RU209132U1 - Axial piston hydraulic machine - Google Patents

Axial piston hydraulic machine Download PDF

Info

Publication number
RU209132U1
RU209132U1 RU2021127593U RU2021127593U RU209132U1 RU 209132 U1 RU209132 U1 RU 209132U1 RU 2021127593 U RU2021127593 U RU 2021127593U RU 2021127593 U RU2021127593 U RU 2021127593U RU 209132 U1 RU209132 U1 RU 209132U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additional
cylinders
block
pistons
spherical
Prior art date
Application number
RU2021127593U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Нижегородов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ")
Priority to RU2021127593U priority Critical patent/RU209132U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU209132U1 publication Critical patent/RU209132U1/en

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к роторным гидромашинам, предназначенным для использования в гидроприводах. Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая блок цилиндров с осью, выполненных по окружности диаметром Dц, расположенный в корпусе под углом к оси вала, в диске которого заделаны в сферические шарниры головки шатунов, противоположные концы которых заделаны в сферические шарниры поршней, размещенных в цилиндрах блока, при этом шатуны для прилегания к юбкам поршней имеют конусные шейки, ось блока заделана головкой в сферический шарнир в центре ведущего диска и своим противоположным концом вставлена в центральное отверстие неподвижного распределительного диска, к сферической поверхности которого прилегает сферическая поверхность торцевой части блока, в которой выполнены каналы, соединяющие цилиндры блока с серповидными окнами, разделенными перемычками, в межцилиндровых зонах основных цилиндров, расположенных по диаметру Dц, выполнены дополнительные цилиндры меньшего диаметра по окружности диаметром Dц, большем, чем диаметр Dц, в которых размещены дополнительные поршни, дополнительные цилиндры сообщены каналами с дополнительными серповидными окнами распределительного диска, которые имеют свои перемычки и сообщены прорезями с основными серповидными окнами и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости, в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки их дополнительных шатунов, а большие головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска, причем она содержит второй комплект, состоящий из блока с основными и дополнительными цилиндрами и поршнями, размещенными в них, дополнительного вала с диском и дополнительный распределительный диск с прорезями; второй комплект расположен в общем корпусе зеркально относительно первого комплекта, при этом валы каждого комплекта соединены с ведущей шестерней, размещенной напротив прорези в корпусе, а дополнительные поршни в каждом комплекте имеют юбки, к внутренним поверхностям которых плотно прилегают конусные шейки дополнительных шатунов для передачи через них крутящего момента на диск вала каждого комплекта. 4 ил.The utility model relates to rotary hydraulic machines intended for use in hydraulic drives. An axial-piston hydraulic machine containing a block of cylinders with an axis made along a circle with a diameter Dc, located in a housing at an angle to the axis of the shaft, in the disk of which the connecting rod heads are embedded in spherical hinges, the opposite ends of which are embedded in spherical hinges of pistons placed in the cylinders of the block, at the same time, the connecting rods for adjoining the piston skirts have tapered necks, the axis of the block is embedded with a head into a spherical hinge in the center of the drive disk and its opposite end is inserted into the central hole of the fixed distribution disk, the spherical surface of which adjoins the spherical surface of the end part of the block, in which the channels are made , connecting the cylinders of the block with sickle-shaped windows separated by bridges, in the intercylinder zones of the main cylinders, located along the diameter Dts, additional cylinders of a smaller diameter are made around the circumference with a diameter Dts larger than the diameter Dts, in which additional pistons, additional cylinders are placed The cores are connected by channels with additional crescent-shaped windows of the distribution disk, which have their own jumpers and are connected by slots with the main crescent-shaped windows and with holes for supplying and discharging working fluid, the small heads of their additional connecting rods are fixed in the spherical hinges of the additional pistons, and the large heads are sealed on the opposite side into additional spherical joints in the drive disk in places between the spherical joints of the main connecting rods and the edge of the drive disk, and it contains a second set consisting of a block with main and additional cylinders and pistons placed in them, an additional shaft with a disk and an additional distribution disk with slots ; the second set is located in the common housing mirror with respect to the first set, while the shafts of each set are connected to the drive gear located opposite the slot in the housing, and the additional pistons in each set have skirts, to the inner surfaces of which the tapered necks of the additional connecting rods fit snugly for transmission through them torque per drive shaft of each set. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к роторным гидромашинам объемного действия, предназначенным для использования в гидроприводах машин и оборудования. The utility model relates to volumetric rotary hydraulic machines intended for use in hydraulic drives of machinery and equipment.

Известна 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 блоку цилиндров с другой его стороны, при этом 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.Known axial-piston hydraulic machine (RU No. 190213, IPC F04B 1/20, published 06/24/2019), containing an inclined washer, a cylinder block connected to the drive shaft by splines, pistons placed in the block cylinders, based on the inclined washer with shoes rolled on spherical piston heads, and a distribution disk with main crescent-shaped windows and bridges between them, adjacent to the cylinder block on its other side, while in the cylinder block in the intercylinder zones additional cylinders of smaller diameter are made coaxially with the axis of the block, they contain additional pistons based on inclined washer with its shoes, additional sickle-shaped windows with bridges between them are cut in the distribution disk, communicated by slots with the main sickle-shaped windows.

