Силовое гидравлическое оборудование

К силовому гидравлическому оборудованию относятся:

– гидронасосы;

– гидроцилиндры;

– гидромоторы.

Гидравлическим насосом называется машина, преобразующая механическую энергию, сообщаемую первичным двигателем в энергию движения рабочей жидкости. На железнодорожно-строительных машинах широко применяются насосы; пластинчатые (лопастные), поршневые, шестеренные.

Шестеренные (шестеренчатые) насосы. Различают шестеренные насосы с внешним и внутренним зацеплением. Насосы с внешним зацеплением являются наиболее распространенными. Максимальное давление развиваемое этими насосами до 150 МПа. Они компактны и не очень чувствительны к загрязнению масла. Состоит насос (см. рис. 7.3.) из пары сцепляющихся шестерен, установленных во втулках 4 и 5, помещенных в плотно обхватывающий их корпус 2, закрытый крышкой 6 и имеющий каналы в местах входа шестерен в зацепление и выхода из него. При вращении ведущего вала шестерни 1, благодаря зубчатому зацеплению приводится во вращение ведомая шестерня 3. При этом жидкость во впадинах шестерен переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем в напорную линию.

рис. 7.3. Насос шестеренный типа НШ:

а – схема работы; б – конструкция; 1, 3 – ведущая и ведомая шестерни; 2 – корпус; 4, 5 – втулка; 6 – крышка

Шестеренные (шестеренчатые) насосы НШ-10, НШ-32, НШ-46 наиболее широко применяются на мотовозах, автодрезинах автомотрисах. Так, например, для питания гидравлической системы автомотрисы АДМ в качестве основного насоса используется шестеренчатый насос НШ-46У.

Пластинчатые (лопастные) гидронасосы. Применяются наряду с шестеренными, но при больших производительностях они легче и компактнее. Применяются в гидроприводах с давлением 140 – 180 МПа. По конструкции пластинчатые насосы подразделяются на однопоточные, двухпоточные, трехпоточные. Устройство двухпоточного пластинчатого насоса приведено на рис. 7.4.

рис. 7.4. Двухпоточный пластинчатый (лопастной) насос:

1, 14 – диск; 2, 9 – пружина; 3, 10 – ротор; 5, 11 – статор; 6, 12 – подшипник; 7 – диск средний распределительный; 4, 8 – лопатка; 13 – вал; 15 – вал; 15 – корпус; 16, 17 – окно

В корпусе 15 установлены статоры 5, 11 и распределительный диск 7. Диски 1, 14 установленные в крышках, служат для распределения потоков масла и уплотнения торцов ротора и статора. В статорах 5 и 11 имеются профилированные отверстия. На валу 13, вращающемся в подшипниках 6 и 12 установлены роторы 3 и 10, крутящий момент на которые передается от вала 13 через шлицы. В каждом роторе имеются по десять лопаток 4 и 8. При вращении вала 13 масло, поступающее в насос через отверстие Ж, на участках В₁ – Г₁, Д₁ – Г₁ и В₂ – Е₂, Д₂ – Е₂ всасывается через профилированные отверстия в камеры Г, Д и Е. Прижим лопаток к статору в зоне всасывания происходит за счет центробежной силы и усилий пружин. Каждая из рабочих камер между двумя соседними лопатками во время соединения с камерами всасывания Д и Е увеличивает свой объем и заполняется маслом, а пространство под лопатками заполняется маслом через камеры Г и Д. На участках Г₁ – Д₁, Е₁ – В₁ и Г₂ – Д₂, Е₂ – В₂ рабочие камеры уменьшают свой объем, жидкость через окна 16 и 17 вытесняется в отверстия Б и В и попадает в напорные магистрали гидросистемы.

Гидроцилиндром называется гидравлический двигатель, выходное звено которого совершает возвратно-поступательные движения. При этом выходным звеном могут быть как шток или плунжер цилиндра, так и его корпус.

Гидроцилиндры (см. рис. 7.5.) подразделяются на:

– плунжерные или поршневые;

– одностороннего или двухстороннего действия;

– телескопические;

– одноштоковые или двухштоковые.

рис. 7.5. Схемы гидроцилиндров:

а – схема цилиндра одностороннего действия; б – схема цилиндра двухстороннего действия; в – схема цилиндра двухстороннего действия с двусторонним штоком; г – схема телескопического цилиндра; 1 – корпус; 2 – шток; 3 – поршень; 4, 7 – уплотнение; 5 – штуцер для подвода рабочей жидкости; 6 – возвратная пружина

Гидроцилиндр одностороннего действия (см. рис. 7.5, а, г) создает усилие на выходном звене, направленное только в одну сторону (рабочий ход). В противоположном направлении выходное звено перемещается под воздействием возвратной пружины или другой внешней силы, например силы тяжести. Такие цилиндры имеют одну рабочую полость.

Гидроцилиндры двустороннего действия (см. рис. 7.5, б, в) имеют две рабочие полости, поэтому они могут создавать рабочие усилия на выходном звене, направленные в обе стороны. Для обеспечения возвратно-поступательного движения выходного звена жидкость под давлением подается поочередно в одну из полостей цилиндра. При этом противоположная полость соединена со сливом. Полость гидроцилиндра, в которой расположен шток, называется штоковой, а противоположная полость – поршневой.

