RU201028U1 - Axial piston hydraulic machine - Google Patents
Axial piston hydraulic machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU201028U1 RU201028U1 RU2020126904U RU2020126904U RU201028U1 RU 201028 U1 RU201028 U1 RU 201028U1 RU 2020126904 U RU2020126904 U RU 2020126904U RU 2020126904 U RU2020126904 U RU 2020126904U RU 201028 U1 RU201028 U1 RU 201028U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- block
- pistons
- cylinders
- connecting rods
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
- F04B1/24—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons inclined to the main shaft axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к роторным гидромашинам объемного действия, предназначенным для использования в гидроприводах машин. Аксиально-поршневая гидромашина содержит блок цилиндров, выполненных по окружности диаметром Dц, ось блока наклонена к оси приводного вала под углом, в ведущий диск приводного вала заделаны в сферические шарниры головки шатунов, которые другими концами заделаны в сферические шарниры поршней. Вращение блоку задается шатунами, прилегающими к юбкам поршней и давящими на них конусными шейками. При вращении блока жидкость через каналы в его торцевой части поступает в распределительный диск. При увеличенном на 10% диаметре блока в его межцилиндровых зонах, выполнены соосно оси блока дополнительные цилиндры меньшего диаметра с дополнительными поршнями, при этом в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки дополнительных шатунов, а большие их головки с другой стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске, выполненные в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска, а в распределительном диске прорезаны дополнительные серповидные окна для подвода и отвода жидкости. Дополнительные поршни изготовлены с короткими юбками так, что их дополнительные шатуны не прилегают к юбкам изнутри и не давят на них для передачи вращения блоку цилиндров, а шатуны основных поршней выполнены утолщенными для передачи через удлиненные юбки повышенного крутящего момента из-за увеличившегося рабочего объема. Благодаря дополнительным поршням второй качающий узел увеличивает рабочий объем гидромашины на 33%. Технический результат: увеличение рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины. 5 ил.The utility model relates to rotary displacement hydraulic machines intended for use in hydraulic drives of machines. The axial piston hydraulic machine contains a block of cylinders made in a circle with a diameter Dc, the axis of the block is inclined to the axis of the drive shaft at an angle, into the drive shaft drive disk are embedded in the spherical joints of the connecting rod heads, which are embedded in the spherical joints of the pistons with the other ends. Rotation of the block is set by connecting rods adjoining the piston skirts and pressing the tapered journals against them. When the block rotates, the liquid flows through the channels in its end part into the distribution disc. With the block diameter increased by 10% in its inter-cylinder zones, additional cylinders of a smaller diameter with additional pistons are made coaxially with the block axis, while small heads of additional connecting rods are fixed in the spherical hinges of additional pistons, and their large heads on the other hand are embedded in additional spherical hinges in driving disc, made in places between the spherical hinges of the main connecting rods and the edge of the driving disc, and additional crescent-shaped windows are cut in the distribution disc for supplying and removing fluid. The auxiliary pistons are made with short skirts so that their auxiliary connecting rods do not adhere to the skirts from the inside and do not press on them to transmit rotation to the cylinder block, and the connecting rods of the main pistons are thickened to transmit increased torque through the elongated skirts due to the increased displacement. Thanks to additional pistons, the second pumping unit increases the working volume of the hydraulic machine by 33%. EFFECT: increased working volume of the axial piston hydraulic machine. 5 ill.
Description
Полезная модель относится к роторным гидромашинам объемного действия, предназначенным для использования в гидроприводах машин и оборудования. The utility model relates to rotary displacement hydraulic machines intended for use in hydraulic drives of machines and equipment.
Известен аксиально-поршневой насос с наклонным диском [Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М: Машиностроение, 1982. – 423 с, С. 319–320, рис. 3.31], содержащий блок цилиндров, соединенный с валом шлицами с одной стороны, плунжеры, размещенные в цилиндрах блока, опирающиеся на наклонный диск через гидростатические опоры со сферическими шарнирами и распределительный диск с серповидными окнами и перемычками между ними, плотно прилегающий к блоку цилиндров с другой его стороны.Known axial piston pump with a swash plate [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for engineering universities / TM. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov et al. - M: Mechanical Engineering, 1982. - 423 p, pp. 319–320, fig. 3.31], containing a block of cylinders connected to the shaft by splines on one side, plungers located in the cylinders of the block, resting on the swash plate through hydrostatic bearings with spherical hinges and a distributor disc with crescent-shaped windows and bridges between them, tightly adjacent to the cylinder block on the other his side.