Общими признаками известного аналога с заявляемой полезной моделью являются блок цилиндров, вал, плунжеры, размещенные в цилиндрах блока, сферические шарниры, распределительный диск с серповидными окнами и перемычками между ними, плотно прилегающий к торцу блока цилиндров.Common features of the known analogue with the claimed utility model are a cylinder block, a shaft, plungers placed in the cylinders of the block, spherical hinges, a distribution disk with sickle-shaped windows and jumpers between them, tightly adjacent to the end face of the cylinder block.

Недостатками рассмотренной аксиально-поршневой гидромашины являютсяThe disadvantages of the considered axial-piston hydraulic machine are

из-за больших контактных нагрузок между башмаками и наклонным диском угол наклона последнего относительно оси блока не превышает (15–18)°, поэтому рабочий объем у рассмотренной гидромашины (и подобных ей) 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];due to the large contact loads between the shoes and the inclined disk, the angle of inclination of the latter relative to the block axis does not exceed (15–18) °, therefore, the working volume of the considered hydraulic machine (and similar ones) is much less than that of hydraulic machines with an inclined block, in which tilt of the axis of the block relative to the axis of the drive shaft can reach a value of (25–30) ° and even more - up to 40 ° [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: Textbook for engineering universities / T.M. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov and others - M: Mashinostroenie, 1982. - 423 p., p. 323];

Недостатком является и то, что в рассмотренной гидромашине всего один качающий узел с двумя радами цилиндров и поршнями в них – основными и дополнительными. При наличии двух зеркально расположенных в общем корпусе качающих узлов рабочий объем может быть увеличен вдвое, при этом габариты гидромашины увеличиваются незначительно.The disadvantage is that in the considered hydraulic machine there is only one pumping unit with two rows of cylinders and pistons in them - main and additional. In the presence of two pumping units mirrored in a common housing, the working volume can be doubled, while the dimensions of the hydraulic machine increase slightly.

Известна также аксиально-поршневая гидромашина (RU № 194266, МПК F04B 1/22, опубликовано 04.12.2019), содержащая наклонную шайбу, блок цилиндров, соединенный с валом шлицами с одной стороны, основные поршни, размещенные в цилиндрах блока, и дополнительные поршни меньшего диаметра, размещенные в дополнительных цилиндрах блока, выполненных в межцилиндровых зонах его основных цилиндров, при этом все поршни опираются на наклонную шайбу башмаками, завальцованными на сферических головках поршней, а распределительный диск с серповидными окнами и перемычками между ними, плотно прилегающий к торцу блока цилиндров с другой его стороны, имеет дополнительные серповидные окна с перемычками между ними, кроме того гидромашина содержит второй блок цилиндров с таким же комплектом поршней и наклонной шайбой, блоки цилиндров расположены симметрично относительно общего распределительного диска и плотно прилегают к нему с противоположных сторон, оба блока цилиндров размещены в едином корпусе и соединены с общим валом шлицами, общий распределительный диск выполнен со сквозными основными и дополнительными серповидными окнами, а наклонные шайбы блоков соединены механической связью, включающей регулятор их наклона, выполненный в виде одностороннего гидроцилиндра с возвратной пружиной.An axial-piston hydraulic machine is also known (RU No. 194266, IPC F04B 1/22, published on 04.12.2019), containing a swash plate, a cylinder block connected to the shaft by splines on one side, the main pistons placed in the cylinders of the block, and additional pistons of a smaller diameter, placed in the additional cylinders of the block, made in the intercylinder zones of its main cylinders, while all the pistons rest on the swash plate with shoes rolled on the spherical piston heads, and the distribution disk with sickle-shaped windows and bridges between them, tightly adjacent to the end face of the cylinder block with on the other side, it has additional sickle-shaped windows with bridges between them, in addition, the hydraulic machine contains a second block of cylinders with the same set of pistons and an inclined washer, the cylinder blocks are located symmetrically with respect to the common distribution disk and fit snugly against it from opposite sides, both blocks of cylinders are placed in a single housing and connected to a common shaft with splines, a common distribution disk is made with through main and additional sickle-shaped windows, and the inclined washers of the blocks are connected by a mechanical connection, including their tilt regulator, made in the form of a one-way hydraulic cylinder with a return spring.

Общими признаками второго аналога с заявляемой полезной моделью являются блоки цилиндров, вал, основные поршни, размещенные в цилиндрах блоков, и дополнительные поршни меньшего диаметра, размещенные в дополнительных цилиндрах блоков, выполненных в межцилиндровых зонах их основных цилиндров, сферические головки, распределительный диск с серповидными окнами и перемычками между ними, и дополнительными серповидными окнами с перемычками между ними, блоки цилиндров расположены в едином корпусе.Common features of the second analogue with the claimed utility model are cylinder blocks, a shaft, main pistons placed in block cylinders, and additional pistons of smaller diameter placed in additional block cylinders made in the intercylinder zones of their main cylinders, spherical heads, a distribution disk with sickle-shaped windows and jumpers between them, and additional crescent-shaped windows with jumpers between them, the cylinder blocks are located in a single housing.

