Гидравлические двигатели основные характеристики

Гидромоторы — основные характеристики и классификация.

Добрый день, дорогие друзья.

В сегодняшней теме мы рассмотрим один из основых элементов гидравлической системы — гидромотор. Если с помощью гидронасоса мы получаем гидравлическую энергию, то при помощи гидромотора гиравлическая энергия преобразуется в механическую. Подобное можно наблюдать и в элетрических системах — генератор — двигатель.

Объемные гидравлические моторы (гидромоторы) преобразуют гидравлическую энергию в механическую.

Как и для насосов, имеется множество различных конструктивных принципов и систем. Если ни одна из систем не может оптимально удовлетворить всем предъявляемым требованиям, в каждом конкретном случае должен быть отобран наиболее подходящий гидромотор.

Рассмотрим основные характеристики гидромоторов:

Частота вращения (число оборотов в минуту)

Только немногие из гидромоторов могут успешно применяться одновременно в диапазоне очень малых частот вращения и при частотах вращения свыше 1000 мин-1.

В этой связи гидромоторы подразделяются на быстроходные (п = 500… 10000 мин-1) и тихоходные (п = 0,5… 1000 мин-1).

Крутящий момент

Крутящий момент, развиваемый гидромотором, зависит от его рабочего объема и перепада давлений в полостях.

Тихоходные гидромоторы уже при небольших частотах вращения развивают большие крутящие моменты. Подробнее об этих так называемых LSHT гидромоторах (Low speed — High torque motors) мы рассмотрим в отдельном разделе.

Развиваемая мощность

Мощность, развиваемая гидромотором, зависит от рабочего объема и перепада давлений, она прямо пропорциональна частоте вращения.

Таким образом, быстроходные гидромоторы хорошо подходят для мощных гидроприводов.

Классификация гидромоторов по принципу работы:

Шестеренный гидромотор
Гидромотор с планетарными шестернями
Пластинчатый гидромотор
Радиально-поршневой гидромотор с внутренней опорой поршней
Многотактный радиально-поршневой гидромотор с внешней опорой поршней
Аксиально-поршневой гидромотор с наклонным блоком
Аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском
Многотактный аксиально-поршневой гидромотор с неподвижным валом
Многотактный аксиально-поршневой гидромотор с неподвижным корпусом

Гидромотор – устройство, работа, ремонт

Все статьи — типы насосов — шестеренчатый

• Гидромотор — это устройство, которое преобразовывает энергию жидкости в механическую энергию, приводящую в действие рабочий орган машины.
• Гидромоторы как и гидронасосы используются в агрегатах объемного типа, только выполняют прямо противоположную работу.
• На сегодняшний день существует огромное разнообразие типов и модификаций это типа оборудования.
• Особенностями гидромоторов является:   герметичное отделение нагнетательной полости от всасывающей, что осуществляется при помощи ротора, статора и пластин (лопаток);   незначительная зависимость от скорости рабочей жидкости сил, действующих на рабочие органы гидромотора.

Типы гидромоторов

Пластинчатые гидромоторы

Пластинчатый гидромотор предназначен для применения в реверсивных регулируемых и нерегулируемых гидроприводах, в которых требуются частые включения, автоматическое и дистанционное управление.

Шестеренный гидромотор

Шестеренчатый гидромотор (обозначается ГМШ), как и насос шестеренного типа работает по принципу зацепления двух шестерен, только в обратном направлении. При подаче жидкости на шестерни, они начинают вращаться и таким образом приводят в движение вал.

Гидромотор ГМШ используется в составе привода навесного оборудования спецтехники. Он устанавливается в самосвалах, различных погрузчиках, в составе рабочих станков и др.

Радиально поршневой гидромотор

Радиально поршневой гидромотор, как и пластинчатый насос может быть однократного и многократного действия.

В однократных гидромоторах за один оборот вала происходит один полный цикл работы, представляющий собой процесс всасывания и процесс нагнетания. Такие агрегаты применяются в механизмах, где требуется большое давление и большие крутящие моменты. К примеру, в поворотных механизмах или устанавливаются в приводах шнеков для перекачивания различных взвесей, таких как бетон или глина.

