяет без вмешательства оператора снизить скорость машины при возрастающем сопротивлении движению и даже полностью остановить ее, не позволяя двигателю заглохнуть.

Регулятор давления обеспечивает постоянный крутящий момент рабочего органа при всех режимах работы (например, силу резания вращающейся фрезы, шнека, шарошки буровой установки и т.п.). В любых каскадах управления насосом и гидромотором пилотное давление не превышает 2,0-3,0 МПа (20-30 бар).

Рис. 1. Типовая схема гидростатической трансмиссии спецтехники

На рис. 1 показана распространенная схема гидростатической трансмиссии хода машины. В пилотную гидросистему (систему управления насосом) включен пропорциональный клапан, управляемый педалью хода. Фактически это механически управляемый редукционный клапан.

Он питается от вспомогательного насоса системы восполнения утечек (подпитки). В зависимости от степени нажатия на педаль пропорциональный клапан регулирует величину пилотного потока, поступающего в цилиндр (в реальной конструкции – плунжер) управления наклоном шайбы.

Давление управления преодолевает сопротивление пружины цилиндра и поворачивает шайбу, изменяя величину рабочего объема насоса. Таким образом, оператор изменяет скорость машины. Реверс силового потока в гидросистеме, т.е. изменение направления движения машины осуществляется соленоидом «А».

Соленоид «В» управляет регулятором гидромотора, который устанавливает максимальный или минимальный его рабочий объем. В транспортном режиме движения машины устанавливается минимальный рабочий объем гидромотора, благодаря которому он развивает максимальную частоту вращения вала.

При достижении уровня максимального давления в силовом контуре 28,5 МПа управляющий каскад автоматически уменьшит угол наклона шайбы до 0° и защитит насос и всю гидросистему от перегрузки. Ко многим мобильным машинам с гидростатической трансмиссией предъявляются жесткие требования.

Они должны обладать высокой скоростью (до 40 км/ч) в транспортном режиме и преодолевать большие силы сопротивления при выполнении силовыхтехнологических операций, т.е. развивать максимальную тяговую силу. Примером могут служить колесные фронтальные погрузчики, сельскохозяйственные и лесозаготовительные машины.

В гидростатических трансмиссиях хода таких машин используются регулируемые гидромоторы с наклонным блоком цилиндров. Как правило, это регулирование релейное, т.е. обеспечивает две позиции: максимальный или минимальный рабочий объем гидромотора.

Вместе с тем существуют гидростатические трансмиссии, которые требуют пропорционального управления рабочим объемом гидромотора. При максимальном рабочем объеме крутящий момент генерируется при высоком давлении в гидросистеме.

Рис. 2. Схема действия сил в гидромоторе при максимальном рабочем объеме

На рис. 2 изображена схема действия сил в гидромоторе при максимальном рабочем объеме. Гидравлическая сила Fг раскладывается на осевую Fо и радиальную Fр. Радиальная сила Fр создает крутящий момент.

Поэтому, чем больше угол α (угол наклона блока цилиндров), тем выше сила Fр (крутящий момент). Плечо действия силы Fр, равное расстоянию от оси вращения вала до точки контакта поршня в обойме гидромотора, остается постоянным.

Рис. 3. Схема действия сил в гидромоторе при движении к минимальному рабочему объему

Когда угол наклона блока цилиндров уменьшается (угол α), т.е. рабочий объем гидромотора стремится к своему минимальному значению, сила Fр, а следовательно, крутящий момент на валу гидромотора также уменьшается. Схема действия сил в этом случае показана на рис. 3.

Характер изменения крутящего момента наглядно виден из сравнения векторных диаграмм для каждого угла наклона блока цилиндров гидромотора. Подобное управление рабочим объемом гидромотора широко используется в гидроприводах различных машин и оборудования.

Рис. 4. Схема типового управления гидромотором силовой лебедки

На рис. 4 показана схема типового управления гидромотором силовой лебедки. Здесь каналы А и В являются рабочими портами гидромотора.

