Гидродвигатели поворотного движения

Поворотный гидродвигатель – это объемный гидродвигатель с ограниченным углом поворота выходного звена, причем, в зависимости от типа рабочего органа различают шиберный, поршневой и мембранный поворотные гидродвигатели.

Поворотные гидродвигатели конструктивно могут быть пластинчатыми (рисунок 4.31, а) и не пластинчатыми (рисунок 4.31, б).

а) б)

Рисунок 4.31 – Схемы поворотных гидродвигателей

Наибольшее распространение получили пластинчатые поворотные гидродвигатели, в которых рабочим органом является пластина, жестко заделанная в вал двигателя. Гидроцилиндры поворотного действия способны развивать большие крутящие моменты, достигающие для трехпластинчатых двигателей значения 70 МН·м при давлении жидкости 20 МПа. В качестве рабочей среды применяются воздух, масла и водные эмульсии.

Поворотный гидродвигатель (рисунок 4.31, а) состоит из корпуса 1 и поворотного ротора (вала) 2, несущего пластину 3. Кольцевая полость между внутренней поверхностью цилиндра и ротора разделена уплотнительной перемычкой 4 с пружинящим поджимом к ротору уплотнительного элемента 5. При подаче жидкости под давлением в верхний канал пластина 3 с втулкой 2 будет поворачиваться по часовой стрелке. Угол поворота вала цилиндра с одной рабочей пластиной обычно не превышает 270–280º.

Поворотные гидродвигатели выпускаются в одно-, двух- и трехпластинчатом исполнениях.

При применении двух- и трехпластинчатые поворотных гидроцилиндров можно соответственно увеличить крутящий момент; однако угол поворота при этом уменьшается. Углы поворота ротора при одной, двух и трех пластинах соответственно равны 280, 140 и 70°.

Гидродвигатели с преобразованием возвратно-поступательного движения во вращательное нашли широкое применение в станочном оборудовании.

Поворотное движение вала может быть также осуществлено преобразованием при помощи различных механических элементов прямолинейного поступательного движения поршня цилиндра.

В частности, в металлорежущих станках широко применяется поворотный механизм с шестерней и зубчатой рейкой (рисунок 4.31, б). Зубья рейки обычно нарезаются на скалке (поршне) цилиндра. Крутящий момент и поворотное движение передаются на выходной вал через шестерню, находящуюся в зацеплении с рейкой. В зависимости от длины рейки получают угол поворота от 90 до 360° и выше.

Тема 5 Объемный гидропривод

5.1 Основные понятия

Гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением, с одновременным выполнением функций регулирования и реверсирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.

Гидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объемные. В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергия потока жидкости. В объемных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочей жидкости.

Объемный гидропривод состоит из гидропередачи, устройств управления, вспомогательных устройств и гидролиний (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Состав объемного гидропривода

Объемная гидропередача, являющаяся силовой частью гидропривода, состоит из:

— объемного насоса (преобразователя механической энергии приводящего двигателя в энергию потока рабочей жидкости);

— объемного гидродвигателя (преобразователя энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена);

— гидроаккумулятора (гидроемкости, предназначенные для аккумулирования энергии рабочей жидкости, находящейся под давлением, с целью последующего ее использования для приведения в работу гидродвигателя);

— гидропреобразователя - объемной гидромашины для преобразования энергии потока рабочей жидкости с одними значениями давления р и расхода Q в энергию другого потока с другими значениями р и Q.

Устройства управления предназначены для управления потоком или другими устройствами гидропривода. При этом под управлением потоком понимается изменение или поддержание на определенном уровне давления и расхода в гидросистеме, а также изменение направления движения потока рабочей жидкости.

К устройствам управления относятся:

— гидрораспределители, служащие для изменения направления движения потока рабочей жидкости, обеспечения требуемой последовательности включения в работу гидродвигателей, реверсирования движения их выходных звеньев и т.д.;

— регуляторы давления (предохранительный, редукционный, переливной и другие клапаны), предназначенные для регулирования давления рабочей жидкости в гидросистеме;

— регуляторы расхода (делители и сумматоры потоков, дроссели и регуляторы потока, направляющие клапаны), с помощью которых управляют потоком рабочей жидкости;

— гидравлические усилители, необходимые для управления работой насосов, гидродвигателей или других устройств управления посредством рабочей жидкости с одновременным усилением мощности сигнала управления.

Вспомогательные устройства обеспечивают надежную работу всех элементов гидропривода. К ним относятся:

— кондиционеры рабочей жидкости (фильтры, теплообменные аппараты и др.);

— уплотнители, обеспечивающие герметизацию гидросистемы;

— гидравлические реле давления;

— гидроемкости (гидробаки и гидроаккумуляторы рабочей жидкости) и др.

Состав вспомогательных устройств устанавливают исходя из назначения гидропривода и условий, в которых он эксплуатируется.

Гидролинии (трубы, рукава высокого давления, каналы и соединения) предназначены для прохождения рабочей жидкости по ним в процессе работы объемного гидропривода. В зависимости от своего назначения гидролинии, входящие в общую гидросистему, подразделяются на всасывающие, напорные, сливные, дренажные и гидролинии управления.