гидромоторы

Гидромоторы

75 руб.

Описание товара

Гидромоторы

Основные типы гидромоторов и особенности их конструкции

        Гидромотор является объемным гидродвигателем преобразующим энергию потока масла подаваемого под давлением во вращательное  движение выходного вала. В настоящее время гидромоторы широко используются практически во всех отраслях машиностроения, поскольку обладают существенными преимуществами по сравнению с другими видами двигателей, которые заключаются в следующем:

  • малые габаритные размеры и масса (по сравнению с электродвигателями),
  • широкий диапазон регулирования скорости, за счет изменения потока подаваемого масла,
  • широкий диапазон регулирования крутящего момента, за счет изменения давления подаваемого масла,
  • быстрый разгон и торможение,
  • возможность работы на упор без остановки вращения вала гидромотора.

В машиностроении в гидроприводах машин и оборудования используются следующие виды серийно выпускаемых гидромоторов: радиально – поршневые, аксиально – поршневые, пластинчатые, шестеренчатые, героторные.

1

Общий вид основных типов гидромоторов применяемых в машиностроении показан на Рис 1. Общий вид радиально – поршневого гидромотора показан на Рис 1а, общий вид аксиально – поршневого гидромотора – на Рис 1б. общий вид пластинчатого гидромотора – на Рис 1в и общий вид шестеренчатого гидромотора – на  Рис 1г, и общий вид героторного гидромотора на – Рис 1д.

       Радиально-поршневой гидромотор применяется в гидравлических машинах и оборудовании в которых необходимо  обеспечить ведущему валу исполнительного механизма при невысокой скорости вращения большой крутящий момент. Например, радиально-поршневые гидромоторы типа МРФ при расходе масла Q = 81 – 253 л/мин и номинальном давлении p = 25 МПа развивают крутящий момент M = 257 – 3613 Нм при скорости вращения вала n = 480 – 2400об/мин. Поэтому гидромоторы данного типа применяются в тяжело нагруженных машинах и оборудовании, в частности в строительно – дорожной технике и кузнечно – прессовом оборудовании.Рис 1

Рис 2 Конструкция радиально – поршневого нерегулируемого гидромотора.

           На Рис 2 показана конструкция радиально – поршневого нерегулируемого гидромотора. Он содержит, размещенные равномерно по периметру корпуса 1 два ряда цилиндров, поршни 2 которых установлены в гильзах 3, зафиксированных в осевом направлении и герметично закрытыми со стороны верхнего торца крышками 4, при этом поршни 2 по-средствам шатунов 5 и колец 6 взаимодействуют с эксцентриками 7, закрепленными с помощью шпонки 8 на валу 9 , а последний на подшипниках 10 и 11 установлен в корпусе 1 и крышке 12. Распределение подводимой к гидромотору жидкости осуществляется индивидуально для каждого цилиндра посредствам распределителей золотникового типа, состоящих из втулок 15, расположенных в радиальных расточках корпуса 14, закрепленного на правом торце основного корпуса 1 гидромотора, верхний торец которых герметично закрыт крышкой 16 и установленных в отверстии втулки 15 золотника 17, управление которыми обеспечивается эксцентриком 18 выполненным на хвостовике вала 9. В корпусе каждого распределителя выполнены нагнетательные и сливные каналы А, по которым к ним поступает масло, а в корпусе 1 гидромотора выполнены каналы Б индивидуально соединяющие каждый распределитель с соответствующим цилиндром
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением через нагнетательный канал А поступает в распределители, и те из них, в которых золотник 17 на перекрывает канал Б пропускают масло в рабочие камеры цилиндров, при этом поршни 2 этих цилиндров под действием давления масла выдвигаются из цилиндров и через шатуны 5 воздействуют на эксцентрики 7. Возникающие при этом радиальные составляющие нагрузки воспринимаются валом 9 и подшипниками 10 и 11, а тангенциальная составляющая нагрузки создают крутящий момент вращающий вал 9 с эксцентриками 7. В это время остальные поршни 2 под воздействием эксцентриков 7 вдвигаются в цилиндры, вытесняя при этом масло из рабочих камер, которое через соответствующие распределители идет на слив. В процессе вращения вала 9 его эксцентрик 18 воздействуя на золотники 17 распределителей меняет их осевое положения и тем самым подключая к напорной магистрали другие цилиндры и соединяет со сливом ранее подключенные, обеспечивая при этом автоматический цикл работы гидромотора. Крутящий момент развиваемый гидромотором определяется количеством цилиндров одновременно находящихся под давлением нагнетаемого масла и разностью давления масла в нагнетательной и сливной магисталях, а частота вращения вала 9 определяется расходом масла подаваемого насосом.

       Аксиально-поршневые гидромоторы выпускаются, как с регулируемой скоростью вращения вала, так и с нерегулируемой и применяются в машинах и оборудовании работающих с высокими скоростями вращения ведущего вала и значительным крутящим моментом, в частности строительно-дорожных и грузоподъемных машинах, транспортных средствах и металлообрабатывающих станках и другом технологическом оборудовании.