Недостаток второго аналога состоит в том, что у данной аксиально-поршневой гидромашины из-за высоких контактных нагрузок между башмаками и наклонными шайбами угол их наклона относительно осей блоков цилиндров 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. И не смотря на то, что блоков цилиндров два рабочий объем аксиально-поршневой гидромашины незначительный и существенно меньший, чем у гидромашин с наклонным блоком, а следовательно ее крутящий момент и мощность так же значительно меньше при примерно равных массе и габаритах.The disadvantage of the second analogue is that for this axial piston hydraulic machine, due to high contact loads between the shoes and swashplates, their angle of inclination relative to the axes of the cylinder blocks does not exceed (15–18) ° [Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives: A textbook for machine-building universities / T.M. Bashta, S.S. Rudnev, B.B. Nekrasov et al. - M: Mashinostroenie, 1982. - 423 p., p. 323], therefore, the working volume of this axial-piston hydraulic machine with an inclined washer (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 axis of the block relative to the axis of the drive shaft can reach a value of 25 - 30 ° or more. And despite the fact that there are two cylinder blocks, the working volume of an axial-piston hydraulic machine is insignificant and significantly smaller than that of hydraulic machines with an inclined block, and therefore its torque and power are also much less with approximately equal weight and dimensions.

В качестве прототипа принята аксиально-поршневая гидромашина (RU № 201028, МПК F04B 1/24, опубликовано 24.11.2020), содержащая блок цилиндров с осью, выполненных по окружности диаметром Dц, расположенный в корпусе под углом к оси приводного вала, в ведущем диске которого заделаны в сферические шарниры головки шатунов, противоположные концы которых заделаны в сферические шарниры поршней, размещенных в упомянутых цилиндрах блока, при этом шатуны для прилегания к юбкам поршней имеют конусные шейки, ось блока заделана головкой в сферический шарнир в центре ведущего диска и своим противоположным концом вставлена в центральное отверстие неподвижного распределительного диска, к сферической поверхности которого прилегает сферическая поверхность торцевой части блока, в которой выполнены каналы, соединяющие цилиндры блока с серповидными окнами, разделенными перемычками; в межцилиндровых зонах основных цилиндров, расположенных по диаметру Dц, выполнены дополнительные цилиндры меньшего диаметра по окружности диаметром Dп, большем, чем диаметр Dц, в которых размещены дополнительные поршни, дополнительные цилиндры сообщены каналами с дополнительными серповидными окнами распределительного диска, которые имеют свои перемычки и сообщены прорезями с основными серповидными окнами и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости, в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки их дополнительных шатунов, а 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 имеют юбки, не позволяющие шатунам прилегать к ним изнутри.An axial-piston hydraulic machine (RU No. 201028, IPC F04B 1/24, published on 11/24/2020) was adopted as a prototype, containing a block of cylinders with an axis made around a circle with a diameter D c located in the housing at an angle to the axis of the drive shaft, in the drive the disk of which are embedded in the spherical hinges of the connecting rod heads, the opposite ends of which are embedded in the spherical hinges of the pistons located in the said cylinders of the block, while the connecting rods have tapered necks to fit the piston skirts, the axis of the block is embedded by the head into a spherical hinge in the center of the drive disk and its opposite the end is inserted into the central hole of the fixed distribution disk, the spherical surface of which is adjacent to the spherical surface of the end part of the block, in which channels are made connecting the cylinders of the block with crescent-shaped windows separated by bridges; in the intercylinder zones of the main cylinders, located along the diameter D c , additional cylinders of a smaller diameter are made along a circle with a diameter D p greater than the diameter D c , in which additional pistons are placed, additional cylinders are connected by channels with additional sickle-shaped windows of the distribution disk, which have their own jumpers and are connected by slots with the main sickle-shaped windows and with holes for supplying and discharging the working fluid, in the spherical joints of the additional pistons the small heads of their additional connecting rods are fixed, and the large heads on the opposite side are embedded in additional spherical joints in the drive disk in places between the spherical joints of the main connecting rods and the edge of the drive disk, while the additional pistons have skirts that do not allow the connecting rods to adjoin them from the inside.

Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются блок цилиндров с осью, расположенный под углом к оси вала, в ведущем диске которого заделаны в сферические шарниры головки шатунов, другие концы которых заделаны в сферические шарниры поршней, размещенных в цилиндрах блока, при этом шатуны для прилегания к юбкам поршней имеют конусные шейки, ось блока заделана головкой в сферический шарнир в центре ведущего диска и своим противоположным концом вставлена в центральное отверстие неподвижного распределительного диска, к сферической поверхности которого прилегает сферическая поверхность торца блока, в которой выполнены каналы, соединяющие цилиндры блока с серповидными окнами, разделенными перемычками, в межцилиндровых зонах основных цилиндров, расположенных по диаметру Dц, выполнены дополнительные цилиндры меньшего диаметра по окружности диаметром Dц, большем, чем диаметр Dц, в которых размещены дополнительные поршни, дополнительные цилиндры сообщены каналами с дополнительными серповидными окнами распределительного диска, которые имеют свои перемычки и сообщены прорезями с основными серповидными окнами и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости, в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки их дополнительных шатунов, а большие головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска.Common features with the claimed utility model are a cylinder block with an axis located at an angle to the axis of the shaft, in the drive disk of which the connecting rod heads are embedded in spherical hinges, the other ends of which are embedded in spherical hinges of pistons located in the cylinders of the block, while the connecting rods for adjoining piston skirts have tapered necks, the axis of the block is sealed with a head into a spherical hinge in the center of the drive disk and its opposite end is inserted into the central hole of the fixed distribution disk, to the spherical surface of which the spherical surface of the end of the block adjoins, in which channels are made connecting the cylinders of the block with sickle-shaped windows , separated by jumpers, in the intercylinder zones of the main cylinders located along the diameter D c , additional cylinders of a smaller diameter are made along a circle with a diameter D c greater than the diameter D c , in which additional pistons are placed, additional cylinders are connected by channels with additional crescent-shaped windows of the distribution disk, which have their own jumpers and are connected by slots with the main crescent-shaped windows and with holes for supplying and discharging working fluid, small heads of their additional connecting rods are fixed in the spherical hinges of the additional pistons, and the large heads on the opposite side are embedded in additional spherical hinges in drive disc in places between the spherical joints of the main connecting rods and the edge of the drive disc.

