3.2.3. Радиально-поршневые гидромашины

Наиболее часто радиально-поршневые гидромашины применяются в условиях, где требуется обеспечить большие моменты на валу, в различных областях техники [30, 31].

Принципиальная схема радиально-поршневой объемной гидромашины представлена на рис.3.8. Ротор 6, установленный в корпусе 3, с радиально расположенными поршнями 2 вращается вокруг неподвижной полой оси, расположенной внутри статора 4. Ось статора может смещаться с помощью винтовой пары 8 и 9 относительно оси ротора на некоторый эксцентриситет е. Разделитель 5 делит пространство полой оси на полости всасывания и нагнетания.

а) б)

Рис.3.8. Радиально-поршневая объемная гидромашина:

а – принципиальная схема; б – схема контакта поршней

При вращении ротора 1 по часовой стрелке расположенные в нем радиально поршни в верхней полуокружности, перемещаясь из A в B выдвигаются, что увеличивает объем цилиндров, заполняемых рабочей жидкостью из бака. В нижней полуокружности (из В в А) поршни, перемещаясь к центру, вытесняют жидкость с параметрами Р_н, Q_н в напорную полость насоса. Смещая статор, изменяют величину эксцентриситета е и, как следствие, ход поршней, объем рабочих камер и подачу насоса. Изменением знака эксцентриситета ±e реверсируют потоки рабочей жидкости, меняя местами полости всасывания и нагнетания.

При работе схемы на рис.3.8 в режиме гидромотора, давление, подводимое под поршни в верхней полуокружности AB, создает радиальные силы, прижимающие их к поверхности статора. За счет касательных сил, возникающих при разложении радиальных сил, поршни и ротор поворачиваются, создавая крутящий момент.

В конструкциях насосов, применяемых в гидросистемах, используют, главным образом, схемы, в которых поршни опираются о барабан своими сферическими головками (см. рис.3.8, а), сообщая поворотное движение, а также схемы, в которых поршни опираются на кольцо через башмаки.

Для этого поверхность статорного кольца, на которую опирается своей сферой поршень, выполняют под некоторым углом φ, равным 15-20° (рис.3.4, б), или цилиндр располагают под таким же углом к плоскости вращения цилиндрового блока.

Рабочий объем радиально-поршневой машины определяется выражением:

. (3.10)

Геометрические подача и расход:

, (3.11)

где d, z – соответственно диаметр и количество поршней, м; e – эксцентриситет в расположении осей ротора и статора

Гидромотор типа MP конструкции ВНИИ «Гидропривод» относится к группе радиально-поршневых машин с золотниковым распределением жидкости (рис.3.9).

Рис.3.9. Радиально-поршневой гидромотор типа МР

Поршни (или плунжеры) 8 совершают возвратно-поступа-тельное перемещение в радиальном направлении в корпусе 1. Усилие, развиваемое плунжерами, расположенными в напорной зоне гидромотора, воспринимается через оси 6 с роликами 7 двумя профильными кулаками 5 и валом 4. Профиль кулака образован окружностями радиусом R₁ и R₂ и переходными кривыми.

При взаимодействии роликов с кулаками, на участках размещения переходных кривых, возникает тангенциальная составляющая сила, создающая момент на выходном валу гидромотора, и нормальная сила, которая воспринимается подшипниками 3 и корпусом через промежуточное кольцо 2.

Распределение жидкости в гидромоторе производится распределительной втулкой 10, которая при помощи муфты 9 соединена с валом гидромотора и поэтому вращается с частотой вала. При помощи радиальных отверстий а и б и продольного паза, выполненного во вращающейся распределительной втулке, попеременно одна из зон гидромотора сообщается с напорной полостью Р (насосом), а другая – со сливом Т (баком).

Для изменения направления вращения вала гидромотора необходимо полость P подключить к баку, а полость T – к насосу.