Гидравлические машины (насосы и моторы)

 

1. Насосы гидравлические

 

В гидроприводах железнодорожно-строительных машин применяются насосы различных типов (аксиально-поршневые, поршневые радиально-кулачковые, пластинчатые и шестеренные). При отключенном насосе или в случае его отказа ни один из гидродвигателей не может быть приведен в действие. Работоспособность насоса определяет безотказность работы всего гидропривода машины. Отсюда вытекает важность изучения конструкции, знание принципа действия и умелого обслуживания насосов и гидромоторов.

Насос предназначен для нагнетания рабочей жидкости в трубопроводы. Обычно насос считается источником создания давления в гидравлической системе. Однако такое определение неточно, так как для получения давления должно быть создано сопротивление потоку рабочей жидкости в виде внешней нагрузки на валу гидромотора.

Шестеренные насосы широко используются в машинах небольшой мощности при низком и среднем давлении в гидросистеме.

Они достаточно надежны в эксплуатации, менее требовательны к чистоте рабочей жидкости и имеют меньшую стоимость по сравнению со стоимостью гидронасосов других типов.

Применение аксиально-поршневых и пластинчатых гидронасосов наиболее целесообразно  при среднем и высоком давлении в гидросистемах машин и цикличном характере изменения внешней нагрузки. Дополнительные устройства обеспечивают реверсирование потока и изменение подачи.

 

Гидромашины аксиально-поршневые

В гидравлических системах железнодорожно-строительных машин широкое применение нашили аксиально-поршневые гидромашины серии 310, применяемые в качестве гидронасосов  и гидромоторов, которые изготовляет АО «Пневмостоймашина» г. Екатеринбург.

Насосы и гидромоторы нерегулируемые аксиально-поршневые предназначены для гидростатических приводов.

Насос преобразует механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости. Гидромотор — энергию потока рабочей жидкости в механическую на выходном валу. Направление и частота вращения вала гидромотора определяется направлением потока и количеством рабочей жидкости, подводимой к гидромотору.

Гидромашина состоит из вала 1 (рисунок 1), корпуса 14, блока цилиндров 9, семи поршней 7 с шатунами 8, распределителя 10 и крышки 12. При вращении вала шатуны с поршнями ведут блок цилиндров, совершая возвратно-поступательное движение относительно блока цилиндров. За один оборот вала каждый поршень совершает один двойной ход.

 

Рисунок 1 — Аксиально-поршневая гидромашина
1 — Вал; 2 — Манжета; 3 — Кольцо; 4 — Крышка; 5, 6 — Подшипник; 7 — Поршень; 8 — Шатун; 9 — Блок цилиндров; 10 — Распределитель; 11 — Кольцо; 12 — Крышка; 13 — Кольцо; 14 — Корпус.

 

При работе гидромашины в режиме насоса вал приводится во вращение от двигателя. Вращение вала передается шатунам, от них через поршни — блоку цилиндров. Каждый поршень за одну половину оборота вала производит всасывание, за другую нагнетание рабочей жидкости.

При работе гидромашины в режиме мотора рабочая жидкость под давлением поступает через отверстие в крышке 12, паз распределителя 10 в отверстия блока цилиндров и перемещает поршни 7 с шатунами 8. Так как оси вала и блока цилиндров находятся под углом, усилие от поршня в месте контакта шатуна с валом раскладывается на осевую и тангенциальную составляющие. Осевая сила воспринимается радиально-упорными подшипниками 6, а тангенциальная создает крутящий момент на валу.

 

2. Моторы гидравлические

Гидромотор преобразует энергию потока рабочей жидкости, развиваемую насосом, в энергию вращения выходного вала для приведения в действие исполнительного механизма машин и оборудования.

Роторные гидромоторы классифицируют (ГОСТ 17752-81) по конструкции рабочей камеры на шестеренные, коловратные, винтовые, пластинчатые и поршневые, обладающие обратимостью, т.к. они могут работать и как гидронасосы.

В гидроприводах машин наиболее часто применяют реверсивные по направлению вращения аксиально-поршневые и радиально-поршневые гидромоторы с нерегулируемым и реже с регулируемым рабочим объемом.

Гидромотор, используемые при большой частоте вращения, условно называют средне- и высокооборотными (низко-моментными).

Гидромоторы, предназначенные для создания большого крутящего момента при малой угловой скорости, принято условно называть высокомоментными.