Общими признаками известного аналога с заявляемой полезной моделью являются блок цилиндров, вал, плунжеры, размещенные в цилиндрах блока, сферические шарниры и распределительный диск с серповидными окнами и перемычками между ними, плотно прилегающий к торцу блока цилиндров. The common features of the known analogue with the claimed utility model are a cylinder block, a shaft, plungers located in the cylinders of the block, spherical hinges and a distribution disc with crescent-shaped windows and bridges between them, tightly adjacent to the end of the cylinder block.
Недостатками рассмотренного аксиально-поршневого насоса с наклонным диском являются:The disadvantages of the considered swash plate axial piston pump are:
во-первых то, что из-за увеличения контактных нагрузок между башмаками и наклонным диском угол его наклона относительно оси блока как правило не превышает 15 – 18°, поэтому рабочий объем у рассмотренного насоса (и подобных ему гидромашин) значительно меньше, чем у гидромашин с наклонным блоком, в которых угол наклона оси блока относительно оси приводного вала может достигать значения 25 – 30° и даже более (до 40°) [Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М: Машиностроение, 1982. – 423 с, стр. 323];firstly, due to the increase in contact loads between the shoes and the swash plate, the angle of its inclination relative to the block axis, as a rule, does not exceed 15 - 18 °, therefore, the working volume of the considered pump (and similar hydraulic machines) is much less than that of hydraulic machines with an inclined block, in which the angle of inclination of the axis of the block relative to the axis of the drive shaft can reach values of 25 - 30 ° and even more (up to 40 °) [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for mechanical engineering universities / T.М. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov and others - M: Mechanical Engineering, 1982. - 423 p, p. 323];
во-вторых недостатком является то, что в блоке цилиндров выполнен по окружности только один ряд цилиндров, совместно с плунжерами, размещенными в них и распределительным диском, образующими в совокупности один качающий узел; в блоке цилиндров отсутствуют меньшие по диаметрам цилиндрические полости в межцилиндровых зонах и поршни в них, которые могли бы образовать второй качающий узел, что могло бы позволить существенно увеличить рабочий объем насоса, его подачу и мощность при почти неизменных габаритах блока цилиндров и насоса в целом.secondly, the disadvantage is that in the cylinder block only one row of cylinders is made around the circumference, together with the plungers placed in them and the distribution disk, which together form one pumping unit; the cylinder block has no smaller cylindrical cavities in the inter-cylinder zones and pistons in them, which could form a second pumping unit, which could significantly increase the working volume of the pump, its supply and power with almost unchanged dimensions of the cylinder block and the pump as a whole.
Известна также аксиально-поршневая гидромашина (RU № 190213, МПК F04B 1/20, опубликовано 24.06.2019), содержащая наклонную шайбу, блок цилиндров, соединенный с приводным валом шлицами, поршни, размещенные в цилиндрах блока, опирающиеся на наклонную шайбу башмаками, завальцованными на сферических головках поршней, и распределительный диск с основными серповидными окнами и перемычками между ними, прилегающий к торцу блока цилиндров с другой его стороны; в блоке цилиндров в межцилиндровых зонах выполнены соосно оси блока дополнительные цилиндры меньшего диаметра, в них размещены дополнительные поршни, опирающиеся на наклонную шайбу своими башмаками, в распределительном диске прорезаны дополнительные серповидные окна с перемычками между ними, сообщенные прорезями с основными серповидными окнами.Also known is an axial piston hydraulic machine (RU No. 190213, IPC F04B 1/20, published on June 24, 2019), containing a swash plate, a cylinder block connected to the drive shaft by splines, pistons located in the cylinders of the block, resting on the swash plate with shoes rolled on the spherical piston heads, and a distribution disk with main crescent-shaped windows and bridges between them, adjacent to the end of the cylinder block on the other side; in the cylinder block in the inter-cylinder zones, additional cylinders of a smaller diameter are made coaxially to the axis of the block, additional pistons are placed in them, resting on the swash plate with their shoes, additional crescent-shaped windows with bridges between them are cut in the distribution disk, connected by slots with the main sickle-shaped windows.
