АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ГИДРОМОТОР ВАРИАТОРНОГО ТИПА
VARIABLE-SPEED AXIAL-PISTON PUMP

Изобретение относится к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиально-поршневым машинам с вариатором скорости вращения.
Известен аксиально-поршневой гидромотор большого момента (см. Патент РФ №107090, класс МПК F03C 1/12, дата приоритета 26.01.1999 г.), содержащий корпус, силовую крышку с каналами нагнетания и слива, приводной вал с установленным на нем блоком цилиндров с поршнями и шариками, опирающимися на волнообразную поверхность неподвижной опоры. При работе гидромотора жидкость по каналам крышки подается в цилиндры блока. Под действием давления жидкости поршни давят через шарики на дорожку опоры. Реакция опоры создает крутящий момент, который передается через шарики, поршни, блок цилиндров на вал. Для увеличения или уменьшения скорости вращения вала гидромотора необходимо увеличить или уменьшить количество подаваемой жидкости от насоса к цилиндрам блока. При нерегулируемом насосе часть жидкости сбрасывается через дроссель в бак, при регулируемом изменяется угол наклона тангенциального диска. В обоих случаях имеет место потеря мощности насоса, а вместе с ним мощности двигателя.
Недостатком данного аксиально-поршневого гидромотора является то, что нет возможности регулирования скорости вращения вала без потерь мощности масляного насоса.
Технической задачей изобретения является создание такого гидромотора, который выполняет роль вариатора скорости вращения приводного вала без потерь мощности масляного насоса.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что в известном аксиально-поршневом гидромоторе, содержащем корпус, силовую крышку с каналами нагнетания и слива, приводной вал с установленным на нем блоком цилиндров с поршнями и шариками, опирающимися на волнообразную поверхность неподвижной опоры, устанавливаем диск, жестко закрепленный на приводном валу, одна плоскость которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска и блока цилиндров с поршнями и шариками, причем цилиндры блока установлены в Т-образных пазах ротора, опирающимися на волнообразную поверхность и имеющими возможность одновременно передвигаться от центра ротора к его периферии и наоборот.
На фиг.1 изображен заявляемый аксиально-поршневой гидромотор вариаторного типа, на фиг.2 показана развертка диска по наименьшему и наибольшему диаметру с блоком цилиндров.
Заявляемая установка фиг.1 состоит из корпуса 1 и силовой крышки 2. В корпусе размещен диск 3, одна сторона которого имеет волнообразную поверхность с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, жестко закрепленный на приводном валу 4, установленном в подшипниках качения 5, 6. Блок цилиндров 7 установлен на роторе 8, имеющем Т-образные пазы, в которых перемещаются цилиндры 7 от центра ротора к его периферии. В блоке цилиндров 7 параллельно оси вала находятся поршни 9, в которых установлены шарики 10, опирающиеся на волнообразную поверхность диска 3. Перемещение цилиндров 7 осуществляет коромысло 10, соединенное с валом 11, на котором закреплена шестерня 12. Равномерное перемещение всех цилиндров производит шестерня 13, входящая в зацепление с шестернями 12. В силовой крышке 2 имеются отверстия 14 для подвода и 15 для отвода рабочей жидкости, связанные с блоком распределения рабочей жидкости 16, в котором находятся окна 17, служащие для подвода и отвода рабочей жидкости к цилиндрам 7 через шланги высокого давления 18.
Заявляемая установка работает следующим образом. Масло из напорной линии 15 через блок распределения рабочей жидкости 16, окна 17, шланги высокого давления 18 поступает в рабочие камеры цилиндров 7, находящихся на гребне волновой поверхности. Осевое усилие, развиваемое поршнями 9, через шарики 10 передается на склоны волны диска 3, жестко соединенного с приводным валом 4. Поскольку диск 3 имеет в плоскости волнообразную форму с наибольшим углом подъема у центра и постепенно уменьшающимся углом, перемещаясь к краю диска, на нем возникают тангенциальные силы, заставляющие последний поворачиваться, а вместе с ним приводной вал 4. Одновременно поршни 9, расположенные по другую сторону склона волны, вдвигаются в цилиндры 7, вытесняя масло из рабочих камер через шланг высокого давления 18, окна 17, опорно-распределительный блок 16 в сливную линию 14.
Для увеличения скорости вращения приводного вала 4 поворачиваем шестерню 13, которая в свою очередь поворачивает шестерни 12, а вместе с ними вал 11, коромысло 10, связанные между собой шпонками. Поворачиваясь, коромысло 10 перемещает в Т-образных пазах цилиндры 7 от центра ротора 8 к его периферии, т.к. скорость выдвижения поршней из цилиндров неизменна, а угол подъема волны к периферии уменьшается, соответственно длина волны увеличивается, тем самым увеличивая скорость вращения приводного вала 4.
Использование заявляемого аксиально-поршневого гидромотора вариаторного типа позволяет равномерно регулировать скорости вращения приводного вала без потерь мощности масляного насоса.