Рабочий принцип радиального поршневого двигателя

Создано 05.17

Принцип работы радиального поршневого двигателя

Поскольку существуют два основных типа радиальных поршневых моторов, а именно односторонние и многопоточнные, их рабочие принципы представлены ниже.

(1) Принцип работы одностороннего радиального поршневого двигателя. Как показано на рисунке o, пять (или семь) цилиндров радиально и равномерно расположены по окружности корпуса 1. Поршень 2 в цилиндре соединен с соединительной штангой 3 через шарнирный шар, а конец соединительной штанги контактирует с эксцентриковым колесом кривошипа 4 (центр эксцентрикового колеса - O1, центр вращения кривошипа - O, а эксцентриситет двух - e). Один конец кривошипа является выходным валом, а другой конец через крестовое соединение соединен с валом распределения клапанов 5. С двух сторон перегородки на валу распределения клапанов расположены соответственно камера впуска масла и камера выпуска масла.

После того как высоконапорное масло из источника масла попадает в масляный входной отсек двигателя, оно подается в соответствующие поршневые цилиндры (1), цилиндр (2) и цилиндр (3) через слоты (1), цилиндр (2) и цилиндр (3) корпуса. Гидравлическая сила P, создаваемая высоконапорным маслом, действует на верхнюю часть поршня и передается на эксцентрик коленчатого вала через соединительную штангу. Например, сила, действующая на эксцентрик поршневого цилиндра ②, равна n, и направление силы совпадает с центральной линией соединительной штанги и указывает на центр O1 эксцентрика. Сила n может быть разделена на нормальную силу FF (линия действия совпадает с соединительной линией 001) и тангенциальную силу F. Тангенциальная сила F создает момент относительно центра вращения 0 коленчатого вала, что заставляет коленчатый вал вращаться против часовой стрелки вокруг центральной линии 0. Поршневые цилиндры (1) и (3) аналогичны этому, за исключением того, что их положение относительно шпинделя различно, поэтому создаваемый момент отличается от момента цилиндра (2). Общий момент вращения коленчатого вала равен сумме моментов, создаваемых поршневыми цилиндрами, соединенными с высоконапорной камерой (①, ② и ③ в случае рисунка o). Когда коленчатый вал вращается, объемы цилиндров ①, ② и ③ увеличиваются, в то время как объемы цилиндров ④ и ⑤ уменьшаются, и масло отводится через масляный канал корпуса ④ и ⑤ через масляный отсек порта вала 5.

Когда вал распределения клапанов и коленчатый вал вращаются синхронно на угол, "перегородка" вала распределения клапанов закрывает масляный канал (3). В это время цилиндр (3) не соединен с камерами высокого и низкого давления. Цилиндры (1) и (2) снабжаются маслом под высоким давлением, что заставляет мотор производить крутящий момент, а цилиндры (4) и (5) сбрасывают масло. По мере вращения вала распределения клапанов с коленчатым валом, камера впуска масла и камера сброса масла соответственно соединяются с каждым поршнем по очереди, чтобы обеспечить непрерывное вращение коленчатого вала. За один оборот каждый поршень совершает один ход масла внутрь и наружу. Принцип работы других одноходовых моторов аналогичен этому.

Рабочий принцип одностороннего радиального поршневого двигателя следует обратить внимание на следующие моменты.

① Двигатель можно реверсировать, изменив вход и выход двигателя. Если эксцентриковое кольцо отделено от выходного вала двигателя и принимаются меры для того, чтобы эксцентриситет можно было регулировать, можно достичь цели изменения рабочего объема двигателя, и таким образом создается двигатель с переменным рабочим объемом.

② Двигатель, показанный на рисунке o, фиксирован в корпусе, поэтому его также называют валовым двигателем; если коленчатый вал фиксирован, его можно сделать корпусным двигателем. Корпусной двигатель особенно подходит для установки в барабан лебедки или на ступицу колеса транспортного средства для прямого привода колеса и превращения в колесный двигатель.