Общими признаками второго аналога с заявляемой полезной моделью являются вал, блок цилиндров, поршни, размещенные в цилиндрах блока, дополнительные поршни меньшего диаметра, размещенные в своих цилиндрах, выполненных соосно оси блока в межцилиндровых зонах основных цилиндров и распределительный диск, прилегающий к торцу блока цилиндров, с основными серповидными окнами и перемычками между ними и дополнительными серповидными окнами с перемычками между ними, сообщенные прорезями с основными серповидными окнами. The common features of the second analogue with the claimed utility model are a shaft, a cylinder block, pistons located in the cylinders of the block, additional pistons of a smaller diameter located in their cylinders, made coaxially with the block axis in the inter-cylinder zones of the main cylinders and a distribution disc adjacent to the end of the cylinder block, with main crescent windows and lintels between them and additional sickle-shaped windows with lintels between them, connected by slots with the main crescent windows.
Недостаток второго рассмотренного аналога состоит в том, что у данной аксиально-поршневой гидромашины с наклонной шайбой из-за высоких контактных нагрузок между башмаками и наклонной шайбой угол ее наклона относительно оси блока как правило не превышает 15 – 18° [Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М: Машиностроение, 1982. – 423 с, стр. 323], поэтому рабочий объем у данной аксиально-поршневой гидромашины с наклонной шайбой (как и у всех других гидромашин такого типа) существенно меньше, чем у гидромашин с наклонным блоком, в которых угол наклона оси блока относительно оси приводного вала может достигать значения 25 – 30° и более. The disadvantage of the second considered analogue is that this axial piston hydraulic machine with a swash plate, due to high contact loads between the shoes and the swash plate, the angle of its inclination relative to the axis of the block, as a rule, does not exceed 15 - 18 ° [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for engineering universities / T.M. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov et al. - M: Mashinostroenie, 1982. - 423 s, p. 323], therefore the working volume of this axial piston hydraulic machine with a swash plate (like all other hydraulic machines of this type) is significantly less than that of hydraulic machines with an inclined block, in which the angle of inclination of the block axis relative to the axis of the drive shaft can reach values of 25 - 30 ° and more.
В качестве прототипа принята аксиально-поршневая гидромашина с наклонным блоком [Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М: Машиностроение, 1982, рис. 3.290-а, стр. 316 – 325] содержащая блок цилиндров, выполненных по одной окружности диаметром Dц, ось которого наклонена к оси вращения приводного вала, в ведущий диск приводного вала заделаны в сферические шарниры головки шатунов, которые своими противоположными концами заделаны в сферические шарниры поршней. Вращение блока цилиндров осуществляется шатунами, которые прилегают к юбкам поршней изнутри и давят на них своими конусными шейками. [Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М: Машиностроение, 1982, рис. 3.32, стр. 321]. Рабочий объем гидромашины определяется по формуле, м3:As a prototype adopted an axial piston hydraulic machine with an inclined block [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for mechanical engineering universities / TM. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov and others - M: Mechanical Engineering, 1982, fig. 3.290-a, pp. 316 - 325] containing a block of cylinders made along one circle with a diameter D c , the axis of which is inclined to the axis of rotation of the drive shaft, into the drive shaft drive disk are embedded in the spherical hinges of the connecting rod heads, which are embedded in the spherical piston hinges. Rotation of the cylinder block is carried out by connecting rods, which adjoin the piston skirts from the inside and press on them with their tapered necks. [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for mechanical engineering universities / TM. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov and others - M: Mechanical Engineering, 1982, fig. 3.32, p. 321]. The working volume of the hydraulic machine is determined by the formula, m 3 :
V0 = SDц tg β·z, (1)V 0 = SD q tan β z, (1)
где S – площадь поршня, м2, Dц – диаметр по осям цилиндров блока, м, β – уголwhere S is the area of the piston, m 2 , D c is the diameter along the axes of the cylinders of the block, m, β is the angle
наклона оси блока к оси приводного вала, z – число цилиндров в блоке (или количество поршней, которое обычно равно 7 или 9), а произведение Dц tg β равно полному ходу поршня. tilt of the block axis to the axis of the drive shaft, z is the number of cylinders in the block (or the number of pistons, which is usually 7 or 9), and the product D q tan β is equal to the full stroke of the piston.