В зависимости от направления движения силового потока рабочей жидкости в них обеспечивается прямое или реверсивное вращение. В показанной позиции у гидромотора максимальный рабочий объем. Рабочий объем гидромотора меняется при подачеуправляющего сигнала в его порт Х.

Пилотный поток рабочей жидкости, проходя через золотник управления, воздействует на плунжер перемещения блока цилиндров, который, поворачиваясь с высокой скоростью, быстро изменяет величину рабочего объема гидромотора.

Рис. 5. Характеристика управления гидромотором

На графике на рис. 5 показана характеристика управления гидромотором, она носит линейный характер обратной функции. Часто в сложных машинах для привода рабочих органов используются раздельные гидравлические контуры.

При этом одни из них выполнены по открытой гидравлической схеме, другие требуют использования гидростатических трансмиссий. В качестве примера можно привести полноповоротный одноковшовый экскаватор. В нем вращение поворотной платформы и движение машины обеспечивают гидромоторы с группой клапанов.

Конструктивно клапанная коробка устанавливается непосредственно на гидромоторе. Питание контура гидростатической трансмиссии от гидронасоса, работающего по открытой гидросхеме, осуществляется с помощью гидрораспределителя.

Рис. 6. Схема контура гидростатической трансмиссии, питаемого из открытой гидросистемы

Он обеспечивает подачу силового потока рабочей жидкости в контур гидростатической трансмиссии в прямом или обратном направлении. Схема такого гидравлического контура показана на рис.6.

Здесь изменение рабочего объема гидромотора осуществляется плунжером, управляемым пилотным золотником. На пилотный золотник может действовать как внешний сигнал управления, передаваемый по каналу Х, так и внутренний от избирательного клапана «ИЛИ».

Как только в нагнетательную линию гидроконтура подается силовой поток рабочей жидкости, избирательный клапан «ИЛИ» открывает доступ сигналу управления к торцу пилотного золотника и он, открывая рабочие окна, направляет порцию жидкости в плунжер привода блока цилиндров.

В зависимости от величины давления в нагнетательной линии рабочий объем гидромотора меняется от нормальной позиции в сторону своего уменьшения (высокая скорость/низкий крутящий момент) или увеличения (низкая скорость/высокий крутящий момент). Таким способом осуществляется управление движением.

Если золотник силового гидрораспределителя переместился в противоположную позицию, направление движения силового потока изменится. Избирательный клапан «ИЛИ» займет другую позицию и направит сигнал управления в пилотный золотник из другой линии гидроконтура. Регулирование гидромотора осуществится аналогично.

Помимо управляющих компонентов данный гидроконтур содержит два комбинированных (антикавитационный и антишоковый) клапана, настроенных на пиковое давление 28,0 МПа, и систему вентиляции рабочей жидкости, предназначенную для принудительного ее охлаждения.

cdmteh.ru

Насосы и гидромоторы

3.5. Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы

Аксиально-поршневые гидромашины нашли широкое применение в гидроприводах, что объясняется рядом их преимуществ: меньшие радиальные размеры, масса, габарит и момент инерции вращающихся масс; возможность работы при большом числе оборотов; удобство монтажа и ремонта.

Аксиально-поршневой насос состоит из блока цилиндров 8 (рис.3.8) с поршнями (плунжерами) 4, шатунов 7, упорного диска 5, распределительного устройства 2 и ведущего вала 6.

Рис.3.8. Принципиальные схемы аксиально-поршневых насосов:1 и 3 - окна; 2 - распределительное устройство; 4 - поршни; 5 - упорный диск; 6 - ведущий вал; 7 - шатуны; 8 - блок цилиндрова - с иловым карданом; б - с несиловым карданом; в - с точечным касанием поршней; г - бескарданного типа