1. Радиальный гидромотор многократного действия за один оборот вала совершает несколько полных циклов работы – несколько процессов всасывания и процессов нагнетания.
2. Такие агрегаты устанавливаются в приводах конвейеров, в мобильной или стационарной технике, которая должна работать в условиях тяжелых нагрузок.
3. Аксиально поршневой гидромотор

Конструктивно такой поршневой гидромотор состоит из нескольких цилиндров, расположенных параллельно вокруг оси блока или под углом к ней. Цилиндры входящие в состав агрегата при работе вращаются синхронно с валом, таким образом если они выдвигаются из поршня, то жидкость всасывается, кога они задвигаются обратно – жидкость нагнетается в магистраль.

• Аксиально поршневой гидромотор входит в состав строительной техники, а так же используется в конструкции сельскохозяйственных, буровых и промышленных машин.
• К достоинствам такого типа гидромотора относится наличии функции реверсного хода, позволяющая обеспечить движение в обратную сторону.
• Героторный гидромотор

Героторный гидромотор является вариацией шестеренчатых агрегатов с внутренним зацеплением. Такая конструкция позволяет создавать большие крутящие моменты при очень скромных габаритных размерах. Другое название это типа оборудования — планетарный гидромотор МГП.

Принцип работы состоит в следующем: во входной патрубок подается жидкость, которая приводит в движение внешнюю шестерню.

Внешняя шестерня вращает внутреннюю, закрепленную на карданном валу, затем жидкость уходит в слив. Таким образом внутренняя шестерня вращает вал, а вместе с ним привод двигателя.

Планетарный гидромотор МГП работает на минеральном масле и в отличии от других типов оборудования этого класса хорошо работает при отрицательной температуре. Героторный гидромотор используется в дорожной и лесной технике, а так же в сельскохозяйственных машинах.

1. Регулируемые и нерегулируемые виды
2. Гидромоторы, как и насосы пластинчатого типа, подразделяются на регулируемые и нерегулируемые.
3. Регулируемые модели широко используются в объемных приводах машин, так как обеспечивают возможность управления широким диапазоном рабочего объема.
4. Конструктивно регулируемые гидромоторы изготавливаются только однократного действия, агрегаты многократного действия выполняются только как нерегулируемые.

Устройство гидромотора и принцип работы

Работа гидромотора выглядит следующим образом. Рабочая жидкость из отверстия 1 попадает в подковообразный канал 3 корпуса 2, откуда через окно 4 переднего диска 5 попадает на пластины 6 ротора 7.

При этом ротор 7 вместе с валом 8 поворачивается в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны вала.

Слив рабочей жидкости происходит через окна 35 в кольцевом выступе 34 заднего диска 12 и далее через отверстие 16 крышки 13.

Вал гидромотора 8 вращается в двух шарикоподшипниках 9. На валу привода 8 на шлицах расположен ротор 7.

• В пазах ротора 7 перемещаются пластины 6, оставаясь постоянно прижатыми к внутренней поверхности статора 10.
• Первоначальный прижим пластин 6 к статору 10 осуществляется при помощи пружин 11, выполненных в виде коромысла, причем каждая пружина прижимает пару пластин, расположенных под углом в 90 градусов одна по отношению к другой.
• Таким образом при вращении ротора насколько одна пластина выходит из паза, настолько другая входит в паз ротора, и, следовательно, пружина в процессе работы гидромотора не деформируется.
• Ротор 7 вращается между двумя стальными распределительными дисками: передним диском 5 со стороны корпуса 2 и задним диском 12 со стороны крышки 13.

Кольцевые выступы 33 и 34 одинакового диаметра в заднем диске 12 входят по скользящей посадке в отверстие крышки 13.

Полость 17 за задним диском 12 соединена с напорной магистралью отверстиями 18, 19, 25-27 и 29 и пазами 20 в заднем диске 12.

