Условия размещения и площадки для размещения статей смотрите здесь
Глава П. Гидравлические приводы
10. Гидродвигатели
Ниже рассматриваются гидроцилиндры, радиально-поршневой и
пластинчатый гидромоторы.
Гидроцилиндр одностороннего действия (рис. 24, а) состоит из корпуса 2,
в котором перемешается шток 3 с плунжером. Рабочий ход плунжера
совершается под действием давления рабочей жидкости, обратный - под
действием пружины 4. Шток уплотняется основным 5 и грязезащитным 6
уплотнениями. При перемещениях штока гидроцилиндр может поворачиваться
относительно оси кронштейна 1. Гидроцилиндр двустороннего действия (рис.
24, б) имеет поршень 11, выполненный заодно со штоком 7 или закрепленный
на нем. Во втором случае поршень, помимо наружного уплотнения 10, имеет
внутреннее - резиновое кольцо на штоке. Шток 7 уплотняется основным 9 и
грязезащитным 8 уплотнениями. Из-за разности площадей поршня со стороны
штоковой и бесштоковой полостей скорости перемещения его в разные
стороны неодинаковы.
Уплотнение штока в гидроцилиндре (рис. 25, а) состоит из резинового
кольца 3, установленного в одной канавке с пластиковым упорным кольцом
2, и кольца 1, снимающего грязь со штока.
Уплотнения поршней (рис. 25, б, в) осуществляются двумя манжетами 5 и
направляющим поясом 4 при высоких давлениях рабочей жидкости или одной
двусторонней манжетой 6, прижимаемой к уплотняемой поверхности
пружинными кольцами 7, при умеренных давлениях рабочей жидкости.
Поджатие манжет должно обеспечивать утечку рабочей жидкости в виде
тонкой пленки, обеспечивающей их износоустойчивость.
Телескопические гидроцилиндры (рис. 26) применяются, когда требуется
большой ход штока при ограниченном пространстве для размещения цилиндра.
В этом случае шток наружного поршня используется, как гидроцилиндр для
внутреннего. Один телескопический гидроцилиндр может состоять из двух и
более цилиндров.
При подаче рабочей жидкости в полость а цилиндра 5 шток 4 будет
перемещаться вправо вхолостую пока не соприкоснется с неподвижным
поршнем 3, движению которого противодействует нагрузка F. После этого
оба поршня будут перемещаться совместно до упора поршня 4 в правую
крышку цилиндра. Дальнейшее движение штока будет происходить под
давлением жидкости в полости б при повышенной скорости и давлении, так
как площадь поршня 3 меньше площади поршня 4, а подача рабочей жидкости
че_рез штуцер 6 постоянна. Жидкость, вытесняемая из полостей в, г, будет
отводиться через штуцер 2 и гибкий шланг 1.
Рис. 24. Гидроцилиндры
Рис. 25. Уплотнения штока и поршня
Для обратного движения штока жидкость через штуцер 2 одновременно
подается в полости виг.
Если сила F противодействует движению поршня 3, он остается неподвижным
до того момента, пока поршень 4 не достигнет левой крышки. После этого
усилие и скорость штока 3 возрастут и он будет перемещаться влево до
упора. Жидкость из полостей б будет отводиться через штуцер 6.
Вдвигание поршней 3 и 4 может происходить под действием силы F при
соответствующем ее направлении.
Радиально-поршневые гидромоторы могут иметь вращающийся блок цилиндров и
соединенный с ним вал или вращающийся корпус при неподвижном блоке
цилиндров.
Гидромотор шведской фирмы "Хегглундэ" (рис. 27, о, б) имеет неподвижный
блок цилиндров 1 и вращающийся на подшипниках J0 и 15 корпус, состоящий
из передней 14 и задней 12 крышек, стянутых болтами 13. Цилиндрическая
цапфа блока цилиндров 1 устанавливается в переднюю опору лебедки,
приводимой гидромотором. От вращения цапфа удерживается шпонкой.
Ленточный тормоз, смонтированный на передней опоре, охватывает корпус
гидромотора. Задняя крышка 12 корпуса болтами крепится к реборде
барабана лебедки. Цапфа второй реборды барабана вращается в подшипнике
задней опоры лебедки.
Рис. 26. Телескопический гидроцилиндр
Рис. 27. Гидромотор "Хегглундз"
Поршни 8 гидромотора, совершая возвратно-поступательное движение в
цилиндрах блока 1, через штоки воздействуют на валики 7, внутренние
ролики 6 которых прижимаются к профильным дорожкам кольца 3, а наружные
ролики 5 направляют движение штоков, перемещаясь в вырезах пластин 4.
При выдвижении поршней 8 под давлением масла, подводимого в цилиндры,
ролики 6, воздействуя на нисходящие участки профильных дорожек, сообщают
корпусу вращательное движение. Ролики 6, движущиеся по восходящим
участкам, заставляют поршни 8 перемещаться в обратном направлении и
вытеснять масло из цилиндров (конфигурация профильной дорожки на месте
выреза показана волнистой линией).