При вращении блока вокруг своей оси и вращении приводного вала вместе со свои ведущим диском, поршни в цилиндрах совершают возвратно-поступательное движение, то всасывая, то вытесняя рабочую жидкость через каналы в противоположной торцевой части блока, которая имеет сферическую поверхность, прилегающую к сферической поверхности неподвижного распределительного диска, в центральное отверстие которого вставлен противоположный конец оси блока цилиндров. Распределительный диск имеет серповидные окна и перемычки между ними, отделяющие полость всасывания от напорной полости. При повороте блока на 360° каждый поршень сначала всасывает рабочую жидкость через серповидное окно (при повороте на 180°), связанное со всасывающим окном в распределительном диске, а затем, пройдя через соответствующую перемычку, через другое серповидное окно, связанное с нагнетательным окном в распределительном диске, вытесняет через него рабочую жидкость в гидросистему (при повороте на другие 180°).When the block rotates around its axis and the drive shaft rotates together with its drive disc, the pistons in the cylinders make a reciprocating motion, then sucking in, then displacing the working fluid through the channels in the opposite end part of the block, which has a spherical surface adjacent to the spherical surface of the stationary a distribution disc, into the central hole of which the opposite end of the cylinder block axis is inserted. The distribution disk has crescent-shaped windows and bridges between them, separating the suction cavity from the pressure cavity. When the unit is rotated by 360 °, each piston first sucks in the working fluid through a crescent-shaped window (when rotating by 180 °) connected to the suction window in the distributor disk, and then, passing through the corresponding jumper, through another sickle-shaped window connected to the discharge window in the distributor disk, displaces the working fluid through it into the hydraulic system (when turning another 180 °).
Общими признаками прототипа с заявляемой полезной моделью являются шатуны, имеющие конусные шейки, блок цилиндров, ось блока, приводной вал с ведущим диском, ось которого наклонена к оси блока на угол β , сферическая головка оси блока, заделанная в сферический шарнир в центре ведущего диска, сферические головки шатунов, заделанные в сферические шарниры ведущего диска, противоположными концами, закрепленные в сферических шарнирах поршней с удлиненными юбками, размещенных в цилиндрах блока, торцевая часть блока, имеющая сферическую поверхность и прилегающая к сферической поверхности распределительного диска с серповидными окнами и перемычками между ними, в центральное отверстие которого вставлен противоположный конец оси блока, в торцевой части блока, выполнены каналы, соединяющие цилиндры блока с серповидными окнами.The common features of the prototype with the claimed utility model are connecting rods having tapered necks, a cylinder block, a block axis, a drive shaft with a drive disk, the axis of which is inclined to the block axis at an angle β, a spherical head of the block axis embedded in a spherical hinge in the center of the drive disk, spherical connecting rod heads embedded in spherical hinges of the driving disc, opposite ends, fixed in spherical hinges of pistons with elongated skirts placed in the cylinders of the block, the end part of the block having a spherical surface and adjacent to the spherical surface of the distributor disc with sickle-shaped windows and bridges between them, in the central hole of which the opposite end of the block axis is inserted, in the end part of the block, channels are made connecting the cylinders of the block with the sickle-shaped windows.
Недостатком прототипа является то, что в блоке цилиндров выполнен по окружности только один ряд цилиндров по диаметру Dц, совместно с поршнями, размещенными в них и распределительным диском, образующими вместе один качающий узел и не используются межцилиндровые зоны, где могли бы быть выполнены дополнительные цилиндры с поршнями меньшего диаметра, которые могли бы образовать второй качающий узел и существенно увеличить рабочий объем гидромашины.The disadvantage of the prototype is that in the cylinder block only one row of cylinders is made around the circumference of the diameter D q , together with the pistons placed in them and the distribution disc, forming together one pumping unit and the inter-cylinder zones are not used where additional cylinders could be made with pistons of smaller diameter, which could form a second pumping unit and significantly increase the working volume of the hydraulic machine.
Заявляемая полезная модель направлена на значительное увеличение рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины. The claimed utility model is aimed at a significant increase in the working volume of an axial piston hydraulic machine.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в увеличении рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины. The technical result of the claimed utility model is to increase the working volume of the axial piston hydraulic machine.
