Описание конструкции и принципа действия

Радиально-поршневой называется гидромашина, у которой оси поршней или плунжеров перпендикулярны оси вращения ротора или составляют с ней углы более 45⁰.

Радиально-поршневые гидромашины по конструкции делят на два вида.

1) Радиально-поршневая гидромашина с эксцентричным ротором (рис. 4.1, а). В данном случае поршни вращаются вместе с ротором, а за счет его эксцентричного расположения, совершают возвратно-поступательное движение.

2) Радиально-поршневая гидромашина с эксцентричным валом (рис. 4.1, б). В данном случае вращается только эксцентричный вал, который заставляет поршни совершать возвратно-поступательные движения.

а) б)

1. Рисунок 4.1. Принципиальные схемы радиально-поршневых

гидромашин

На рис. 4.2 представлена схема радиально-поршневого насоса с эксцентричным расположением ротора.

Насос имеет свободно посаженный на цапфу 6 цилиндровый блок 1 со звездообразным расположением нескольких цилиндров 3, смещенных один относительно другого на угол 360⁰/z, где z – число цилиндров.

Поршни 4 прижимаются к статорному кольцу 2 под действием центробежных сил и усилий пружин 5. Распределение жидкости осуществляется через выполненные в цапфе 6 окна a и b, с которыми при вращении блока поочередно соединяются цилиндры через отверстия в их донышках. Распределительные окна через осевые каналы цапфы соединяются с всасывающей и нагнетательной магистралями.

Рисунок 4.2 – Схема радиально-поршневого насоса

При ходе поршней 4 от центра блока 1, жидкость будет засасываться поршнями через окно a, а при ходе к центру – нагнетаться через окно b. При переходе цилиндров через нейтральное положение, они перекрываются уплотнительной перемычкой распределительной цапфы, ширина которой больше размера отверстия в донышках цилиндров.

При работе насоса поршни прижимаются к внутренней поверхности статорного кольца при помощи различных механических устройств или пружин, помещенных в цилиндры, а также при помощи сил давления жидкости подпиточного насоса. В некоторых конструкциях эта связь осуществляется только с помощью центробежной силы поршней.

Для снижения сил трения поршней о статорное кольцо последнее выполняется обычно в виде обоймы роликового подшипника. Поршни при своем движении увлекают эту обойму, благодаря чему трение скольжения головок поршней заменено здесь трением качения роликов. В результате кольцо будет следовать за ротором с угловой скоростью, практически равной угловой скорости ротора.

Для улучшения смазки и снижения трения поршня о стенки цилиндра поршню часто сообщают поворотные движения относительно его оси. Для этого поверхность статорного кольца, на которую опирается поршень, выполняют под некоторым углом  = 15÷20⁰, или цилиндр располагают под таким же углом к плоскости вращения цилиндрового блока (рис. 4.3, а).

Поскольку точка контакта сферической поверхности поршня в этом случае будет смещена относительно его оси, поршень под действием силы трения будет поворачиваться в цилиндре. Чтобы уменьшить скольжение головки поршня при проворачивании, увеличивают плечо приложения силы, что достигается за счет выполнения грибообразной головки поршня (рис. 4.3, б).

Рисунок 4.3 – Схемы контакта поршня со статорным кольцом.