SU941667A1

SU941667A1 - Axial-piston hydraulic machine and method of manufacturing its case

Info

Publication number: SU941667A1
Application number: SU802893744A
Authority: SU
Inventors: Сергей Федорович Штельмах
Original assignee: Московский Машиностроительный Завод Им.М.И.Калинина
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1982-07-07

Description

(54) АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЕЕ КОРПУСА(54) AXIAL PISTON HYDRAULIC MACHINE AND METHOD OF MANUFACTURING ITS CASE

Изобретение относитс к гидромашиностроению , в частности к аксиально-поршневым гидромашинам.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to axial-piston hydraulic machines.

Известна аксиально-поршнева гидромашина , содержаша размещенные в кор- 5 пусе выходной вал и установленные под углом к нему блок цилиндров и распределительный диск, причем блок цилиндров установлен в корпусе с гарантированным зазором, а распределительный диск со- ,пр жей с корпусом по цилиндрической поверхности , соосной с блоком цилиндров I.The axial-piston hydraulic machine is known, containing the output shaft placed in the housing - 5 and the cylinder block and the distributor disk installed at an angle to it, the cylinder block being installed in the housing with a guaranteed clearance, and the distributor disk is yarn with the housing along the cylindrical surface coaxial with the cylinder block I.

Известен также способ изготовлени корпуса аксиально-поршневой гидромашины, заключающийс в том, что в литейную фор- 15 му устанавливают литейный стержень дл формировани внутренней поверхности отливки корпуса, имеющего два расположенных под углом друг к другу участка дл размещени в одном из них выхоДного ва- jo ла, а в другом - блока цилиндров и распределительного диска, а затем после затвердевани залитого в форму металла удал ют из отливки стержень и с противоположных сторон корпуса выполн ютAlso known is a method of manufacturing an axial-piston hydraulic machine body, in which a casting rod is installed in a mold 15 to form the inner surface of the body casting, having two sections angled to each other for placement in one of them. in the other, the cylinder block and the distribution disc, and after solidification of the metal poured into the mold, the core is removed from the casting and, on opposite sides of the body,

механическую обработку цилиндрических посадочных поверхностей 2.machining cylindrical seating surfaces 2.