Указанный технический результат достигается тем, что аксиально-поршневая гидромашина содержит блок цилиндров, выполненных по одной окружности диаметром Dц, ось которого наклонена к оси приводного вала под углом β (например 30°), в ведущий диск приводного вала заделаны в сферические шарниры головки шатунов, которые своими противоположными концами заделаны в сферические шарниры поршней. Вращение блоку цилиндров задается шатунами, которые прилегают к юбкам поршней изнутри и давят на них своими конусными шейками. При вращении блока поршни совершают в цилиндрах возвратно-поступательное движение, то всасывая, то вытесняя рабочую жидкость через каналы в торцевой части блока, которая имеет сферическую поверхность, прилегающую к сферической поверхности распределительного диска, в центральное отверстие которого вставлен противоположный конец оси блока цилиндров, а сам распределительный диск имеет серповидные окна и перемычки между ними, отделяющие полость всасывания от напорной полости. При повороте блока на 360° каждый поршень сначала всасывает рабочую жидкость через серповидное окно при повороте на 180°, связанное со всасывающим окном в распределительном диске, а затем, пройдя через перемычку между серповидными окнами, через другое серповидное окно, связанное с нагнетательным окном в распределительном диске, вытесняет через него рабочую жидкость в гидросистему при повороте на другие 180°.The specified technical result is achieved in that the axial piston hydraulic machine contains a cylinder block made along one circle with a diameter D c , the axis of which is inclined to the axis of the drive shaft at an angle β (for example, 30 °), into the drive shaft drive disk embedded in the spherical joints of the connecting rod heads , which with their opposite ends are embedded in the spherical joints of the pistons. The rotation of the cylinder block is set by connecting rods, which adhere to the piston skirts from the inside and press on them with their tapered necks. When the block rotates, the pistons make a reciprocating motion in the cylinders, then sucking in, then displacing the working fluid through the channels in the end part of the block, which has a spherical surface adjacent to the spherical surface of the distributor disc, into the central hole of which the opposite end of the axis of the cylinder block is inserted, and the distribution disk itself has crescent-shaped windows and bridges between them, separating the suction cavity from the pressure cavity. When the unit is rotated by 360 °, each piston first sucks in the working fluid through the crescent-shaped window when turning 180 °, connected to the suction port in the distribution disc, and then, passing through the bridge between the sickle-shaped windows, through another sickle-shaped window connected to the discharge port in the distribution disk, displaces the working fluid through it into the hydraulic system when turning another 180 °.
При увеличенном в заявляемой полезной модели на 10% диаметре блока в его межцилиндровых зонах основных цилиндров, расположенных по диаметру Dц выполнены соосно оси блока дополнительные цилиндры меньшего диаметра, где размещены дополнительные поршни на половину меньшего диаметра основных поршней, при этом в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки дополнительных шатунов, а большие их головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске, выполненные в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска, а в распределительном диске прорезаны дополнительные серповидные окна с перемычками между ними, при этом серповидные окна распределительного диска сообщены прорезями с дополнительными серповидными окнами и отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. При вращении блока дополнительные поршни также совершают в своих дополнительных цилиндрах возвратно-поступательное движение, то всасывая, то вытесняя рабочую жидкость через свои каналы в торцевой части блока и дополнительные серповидные окна так же как и основные поршни: при повороте блока на 180° каждый дополнительный поршень всасывает рабочую жидкость через дополнительное серповидное окно, связанное со всасывающим окном в распределительном диске, а затем после прохождения перемычки, через другое серповидное окно, связанное с нагнетательным окном в распределительном диске, вытесняет через него рабочую жидкость в гидросистему при повороте на другие 180°. При этом дополнительные поршни изготовлены с короткими юбками так, что их дополнительные шатуны не прилегают к юбкам изнутри и не давят на них для передачи вращения блоку цилиндров, а шатуны основных поршней выполнены утолщенными для передачи через удлиненные юбки повышенного крутящего момента, увеличившегося рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины.With the block diameter increased by 10% in the claimed utility model in its inter-cylinder zones of the main cylinders located along the diameter D q , additional cylinders of a smaller diameter are made coaxially with the block axis, where additional pistons are located half the smaller diameter of the main pistons, while additional pistons are located in the spherical hinges small heads of additional connecting rods are fixed, and their large heads on the opposite side are embedded in additional spherical hinges in the drive disc, made in places between the spherical hinges of the main connecting rods and the edge of the drive disc, and additional crescent-shaped windows with bridges between them are cut in the distribution disc, while the crescent-shaped windows of the distributor disc are connected by slots with additional crescent-shaped windows and openings for the supply and discharge of the working fluid. When the block rotates, the additional pistons also reciprocate in their additional cylinders, either sucking in or displacing the working fluid through their channels in the end part of the block and additional crescent-shaped windows, just like the main pistons: when the block is rotated 180 °, each additional piston sucks the working fluid through an additional sickle-shaped window connected to the suction window in the distributor disc, and then, after passing the jumper, through another sickle-shaped window connected to the delivery window in the distributor disc, displaces the working fluid through it into the hydraulic system when turning another 180 °. At the same time, additional pistons are made with short skirts so that their additional connecting rods do not adhere to the skirts from the inside and do not put pressure on them to transmit rotation to the cylinder block, and the connecting rods of the main pistons are made thicker to transmit increased torque through the elongated skirts, the increased working volume of the axial piston hydraulic machine.