Пазы 20 расположены напротив окон 4 переднем диске 5, соединенных с каналом 3 в корпусе 2, в который выходит отверстие 1, сообщающееся с напорной магистралью.

Автоматический прижим заднего диска 12 достигается созданием давления в полости 17. Первоначальный прижим заднего диска 12 осуществляется тремя пружинами 21.

1. Под действием давления рабочей жидкости, поступающей со стороны отверстия 29, золотник 22 отодвигается до упора в пробку 23, так как полость с другой стороны золотника 22 соединена отверстием 24 с полостью 14, сообщающейся со сливной магистралью отверстием 16 в крышке 13.
2. Из полости 17 давление передается через отверстия 27 и 36 в полости 28 и прижимает пластины 6 к статору 10.
3. Для изменения направления вращения вала гидромотора рабочая жидкость подается под давлением в отверстие 16, а отверстие 1 соединяется со сливной магистралью.

• При этом золотник 22 давлением рабочей жидкости через отверстие 24 отодвигается до упора в пробку 15, так как отверстия 29, 18 и 19 и пазы 20 сообщаются со сливной магистралью через окна 4 переднего диска 5 и подковообразный канал 3 корпуса 2.
• Когда золотник отодвинут до упора в пробку 15, давление рабочей жидкости передается из отверстия 24 через отверстия 26 и 27 в полость 17 за задним диском 12 и в полости 28 под пластинами 6.
• Давление в полости 28 под пластинами 6 передается также через отверстия 36.

От наружных утечек по валу привода гидромотора 8 предохраняет манжета 30 из маслостойкой резины. Через отверстие 31 происходит слив протечек из корпуса 2.

Уплотнение между корпусом 2 и крышкой 13, а также по наружному диаметру статора 10, достигается с помощью резинового кольца 32. Некоторые конструкции гидромотора в качестве уплотнения используют сальник.

Конструктивно, такие агрегаты делятся на:   радиальный гидромотор (создает давление до 30 МПа)   аксиально поршневой гидромотор (создает давление до 45 МПа)

Технические характеристики

Основные технические характеристики гидромоторов это мощность на валу, крутящий момент, создаваемое давление и частота оборотов.

Крутящий момент гидромотора представляет собой один из ключевых параметров работы оборудования. Он характеризует силу вращения вала двигателя и определяется по формуле.

1. M = Δp×q / (2π)
2. где: Δp – перепад давлений между входом и выходом, q – рабочий объем гидромотора.
3. Мощность гидромотора, показывает количество энергии которое он затрачивает в единицу времени и определяется по формуле:
4. N=M×ω
5. где М — крутящий момент на валу мотора ω — угловая скорость

Установка и подключение

Подключение вала гидромотора к валу привода должно производиться через упругую муфту. Соединительная муфта в этом случае устанавливается на вал только с помощью болтов или резьбового отверстия. Устанавливать муфту ударным способом запрещено.

Установка гидромоторы может быть выполнена в любом положении. Но при монтаже необходимо предусмотреть отвод масла в дренажную линию.

При установке гидромотора следует обратить внимание на всасывающую линию. У гидромашин с подпиткой на всасывании должен быть обеспечен необходимый подпор рабочей жидкости. Величина такого подпора указывается в технической документации.

Диаметр подводящего трубопровода должен быть больше или равным диаметру всасывающего патрубка гидромотора.

Если в конструкции гидромашины предусмотрены дренажные отверстия, то при подключении их необходимо открыть и прочистить. По аналогии со всасывающей линией, дренажный трубопровод должен быть больше или такого же диаметра, как и дренажный патрубок гидромотора.

Дополнительно рекомендуется устанавливать предохранительный клапан, который защитит гидромотор от перегрузок.

Ремонт гидромоторов

При работе гидромотора могут возникать некоторые неисправности. В этом разделе приведены возможные неисправности требующие ремонт гидромотора и способы устранения.