Известна гидромашина имеет неразборный корпус и собираетс при вводе предварительно собранных в один качающий узел приводного вала, блока цилиндров с поршн ми и шатунами, причем качаюший узел ввод т в расточку корпуса со стороны расположени приводного вала . Цлок цилиндров при вводе в расположенную под углом часть корпуса совершает продольное перемещение вдоль оси вала и одновременно поворачиваетс в плоскости угла наклона. Дл того, чтобы стенки корпуса не преп тствовали такому движению рассто ние между стенками корпуса в зоне расположени блока цилиндров в плоскости угла наклона должно быть сушественно больше величины диаметра бло ка цилиндров. Внутренн поверхность наклонной части корпуса известной гидромашйны имеет в сечении перпендикул рном оси расположени блока цилиндров форму окружности, в результате чего радиальный зазор между стенками корпуса и блоком оказываетс после сборки больше минимального зазора, достаточного дл нормальной эксплуатации гидромашины. Увеличение диаметра корпуса ведет к неоправданному увеличению его массы, ЧТО при массовом производстве гидромашин приводит к большому расходованию металла. При изготовлении корпуса известной гидромашины примен ют литье в кокиль с использованием разрушаемого при извлечении отливки земл ного стержн , что.приводит к тому, что на внутренней необрабатываемой поверхности корпуса неизбежно остаютс абразивные частицы (механическа обработка криволинейной поверхности затруднительна и увеличивает отходы металла). Удаление абразивных частиц с поверхности корпуса требует введение дополнительных технологических операций, что повышает стоимость изготовлени , а использование земл ных стержней ухудшает услови труда литейшиков, загр зн ет окружающую среду, снижает культуру производства . Целью изобретени вл етс уменьшение массы гидромашины путем сокращени габаритного размера участка ее корпуса в зоне расположени блока цилиндров. Кроме того, при реализации изобретени достигаетс возможность формировать основную часть внутренней поверхности корпуса при помощи металлических стержней , не оставл ющих на поверхности отливки абразивных частиц, при минимальных затратах труда и отхода металла в стружку на расточку посадочных поверхностей . Цель достигаетс тем, что форма внутренней поверхности корпуса в зоне расположени блока цилиндров состоит из попарно и оппозитивно расположенных чередующихс цилиндрических и конических участков, причем оси симметрии участков конической формы расположены в плоскости угла наклона .блока цилиндров, а участков цилиндрической формы - в плоскости, перпендикул рной указанной , при этом образующие участков конической поверхности сход тс в направлеНИИ от выходного вала к распределителю и одна из образующих этого участка параллельна оси наклона блока цилиндров, а противоположна расположена под углом, меньшим угла наклона этой оси, а рассто ние от цилиндрической поверхности корпуса до блока цилиндров меньше, чем рассто ние от последнего до конической поверхности корпуса. При этом, при изготовлении корпуса гидромашины литейный стержень, выполненный разрезным из двух частей, ввод т в литейную форму с противоположных сторон и сопр гают между собой внутри литейной формы на всем прот жении участка корпуса, предназначенного дл размещени частей блока цилиндров, причем часть стержн со стороны участка корпуса , предназначенного дл размещени распределительного диска, ввод т в форму под углом меньшим, чем угол наклона блока цилиндров. На фиг. 1 изображена аксиально-поршнева гидромашина, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - корпус гидромашины после его механической обработки; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - литейна форма (кокиль) с введенным в нее разрезным стержнем. Аксиально-поршнева гидромашина содержит размещенные в корпусе 1, выходной вал 2 на подшипниках 3, под углом /к которому установлены блок цилиндров 4 и распределительный диск 5, причем блок цилиндров 4 установлен в корпусе с гарантированным зазором, а распределительный диск 5 сопр жён с корпусом по цилиндрической поверхности 6, соосной с блоком цилиндров 4. Участок корпуса 1 гидромашины в зоне расположени блока цилиндров 4 имеет форму внутренней поверхности, состо щей из попарно и оппозитивно расположенных чередующихс цилиндрических 7 и конических 8 участков, причем оси симметрии участков 8 конической формы расположены в плоскости угла наклона блока цилиндров 4, а участков 7 цилиндрической формы - в плоскости, перпендикул рной указанной , при этом образующие участков конической поверхности сход тс в направлении от выходного вала к распределению и одна из образующих этого участка параллельна оси наклона блока цилиндров; а противоположна расположена под углом меньщим угла наклона этой оси, а рассто ние от цилиндрического участка 7 поверхности корпуса до блока цилиндров 4 меньше, чем рассто ние от последнего до конического участка 8 поверхности корпуса. Выходной вал 2 имеет опорный элемент 9, с которым взаимодействуют шатуны 10 поршней И, установленных в блоке цилиндров 4. Со стороны распределительного диска 5 к корпусу 1 крепитс крышка 12. При изготовлении цорпуса гидромашины сначала получают отливку корпуса с помощью литейной формы (кокил ). Наружна поверхность корпуса 1 формируетс внутренними поверхност ми разъемных полуформ 13 и 14 и втулки 15, а внутренн поверхность корпуса формируетс стержнем , выполн емым разрезным из двух частей 16 и 17, вводимых в литейную форму с противоположных сторон и сопр гаемых между собой внутри литейной формы наThe known hydraulic machine has a non-separable housing and is assembled upon insertion of pre-assembled in one swing assembly of