При увеличении наружного диаметра блока цилиндров на 10 % диаметры дополнительных цилиндров могут быть в два раза меньше диаметров основных, тогда их площади будут меньше в четыре раза. При этом ход дополнительных поршней, определяется по формуле, м:With an increase in the outer diameter of the cylinder block by 10%, the diameters of the additional cylinders can be half the diameters of the main ones, then their areas will be four times less. In this case, the stroke of additional pistons is determined by the formula, m:
hд = Dд tg β,h d = D d tan β,
где Dд – диаметр по осям дополнительных цилиндров, м, и он больше диаметра по осям основных цилиндров Dц. where D d is the diameter along the axes of the additional cylinders, m, and it is greater than the diameter along the axes of the main cylinders D c .
Рабочий объем рассматриваемой аксиально-поршневой гидромашины будет определяться суммой:The working volume of the considered axial piston hydraulic machine will be determined by the sum:
V0 = SDц tg β·z + 0,25 SDд tg β·z (2) V0= SDc tg β z + 0.25 SDd tg β z (2)
При диаметре основных поршней, например, 25 мм, диаметре Dц равном 88,5 мм, диаметре Dд равном 116,8 мм и z = 9 рабочий объем исходной гидромашины (прототипа), определенный по формуле (1) равен 225,48 см3, а рабочий объем новой гидромашины по заявляемой полезной модели, рассчитанной по формуле (2) будет равен 300 см3, т. е. увеличится на 33 %, а это существенное увеличение рабочего объема. With a main piston diameter of, for example, 25 mm, diameter Dc equal to 88.5 mm, diameter Dd equal to 116.8 mm and z = 9 the working volume of the original hydraulic machine (prototype), determined by the formula (1) is equal to 225.48 cm3, and the working volume of the new hydraulic machine according to the claimed utility model, calculated by the formula (2) will be equal to 300 cm3, that is, it will increase by 33%, and this is a significant increase in working volume.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа являются дополнительные шатуны, малые головки которых закреплены в сферических шарнирах дополнительных поршней, их большие головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска, при этом дополнительные поршни изготовлены с короткими юбками, дополнительные шатуны не прилегают к ним, а шатуны основных поршней выполнены утолщенными из-за увеличенного рабочего объема и повышенного крутящего момента.Distinctive features of the claimed utility model from the prototype are additional connecting rods, the small heads of which are fixed in the spherical hinges of additional pistons, their large heads on the opposite side are embedded in additional spherical hinges in the drive disc in the places between the spherical hinges of the main connecting rods and the edge of the drive disc, while additional the pistons are made with short skirts, the auxiliary connecting rods do not adhere to them, and the connecting rods of the main pistons are made thicker due to the increased displacement and increased torque.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed utility model meets the “novelty” condition of patentability.
На фиг. 1 схематично показана аксиально-поршневая гидромашина с наклонным блоком с дополнительными поршнями в продольном разрезе.FIG. 1 schematically shows an axial piston hydraulic machine with an inclined block with additional pistons in a longitudinal section.
На фиг. 2 показан ее блок цилиндров со стороны ведущего диска. FIG. 2 shows its block of cylinders from the side of the drive disk.
На фиг. 3 показан вид на торец ведущего диска со стороны блока цилиндров.FIG. 3 shows a view of the drive disc end from the side of the cylinder block.
На фиг. 4 показан вид на блок цилиндров гидромашины со стороны распределительного диска.FIG. 4 shows a view of the cylinder block of the hydraulic machine from the side of the distributor disc.
На фиг. 5 показан разрез А-А распределительного диска гидромашины с серповидными окнами и отверстиями для всасывания и нагнетания рабочей жидкости.FIG. 5 shows a section A-A of a distributor disk of a hydraulic machine with sickle-shaped windows and openings for suction and discharge of the working fluid.