Треск при работе гидромотора под нагрузкой может возникнуть при поломке пружин, прижимающих пластины к внутренней поверхности статора, или застревании пластин в пазах ротора.

Для устранения этой неисправности необходимо заменить сломанные пружины новыми, а затем проверить легкость перемещения пластин в пазах ротора, если пластина ходит туго её нужно притереть.

Течь по валу гидромотора может быть вызвана повреждением уплотнения. Для устранения течи следует заменить уплотнение.

• Повышенные утечки через дренажное отверстие могут вызываться следующими причинами:   поломкой пружин, прижимающих задний диск к статору;   застреванием золотника, расположенного в центральном отверстии заднего диска;   заклиниванием заднего диска в расточке крышки.
• Для устранения таких неисправностей необходимо соответственно:   заменить сломанные пружины новыми;   промыть или, в случае необходимости притереть золотник;   промыть задний диск и крышку.
• При вскрытии гидромотора необходимо соблюдать осторожность, приняв меры к тому, чтобы детали после разборки были установлены на свое место.
• Аксиально поршневой гидромотор используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения.

Например, для поворота башни автомобильного крана используются радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы.

1. В бытовых счётчиках расхода воды также используются небольшие гидромоторы.
2. На сегодняшний день гидромоторы широко используются для автоматизации производственных процессов, такие агрегаты активно используются в области сельского хозяйства.
3. Гидромоторы используются в нефтегазовой и космической отраслях, применяются для оснащения строительной техники, например автокранов, работают в составе автомобильного транспорта.

Вместе со статьей «Гидромотор – устройство, работа, ремонт» читают:

Устройство и принцип работы гидромотора

В основе работы гидравлического мотора лежит принцип зацепления двух шестерен. Они начинаются вращаться под давлением подаваемой жидкости и тем самым приводят в движение вал.

При работе гидромотора происходит преобразование энергии жидкости (подача рабочей жидкости под давлением) в механическую энергию (съем с вала крутящего момента). Сам процесс описывается, как периодическое заполнение рабочей камеры жидкостью при дальнейшем её вытеснении.

Слив происходит с потерей давления, что позволяет получить полезный перепад давления, который и трансформируется в механическую энергию.

Шестеренные гидромоторы нашли применение в следующих видах спецтехники и оборудования:

• Рабочих станках;
• Погрузчиках различного типа;
• Самосвалах;
• Других машинах, работающих под невысокими нагрузками.

Преимущество, которым обладают гидромоторы обусловлено широким диапазоном регулирования частоты вращения. Так при использовании гидрораспределителя или других средств, регулирующих движение вала, можно добиться показателей 30-40 об/мин, а гидромоторы специального исполнения позволяют задать параметры 1-4 об/мин.

Как устроен гидравлический мотор

Устройство гидромотора выглядит следующим образом. Рабочая жидкость перемещается в подковообразный канал корпуса через отверстия, а затем транспортируется на пластины ротора. Последний поворачивается против часовой стрелки синхронно с валом. Для слива рабочей среды предусмотрены окна в заднем диске и отверстие в крышке.

Вал гидравлического мотора движется в шарикоподшипниках, а ротор установлен на шлицы. В пазах ротора движутся пластины, они находятся в прижатом состоянии к внутренней поверхности статора.

Изначально прижимная система состоит из пружин, напоминающих форму коромысла. Одна пружина создает давление на целую пару пластин, установленных перпендикулярно друг другу. Поэтому одна пластина выходит ровно настолько, насколько другая поступает в паз ротора.

Это позволяет избежать повреждения пружины при эксплуатации гидромотора.

Вращение ротора происходит между двумя распределительными дисками из стали, расположенными со стороны корпуса и крышки.

Кольцевые диски имеют одинаковый диаметр и с помощью отверстия крышки входят в задний диск. За ним есть полость, которая через отверстия и пазы сообщается с напорной магистралью. Пазы установлены напротив окон, соединенных с каналом корпуса, откуда выходит отверстие. Оно сообщается с напорной магистралью.

