Аксиально-поршневые машины с наклонным блоком
Приводной механизм с наклонным блоком представляет из себя объемную гидромашину, вытесняющие поршни которой расположены наклонно относительно оси приводного вала.
1 — Приводной вал
2 — Конусный поршень
3 — Наклонный блок (ротор)
4 — Распределительный диск (для а = const)
5 — Серповидные пазы
6 — Распределительный диск (для а = var)
7 — Нулевое положение
h — ход поршня
А — площадь поршня
Dт — диаметр размещения головок поршней а — угол наклона (например, 25°)
Vg — геометрический рабочий объем (см3)
ри вращении приводного вала ротор приводится во вращение шарнирно расположенными поршнями. Поршни перемещаются в роторе на величину хода, которая определяется углом наклона блока. Рабочая жидкость всасывается поршнями из всасывающей линии (вход) и подается под давлением в напорную линию (выход).
При вращении приводного вала ротор приводится во вращение шарнирно расположенными поршнями. Поршни перемещаются в роторе на величину хода, которая определяется углом наклона блока. Рабочая жидкость всасывается поршнями из всасывающей линии (вход) и подается под давлением в напорную линию (выход).
Функция гидромотора
В отличие от функции насоса в данном случае к входу подводится рабочая жидкость под давлением. В результате часть поршней выдвигается из ротора и через шарнир воздействует на фланец приводного вала, создавая крутящий момент, а другая часть принудительно вдвигается в ротор, вытесняя рабочую жидкость в сливную линию.
Угол наклона
Угол наклона нерегулируемой машины является постоянным (определяется корпусом). В регулируемых машинах этот угол может бесступенчато регулироваться в определенных пределах. Изменение угла наклона приводит к изменению хода поршней и, следовательно, — к изменению рабочего объема гидромашины.
Регулируемые или нерегулируемые аксиально-поршневые машины с наклонным блоком могут работать как в качестве насоса, так и в качестве гидромотора. При применении в качестве насоса объемная подача пропорциональна частоте вращения и углу наклона. Если гидромашина применяется в качестве гидромотора, частота вращения пропорциональна расходу подводимого потока рабочей жидкости.
1 — Приводной вал 8 — Верхняя мертвая точка
2- Поршни 9 — Нижняя мертвая точка 3 — Поверхность порш 10- Серповидный паз напорней ной линии
4- Ротор (при данном направлении
5- Ход нагнетания вращения)
6- Ход всасывания 11- Серповидный паз всасыва-
7- Распределитель- ющей линии ный диск
1 — Приводной вал 8 — Верхняя мертвая точка
2- Поршни 9 — Нижняя мертвая точка 3 — Поверхность порш 10- Серповидный паз напорней ной линии
4- Ротор (при данном направлении
5- Ход нагнетания вращения)
6- Ход всасывания 11- Серповидный паз всасыва-
7- Распределитель- ющей линии ный диск
Крутящий момент, потребляемый насосом или создаваемый гидромотором, увеличивается пропорционально перепаду давлений между линиями высокого и низкого давления. При эксплуатации в режиме насоса механическая энергия преобразуется в гидростатическую; при эксплуатации в режиме гидромотора — наоборот. Регулируемые машины могут изменять свой рабочий объем за счет изменения угла наклона, т.е. объемная подача насоса или расход гидромотора могут изменяться.
При вращении приводного вала ротор также приводится во вращение через семь шарнирно установленных на приводном фланце поршней. При этом ротор прижимается к сферической поверхности распределительного диска, на которой предусмотрены два серповидных паза. Во время вращения каждый из семи поршней перемещается в отверстиях ротора и осуществляет заданный углом наклона ход. При повороте ротора от нижней до верхней мертвой точки через серповидный паз, соединенный со всасывающей линией, засасывается количество рабочей жидкости, пропорциональное площади поршня и величине его хода. При дальнейшем повороте от верхней до нижней мертвой точки рабочая жидкость вытесняется в напорную линию через второй серповидный паз, соединенный с напорной линией. Поршни, нагруженные гидравлическим давлением, опираются при этом на приводной вал.
Функция гидромотора обратна функции насоса. В данном случае рабочая жидкость через серповидный паз распределительного диска подводится в поршневые камеры. Три или четыре поршня находятся в зоне серповидного паза напорной линии, а оставшиеся поршни — в зоне паза сливной линии. При этом поршни, соединенные с напорной линией, развивают усилия, которые, воздействуя на приводной вал, создают крутящий момент.
Регулирование (для регулируемых машин)
Изменение угла наклона блока может осуществляться, например, механически с помощью винтовой передачи или гидравлически с помощью установочных поршней.
При увеличении угла наклона от нулевой (начальной) позиции увеличивается рабочий объем и крутящий момент, при уменьшении угла значения соответственно уменьшаются.
Если угол наклона отсутствует, рабочий объем равен нулю. Обычно применяются механические или гидравлические управляющие механизмы, которые в свою очередь приводятся в действие механическим, электрическим или гидравлическим способом. Известные примеры: регулирование с помощью маховичка, электрическое пропорциональное управление, регулирование давления или мощности.