Гидроцилиндр (см. рис. 7.5.) состоит из корпуса 1 со штуцерами 5 для подвода рабочей жидкости, штока 2 с уплотнениями 7, поршня 3 с уплотнением 4. Манжеты и уплотнительные кольца изготавливаются из резины. Они могут иметь круглое или специальное профильное сечение. Размеры и сечения манжет для гидроцилиндров регламентированы стандартами.

На рис. 7.6. приведено конструктивное исполнение гидроцилиндра двустроннего действия.

рис. 7.6. Унифицированный силовой гидроцилиндр:

а – устройство; б – условное обозначение; 1 – проушина; 2 – грязесъемник; 3 – резиновые кольца; 4 – втулка; 5 – манжета; 6 – передняя крышка; 7 – шток; 8 – демпфер; 9 – уплотнение; 10 – поршень; 11 – корпус; 12 – задняя крышка; 13 – хвостовик

Гидроцилиндр двустороннего действия состоит из цилиндрического корпуса 11 со шлифованной или полированной поверхностью, поршня 10 и штока 7. Между поршнем и штоком имеются манжетные уплотнения 9. К корпусу приварена задняя крышка 12, а через переднюю крышку 6 с втулкой 4 проходит шток 7. Резиновые кольца 3 и манжета 5 уплотняют шток во втулке и втулку в крышке. Крайним установлен грязесъемник 2. Передняя и задняя крышки имеют нарезные отверстия для присоединения трубопроводов. Проушина 1 и проушина задней крышки служат для присоединения гидроцилиндра к несущим конструкциям и рабочим органам. При ходе поршня вперед хвостовик 13, а при ходе назад втулка переднего демпфера 8 утапливаются в расточки крышек 12 и 6, оставляя для вытеснения жидкости узкий кольцевой зазор. Сопротивление движению жидкости в этом зазоре замедляет ход поршня, смягчая удар при упоре поршня в крышку. При большой длине перемещения рабочего органа применяются многоступенчатые (телескопические) цилиндры с последовательным выдвижением звеньев.

Гидравлический мотор (гидромотор) преобразует энергию потока рабочей жидкости, развиваемую насосом, в энергию вращения выходного вала для приведения в действие исполнительного механизма машин и оборудования.

В гидравлическом приводе ССПС наиболее часто применяются реверсивные по направлению вращения пластинчатые, аксиально-поршневые и радиально-поршневые гидромоторы с нерегулируемым и реже с регулируемым рабочим объемом.

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

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

Гидромоторы пластинчатые. Пластинчатые гидромоторы (рис. 7.7.) служит для привода рабочих органов, и работают следующим образом. Рабочая жидкость из напорной магистрали через подводящее отверстие Ж в корпусе 1 на участках В-Г нагнетается в камеру Б, попадает на лопатки 4, расположенные в роторе 3.

рис. 7.7. Пластинчатый гидромотор:

1 – корпус; 2 – пружина; 3 – ротор; 4 – лопатка; 5 – статор; 6 – подшипник; 7 – вал

Под действием жидкости, стремящийся попасть из участка В-Г на участок В-Е и попадающей на лопатки 4, ротор 3 вращается внутри статора 5, имеющего профилированную криволинейную поверхность, по которой под действием пружины 2 и центробежной силы скользят лопатки 4, перемещаясь в радиальном направлении по пазам ротора. Причем каждая камера между двумя соседними лопатками, соединяясь на участке В-Г и Д-Е с камерой нагнетания Б, увеличивает свой объем, а на участках Е-В и Г-Д уменьшает, соединяясь со сливом через отверстие А.

Ротор 3, соединенный шлицами с валом 7, заставляет вращаться в подшипниках 6, установленных в корпусе 1.

Аксиально-поршневой гидромотор (см. рис. 7.8). На корпусе 1 гидромотора, который является блоком цилиндров для девяти поршней 2 на игольчатом 3 и радиально-упорном 4 подшипниках качения установлен приводной вал 5.

рис. 7.8. Гидромотор аксиально-поршневой:

1 – корпус; 2 – поршень; 3, 4, 8 – подшипник; 5 – вал; 6 – шайба; 7, 12 – крышка; 9 – пружина; 10 – шпилька; 11 – золотник

Наклонная шайба 6, воздействующая при вращении вала на поршни, установлена на вал на подшипниках 8. Поршни прижаты к наклонной шайбе пружинами 9. С валом 5 шпильками 10 связан распределительный золотник 11. Он имеет две кольцевые проточки а и б, соединенные с отводящей и подводящей линиями. Через камеры в и г, серпообразные пазы д и е, радиальные отверстия ж, камеры под поршнями при вращении золотника 11 соединяются с проточками а и б. Перемещение деталей по оси ограничено крышками 7 и 12, между которыми установлены уплотнения. Утечки из-под поршней и распределительного золотника отводятся через отверстие з. За один оборот вала каждый поршень совершает один двойной ход (вперед и назад). В любой момент камера под одним из поршней оказывается в нейтральной зоне, а остальные подключены распределительным золотником 11 к напорной и сливной гидролиниям. Сила, возникающая от давления жидкости на поршни и наклонную шайбу, передается на вал.

Дата добавления: 2015-07-18