Недостатком прототипа является то, что гидромашина содержит один комплект блока с основными и дополнительными поршнями, с валом с ведущим диском и распределительным диском, что ограничивает ее рабочий объем и развиваемый крутящий момент. Тогда как при наличии двух зеркально расположенных в общем корпусе упомянутых комплектов рабочий объем может быть увеличен вдвое без значительного увеличения габаритов гидромашины.The disadvantage of the prototype is that the hydraulic machine contains one set of blocks with main and additional pistons, with a shaft with a drive disk and a distribution disk, which limits its working volume and developed torque. Whereas in the presence of two mirror-like sets of said sets located in a common body, the working volume can be doubled without a significant increase in the dimensions of the hydraulic machine.

Заявляемая полезная модель направлена на двухкратное увеличение рабочего объема и крутящего момента аксиально-поршневой гидромашины без значительного увеличения габаритов.The claimed utility model is aimed at doubling the working volume and torque of an axial piston hydraulic machine without a significant increase in dimensions.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в двухкратном увеличении рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины.The technical result of the proposed utility model is to double the working volume of the axial piston hydraulic machine.

Указанный технический результат достигается тем, что аксиально-поршневая гидромашина содержит два комплекта блоков с осями и цилиндрами, выполненными по окружностям диаметрами Dц. Блоки расположены в корпусе гидромашины под углом к осям своих валов, в ведущих дисках которых заделаны в сферические шарниры головки шатунов, при этом другие концы шатунов заделаны в сферические шарниры поршней, размещенных в цилиндрах блоков. Шатуны поршней для прилегания к их юбкам имеют конусные шейки, оси блоков заделаны головками в сферические шарниры в центрах ведущих дисков и своим противоположными концами вставлены в центральное отверстие каждого из неподвижного распределительного диска, к сферической поверхности которых прилегают сферические поверхности торцевых частей блоков. В распределительных дисках выполнены каналы, соединяющие цилиндры блоков с серповидными окнами, разделенными перемычками и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости.The specified technical result is achieved by the fact that the axial piston hydraulic machine contains two sets of blocks with axles and cylinders made along circles with diameters D c . The blocks are located in the body of the hydraulic machine at an angle to the axes of their shafts, in the drive disks of which the connecting rod heads are embedded in the spherical hinges of the connecting rod heads, while the other ends of the connecting rods are embedded in the spherical hinges of the pistons placed in the cylinders of the blocks. The connecting rods of the pistons for adjoining to their skirts have tapered necks, the axes of the blocks are sealed with heads into spherical hinges in the centers of the drive disks and are inserted with their opposite ends into the central hole of each of the fixed distribution disk, the spherical surfaces of the end parts of the blocks adjoin to the spherical surface of which. Channels are made in the distribution disks connecting the block cylinders with sickle-shaped windows separated by bridges and with openings for supplying and discharging working fluid.

При подводе рабочей жидкости под давлением к упомянутым отверстиям, поршни совершают возвратно-поступательные движения, воздействуют своими юбками на конусные шатуны, которые заставляют вращаться ведущие диски каждого из блоков. За один оборот каждого блока цилиндров, через гидромашину проходит теоретический объем жидкости, равный рабочему объему, который при двух цилиндрах равенWhen a working fluid is supplied under pressure to the said holes, the pistons perform reciprocating movements, act with their skirts on the conical connecting rods, which cause the drive disks of each of the blocks to rotate. For one revolution of each block of cylinders, a theoretical volume of fluid passes through the hydraulic machine, equal to the working volume, which for two cylinders is equal to

v0 = 2 SDц tg β·z,v 0 = 2 SD tg β z,

где 2 – количество блоков цилиндров в гидромашине, S – площадь одного цилиндра, Dц – диаметр по осям цилиндров в каждом блоке, β – угол между осями блоков и осями валов, z – число цилиндров в одном блоке.where 2 is the number of cylinder blocks in the hydraulic machine, S is the area of one cylinder, D c is the diameter along the axes of the cylinders in each block, β is the angle between the block axes and the shaft axes, z is the number of cylinders in one block.

В блоках цилиндров в межцилиндровых зонах цилиндров, расположенных по диаметру Dц (основных), выполнены дополнительные цилиндры меньшего диаметра по окружности диаметром Dц, большем, чем диаметр Dц, в которых размещены дополнительные поршни. Дополнительные цилиндры в каждом блоке сообщены каналами с дополнительными серповидными окнами распределительных дисков, которые имеют свои перемычки и сообщены прорезями с основными серповидными окнами и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. В сферических шарнирах дополнительных поршней в каждом блоке закреплены малые головки их дополнительных шатунов, а большие головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущих дисках в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромками ведущих дисков.In the cylinder blocks in the intercylinder zones of the cylinders located along the diameter D c (main), additional cylinders of a smaller diameter are made along a circle with a diameter D c larger than the diameter D c , in which additional pistons are placed. The additional cylinders in each block are connected by channels with additional crescent-shaped windows of the distribution disks, which have their own jumpers and are connected by slots with the main crescent-shaped windows and with openings for supplying and discharging the working fluid. In the spherical joints of the additional pistons in each block, the small heads of their additional connecting rods are fixed, and the large heads on the opposite side are embedded in additional spherical joints in the drive disks in places between the spherical joints of the main connecting rods and the edges of the drive disks.

