Аксиально-поршневая гидромашина

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Королькевич Александр Викторович Шевченко Василий Савельевич Шарангович Андрей Иванович Бойко Сергей Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(56) Назин А.И. и др. Методика расчета кардана с улучшенной синхронизацией вращения в аксиально-поршневых гидромашинах. - Минск, 1989. - С. 10.175 , 2000.1337549 1, 1987.168559, 1965.336422, 1972.2106527 1, 1998.0205982 2, 1986.3800031 1, 1989.5129752 , 1992.(57) Аксиально-поршневая гидромашина, содержащая блок цилиндров и приводной вал,связанные между собой несиловым карданным валом, отличающаяся тем, что в качестве несилового карданного вала использован карданный вал с шарниром равных угловых скоростей с делительным рычажком, причем наружная обойма шарнира установлена неподвижно в расточке приводного вала, а внутренняя связана неподвижно с карданным валом, который, в свою очередь, связан с блоком цилиндров посредством бочкообразных шлицев. 9951 1 2007.10.30 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидроприводах различных машин в качестве насоса или гидромотора. Известна аксиально-поршневая гидромашина, (Машиностроительный гидропривод под ред. В.Н.Прокофьева. - М. Машиностроение, 1978. - С. 144, рис. 5.1.). Гидромашина содержит блок цилиндров, связанный двойным несиловым карданом с приводным валом. К недостаткам этой гидромашины следует отнести асинхронность вращения блока цилиндров в регулируемых гидромашинах. Это объясняется тем, что двойной несиловой кардан обеспечивает синхронность вращения блока цилиндров в нерегулируемых гидромашинах на одном постоянно выбранном угле наклона блока цилиндров. В регулируемых гидромашинах всякое изменение угла наклона блока цилиндров от положения синхронного вращения способствует увеличению асинхронности вращения. Асинхронность вращения блока цилиндров способствует появлению значительных динамических нагрузок на карданное сочленение и на основные узлы гидромашины, обусловленных ускорениями, а пульсация давления жидкости, вызванная асинхронностью, способствует преждевременному выходу из строя различных элементов гидросистемы манометров, клапанов, трубопроводов и технической задачей, особенно в связи с тенденцией увеличения угла наклона блока цилиндров относительно вала насоса, увеличения частоты вращения и давления,когда снижение динамических нагрузок в гидромашине наиболее актуально. Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является гидромашина, описанная в брошюре (Методика расчета кардана с улучшенной синхронизацией вращения в аксиально-поршневых гидромашинах. Назин А.И. и др. - Мн. - С. 10, рис. 1.2.1). Гидромашина содержит блок цилиндров, связанный двойным несиловым карданом с приводным валом. Особенностью гидромашины является использование разрезного кардана. Кардан такой конструкции мог бы обеспечить равномерность вращения блока цилиндров,но создать прочную и долговечную конструкцию не представляется возможным. Кроме того, как показали проведенные испытания, размах колебаний давления в насосе при угле наклона блока 25 у гидромашины с разрезным карданом в два раза выше, чем у гидромашины с неразрезным карданом. В основу изобретения положена задача улучшения качества гидромашины за счет уменьшения асинхронности вращения блока цилиндров и, как следствие, уменьшения пульсаций давления жидкости и значительных динамических нагрузок на основные узлы гидромашины. Поставленная задача достигается тем, что аксиально-поршневая гидромашина содержит блок цилиндров и приводной вал, связанные между собой несиловым карданным валом,при этом в качестве несилового карданного вала использован карданный вал с шарниром равных угловых скоростей с делительным рычажком, причем наружная обойма шарнира установлена неподвижно в расточке приводного вала, а внутренняя связана неподвижно с карданным валом, который, в свою очередь, связан с блоком цилиндров посредством бочкообразных шлицев. Использование в гидромашине кардана равных угловых скоростей позволяет получить равномерное вращение блока цилиндров при любых углах его наклона относительно вала. Неподвижное закрепление наружной обоймы кардана, имеющей максимальный момент инерции в расточке приводного вала, способствует уменьшению инерционных нагрузок на блок цилиндров, закрепленный на одном подшипнике и поджатый в торце распределителя. Внутренняя обойма кардана имеет меньший момент инерции и соединена с блоком цилиндров. Бочкообразные или сферические шлицы вала кардана способствуют устранению возможных перекосов, вызванных технологическими погрешностями. Из известных карданных шарниров равных угловых скоростей (шарнир с делительными канавками,шарнир с делительным рычажком и кулачковый) шарнир с делительным рычажком обладает наилучшими возможностями 2 9951 1 2007.10.30 шарнир построен на парах трения (кулачковый - на парах трения скольжения) угол отклонения от соосного положения валов - 38 (у шарнира с делительными канавками - 28) возможность передачи большего момента, чем у кардана с делительными канавками,за счет одновременной работы шести шариков вместо двух. На фигуре представлена схема аксиально-поршневой гидромашины. Аксиально-поршневая гидромашина содержит блок 1 цилиндров, соединенный с валом 2 с помощью карданного вала 3 с шарниром 4 равных угловых скоростей, состоящим из наружной обоймы 4, внутренней обоймы 5, сепаратора 6, шариков 7 и делительного рычажка 8. Карданный вал 3 соединен с блоком 1 цилиндров с помощью бочкообразных или сферических шлиц 9, устраняющих погрешности изготовления гидромашины и ее деталей и позволяющих блоку 1 самоустанавливаться относительно распределителя 10. В расточках блока 1 цилиндров размещены поршни 11, связанные с валом 2 шатунами 13. Работает аксиально-поршневая гидромашина следующим образом. В режиме насоса приводится во вращение вал 2, который через карданный вал 3 передает вращение на блок 1 цилиндров. При вращении блока 1 с углом наклона его относительно оси вала 2, не равном нулю, поршни 11 совершают возвратно-поступательное движение, обеспечивая подачу рабочей жидкости. При регулировании гидромашины по углу наклона блока 1 цилиндров изменяется ход поршня 11, рабочий объем гидромашины, следовательно, и подача насоса или частота вращения вала гидромашины при работе ее в режиме гидромотора. Синхронность вращения блока цилиндров при регулировании гидромашины не нарушается. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3