Во время работы насоса при вращении вала приходит во вращение и блок цилиндров. При наклонном расположении упорного диска (см. рис.3.8, а, в) или блока цилиндров (см. рис.3.8, б, г) поршни, кроме вращательного, совершают и возвратно-поступательные аксиальные движения (вдоль оси вращения блока цилиндров). Когда поршни выдвигаются из цилиндров, происходит всасывание, а когда вдвигаются - нагнетание. Через окна 1 и 3 в распределительном устройстве 2 цилиндры попеременно соединяются то с всасывающей, то с напорной гидролиниями. Для исключения соединения всасывающей линии с напорной блок цилиндров плотно прижат к распределительному устройству, а между окнами этого устройства есть уплотнительные перемычки, ширина которых b больше диаметра dк отверстия соединительных каналов в блоке цилиндров. Для уменьшения гидравлического удара при переходе цилиндрами уплотнительных перемычек в последних сделаны дроссельные канавки в виде небольших усиков, за счет которых давление жидкости в цилиндрах повышается равномерно.

Рабочими камерами аксиально-поршневых насосов являются цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, а вытеснителями - поршни. По виду передачи движения вытеснителям аксиально-поршневые насосы подразделяются на насосы с наклонным блоком (см. рис.3.8, б, г) и с наклонным диском (см. рис.3.8, а, в). Известные конструкции аксиально-поршневых насосов выполнены по четырем различным принципиальным схемам.

Насосы с силовым карданом (см. рис.3.8, а) приводной вал соединен с наклонным диском силовым карданом, выполненным в виде универсального шарнира с двумя степенями свободы. Поршни соединяются с диском шатунами. При такой схеме крутящий момент от приводящего двигателя передается блоку цилиндров через кардан и наклонный диск. Начальное прижатие блока цилиндров распределительному устройству обеспечивается пружиной, а во время работы насоса давлением жидкости. Передача крутящего момента блоку цилиндров необходима для преодоления сил трения между торцом блока цилиндров и распределительным устройством.

В насосах с двойным несиловым карданом (см. рис.3.8, б) углы между осью промежуточного вала и осями ведущего и ведомого валов принимают одинаковыми и равными 1 = 2 = /2. При такой схеме вращение ведущего и ведомого валов будет практически синхронным, а кардан полностью разгруженным, так как крутящий момент от приводящего двигателя передается блоку цилиндров через диск 5, изготавливаемый заодно с валом 6.

Насосы с точечным касанием поршней наклонного диска (см. рис.3.8, в) имеют наиболее простую конструкцию, поскольку здесь нет шатунов и карданных валов. Однако для того, чтобы машина работала в режиме насоса, необходимо принудительно выдвижение поршней из цилиндров для прижатия их к опорной поверхности наклонного диска (например, пружинами, помещенными в цилиндрах). По такой схеме чаще всего изготовляют гидромоторы типа Г15-2 (рис.3.9). Эти машины выпускаются небольшой мощности, т.к. в местах контакта поршней с диском создается высокое напряжение, которое ограничивает давление жидкости.

Рис.3.9. Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15-2:1 - вал; 2 - манжета; 3 - крышка; 4, 9 - корпус; 5, 16 - подшипник;6 - радиально упорный подшипник; 7 - барабан; 8 - поводок; 10 - ротор; 11 - пружины; 12 - дренажное отверстие; 13 - распределительное устройство; 14 - полукольцевые пазы; 15 - отверстие напорное; 17 - поршни; 18 - шпонка; 19 - толкатель

Аксиально-поршневые машины бескарданного типа (см. рис.3.8, г) блок цилиндров соединяется с ведущим валом через шайбу и шатуны поршней. По сравнению с гидромашинами с карданной связью машины бескарданного типа проще в изготовлении, надежнее в эксплуатации, имеют меньший габарит блока цилиндров. По данной схеме отечественной промышленностью выпускается большинство аксиально-поршневых машин серии 200 и 300 (рис.3.10).

Рис.3.9. Аксиально-поршневой гидромотор типа Г15-2:1 - вал; 2 - манжета; 3 - крышка; 4, 9 - корпус; 5, 16 - подшипник;6 - радиально упорный подшипник; 7 - барабан; 8 - поводок; 10 - ротор; 11 - пружины; 12 - дренажное отверстие; 13 - распределительное устройство; 14 - полукольцевые пазы; 15 - отверстие напорное; 17 - поршни; 18 - шпонка; 19 - толкатель

Структура условного обозначения аксиально-поршневых машин серий 200 и 300 приведена на рис.3.11.

