Типовые конструкции аксиально-поршневых гидромашин.

На рис. 21 показан аксиально-поршневой регулируемый насос типа ПД № 5 — 50 с наклонным блоком цилиндров, двойным не­силовым карданом и торцовым распределением. В расточке кор­пуса 9 насоса установлен вал 12 на подшипниках 8 и 11. Вал на­соса через кардан 6 связан с блоком цилиндров 13. В блоке ци­линдров размещены поршни 3, которые посредством шатунов 4 низаны с фланцем вала 7. Большие сферические головки шатунов завальцованы во фланце вала, малые головки—в поршнях. Установленный на оси 14 с подшипником 15 блок цилиндров поджат пружиной 16 к распределительному диску 17. Распреде­лительный диск неподвижно закреплен на крышке 18 люльки 2, которая может поворачиваться в цапфах 5 на угол b= ±30°. Подсоединение насоса к напорной и всасывающей линиям происходит через фланцы 1. Корпус насоса имеет крышки 10 и 19.

Для обеспечения работы насоса в составе следящего гидро­привода насос оснащен подпиточным насосом, клапанами и спе­циальной гидроавтоматикой .

Принцип работы насоса заключается в следующем. От вала 12 вращение передается блоку цилиндров 13 через двойной кардан 6, Кардан является несиловым, так как он передает только момент для преодоления момента инерции блока цилиндров и момента трения торца блока цилиндров о распределительный диск. Основ­ной крутящий момент передается через шатуны. При вращении вала поршни при отклонении люльки на угол β совершают сложное движение; вращение вместе с блоком цилиндров и возвратно-поступательное движение в цилиндрах. За один оборот вала происходит один рабочий цикл насоса — всасыва­ние и нагнетание — с принудительным по­очередным соединением рабочих камер с линия­ми всасывания и на­гнетания.

Рис. 21, Аксиально-поршневой насос ПД № 5

Существуют другие конструкции аксиально-поршневых насосов с на­клонным блоком цилин­дров — со сферическим распределительным диском, с ведением блока цилиндров шатунами поршней без карданного механизма - и т. д.

Рис. 22. Аксиально- поршневой насос с наклонным дис­ком

На рис. 22 показан аксиально-поршневой насос с наклонным диском. Блок цилиндров 3 установлен на валу 4 и поджат пружи­ной 2 к распределительному диску 1. В цилиндрах блока разме­щены поршни 5, которые башмаками 7 опираются на опорное кольцо 9 наклонного диска 10. Башмаки в свою очередь прижаты к опорному кольцу пружинами 11 через втулку 6 и сепаратор 8. Поворот наклонного диска на угол ±β осуществляется через тягу 12 перемещением поршня 13 механизма управления.

Принцип работы насоса состоит в следующем. При вращении вала 4 вращаются блок цилиндров 3 с поршнями 5 и втулка 6, При отклонении наклонного диска на угол β =£ 0 поршни совер­шают сложное движение. Они вращаются совместно с блоком цилиндров и совершают возвратно-поступательное движение в ци­линдрах под действием силы пружин 11, передаваемой через втулку 6 на башмаки 7. Поршни, рабочие камеры которых соеди­нены с полостью всасывания, движутся от распределительного диска. Жидкость заполняет увеличивающиеся рабочие камеры. Совершается процесс всасывания. К моменту соединения рабочих камер с полостью нагнетания поршни движутся к распределитель­ному диску, и совершается процесс нагнетания.

При подводе жидкости в полости А или Б цилиндра механизма управления при помощи поршня 13 изменяется угол наклона р* диска 10.

Осевое усилие давления жидкости на поршни с помощью баш­маков раскладывается на тангенциальную и радиальную составляющие. Тангенциальные силы от всех поршней» довершающих процесс нагнетания, создают на блоке цилиндров, а следовательно, и на валу крутящий момент.

В нерегулируемых аксиально-поршневых насосах угол между валом насоса и осью блока или опорным диском является по­стоянным.

Рис. 23. Аксиально-поршневой гидромотор с наклонным блоком

Аксиально-поршневой гидромотор с наклонным блоком ци­линдров и двойным несиловым карданом типа IIМ показан на рис. 23. В расточке корпуса / на подшипниках 2 установлен вал 3, который через кардан соединен с блоком цилиндров 5. В блоке размещены поршни 12, которые навальцованы на малые сферические головки шатунов. Большие сферические головки завальцованы во фланце 13 вала 3. Другой конец вала имеет шлицы для соединения с валом нагрузки. Установленный в корпусе 4 на оси 7 с подшипником 6 блок цилиндров 5 поджат пружиной 8 к распределительному диску 11, который имеет два дугообразных канала. Штифт 10 предохраняет распределительный диск от проворота относительно крышки 9, в которой имеются подводя­щий и отводящий каналы. Герметизация гидромотора осуще­ствляется с помощью уплотнительных манжеты 14 и колец.

Рабочий цикл гидромоторасостоит из процессов нагнетания и вытеснения. Нагнетание происходит в рабочих камерах, которые в данный момент соединены с нагнетательным дугообразным пазом распределительного диска. Жидкость поступает в рабочие камеры и давит на поршни. Сила давления, действующая на поршни по оси, через шатуны передается на фланец вала под углом. Вслед­ствие этого происходит разложение силы от шатуна на осевую и вертикальную. Все осевые силы от каждого из поршней направ­лены параллельно оси вала и воспринимаются подшипниками вала. Разложение вертикальных составляющих, действующих в плоскости фланца, дает радиальные и тангенциальные силы от каждого из поршней, соединенных с полостью нагнетания. Ра­диальные составляющие воспринимаются подшипниками вала, а тангенциальные силы создают момент относительно оси вала. Этот момент преодолевает момент нагрузки и трения и сообщает валу вращение. Вращение вала посредством двойного несилового кардана передается блоку цилиндров и происходит соединение следующих рабочих камер с полостью нагнетания. Одновременно происходит процесс вытеснения в тех рабочих камерах, которые соединены с полостью вытеснения и отводящим каналом. В этих камерах поршни перемещаются в направлении к распределитель­ному диску и вытесняют рабочую жидкость через окно блока 6 дугообразный канал вытеснения распределительного диска. Во время работы блок цилиндров прижат к распределительному диску гидравлическими силами прижима.

При изменении направления подводимого потока жидкости изменяется направление вращения вала гидромотора. Частота вращения вала (с^-1) гидромотора зависит от расхода Q:

n=Q/V₀ (28)