Давление в полости создается за счет автоматического прижима заднего диска, осуществляемого тремя пружинами. Под давлением рабочей среды, перемещающейся из отверстия, золотник движется в пробку. Давление передается из одной полости в другую через отверстия и создает энергию, необходимую для прижимания пластины к статору.

В моторе предусмотрены отверстия для смены направления вращения вала. Через них проходит рабочая жидкость и поступает в другое отверстие, сообщающееся со сливной магистралью. Под давлением рабочей среды золотник уходит в пробку до упора, после чего давление жидкости передается полости за задним диском и под пластинами.

Для герметичности вала используется манжета из маслостойкой резины, а протечки сливаются через специальное отверстие. Течи между корпусом и крышкой предупреждает резиновое кольцо или сальник.

По конструктивным особенностям гидромоторы подразделяются на следующие типы:

• Шестеренные;
• Пластинчатые;
• Радиально-поршневые;
• Аксиально-поршневые;

Принцип действия шестеренных гидромоторов

Шестеренные гидромоторы работают по принципу подачи давления жидкости на шестерни с неуравновешенными зубьями, что придает им вращение.

Преимущество данного типа гидравлического мотора заключается в простоте конструкции и возможности достижения частоты вращения до 10000 об/мин (специальное исполнение). Обычная частота вращения достигает 5000 об/мин при установленном давлении рабочей жидкости — 200 bar.

К недостаткам шестеренного гидромотора относится низкий коэффициент полезного действия, который не превышает значения 0,9.

Пластинчатые гидромоторы

В пластинчатых гидромоторах рабочие камеры образуются вытеснителями, пластинами расположенными на роторе. Для герметичности камер применяются пружины под пластинами, обеспечивая их постоянное прижимное усилие к стенкам статора.

Ось ротора смещена относительно оси статора и при подаче рабочей жидкости объем камеры всасывания увеличивается, а объем камеры, из которой происходит нагнетание, уменьшается.

К недостаткам механизмов подобного типа относят низкую ремонтопригодность и невозможность эксплуатации агрегата при низких температурах (залипание пластин).

Радиально-поршневые гидромоторы

Радиально-поршневые гидромоторы применяются при относительно высоком давлении рабочей жидкости (от 10 мПа).

Камерами в гидромоторе являются цилиндры, расположенные радиально, соответственно роль вытеснителей играют поршни. Под воздействием высокого давления рабочие камеры приводят в движение вал мотора.

Механизм распределения на валу поочередно соединяет камеры с линиями давления и слива рабочей жидкости.

Радиально-поршневые моторы бывают одно- и многократного действия. В первом случае полный цикл всасывания и нагнетания жидкости выполняется за один оборот вала. Его вращение осуществляется за счет воздействия рабочих камер на кулак привода. Затем с помощью распределительной системы камеры соединяются со сливными магистралями и линиями высокого давления.

Агрегаты однократного действия выдерживают давление до 350 бар и рассчитаны на частоту вращения до 2000 об/мин. Они широкого применяются в приводах шнеков для перекачивания сухих или жидких смесей, поворотных механизмах (например – башнях автокрана).

Моторы многократного действия выполняют несколько циклов работы за один оборот вала. Конструктивное отличие состоит в более сложной схеме взаимодействия камер с валом и распределительной системой. Данные агрегаты могут работать в режиме свободного вращения. Под низким давлением жидкость поступает в дренажную линию, а камеры сопрягаются со сливной магистралью.

Область применения гидромоторов многократного действия:

• Буровое оборудование;
• Дорожно-строительная техника;
• Конвейеры;
• Гидропрессы;
• Мощные производства;
• Станочное оборудование.

Аксиально-поршневой гидромотор

Аксиально-поршневые гидромоторы работают по уже известному принципу — рабочие камеры, это цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, а вытеснители — поршни.

Цилиндры располагаются вокруг оси вращения или под небольшим углом к ней. Во время вращения вала вращаются и блоки цилиндров.

При выдвижении поршней из цилиндров происходит всасывание жидкости, а при обратном движении поршней осуществляется нагнетание.