the drive shaft, a cylinder block with pistons and rods, and the swing assembly is inserted into the bore of the housing from the side of the drive shaft. When entering into an angled part of the body, the cylinder block makes a longitudinal movement along the axis of the shaft and simultaneously rotates in the plane of the angle of inclination. In order to prevent the walls of the housing from obstructing such a movement, the distance between the walls of the housing in the area of the cylinder block in the plane of the angle of inclination must be substantially greater than the diameter of the cylinder block. The inner surface of the inclined part of the casing of the known hydromachine has, in cross section, the axis of the cylinder block perpendicular to the circumference, after which the radial clearance between the walls of the casing and the block is greater than the minimum clearance for normal operation of the hydraulic machine. The increase in the diameter of the body leads to an unjustified increase in its mass, that when mass production of hydraulic machines leads to a large expenditure of metal. In producing the casing of a known hydraulic machine, a casting is applied to a chill mold using a ground rod that is destroyed during casting, which leads to the fact that abrasive particles inevitably remain on the inner unworked surface of the casing (mechanical processing of the curvilinear surface is difficult and increases metal waste). Removal of abrasive particles from the surface of the body requires the introduction of additional technological operations, which increases the cost of production, and the use of earth rods worsens the working conditions of the foundries, pollutes the environment, and reduces the production culture. The aim of the invention is to reduce the mass of the hydraulic machine by reducing the overall size of its body section in the area of the cylinder block. In addition, with the implementation of the invention, it is possible to form the main part of the inner surface of the housing with the help of metal rods that do not leave abrasive particles on the casting surface, with minimal labor and waste of metal into the chips on the bore of the seating surfaces. The goal is achieved by the fact that the shape of the inner surface of the housing in the area of the cylinder block consists of alternating cylindrical and conical sections in pairs and opposed, the symmetry axes of the conical sections are located in the plane of the angle of the cylinder block, and the cylindrical sections are in the plane perpendicular specified, while forming the sections of the conical surface converge in the direction from the output shaft to the distributor and one of the generators of this section is parallel to tilt cylinder and located opposite at an angle smaller than the angle of inclination of this axis, and the distance from the cylindrical surface of the housing to the cylinder block is less than the distance from the last to the conical surface of the housing. At the same time, in the manufacture of a hydraulic machine body, a casting rod, made split in two parts, is inserted into the mold from opposite sides and is interconnected inside the mold throughout the body section to accommodate parts of the cylinder block, and The sides of the body portion intended for the distribution disc are inserted into the mold at an angle smaller than the angle of inclination of the cylinder block. FIG. 1 shows an axial piston hydraulic machine, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the body of the hydraulic machine after its machining; in fig. 4 is a section BB in FIG. 3; in fig. 5 - casting mold (chill mold) with a split rod introduced into it. The axial-piston hydraulic machine contains placed in the housing 1, the output shaft 2 on the bearings 3, at an angle / to which the cylinder block 4 and the distribution disk 5 are installed, the cylinder block 4 being installed in the housing with a guaranteed clearance, and the distribution disk 5 along the cylindrical surface 6 coaxial with the cylinder block 4. The section of the housing 1 of the hydraulic machine in the area of the cylinder block 4 has the shape of an inner surface consisting of alternating cylindrical 7 and pairwise and opposed 8 plots, the axes of symmetry of conic-shaped plots 8 are located in the plane of the angle of inclination of the cylinder block 4, and the cylindrical sections 7 are in the plane perpendicular to that indicated, while forming the sections of the conical surface converge from the output shaft to the distribution and one from the generators of this section parallel to the axis of inclination of the cylinder block; and opposite is located at an angle less than the angle of inclination of this axis, and the distance from the cylindrical section 7 of the casing surface to the cylinder block 4 is smaller than the distance from the latter to the conical section 8 of the casing surface. The output shaft 2 has a support element 9, which interacts with the connecting rods 10 of the pistons I installed in the cylinder block 4. On the side of the distribution disk 5, the cover 12 is attached to the housing 1. When producing a hydraulic machine shell, the body is first cast using a mold (chill mold). The outer surface of the housing 1 is formed by the inner surfaces of the split half-molds 13 and 14 and the sleeves 15, and the inner surface of the housing is formed by a rod that is split into two parts 16 and 17 that are inserted into the mold from opposite sides and mated to each other inside the mold.