Подача (расход) аксиально-поршневой гидромашины зависит от хода поршня, который определяется углом γ наклона диска или блока цилиндров ( γ < 25 ). Если конструкция гидромашины в процессе ее эксплуатации допускает изменение угла γ, то такие машины регулируемые. При изменении угла наклона шайбы или блока цилиндров с + γ до - γ достигается реверсирование направления потока жидкости или вращения ротора гидромашины.

Рис.3.11. Структура условного обозначения аксиально-поршневых гидромашин серий 200 и 300

Подачу для машин с бесшатунным приводом определяют по формуле:

а для машин с шатунным приводом

где d - диаметр цилиндра; D и D - диаметр окружности, на которой расположены центры окружностей цилиндров или закреплены шатуны на диске; D tg γ и D' sin γ - ход поршня при повороте блока цилиндров на 180 ; z - число поршней (z = 7, 9, 11).

Крутящий момент аксиально-поршневого гидромотора определяют по формуле:

Наверх страницы

gidravl.narod.ru

Как отрегулировать гидромотор в Москве

Гидромоторы бывают регулируемыми и нерегулируемыми. Регулируемые гидромоторы отличаются широким диапазоном рабочего объёма, экономичностью, различными видами регулирования и управления. Данный вид мотора снабжён специальным регулятором. С его помощью изменяется рабочий объём за счёт изменения угла наклона блока цилиндров.

Регулятор состоит из следующих компонентов:

• Ступенчатого поршня, установленного в корпусе;
• Пальца, зафиксированного в поршне с помощью винта;
• Золотника с подпятником и башмаком, рычага;
• Крышки, в которой размещены детали, имеющие различное функциональное назначение.

Способы регулировки

Различают два способа регулирования работы гидромотора с целью повышения эффективности его работы.

Первым способом является регулировка рабочего объёма. Полость цилиндра меньшего диаметра поршня регулятора соединена с каналом высокого давления через обратный клапан. Полость цилиндра большего диаметра поршня — через отверстия в пальце. Распределительный поясок золотника и отверстие в винте соединяется с высоким давлением или с дренажом. Во время работы, при подаче давления, детали, входящие в крышку, меняют соотношение моментов на рычаге и положение золотника относительно пальца. Смещение золотника от нейтрального положения вправо или влево вызывает изменение давления в полости большего диаметра поршня. Таким, образом, гидромотор работает с меньшим рабочим объемом при большей частоте вращения.

Вторым способом является дроссельное регулирование. Оно производится за счёт изменения эффективного сечения потока через гидродроссель. Существует два варианта изменения сечения: изменение сечения через гидродроссель, включенный последовательно гидродвигателю либо параллельно ему. Дроссельная регулировка является намного дешевле регулировки рабочего объёма, но имеют более низкий КПД и более высокие потери энергии. В этой связи её рекомендуется использовать в гидроприводах малой мощности, либо имеющих малое время работы и длительное время простоя.

В целом, регулирование скорости гидромотора позволяет снижать потребляемую мощность гидромотора по сравнению с нерегулируемыми типами гидродвигателей. Поэтому в открытых гидравлических системах сочетания нерегулируемых насосов и гидромоторов почти не применяются.

Компания ООО «Гидротехтрейд» осуществляет ремонт и восстановление эффективности работы гидромоторов с любым способом регулировки. У нас можно получить профессиональную консультацию по более эффективному применению гидромотора любого вида и производителя.

Горячая линия (ремонт, комплектующие): (495) 660-0423

РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ГИДРОНАСОСОВ И ГИДРОМОТОРОВ

www.hydrott.ru

• 
  Культиватор кон 2 8
• 
  Даф хф
• 
  Культиватор кон 2 8
• 
  Даф хф
• 
  Даф хф
• 
  Фрикционная передача это
• 
  Фрикционная передача это
• 
  Фрикционная передача это
• 
  Сообщение про нефть
• 
  Сообщение про нефть
• 
  Сообщение про нефть