Распределение жидкости в аксиально-поршневых гидромашинах

16. Распределение жидкости в аксиально-поршневых гидромашинах

16.1. Виды распределения жидкости

Важнейшим узлом аксиально-поршневых гидромашин является система распределения жидкости. Функции системы распределения разнообразны:

1)  это упорный подшипник;

2)  соединение цилиндров с линиями всасывания и нагнетания;

3)  уплотнение;

4)  герметизация всасывания и нагнетания.

В аксиально-поршневых гидромашинах может быть три типа распределения жидкости:

— цапфенное (подобно распределению жидкости в радиально-поршневых гидромашинах) распределение (рис. 4.12);

— клапанное распределение (рис. 4.13);

— торцевое распределение (рис. 4.1, 4.3, 4.8, 4.11) жидкости.

Рис. 4.12. – Аксиально-поршневой гидромотор с цапфенным распределением жидкости.

В аксиально-поршневых гидромашинах с цапфенным распределением (рис. 4.12) жидкость подводится из гидролинии к отверстиям 1, выполненным в неподвижной втулке 2. Эти отверстия сообщаются с рабочей камерой 3 под поршнем 4 в блоке цилиндров.

При вращении приводного вала 1 (рис. 4.13) вращается наклонный диск 2 связанный с ним шпонкой 3, плунжеры 5 при этом совершают возвратно-поступательное движение. Движение плунжеров влево происходит под действием давления жидкости, нагнетаемой пластинчатым насосом подпитки 4 по каналам 8 через всасывающие клапаны 7 в рабочие полости цилиндров 6. Движение плунжеров вправо под действием наклонной шайбы вытесняет рабочую жидкость через клапаны 9 в камеру 10 и далее в гидросистему.

Рис. 4.13. – Аксиально-поршневой насос с клапанным распределением жидкости.

Эти типы распределения жидкости применяются довольно редко, наиболее часто используется распределение жидкости с помощью торцевого распределителя. Т.к. цилиндровый блок этих насосов вращается (цилиндры перемещаются относительно корпуса), упрощается распределение жидкости, которое обычно выполняется через серпообразные окна a и b в распределительном золотнике 1 (рис. 4.14) и каналы (отверстия) 2 в донышках цилиндров блока. При работе цилиндры попеременно соединяются с окнами a или b золотника и через них – с магистралями всасывания и нагнетания.

Поверхности торцов распределителя выполняются плоскими (рис. 4.11) или сферическими (рис. 4.3). Преимуществом последнего типа является то, что он допускает наличие некоторой несоосности осей скользящих поверхностей, чего не допускает плоский распределитель. Однако при сферическом распределителе необходима индивидуальная подгонка поверхностей скольжения.

Распределительный золотник большинства насосов закреплен неподвижно в корпусе насоса, а распределительный торец блока цилиндров при работе насоса непрерывно вращается. За первую половину оборота блока относительно оси симметрии распределителя каждый цилиндр попеременно будет соединен с всасывающим окном, а за вторую половину оборота – с нагнетательным окном.

16.2. Выбор перекрытий торцевого распределителя

Рис. 4.14. – Схема торцевого распределительного диска

В нейтральных (мертвых) положениях цилиндров (в верхнем и нижнем) отверстия 2 в донышках цилиндров перекрываются нижней и верхней разделительными перемычками (рис. 4.14), расположенными между распределительными окнами a и b; ширина  перемычек несколько превышает размер отверстий 2 (). При этом нагнетательные окна герметично отделяются от всасывающих и каждый из цилиндров соединяется только с одним из них.

Практически ширина разделительной перемычки  выбирается равной . В насосах одностороннего вращения это превышение выполняется лишь с одной стороны в направлении движения.

Для плоского распределительного золотника (рис. 4.14) это условие обеспечивается выбором значений углов  и  поворота блока из нейтрального положения до соединения цилиндра с одним из окон а или b. Обычно эти углы равны между собой. В общем случае распределители насосов имеют небольшое положительное перекрытие, равное , и распределители гидромоторов .

На практике верхнюю и нижнюю перевальные перемычки  между окнами а и b распределительного золотника обычно выполняют одинаковыми и располагают симметрично относительно нейтральной (вертикальной) оси.

Угол упреждения – это угол, на величину которого следует повернуть цилиндровый блок, чтобы цилиндр после отсечки окна золотника пришел в нейтральное положение.