Гидромотор имеет цапфовое распределение. Распределитель II приводится во
вращение от цапфы задней крышки 12, лежащей во внутренней обойме
подшипника 10. Рабочая жидкость к распределителю подводится через
отверстие d в блоке цилиндров и отводится через отверстие с. Дренажное
отверстие b служит для отвода рабочей жидкости, проникающей через зазор
между блоком цилиндров 1 и распределителем 11. Подводимая по каналу о к
гидромотору жидкость через канал т поступает к первой группе цилиндров,
составляющей половину их общего числа (обязательно четного) и через
каналы f, g - к второй группе. При этом гидромотор постоянно работает в
номинальном режиме. 44
Конструкция гидромотора предусматривает возможность ступенчатого
регулирования режима работы. При подаче рабочей жидкости к одной из
групп цилиндров будет использоваться половина рабочего объема, частота
вращения выходного звена (в данном случае корпуса гидромотора) удвоится,
а крутящий момент уменьшится в два раза. Дпя разделения потоков рабочей
жидкости в резьбовую часть е канала ввертывают пробку и к каналу /
жидкость подводят через дополнительный канал в блоке цилиндров 1,
который не показан на рис. 27 из-за выреза. Переключение режимов работы
осуществляется двухскорост-ным золотниковым распределителем 16,
устанавливаемым на блоке цилиндров вместо крышки 2 и управляемым
дистанционно.
При работе на загрязненном масле может произойти заедание распределителя
в блоке цилиндров. Во избежание этого привод распределителя 11 (рис. 27,
б) от цапфы 17 задней крышки корпуса осуществляется через
предохранительную муфту 9, состоящую из двух полумуфт, соединенных
центральным винтом 18 и тремя предохранительными пустотелыми штифтами 19
Муфта входит своими выступами в пазы цапфы 17 и распределителя Ц. При
заедании последнего штифты срезаются, предохраняя блок и распреденитель
от задиров. Для изменения направления вращения гидромотора
распределитель 11 следует повернуть на 90е и соединить с муфтой 9.
Другой способ изменения направления вращения - путем перемены назначения
подводящего и отводящего отверстий рабочей жидкости.
Описанные гидромоторы имеют частоту вращения 25-100 об/мин, максимальное
давление рабочей жидкости 21,0-32,0 МПа и устанавни-ваются на судах для
привода аппарели "Навире" и гидравлического крана "Хегглундз".
Пластинчатые гидромоторы применяются в гидроприводах палубных
механизмов. Их достоинствами являются компактность, высокий КПД,
надежность и сравнительно низкая стоимость.
Пластинчатый гндромотор "Норвинч" выполняется со ступенчатым
регулированием тягового усилия и частоты вращения. В корпусе 2
гидромотора (рис. 28) с боковыми крышками 1 и 5 на валу 6 в подшипниках
7 и 8 вращается ротор 3. В дугообразных пазах ротора 3 установлены
рабочие лопатки 11, между ними размещены чугунные толкатели 9,
выдвигающие при вращении лопатки 11 в верхней 13 и нижней 21 рабочих
камерах, путем воздействия на лопатки через пружины и стальные упоры 10.
В местах пересечения пазов толкатели 9 имеют вырезы и поэтому не
препятствуют взаимному перемещению. Отверстие 14 через дугообразные
каналы 4 соединяет пазы с рабочей камерой, выравнивая давление между
ними.
К фланцу 15 корпуса крепится золотниковая коробка управления
гидромотором. При работе двумя рабочими камерами 13 и 21 на выбирание
швартовного каната жидкость под давлением поступает в канал 16 и через
окно 22 - в нижнюю камеру 21, откуда проходит на слив через окно 19 и
канал 18. В верхнюю камеру 13 жидкость под давлением поступает через
канал 17, а по кольцевому каналу, параллельному каналу i6, через окно 20
и канал J8 отводится на слив. Ротор получает вращение против часовой
стрелки под действием разности давлений на пластинах. Этот режим
обеспечивает работу при номинальном моменте на валу.
Рис. 28. Пластинчатый гидромотор
При необходимости ускоренного вращения ротора жидкость под давлением
подается в канал 16 и нижнюю камеру 21, а каналы 17 к 18 сообщаются со
сливом. При этом рабочая камера 13 выключается из работы. Этот режим
обеспечивает удвоенную по сравнению с номинальной частоту вращения при
крутящем моменте на валу, составляющем 40 # номинального. Кольцевые
каналы при перегрузке сообщаются через клапан 12.
Поворотные гидродвигатели пластинчатого и винтового типов будут
рассмотрены в гл. IV и V с соответствующими судовыми устройствами.