③ Мотор, показанный на рисунке o распределительной пары, является осевым распределением. Поскольку одна сторона вала клапана является высоконапорной полостью, а другая сторона - низконапорной полостью, рабочий процесс вала клапана подвержен большому радиальному усилию, которое толкает вал клапана в одну сторону и увеличивает зазор с другой стороны, что приводит к износу скользящей поверхности и увеличению утечек, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности. По этой причине часто принимается решение установить симметричный балансировочный масляный желоб для балансировки радиальной силы. Как показано на рисунке P, вал распределения статического давления балансировочного клапана герметичен благодаря уплотнительному кольцу. Центральное окно C-C является окном распределения клапана, кольцевые желоба на B-B и D-D являются окнами для входа и выхода масла соответственно, а A-A и E-E - это полукруглые кольцевые желоба статического давления. Предполагается, что уплотнительные кольца размещены в центре уплотнительного пояса. Если направление входа и выхода масла показано стрелкой на рисунке P, отверстия, отмеченные символом P, являются высоконапорными камерами, а отверстия, отмеченные символом T, являются низконапорными камерами. Можно увидеть, что окружные давления B-B и D-D одинаковы, и радиальной силы нет; верхняя камера сечения окна C-C соединена с входом масла, который является высоконапорной стороной, а нижняя камера соединена с выходом масла, который является низконапорной стороной, поэтому вал распределения клапана подвержен большому радиальному усилию. Для балансировки радиальной силы полукруглые кольцевые балансировочные масляные желоба A-A и E-E установлены на обоих концах вала распределения клапана, чтобы верхняя полость была заполнена высоконапорным маслом. Для уменьшения утечек между полостями установлены уплотнительные кольца. Для обеспечения статического давления баланса верхней и нижней сторон соответствующие размеры окна распределения масла и балансировочного масляного желоба должны соответствовать следующему уравнению:

a+e=2(b+c)                      (5-4)

Где -- ширина окна распределения потока;

B -- ширина уплотнительного пояса балансировочного масляного бака;

C -- ширина резервуара для балансировочного масла;

E -- ширина уплотнительного пояса окна распределения потока.

Поскольку радиальная сила сбалансирована, сила трения очень мала, что улучшает механическую эффективность. В то же время радиальный зазор между валом клапана и втулкой клапана уменьшен, утечка снижена, и объемная эффективность улучшена. В нормальном рабочем диапазоне общая эффективность составляет от 85% до 90%.

Рисунок Q показывает структуру распределения потока на торцевой поверхности гидромотора соединительной штанги коленчатого вала. Коленчатый вал 13 приводит в синхронное вращение портовую пластину 4 и пресс-пластину 2 через квадратную головку 12, и порт реализуется во время вращения. Во время запуска или работы без нагрузки резервная пружина (дисковая пружина) 3 заставляет клапанную пластину и пресс-пластину прижиматься к блоку цилиндра 11 и торцевой крышке. Дизайн обеспечивает, чтобы сила прижатия была больше силы разделения между клапанной пластиной и блоком цилиндра, а гидравлическое давление реализует силу прижатия во время работы. Однако из-за несовпадения силы разделения и силы прилипания клапанная пластина имеет момент наклона. Используя конструкцию статического давления, торцевая портовая пара может теоретически достичь полного баланса.

Следует отметить, что для повышения надежности и производительности гидравлического мотора и упрощения его конструкции одной из тенденций развития как в стране, так и за границей является использование парных торцевых портов.

④ В дополнение к паре портов, производительность гидравлического мотора с кривошипно-шатунным механизмом в значительной степени зависит от пары движений шатунов. Типичная структура пары шарниров шатуна показана на рисунке R. Она состоит из двух пар трения: шаровой головки шатуна 4 и шарового гнезда поршня 2, дна скользящего блока шатуна 5 и кривошипа (эксцентрика) 6. Металлический контакт между дном скользящего блока шатуна и кривошипом (эксцентриком) находился на ранней стадии, и износостойкий сплав был отлит на дне скользящего блока для уменьшения трения. Некоторые кривошипы моторов (эксцентрики) оснащены роликовыми подшипниками, которые используют качающееся трение для замены скользящего трения между дном скользящего блока и эксцентриком; в настоящее время большинство моторов спроектированы как гидростатическое равновесие или гидростатическая опора. Масляная камера расположена внизу скользящего блока, и давление масла поступает в нижнюю масляную камеру через демпфер в центре шатуна. Скользящий блок не плавает во время работы, давление жидкости в масляной камере компенсирует большую часть усилия поршня, и пара трения хорошо смазана.

Оставьте свою информацию и
мы свяжемся с вами.

Phone

WeChat