Преимуществом данного агрегата является возможность реверсного хода для движения в обратную сторону.

Гидромоторы аксиально-поршневого типа рассчитаны на давление до 450 бар, крутящий момент составляет 6000 Нм, а частота вращения – до 5000 об/мин. Они бывают с наклонным блоком или наклонным диском.

Область применения гидроагрегатов:

• Мобильная техника;
• Станочные гидроприводы;
• Гидропрессы;
• Буровые и промышленные машины.

Героторные гидромоторы

Это подвид мотора шестеренчатого типа. Принцип его работы таков: жидкость поступает в рабочие полости агрегата при помощи распределителя. В этих полостях образуется крутящий момент, приводящий в движение зубчатый ротор. Он вращает внутреннюю шестерню, которая находится на карданном валу, затем жидкость уходит в сливную магистраль. В результате шестерня вращает вал и привод мотора.

К преимуществам героторных (планетарных) гидромоторов относятся:

• Высокий крутящий момент (до 2000 Нм) при сравнительно небольших габаритах;
• Максимальное давление – 250 бар;
• Стабильная работа при низких температурах;
• Рабочий объем составляет 800 м3.

Благодаря этим параметрам, пластинчатые моторы нашли широкое применение в сельхозмашинах, строительной и коммунальной спецтехнике.

Основные неисправности гидромоторов

Практически все виды неисправностей гидромоторов относятся к механическим повреждениям и износу деталей, участвующих в передаче крутящего момента. Наиболее распространенными поломками являются:

• Выход из строя пружины, которая прижимает пластину к статору;
• Застревание пластин в пазах;
• Заклинивание заднего диска;
• Застревание золотника;
• Засоренность сетчатого фильтра золотника.

Неисправности гидромоторов могут проявляться треском, утечками по валу, высокими шумами, заклиниванием исполнительного устройства и др.

При появлении первых признаков сразу прекратите эксплуатацию техники или оборудования, чтобы не усугублять проблему. Не пытайтесь устранять поломку самостоятельно.

Обнаружение неисправности и ремонт гидродвигателей осуществляется в специализированных мастерских, обладающих необходимым инструментарием и диагностическим оборудованием.

Горячая линия (ремонт, комплектующие): +7 (495) 660-04-23

Гидравлический мотор — Hydraulic motor

Гидравлический мотор-редуктор Небольшой гидравлический мотор

А гидравлический мотор механический привод что обращает гидравлический давление и течь в крутящий момент и угловое смещение (вращение). Гидравлический двигатель является поворотным аналогом гидравлический цилиндр как линейный привод. В самом широком смысле, категория устройств, называемых гидравлическими двигателями, иногда включала те, которые работают на гидроэнергетика (а именно, водяные двигатели и водяные двигатели), но в сегодняшней терминологии это название обычно относится к двигателям, которые используют гидравлическая жидкость в рамках закрытых гидравлические контуры в современном гидравлическое оборудование.

По идее, гидравлический двигатель должен быть взаимозаменяемый с гидравлический насос потому что он выполняет противоположную функцию — аналогично тому, как DC электрический двигатель теоретически взаимозаменяем с DC электрический генератор.

Однако многие гидравлические насосы нельзя использовать в качестве гидромоторов, потому что они не могут быть втянутый.

Кроме того, гидравлический двигатель обычно рассчитан на рабочее давление с обеих сторон двигателя, в то время как большинство гидравлических насосов полагаются на низкое давление, обеспечиваемое из резервуара на входной стороне, и при неправильном использовании в качестве двигателя могут вытекать жидкость.[1]

История гидромоторов

Гидравлическое оборудование Swing Bridge, река Тайн

Одним из первых разработанных роторных гидравлических двигателей был двигатель компании Уильям Армстронг за его Качающийся мост над Ривер Тайн. Для надежности было предусмотрено два мотора. Каждый был трехцилиндровым. одностороннего действия качающийся двигатель. Компания Armstrong разработала широкий спектр линейных и ротационных гидромоторов, которые использовались для решения широкого круга задач промышленного и гражданского строительства, в частности, для доков и подвижных мостов.