Аксиально-поршневая гидромашина содержит приводной вал, фиг. 1, выполненный как одно целое с ведущим диском 1. Приводной вал установлен в подшипниках 2, размещенных в корпусе 3. Блок цилиндров 4 наклонен к оси приводного вала на угол β и посажен на ось 5 с зазором, обеспечивающим возможность блоку 4 само устанавливаться своей сферической торцевой поверхностью на сферической поверхности распределительного диска 6, закрепленного на задней стенке 7 гидромашины, закрепленной на ее корпусе 3 болтами 8. В блоке цилиндров 4 по окружности диаметром Dц выполнены девять основных цилиндров 9, а по окружности диаметром Dп в межцилиндровых зонах основных цилиндров (см. так же фиг. 2) выполнены дополнительные девять цилиндров 10. В основные цилиндры 9 вставлены основные поршни 11 с удлиненными юбками, а в дополнительные цилиндры 10 вставлены короткие дополнительные поршни 12.The axial piston hydraulic machine contains a drive shaft, FIG. 1, made as one piece with the
Ось 5 имеет сферическую головку, заделанную в сферический шарнир в центре ведущего диска 1 и другим своим концом вставлена в центральное отверстие распределительного диска 6 (см. фиг. 3). В ведущем диске 1 в сферические шарниры заделаны головки основных утолщенных (по сравнению с прототипом) шатунов 13, которые своими противоположными концами заделаны в сферические шарниры основных поршней 11. Кроме того, в ведущем диске 1 в сферические шарниры, выполненные в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска 1, заделаны головки дополнительных шатунов 14, которые своими другими концами заделаны в сферические шарниры дополнительных поршней 12. The
В торцевой сферической части блока 4, фиг. 1 и фиг. 4, прорезаны соединительные каналы 15 основных цилиндров 9 и дополнительные соединительные каналы 16 дополнительных цилиндров 10. Каналы 15 сообщаются с основными серповидными окнами 17 распределительного диска 6, фиг. 5, а каналы 16 сообщаются с дополнительными серповидными окнами 18. Серповидные окна 17 и 18 с левой стороны распределительного диска 6 соединены прорезью 19, которая сообщена с отверстием 20 для всасывания жидкости. Серповидные окна 17 и 18 с правой стороны распределительного диска 6 соединены прорезью 21, которая сообщена с отверстием 22 для нагнетания жидкости.In the end spherical part of the
Аксиально-поршневая гидромашина работает следующим образом. При вращении приводного вала вместе со своим ведущим диском 1 и блока цилиндров 4 вокруг своей оси 5, поршни основные 11 и дополнительные 12 в своих цилиндрах 9 и 10 совершают возвратно-поступательное движение, то всасывая, то вытесняя рабочую жидкость через каналы 15 и 16 в торцевой сферической части блока, которая плотно прилегает к сферической поверхности распределительного диска 6 в процессе работы аксиально-поршневой машины. По мере поворота блока на 360° каждый поршень, как основной 11 так и дополнительный 12 сначала всасывает рабочую жидкость через свои серповидные окна 17 и 18 (при повороте на 180°), прорезь 19 и отверстие 20 в соответствующий цилиндр. Затем каждый из упомянутых поршней, пройдя через соответствующие перемычки, разделяющие серповидные окна 17 и 18 с левой и правой сторон распределительного диска 6, при повороте блока 4 на следующие 180° через другие серповидные окна (с правой стороны распределительного диска, фиг. 5), вытесняет жидкость под давлением через прорезь 21 и отверстие 22 для нагнетания жидкости.The axial piston hydraulic machine works as follows. When the drive shaft rotates together with its
Одновременная работа девяти основных и девяти дополнительных поршней увеличивает подачу насоса за счет большего рабочего объема, который определяется по формуле (2):The simultaneous operation of nine main and nine additional pistons increases the pump flow due to a larger working volume, which is determined by the formula (2):
V0 = SDц tg β·z + 0,25 SDд tg β·z.V0= SDc tg β z + 0.25 SDd tg β z.
При диаметре основных поршней, например, 25 мм, диаметре Dц равном 88,5 мм, диаметре Dд равном 116,8 мм и z = 9 (см. фиг. 1 и 2) рабочий объем исходной гидромашины (по прототипу, но только с девятью основными поршнями) равен (формула 1), см3:With a main piston diameter of, for example, 25 mm, diameter Dc equal to 88.5 mm, diameter Dd equal to 116.8 mm and z = 9 (see Fig. 1 and 2) the working volume of the original hydraulic machine (according to the prototype, but only with nine main pistons) is equal to (formula 1), cm3:
V0 = SDц tg β·z = 225,48 см3,V 0 = SD q tg β z = 225.48 cm 3 ,
а рабочий объем двухрядной гидромашины по заявляемой полезной модели, определенный по формуле (2) будет равен 300 см3, т. е. увеличится на 33 %, а это существенное увеличение рабочего объема. and the working volume of a two-row hydraulic machine according to the claimed utility model, determined by formula (2), will be equal to 300 cm 3 , that is, it will increase by 33%, and this is a significant increase in the working volume.