Дополнительные поршни, как и основные, имеют юбки, к внутренним поверхностям которых плотно прилегают конусные шейки дополнительных шатунов для передачи через них крутящего момента на диск вала каждого комплекта.Additional pistons, like the main ones, have skirts, to the inner surfaces of which the tapered necks of additional connecting rods fit snugly to transfer torque through them to the shaft disk of each set.

При подводе рабочей жидкости под давлением к упомянутым отверстиям, дополнительные поршни совершают возвратно-поступательные движения и воздействуют своими юбками на конусные дополнительные шатуны, которые заставляют вращаться ведущие диски каждого из блоков. За один оборот каждого блока цилиндров, через гидромашину, за счет дополнительных поршней обоих цилиндров, проходит теоретический объем жидкости, равный дополнительному рабочему объему, который при двух цилиндрах равенWhen a working fluid is supplied under pressure to the said holes, the additional pistons reciprocate and act with their skirts on the conical additional connecting rods, which cause the drive disks of each of the blocks to rotate. For one revolution of each block of cylinders, through the hydraulic machine, due to the additional pistons of both cylinders, the theoretical volume of fluid passes, equal to the additional working volume, which for two cylinders is equal to

v01 = 2 S1Dп tg β·z,v 01 = 2 S 1 D p tg β z,

где 2 – количество блоков цилиндров в гидромашине, S1 – площадь одного дополнительного цилиндра, Dп – диаметр по осям дополнительных цилиндров в каждом блоке, β – угол между осями блоков и осями валов, z – число дополнительных цилиндров в одном блоке (их количество всегда равно числу основных цилиндров).where 2 is the number of cylinder blocks in the hydraulic machine, S 1 is the area of one additional cylinder, D p is the diameter along the axes of additional cylinders in each block, β is the angle between the block axes and the shaft axes, z is the number of additional cylinders in one block (their number always equal to the number of master cylinders).

Суммарный рабочий объем аксиально-поршневой гидромашины определяется суммой указанных рабочих объемовThe total working volume of an axial piston hydraulic machine is determined by the sum of the indicated working volumes

V0 = 2 SDц tg β·z + 2 S1Dп tg β·z, (1)V 0 = 2 SD c tg β z + 2 S 1 D p tg β z, (1)

При диаметре основных поршней, например, 25 мм, диаметре дополнительных – 12,5 мм, при диаметре Dц равном 88,5 мм и диаметре Dп равном 116,8 мм, z = 9 и при удвоенном количестве блоков цилиндров рабочий объем заявляемой гидромашины V0 будет равен 600 см3. Тогда как рабочий объем гидромашины-прототипа с одним блоком цилиндров при тех же значениях параметров, будет в два раза меньше.With a diameter of the main pistons, for example, 25 mm, a diameter of additional pistons - 12.5 mm, with a diameter Dc equal to 88.5 mm and diameter DP equal to 116.8 mm, z = 9 and with twice the number of cylinder blocks, the working volume of the inventive hydraulic machine V0will be equal to 600 cm3. Whereas the working volume of the prototype hydraulic machine with one block of cylinders with the same values of the parameters will be half as much.

Это увеличение происходит из-за того, что валы каждого комплекта блоков соединены с общей ведущей шестерней, размещенной напротив прорези в корпусе гидромашины.This increase is due to the fact that the shafts of each set of blocks are connected to a common pinion placed opposite the slot in the hydraulic machine housing.

Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа являются The distinguishing features of the claimed utility model from the prototype are

второй комплект, состоящий из блока с основными и дополнительными цилиндрами и поршнями, размещенными в них, дополнительного вала с диском и дополнительный распределительный диск с прорезями; второй комплект расположен в общем корпусе зеркально относительно первого комплекта, при этом валы каждого комплекта соединены с ведущей шестерней, размещенной напротив прорези в корпусе, а дополнительные поршни в каждом комплекте имеют юбки, к внутренним поверхностям которых плотно прилегают конусные шейки дополнительных шатунов для передачи через них крутящего момента на диск вала каждого комплекта.the second set, consisting of a block with main and additional cylinders and pistons placed in them, an additional shaft with a disk and an additional distribution disk with slots; the second set is located in the common housing mirror with respect to the first set, while the shafts of each set are connected to the drive gear located opposite the slot in the housing, and the additional pistons in each set have skirts, to the inner surfaces of which the tapered necks of the additional connecting rods fit snugly for transmission through them torque per drive shaft of each set.

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 complies with the patentability condition "novelty".

На фиг. 1 схематично показана аксиально-поршневая гидромашина с двумя комплектами блоков, валов с дисками и распределительных дисков.In FIG. 1 schematically shows an axial piston hydraulic machine with two sets of blocks, shafts with discs and distribution discs.

На фиг. 2 показан блок цилиндров со стороны ведущего диска.In FIG. 2 shows the cylinder block from the side of the drive disk.