Первые простые гидравлические двигатели с фиксированным ходом имели недостаток, заключающийся в том, что они использовали один и тот же объем воды независимо от нагрузки, и поэтому были расточительны при неполной мощности.

[2] В отличие от паровых двигателей, поскольку вода несжимаема, их нельзя было дросселировать или их клапан отрезать контролируется. Чтобы преодолеть это, были разработаны двигатели с регулируемым ходом. Регулировка хода, а не управление впускными клапанами, теперь контролировала мощность двигателя и расход воды.

Одним из первых из них был запатентованный Артуром Ригг двигатель 1886 года. В нем использовался двойной эксцентриковый механизм, который используется на прессах с регулируемой мощностью, для управления длиной хода трехцилиндрового радиального двигателя.

[2] Позже двигатель с наклонной шайбой с регулируемым углом наклонной шайбы станет популярным способом изготовления гидравлических двигателей с регулируемым ходом.

Типы гидравлических двигателей

Лопастные моторы

Лопастной двигатель состоит из корпуса с эксцентриковым отверстием, в котором вращается ротор с лопатками, которые скользят внутрь и наружу. Разница сил, создаваемая неуравновешенной силой находящейся под давлением жидкости на лопатках, заставляет ротор вращаться в одном направлении. Важным элементом конструкции лопаточного двигателя является механическая обработка кончиков лопастей в точке контакта между концом лопасти и корпусом двигателя. Используются несколько типов «губчатых» конструкций, основная цель которых — обеспечить плотное уплотнение между внутренней частью корпуса двигателя и лопаткой и в то же время минимизировать износ и контакт металла с металлом.

Мотор-редукторы

Редукторный двигатель (внешняя шестерня) состоит из двух шестерен: ведомой шестерни (прикрепленной к выходному валу с помощью шпонки и т. Д.) И промежуточной шестерни. Масло под высоким давлением подается на одну сторону шестерен, где оно течет по периферии шестерен, между концами шестерен и стенками, в которых оно находится, к выпускному отверстию. Затем шестерни зацепляются, не позволяя маслу с выходной стороны стекать обратно на входную сторону. Для смазки редукторный двигатель использует небольшое количество масла со стороны шестерен под давлением, стравливает его через (обычно) гидродинамические подшипники и сбрасывает то же масло либо на сторону низкого давления шестерен, либо через специальный слив. порт на корпусе двигателя, который обычно подключается к линии, отводящей давление из корпуса двигателя в резервуар системы. Особенно положительным признаком мотор-редуктора является то, что катастрофические поломки встречаются реже, чем в большинстве других типов гидромоторов. Это связано с тем, что шестерни постепенно изнашивают корпус и / или главные втулки, постепенно снижая объемный КПД двигателя, пока он не станет практически бесполезным. Это часто происходит задолго до того, как износ приведет к заклиниванию или поломке устройства.

Героторные моторы

В геротор По сути, двигатель представляет собой ротор с зубцами N-1, вращающийся вне центра в роторе / статоре с зубьями N. Жидкость под давлением направляется в узел с помощью (обычно) аксиально размещенного пластинчатого распределительного клапана. Существует несколько различных конструкций, таких как двигатели Героллера (внутренние или внешние ролики) и двигатели Николса. Как правило, двигатели Героторы имеют скорость от низкой до средней и крутящий момент от среднего до высокого.

Осевые плунжерные двигатели

Для высококачественных вращающихся приводных систем обычно используются плунжерные двигатели.

В то время как скорость гидравлических насосов варьируется от 1200 до 1800 об / мин, оборудование, приводимое в движение двигателем, часто требует гораздо более низкой скорости.

Это означает, что при использовании осевого плунжерного двигателя (рабочий объем не более 2 литров) обычно требуется редуктор. Для плавно регулируемого рабочего объема используются аксиально-поршневые двигатели.