Но если сравнить разные типы аксиально-поршневых гидромашин, то у аксиально-поршневой гидромашины с наклонным блоком рабочий объем при угле β = 30° составит 300 см3, а у аксиально-поршневой гидромашины с наклонным диском при β = 18° и тех же параметрах блока, рабочий объем будет равен 166,5 см3. Отношение рабочих объемов 300/166,5 равно 1,8, то есть эффективность применения двухрядных блоков цилиндров в аксиально-поршневых гидромашинах с наклонным блоком больше на 80%.But if we compare different types of axial piston hydraulic machines, then for an axial piston hydraulic machine with an inclined unit the working volume at an angle β = 30 ° will be 300 cm 3 , and for an axial piston hydraulic machine with an inclined disk at β = 18 ° and the same parameters block, the working volume will be 166.5 cm 3 . The working volume ratio 300 / 166.5 is 1.8, that is, the efficiency of using double-row cylinder blocks in axial piston hydraulic machines with an inclined block is 80% higher.
Таким образом достигается технический результат заявляемой полезной модели, а именно увеличение рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины. Thus, the technical result of the claimed utility model is achieved, namely, an increase in the working volume of the axial piston hydraulic machine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126904U RU201028U1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Axial piston hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020126904U RU201028U1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Axial piston hydraulic machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU201028U1 true RU201028U1 (en) | 2020-11-24 |
Family
ID=73549165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020126904U RU201028U1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Axial piston hydraulic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU201028U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2520632A (en) * | 1945-03-22 | 1950-08-29 | Torq Electric Mfg Company | Hydraulic pump or motor |
| SU804858A1 (en) * | 1977-12-09 | 1981-02-15 | Уральский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институтимени C.M.Кирова | Axial-piston hydraulic machine |
| SU1645606A1 (en) * | 1987-12-28 | 1991-04-30 | Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт гидропривода строительных и дорожных машин | Axial piston hydraulic machine |
| RU190213U1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" | Axial piston hydraulic machine |
| RU194266U1 (en) * | 2019-09-27 | 2019-12-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Axial piston hydraulic machine |
-
2020
- 2020-08-12 RU RU2020126904U patent/RU201028U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2520632A (en) * | 1945-03-22 | 1950-08-29 | Torq Electric Mfg Company | Hydraulic pump or motor |
| SU804858A1 (en) * | 1977-12-09 | 1981-02-15 | Уральский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институтимени C.M.Кирова | Axial-piston hydraulic machine |
| SU1645606A1 (en) * | 1987-12-28 | 1991-04-30 | Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт гидропривода строительных и дорожных машин | Axial piston hydraulic machine |
| RU190213U1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" | Axial piston hydraulic machine |
| RU194266U1 (en) * | 2019-09-27 | 2019-12-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Axial piston hydraulic machine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Т.М.БАШТА и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы М.Машиностроение, 1982 стр.321, рис 3.32. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4624175A (en) | Quiet hydraulic apparatus | |
| RU201028U1 (en) | Axial piston hydraulic machine | |
| RU194266U1 (en) | Axial piston hydraulic machine | |
| JPS6123671Y2 (en) | ||
| US2132813A (en) | Rotary engine | |
| KR950006247A (en) | Refrigerant Gas Suction Structure in Inclined Plate Compressor | |
| US6732647B2 (en) | Pump for inking or like purposes | |
| RU209132U1 (en) | Axial piston hydraulic machine | |
| CN110566399B (en) | Radial plunger pump motor with rectangular plunger | |
| US3612725A (en) | Hydraulic apparatus | |
| US2006880A (en) | High pressure radial piston hydraulic pump or motor | |
| CN110630465B (en) | Plunger pump | |
| RU213499U1 (en) | Axial piston hydraulic machine | |
| SU877129A1 (en) | Rotor positive-displacement pump | |
| JP2011017331A (en) | Multiple-purpose piston or diaphragm type pump | |
| JP2003343421A (en) | Swash plate type fluid machine provided with swash plate pressure equalization device | |
| RU217475U1 (en) | Axial piston hydraulic machine | |
| US2403854A (en) | Pump | |
| US3924516A (en) | Hydraulic pump or motor | |
| US6358018B1 (en) | Hydraulic rotating axial piston engine | |
| SU1634816A1 (en) | Axial-piston pump | |
| US2403292A (en) | Hydraulic pump | |
| SU1566055A1 (en) | Axial-piston hydraulic machine | |
| US4064790A (en) | Dual radial piston pump or motor | |
| SU1337549A1 (en) | Axial-piston hydraulic machine with double non-power universal joint |