На фиг. 3 показан вид на блок цилиндров гидромашины со стороны распределительного диска.In FIG. 3 shows a view of the cylinder block of the hydraulic machine from the side of the distribution disk.

На фиг. 4 показан разрез А-А (по фиг. 1) распределительного диска гидромашины с серповидными окнами и отверстиями для всасывания и нагнетания рабочей жидкости.In FIG. 4 shows the section A-A (according to Fig. 1) of the distribution disk of a hydraulic machine with sickle-shaped windows and holes for suction and discharge of the working fluid.

Аксиально-поршневая гидромашина содержит корпус 1 с прорезью 2 для соединения ведущей шестерни 3, фиг. 1, с ведомой шестерней (на фигурах не показана). Основной 4 и дополнительный 5 валы, установленные в подшипниках со своими ведущими дисками 6 и 7 соответственно, соединены с ведущей шестерней 3.The axial-piston hydraulic machine contains a housing 1 with a slot 2 for connecting the drive gear 3, Fig. 1 with a driven gear (not shown in the figures). The main 4 and additional 5 shafts mounted in bearings with their drive disks 6 and 7, respectively, are connected to the drive gear 3.

Блоки цилиндров основной 8 и дополнительный 9 наклонены к осям своих валов 4 и 5 на угол β и посажены на оси основную 10 и дополнительную 11 с зазором, обеспечивающим возможность блокам само устанавливаться своими сферическими торцевыми поверхностями на сферических поверхностях распределительных дисков 12 и 13 соответственно, закрепленных на задних стенках корпуса 1 гидромашины.The main 8 and additional 9 cylinder blocks are inclined to the axes of their shafts 4 and 5 at an angle β and are seated on the main 10 and additional 11 axes with a gap that allows the blocks to self-install with their spherical end surfaces on the spherical surfaces of the distribution disks 12 and 13, respectively, fixed on the rear walls of the housing 1 of the hydraulic machine.

В блоках цилиндров 8 и 9 по окружностям диаметрами Dц, фиг. 2, выполнены девять основных цилиндров 14, а по окружности диаметром Dп в межцилиндровых зонах основных цилиндров выполнены дополнительные девять цилиндров 15. В основные цилиндры 14 вставлены основные поршни 16, а в дополнительные цилиндры 15 вставлены дополнительные поршни 17, фиг. 1.In cylinder blocks 8 and 9 along circles with diameters D c , Fig. 2, nine main cylinders 14 are made, and along a circle with a diameter D p in the intercylinder zones of the main cylinders, additional nine cylinders 15 are made. Main pistons 16 are inserted into the main cylinders 14, and additional pistons 17 are inserted into the additional cylinders 15, Fig. one.

В торцевых сферических частях блоков 8 и 9, фиг. 1 и фиг. 3, прорезаны основные соединительные каналы 18 и дополнительные соединительные каналы 19. Каналы 18 попеременно сообщаются с основными серповидными окнами 20 распределительных дисков, фиг. 4, а каналы 19 попеременно сообщаются с дополнительными серповидными окнами 21. Серповидные окна 20 и 21 с левой стороны распределительного диска соединены прорезью 22, которая сообщена с отверстием 23 для всасывания жидкости. Серповидные окна 20 и 21 с правой стороны распределительного диска соединены прорезью 24, которая сообщена с отверстием 25 для нагнетания жидкости.In the end spherical parts of blocks 8 and 9, Fig. 1 and FIG. 3, the main connecting channels 18 and additional connecting channels 19 are cut. The channels 18 alternately communicate with the main crescent-shaped windows 20 of the distribution discs, FIG. 4, and channels 19 alternately communicate with additional crescent-shaped windows 21. The crescent-shaped windows 20 and 21 on the left side of the distribution disk are connected by a slot 22, which communicates with the liquid suction hole 23. Crescent windows 20 and 21 on the right side of the distribution disk are connected by a slot 24, which communicates with the hole 25 for injection of fluid.

Оси 10 и 11 имеют сферические головки, заделанные в сферические шарниры, в центрах ведущих дисков 6 и 7 и другими своими концами вставлены в отверстия распределительных дисков 12 и 13. В ведущих дисках 6 и 7 в сферические шарниры заделаны головки основных шатунов 26, которые своими противоположными концами заделаны в сферические шарниры основных поршней 16. Кроме того, в ведущих дисках 6 и 7 в сферические шарниры, выполненные в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромками ведущих дисков, заделаны головки дополнительных шатунов 27, которые своими другими концами заделаны в сферические шарниры дополнительных поршней 17.The axles 10 and 11 have spherical heads embedded in spherical joints, in the centers of the drive disks 6 and 7 and with their other ends inserted into the holes of the distribution disks 12 and 13. In the drive disks 6 and 7, the heads of the main connecting rods 26 are embedded in the spherical joints, which the opposite ends are embedded in the spherical hinges of the main pistons 16. In addition, in the drive disks 6 and 7, the heads of the additional connecting rods 27 are embedded in the spherical hinges made in the places between the spherical hinges of the main connecting rods and the edges of the drive disks, which, with their other ends, are embedded in the spherical hinges additional pistons 17.