Как и насосы поршневого (поршневого) типа, наиболее распространенной конструкцией двигателей поршневого типа является осевой. Этот тип двигателя наиболее часто используется в гидравлических системах.

Эти двигатели, как и их аналоги с насосами, доступны как в конструкции с регулируемым, так и с фиксированным рабочим объемом. Типичные используемые (в пределах приемлемой эффективности) скорости вращения находятся в диапазоне от менее 50 об / мин до более 14000 об / мин.

Эффективность и минимальная / максимальная частота вращения сильно зависят от конструкции вращающейся группы, и используется много различных типов.

Радиально-поршневые двигатели

Стаффа гидравлический мотор Гидравлический мотор Calzoni

Радиальный поршень Двигатели бывают двух основных типов: поршни, толкающие внутрь, и поршни, толкающие наружу.

Поршни проталкиваются внутрь

Тип коленчатого вала (например, гидравлические двигатели Staffa или SAI) с одним кулачком и поршнями, проталкивающимися внутрь, в основном является старой конструкцией, но имеет чрезвычайно высокие характеристики пускового момента.

Они доступны с рабочим объемом от 40 см3 / об до примерно 50 л / об, но иногда их мощность может быть ограничена.

Радиально-поршневые двигатели с коленчатым валом способны работать на «ползучих» скоростях, а некоторые могут плавно работать до 1500 об / мин, обеспечивая при этом практически постоянные характеристики выходного крутящего момента. Это делает их по-прежнему наиболее универсальным дизайном.

Радиально-поршневой двигатель с одним кулачком сам существует во многих различных конструкциях. Обычно разница заключается в способе распределения жидкости по разным поршням или цилиндрам, а также в конструкции самих цилиндров.

Некоторые двигатели имеют поршни, прикрепленные к кулачку с помощью штоков (как в двигателе внутреннего сгорания), в то время как другие используют плавающие «башмаки» и даже телескопические цилиндры со сферическим контактом, такие как Паркер Денисон Тип кальцони.

У каждой конструкции есть свои плюсы и минусы, такие как способность свободно вращаться, высокая объемная эффективность, высокая надежность и так далее.

Поршни выталкиваются наружу

Типы многолепестковых кулачковых колец (например, Черный Брюин, Рексрот, Приводы Hägglunds, Поклейн, Rotary Power или Eaton Тип Hydre-MAC) имеют кулачковое кольцо с несколькими выступами, а поршневые ролики толкают наружу против кулачкового кольца.

Это обеспечивает очень плавный выход с высоким пусковым крутящим моментом, но они часто ограничиваются в верхнем диапазоне скоростей. Этот тип двигателя доступен в очень широком диапазоне от примерно 1 л / об до 250 л / об.

Эти двигатели особенно хороши для низкоскоростных приложений и могут развивать очень большую мощность.

Торможение

Гидравлические двигатели обычно имеют дренажное соединение для внутренней утечки, а это означает, что при выключении силового агрегата гидравлический двигатель в системе привода будет медленно перемещаться, если на него действует внешняя нагрузка. Таким образом, для приложений, таких как кран или лебедка с подвешенным грузом, всегда существует потребность тормоза или фиксирующее устройство.

Использует

Гидравлический насосы, двигатели и цилиндры можно объединить в системы гидравлического привода. Один или несколько гидравлических насосов, соединенных с одним или несколькими гидравлическими двигателями, составляют гидравлический коробка передач.[1]

Гидравлические двигатели сейчас используются для многих приложений, таких как лебедки и приводы кранов, колесные двигатели для военной техники, самоходные краны, экскаваторы, приводы конвейеров и питателей, приводы охлаждающих вентиляторов, приводы смесителей и мешалок, вальцовые мельницы, приводы барабанов для варочных котлов, барабаны и печи, измельчители, буровые установки, траншейные фрезы, мощные триммеры для газонов и машины для литья пластмасс под давлением. Гидравлические двигатели также используются в системах теплопередачи.

Смотрите также

Рекомендации