Аксиально-поршневая гидромашина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистическик

Реслублик ()804858

Ф

Ф. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.12.77 (21) 2562722/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) M Кл з

F04В 1/20

Государственный комитет по делам изооретений и открытий

Опубликовано 15:02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.81 (53) УДК 621.651 (088.8) Б. Н. Бирюков, 1О. С. Алексеев, О. А. Янковский и Л. Ф. Ковязин 14 ъ тг г1й) =

Уральский ордена Трудового Красного Знамени(политехническйй."1 институт им. С. М. Кирова и Свердловский зйвпц,::0, «Пневмостроймашина» (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) АКСИАЛ ЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к гидромашинам аксиально-поршневого типа с наклонными шайбами и вращающимся блоком цилиндров.

Известна аксиально-поршневая гидромашина с вращающимся блоком цилиндров и двухрядным концентричным расположением поршней, взаимодействующих с наклонными дисками. В этой гидромашине плунжеры выполнены с таким диаметром и так расположены, что сумма моментов, оказываемая одновременно осевыми силами одного ряда, всегда равна сумме моментов, оказываемых осевыми силами другого ряда (1) .

Однако в известной гидравлической машине не предполагается динамическое уравновешивание момента центробежных сил поршневых групп и рабочих объемов жидкости. Этот момент возникает вследствие различного осевого положения поршней относительно блока. Указанный недостаток ограничивает скорость вращения блока, т.е. ограничивает энергоемкость машины, а также снижает долговечность блока цилиндров.

Цель изобретения — увеличение энергоемкости машины и динамическое уравновешивание моментов центробежных сил, действую щих н а блок.

Эта цель достигается тем, что наружный ряд имеет большее количество цилиндров, чем внутренний, а параметры внутреннего и наружного рядов находятся в следующей зависимости где гп1 — суммарная масса поршневой группы и половины рабочего объема внутреннего ряда;

mm — суммарная масса поршневой группы и половины рабочего объема наружного ряда, 4 — угол наклона внутреннего ряда; а1.к — угол наклона наружного ряда;

dt и d? — диаметры расположения центров наружного и внутреннего рядов соответственно.

При таком выполнении гидромашины внутренний ряд цилиндров выполнен с таким диаметром и расположением центров

804858

3 цилиндров и рабочим объемом и снабжен поршневой группой такой массы, что сумма центробежных сил Р1 в зоне первой половины нагнетания и второй половины всасывания внутреннего ряда, всегда равна сумме центробежных сил Рг в зоне второй половины всасывания и первой половины нагнетания наружного ряда, а сумма центрооежных сил Р в зоне второй половины нагнетания и первой половины всасывания внутреннего ряда всегда равна сумме центробежных сил Р в зоне второй половины нагнетания и первой половины всасывания наI I ружного ряда. Равенства Рь = Рд и Рь = Р приводят к полному динамическому уравновешиванию центробежных сил только при равенстве плеч па р сил Р1, Р1 и Ръ,Р2.

Плечи этих сил определяются ходом поршней внутреннего и наружного ряда и зависят от углов наклона дисков. Углы наклона дисков выполняются такими, что тангенсы их обратно пропорциональны диаметрам расположения центров цилиндров. В этом 2о случае как ход поршней, так иплечи центробежных пар сил всегда равны. Равенством сил и плеч пар сил достигается полное динамическое уравновешив ание центробежных сил поршневых групп и половины рабочего

25 объема жидкости, которая находится в любой момент в блоке цилиндров.

На фиг. 1 изображена аксиально-поршневая гидромашина, разрез; на фиг. 2 — схема расположения центров цилиндров в блоке; на фиг. 3 — распределитель с выделением зон нагнетания и всасывания.

Аксиально-поршневая гидромашина содержит корпус 1, в котором на валу 2 установлен вращающийся блок цилиндров 3 имеющий продольные отверстия 4, выполненные в виде внутреннего и наружного ряда концентрично расположенных поршней

5 и 6, взаимодействующих через башмаки 7 и 8 с наклонными дисками 9 и 10. В торцовом распределителе ll имеются два окна всасывания 12 и нагнетания 13 внутреннего ряда поршней и два окна всасывания

14 и нагнетания 15 наружного ряда.

Гидромашина работает следующим образом.

При вращении приводного вала 2 блок цилиндров 3 приходит в движение, порш- 4s

4 ни 5 и 6 через башмаки 7 и 8, взаимодействуя с наклонными дисками 9 и 10, совершают возвратно-поступательные движения, совершая в своих цилиндрах рабочие циклы всасывания и нагнетания. Поскольку суммарная масса поршневых групп и половины рабочего объема жидкости внутреннего и наружного ряда цилиндров, а также тангенсы углов наклона дисков внутреннего и наружного ряда обратно пропорциональны диаметрам расположения центров цилиндров, то разворачивающие моменты центробежных сил уравновешивают друг друга, т.е. достигается полная динамическая уравновешенность от действия центробежных сил.

Достигаемый эффект улучшает скоростные характеристики гидромашины, позволяет повысить энергоемкость за счет увеличения скорости вращения ротора.

Формула изобретения

Аксиально-поршневая гидромашина с вращающимся блоком цилиндров и двухрядным концентричным расположением поршней, взаимодействующих с наклонными дисками, отличающаяся тем, что, с целью увеличения энергоемкости машины и динамического уравновешивания моментов центробежных сил, действующих на блок, наружный ряд имеет большее количество цилиндров, чем внутренний, а параметры внутреннего и наружного рядов находятся в следующей зависимости М» „с1г

1тд, ф где tn — суммарная масса поршневой группы и половины рабочего объема внутреннего ряда;

1пд-суммарная масса поршневой группы и половины рабочего объема наружного ряда;

- угол наклона внутреннего ряда;

< -угол наклона наружного ряда;

d. и с(д -диаметры расположения центров наружного и внутреннего рядов соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2520632, кл. 91 — 505, 1951, 804858

А-Я

Составитель Е. Перфильева

Редактор К. Волощук Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 10623/49 Тираж 723 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4