Аксиально-поршневая гидромашина работает следующим образом. При вращении шестерни 3 совместно с валами 4 и 5, их ведущими дисками 6 и 7 и блоками цилиндров 8 и 9, вращающимися вокруг своих осей 10 и 11, поршни основные 16 и дополнительные 17 в своих цилиндрах 14 и 15 совершают возвратно-поступательное движение, то всасывая, то вытесняя рабочую жидкость через каналы 18 и 19 в торцевых сферических частях блоков 8 и 9, которые плотно прилегают к сферическим поверхностям распределительных дисков 12 и 13.Axial piston hydraulic machine works as follows. When gear 3 rotates together with shafts 4 and 5, their drive disks 6 and 7 and cylinder blocks 8 and 9, rotating around their axes 10 and 11, the main pistons 16 and additional 17 in their cylinders 14 and 15 reciprocate, sometimes sucking in, then displacing the working fluid through the channels 18 and 19 in the end spherical parts of the blocks 8 and 9, which fit snugly against the spherical surfaces of the distribution disks 12 and 13.

По мере поворота блоков цилиндров на 360° каждый поршень, как основной 16, так и дополнительный 17 сначала всасывает рабочую жидкость через свои серповидные окна 20 и 21 (при повороте на 180°), прорезь 22 и отверстие 23 в соответствующий цилиндр. Затем каждый из упомянутых поршней, пройдя через соответствующие перемычки, разделяющие серповидные окна 20 и 21 с левой и правой сторон распределительных дисков 12 и 13, при повороте блоков цилиндров на следующие 180° через другие серповидные окна 20 и 21 (с правой стороны распределительного диска, фиг. 4), вытесняет жидкость под давлением через прорези 22 и отверстие 23 для нагнетания жидкости.As the cylinder blocks turn 360°, each piston, both the main 16 and the additional 17, first sucks in the working fluid through its crescent-shaped windows 20 and 21 (when rotated 180°), slot 22 and hole 23 into the corresponding cylinder. Then each of the mentioned pistons, having passed through the corresponding jumpers separating the crescent windows 20 and 21 on the left and right sides of the distribution disks 12 and 13, while turning the cylinder blocks for the next 180 ° through other crescent windows 20 and 21 (on the right side of the distribution disk, Fig. 4), displaces the liquid under pressure through the slots 22 and the hole 23 for injection of liquid.

Одновременная работа девяти основных 16 и девяти дополнительных 17 поршней в каждом из блоков цилиндров 8 и 9 увеличивает подачу аксиально-поршневой гидромашины за счет большего рабочего объема, который определяется по формуле (1).Simultaneous operation of nine main 16 and nine additional 17 pistons in each of the cylinder blocks 8 and 9 increases the flow of the axial piston hydraulic machine due to the larger working volume, which is determined by formula (1).

В режиме гидромотора аксиально-поршневая гидромашина работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости из гидросистемы в отверстия 23 и по каналам 22 каждого из распределительных дисков 8 и 9, она (рабочая жидкость) проходит через серповидные окна 20 и 21 и поступает в подпоршневые пространства тех поршней 16 и 17, которые через каналы 18 и 19 сообщены с окнами 20 и 21. Поршни 16 и 17 в каждом блоке под действием давления выдвигаются из своих цилиндров и давят на ведущие диски 6 и 7 и заставляют их поворачиваться, создавая крутящий момент, пропорциональный увеличенному рабочему объему гидромашины.In the hydraulic motor mode, the axial piston hydraulic machine operates as follows. When the working fluid is supplied from the hydraulic system to the holes 23 and through the channels 22 of each of the distribution disks 8 and 9, it (the working fluid) passes through the sickle-shaped windows 20 and 21 and enters the under-piston spaces of those pistons 16 and 17, which through the channels 18 and 19 communicated with windows 20 and 21. Pistons 16 and 17 in each block are pushed out of their cylinders under the action of pressure and press on the drive disks 6 and 7 and make them turn, creating a torque proportional to the increased working volume of the hydraulic machine.

Таким образом, достигается технический результат заявляемой полезной модели, а именно двухкратное увеличение рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины.Thus, the technical result of the claimed utility model is achieved, namely, a twofold increase in the working volume of the axial piston hydraulic machine.

Claims (1)

Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая блок выполненных по окружности диаметром Dц цилиндров с осью, расположенный в корпусе под углом к оси вала, в диске которого заделаны в сферические шарниры головки шатунов, противоположные концы которых заделаны в сферические шарниры поршней, размещенных в цилиндрах блока, при этом шатуны для прилегания к юбкам поршней имеют конусные шейки, ось блока заделана головкой в сферический шарнир в центре ведущего диска и своим противоположным концом вставлена в центральное отверстие неподвижного распределительного диска, к сферической поверхности которого прилегает сферическая поверхность торцевой части блока, в которой выполнены каналы, соединяющие цилиндры блока с серповидными окнами, разделенными перемычками, в межцилиндровых зонах основных цилиндров, расположенных по диаметру Dц, выполнены дополнительные цилиндры меньшего диаметра по окружности диаметром Dп, большем, чем диаметр Dц, в которых размещены дополнительные поршни, дополнительные цилиндры сообщены каналами с дополнительными серповидными окнами распределительного диска, которые имеют свои перемычки и сообщены прорезями с основными серповидными окнами и с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости, в сферических шарнирах дополнительных поршней закреплены малые головки их дополнительных шатунов, а большие головки с противоположной стороны заделаны в дополнительные сферические шарниры в ведущем диске в местах между сферическими шарнирами основных шатунов и кромкой ведущего диска, отличающаяся тем, что она содержит второй комплект, состоящий из блока с основными и дополнительными цилиндрами и поршнями, размещенными в них, дополнительного вала с диском и дополнительный распределительный диск с прорезями; второй комплект расположен в общем корпусе зеркально относительно первого комплекта, при этом валы каждого комплекта соединены с ведущей шестерней, размещенной напротив прорези в корпусе, а дополнительные поршни в каждом комплекте имеют юбки, к внутренним поверхностям которых плотно прилегают конусные шейки дополнительных шатунов для передачи через них крутящего момента на диск вала каждого комплекта.An axial-piston hydraulic machine, containing a block of cylinders made along a circle with a diameter D c with an axis, located in a housing at an angle to the axis of the shaft, in the disk of which the connecting rod heads are embedded in spherical hinges, the opposite ends of which are embedded in spherical hinges of pistons placed in the cylinders of the block, at the same time, the connecting rods for adjoining the piston skirts have tapered necks, the axis of the block is embedded with a head into a spherical hinge in the center of the drive disk and its opposite end is inserted into the central hole of the fixed distribution disk, the spherical surface of which adjoins the spherical surface of the end part of the block, in which the channels are made , connecting the cylinders of the block with sickle-shaped windows separated by bridges, in the intercylinder zones of the main cylinders, located along the diameter D c , additional cylinders of a smaller diameter are made along a circle with a diameter D p greater than the diameter D c , in which additional pistons are placed, additional e cylinders are connected by channels with additional crescent-shaped windows of the distribution disk, which have their own jumpers and are connected by slots with the main crescent-shaped windows and with holes for supplying and discharging working fluid, the small heads of their additional connecting rods are fixed in the spherical hinges of the additional pistons, and the large heads on the opposite side are embedded in additional spherical hinges in the drive disk in places between the spherical hinges of the main connecting rods and the edge of the drive disk, characterized in that it contains a second set consisting of a block with main and additional cylinders and pistons placed in them, an additional shaft with a disk and an additional slotted distribution disc; the second set is located in the common housing mirror with respect to the first set, while the shafts of each set are connected to the drive gear located opposite the slot in the housing, and the additional pistons in each set have skirts, to the inner surfaces of which the tapered necks of the additional connecting rods fit snugly for transmission through them torque per drive shaft of each set.
RU2021127593U 2021-09-21 2021-09-21 Axial piston hydraulic machine RU209132U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021127593U RU209132U1 (en) 2021-09-21 2021-09-21 Axial piston hydraulic machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021127593U RU209132U1 (en) 2021-09-21 2021-09-21 Axial piston hydraulic machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU209132U1 true RU209132U1 (en) 2022-02-02

Family

ID=80215089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021127593U RU209132U1 (en) 2021-09-21 2021-09-21 Axial piston hydraulic machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU209132U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213499U1 (en) * 2022-06-23 2022-09-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Axial piston hydraulic machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1070331A1 (en) * 1982-03-23 1984-01-30 Предприятие П/Я А-1097 Doubled axial-plunger hydraulic machine
SU1731981A1 (en) * 1985-04-02 1992-05-07 Ленинградский механический институт Axial-piston hydraulic machine
EP1748189B1 (en) * 2005-07-27 2012-09-26 Poclain Hydraulics Tandem axial piston pump unit
JP2013533418A (en) * 2010-06-23 2013-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Axial piston machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1070331A1 (en) * 1982-03-23 1984-01-30 Предприятие П/Я А-1097 Doubled axial-plunger hydraulic machine
SU1731981A1 (en) * 1985-04-02 1992-05-07 Ленинградский механический институт Axial-piston hydraulic machine
EP1748189B1 (en) * 2005-07-27 2012-09-26 Poclain Hydraulics Tandem axial piston pump unit
JP2013533418A (en) * 2010-06-23 2013-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Axial piston machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU213499U1 (en) * 2022-06-23 2022-09-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Axial piston hydraulic machine
RU217475U1 (en) * 2022-12-23 2023-04-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") Axial piston hydraulic machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4624175A (en) Quiet hydraulic apparatus
RU190213U1 (en) Axial piston hydraulic machine
US3999466A (en) Hydrostatic pump/motor unit
RU209132U1 (en) Axial piston hydraulic machine
RU194266U1 (en) Axial piston hydraulic machine
JP3986764B2 (en) Hydrostatic continuously variable transmission
US3382793A (en) Axial piston hydraulic unit
US2132813A (en) Rotary engine
US1910876A (en) Rotary pump
US3194172A (en) Pump
RU213499U1 (en) Axial piston hydraulic machine
RU201028U1 (en) Axial piston hydraulic machine
CN110566399B (en) Radial plunger pump motor with rectangular plunger
US6732647B2 (en) Pump for inking or like purposes
US1918408A (en) Plunger pump
RU217475U1 (en) Axial piston hydraulic machine
CN110630465B (en) Plunger pump
US3078807A (en) Dual-action displacement pump
JP7058138B2 (en) Hydraulic pump
KR101167141B1 (en) Hydraulic motor/pump
US3664772A (en) Fluid pump
CN217440227U (en) Double-plunger pump of cleaning machine and plunger transmission structure of double-plunger pump
CN213807950U (en) Plunger pump assembly
RU2133376C1 (en) Axial-plunger hydraulic pump
CN218439728U (en) Plunger pump