всем прот жении участка корпуса, предназначенного дл размещени блока цилиндров 4 (фиг. 5). При этом часть стержн 17 вводитс в форму под углом, совпадающим с осью формы на участке дл размещени вала 2, а часть 16 стержн , вводима со стороны участка корпуса, предназначенного дл размещени распределительного диска , вводитс в форму под углом меньщим, чем угол наклона блока цилиндров 4.the entire length of the section of the housing intended for the placement of the cylinder block 4 (Fig. 5). In this case, part of the rod 17 is inserted into the mold at an angle coinciding with the axis of the mold in the section for accommodating the shaft 2, and part 16 of the rod inserted from the side of the housing section intended for accommodating the distribution disc is inserted into the mold at an angle smaller than the angle of inclination of the block cylinders 4.

После затвердевани залитого в форму металла, вывод т из формы части 17 и 16 стержн в указанной последовательности, после чего выполн ют механическую обработку цилиндрических посадочных поверхностей , в частности поверхность дл посадки подщипников 3 вала 2 и поверхность 6 дл установки распределительного диска 5.After solidification of the metal poured into the mold, the rod parts 17 and 16 are removed from the mold in the specified sequence, after which mechanical processing of cylindrical seating surfaces, in particular, the surface for landing of the lintels of the shaft 2 and the surface 6 for installing the distribution disk 5, is performed.

При работе гидромащины, например в режиме мотора, блок цилиндров 4 вращаетс совместно с входным валом 2 под действием сил давлени рабочей жидкости, подаваемой через распределительный диск 5 в рабочие камеры блока цилиндров и воздействующей на порщни 11. Благодар предлагаемой конструкции корпуса 1 зазор между блоком цилиндров 4 и любой точкой на внутренней поверхности корпуса будет не меньще зазора между блоком и поверхностью корпуса, т. е. не меньщим зазора, минимально необходимого по услови м эксплуатации .When the hydraulic fluid is operating, for example in motor mode, the cylinder block 4 rotates together with the input shaft 2 under the action of the pressure forces of the working fluid supplied through the distribution disk 5 to the working chambers of the cylinder block and acting on vehicles 11. Due to the proposed design of the housing 1, the gap between the cylinder block 4 and any point on the inner surface of the housing will be no less than the gap between the unit and the surface of the housing, i.e., no less than the gap that is minimally necessary according to the conditions of use.

Предлагаема конструкци корпуса обеспечивает существенную экономию металла, необходимого дл изготовлени гидромащины , а способ изготовлени корпуса позвол ет улучщить услови труда и снизить расходы на его производство.The proposed design of the hull provides significant savings in the metal required for the manufacture of gidromashchiny, and the method of manufacturing the hull improves working conditions and reduce the cost of its production.

Claims

1. An axial hydraulic valve, containing an output shaft placed in a housing and an engine block and a distribution disk mounted at an angle thereto, the cylinder block being installed in a housing with a guaranteed clearance, and the distribution disc is coupled to the housing along a cylindrical surface coaxially with the cylinder block characterized in that, in order to reduce the mass of the hydraulic machine by reducing the overall size of its body section in the area of the cylinder block, the shape of the internal surface of the body in the area and the engine block is composed of oppositely disposed pairs and alternating cylindrical and conical portions, wherein the axis of symmetry of a conical shape portions are arranged in the angle of inclination of the cylinder plane and the portions of the cylindrical shape - in a plane perpendicular to said at

This constitutes the sections of the conical surface converge in the direction from the output shaft to the distributor and one of the generators of this section is parallel to the axis of inclination of the cylinder block, and the opposite is at an angle less than

5 is the angle of inclination of this axis, and the distance from

cylindrical surface of the body to

cylinder block is smaller than distance

. from last to conical surface

enclosures.

0 2. A method for manufacturing an axial-piston hydromash casing, which means that a mold core is inserted into the mold to form the inner surface of the casing casting having two spaced under

5 angle to one another for placing in one of the output shaft, and in the other - the cylinder block and the distribution disk, and then after solidification of the molten metal is removed, the core is removed from the casting and the cylindrical seating surfaces are machined from opposite sides of the body , characterized in that the casting core, made split in two parts, is introduced into the foundry

5, the mold is on opposite sides and mate with one another inside the mold throughout the portion of the body intended to accommodate the parts of the cylinder block, with a part of the rod from the side of the body part intended

to accommodate the distribution disc, are introduced into the mold at an angle smaller than the angle of inclination of the cylinder block.

Sources of information taken into account in the examination

5 1. USSR author's certificate number 336422, cl. F 04 B 1/12, 1970.

2. Kabakov MG and others. Technologists of the production of hydraulic drives. M., “Mashinostroyekie, 1974.

at

eight