2.2. Объемные гидравлические двигатели

В гидродвигателепроисходит преобразование энергии потока жидкости в механическую работу. К нему подводится жидкость под давлением, а на выходе имеет место возвратно-поступательное или вращательное движение выходного звена.По характеру движения выходного звенаиз объемных гидродвигателейвыделяют две большие группы: гидроцилиндры(см.рис. 1.2,а) и гидромоторы(см.рис. 1.2,в).

2.2.1. Гидроцилиндры

ГЦ(гидравлическим цилиндром) называется объемный гидродвигатель с возвратно-поступательным движением выходного звена (см.рис. 1.2,а).

ГЦшироко применяются вСДМ(строительных и дорожных машинах), землеройных, подъемно-транспортных машинах, автомобилях, в технологическом оборудовании – металлорежущих станках, кукзнечно-прессовых машинах, в качестве исполнительных механизмов различных машин. По конструкции и принципу действияГЦ (см.рис. 2.5) очень разнообразны и классифицируются в соответствии с ГОСТ 17752-81.

Рис. 2.5. Схемы гидроцилиндров

и их условные графические обозначения:

а – поршневого одностороннего действия; б – поршневого двустороннего действия; в – поршневого двустороннего действия с двусторонним штоком; г – плунжерного; д – телескопического

По направлению действияРЖвсеГЦподразделяют надве группы:одностороннего и двустороннего действия.

На рабочий орган ГЦ одностороннегодействияРЖможет оказывать давление только с одной стороны (см.рис. 2.5,а,г,д). В этихГЦдвижение поршня в одну сторону обеспечиваются за счетРЖ, подводимой в полость, а обратное перемещение – другим способом – за счет пружины или веса груза при вертикальном перемещении поршня.

Перемещение рабочего органа ГЦ двустороннегодействия в обоих направлениях обеспечивается за счетРЖ. В такихГЦ РЖподводится как в левую полость, так и в правую (см.рис. 2.5,б).

ГЦ различаются такжепо конструкции рабочего органа. Наибольшее распространение получилиГЦс рабочим органом в виде поршня или плунжера, причемпоршнимогут быть выполнены содносторонним (см. рис. 2.5,а,б) илидвусторонним штоком (см. рис. 2.5,в).

Плунжерные ГЦмогут быть только одностороннего действия и с односторонним штоком (см.рис. 2.5,г).

По характеру хода выходного звена ГЦ делятся на одноступенчатые и телескопические (многоступенчатые).

Одноступенчатые ГЦ показаны нарис.2.5,а-г.

Телескопические ГЦ представляют собой несколько вставленных друг в друга поршней (см.рис. 2.5, д).

Полный КПД ГЦопределяется в первую очередьмеханическим КПД, который для большинства конструкций составляет0,85-0,95.Гидравлическиепотери вГЦпрактически отсутствуют, игидравлический КПДη_г=1.

Объемныепотери могут быть в зазоре между поршнем и цилиндром. Однако при уплотнении этого места резиновыми кольцами или манжетами они малы. Тогда объемный КПД также можно считать равным единице (η_о=1)/8/.

Конструкция одноштокового ГЦпоказана нарис. 2.6. (см.рис. 2.5,б).

Гильза цилиндра 3с передней5и задней1крышками, обычно стягиваемыми между собой с помощью шпилек и гаек, образуют замкнутое рабочее пространство, разделенное перегородкой в видепоршня4на две рабочие камеры (полости)АиБ. ПолостьАназываетсяпоршневойилибесштоковой, полостьБ – штоковой полостью.

Поршень 4жестко соединен со штоком7, который проходит наружу через переднюю крышку5и передает усилие и поступательное перемещение узлам станка, механизма и т.д. Шток обычно является выходным звеномГЦ. Направляющая втулка9служит для более точного направления штока7.

Рис. 2.6. Одноштоковый гидроцилиндр:

1 – задняя крышка, 2 – уплотнительное кольцо, 3 – гильза цилиндра, 4 – поршень, 5 – передняя крышка, 6 – фланец, 7 – шток, 8 – манжета, 9 – направляющая втулка, 10 – поршневое кольцо, 11 – гайка.

Для обеспечения герметичности ГЦиспользуются уплотнения в виде уплотнительных колец2между гильзой3и крышками1и5, манжет8на штоке7. МанжетыU-образные и шевронные, их изготовляют из резины или прорезиненной ткани методом спекания, реже из кожи.

Рабочие полости АиБразделяются поршневыми разрезными кольцами10на поршне4. Как правило, кольца изготовлены из чугуна, обеспечивают надежное уплотнение и долговечны, срок их службы –8-10лет.