         Нерегулируемые аксиально-поршневые гидромоторы выпускаются двух модификаций с наклонным диском и наклонным блоком. Аксиально-поршневые насосы с наклонным диском типа Г15 при расходе Q = 10,8 – 154 л/мин и номинальном давлении масла p = 6,3 МПа развивают крутящий момент M = 9,4 – 133Нм при номинальной скорости вращения вала  n = 960 об/мин. Аксиально-поршневые насосы с наклонным блоком типа МГ при расходе масла Q = 30 – 394,7 л/мин и номинальном давлении p = 20МПа развивают крутящий момент М = 36 – 585 Нм при  скорости вращения вала n = 1500 – 2400 об/мин.

Рис 2Рис 3 Конструкция аксиально – поршневого гидромотора с наклонным диском

           На Рис 3 показана конструкция аксиально – поршневого гидромотора с наклонным диском. Он состоит из сборного корпуса включающего фланец 1, гильзу 2, опорный диск 3, закрытый с левого торца крышкой 4, во внутренней полости которого на подшипниках 5 и 6 установлен вал 7, на котором посредствам шпонки 8 закреплен барабан 9 с толкателями 12 и установлен ротор 10, в рабочих камерах которого расположены поршни 11, при этом он связан с барабаном 9 посредствам срезанного пальца 15, кроме того в корпусе гидромотора под углом к валу 7 установлен упорный подшипник 13. Для подвода масла в опорном диске 3 выполнены два отверстия 18, каждое из которых связано с соответствующим дугообразным пазом 16, выполнены на рабочей поверхности опорного диска 3. На торце ротора 10 взаимодействующим с поверхностью опорного диска 3 выполнены отверстия, соединяющие в процессе вращения вала 7 его рабочие камеры с соответствующими дугообразными пазами 16 опорного диска 3. На валу 2 установлена пружина 14, постоянно поджимающая правый торец ротора 10 к ответной поверхности опорного диска 3. Для отвода утечек из гидромотора в опорном диске 3 предусмотрено дренажное отверстие 17, а для исключения утечки смазки из подшипника 5 и предотвращения попадания грязи и пыли в крышке 4 установлено уплотнение 19.
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением подается в отверстие 18, и далее через дугообразный паз 16 опорного диска 3 поступает в рабочие камеры расположенные по одну сторону (например, в левую как показано на Рис.3) от вертикаль-ной оси гидромотора. Воздействуя на поршни 11давление масла создает осевую силу, воспринимаемую упорным подшипником 13, на который воздействуют при этом толкатели 12, а поскольку этот подшипник установлен в корпусе наклонно на толкателях 12 возникают тангенциальные силы, заставляющие барабан 9 поворачиваться, а вместе с ним вал 7 и связанный с ним шпонкой 8, а также барабан 8 и ротор 10, взаимодействующий с барабаном посредствам срезанного пальца 15. Одновременно поршни 11, расположенные справа от вертикальной оси гидромотора вдвигаются в ротор 10, вытесняя при этом, из рабочих камер масло, которое через дугообразный паз в опорном диске 3 и противоположное отверстие 15 идет на слив. Во время заботы гидромотора правый торец ротора 10 постоянно прижат к ответной поверхности опорного диска 3 давлением масла и пружиной 14. Частота вращения вала гидромотора определяется расходом подаваемого с него масла, а направление вращения зависит от того в какое из подводящих отверстий 18 в опорном диске 3 оно подается. Величина крутящего момента развиваемого гидромотором пропор-циональна суммарной площади рабочих камер в роторе 10 в которые подается масло и разности давлений в подводящем от отводящем отверстиях 18 опорного диска 3.

Рис 3Рис 4 Конструкция нерегулируемого аксиально – поршневого насоса с наклонным блоком.

           На Рис 4 показана конструкция нерегулируемого аксиально – поршневого насоса с наклонным блоком. Он состоит из корпуса 1, в горизонтальной расточке которого на подшипниках 3 и 4 установлен вал 2, при этом осевое положение подшипников зафиксировано по внутреннему диаметру буртом вала 2 и стопорным кольцом 20, а по наружному диаметру – крышкой 5 и стопорным кольцом 6, а с торца наклонной расточки корпуса 1 посредствам шпилек 18 закреплена крышка 17 с отверстиями для подвода масла 19, при этом, в гнездах фланца 7 вала 2 посредствам штампованных крышек 10 шарнирно установлены сферические наконечники комплекта шатунов 8 и центрального шипа 11. Резьбовые концы шатунов 8 соединены с поршнями 9 имеющими возможность возвратно – поступательного перемещения в соответствующих рабочих камерах блока цилиндров 15, положение которого зафиксировано штифтом 12 установленным на шипе 11, а тарельчатая пружина 13, также расположенная на шипе, постоянно прижимает блок цилиндров 7 к сферической поверхности гидрораспределителя 16, что обеспечивает при вращении блока 15 соединение в определенной последовательности полостей цилиндров с дугообразными пазами гидрораспределителя. Шип 11 опирается с одной стороны сферической головкой в гнездо фланца 7 вала 2, а с другой – на бронзовую втулку 14 запрессованную в гидрораспределитель 16. На внутренней плоскости крышки 17 выполнены два закрытых дугообразных паза 21, постоянно контактирующие с ответными пазами гидрораспределителя 16.
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением через отверстия 19 в крышке 17 и дугообразные пазы в крышке 17 и гидрораспределителе 16 поступает в рабочие камеры блока цилиндров 15, при этом давление на поршни 9 через шатуны 8 расположенные под углом к валу 2 передается на его фланец 7. В месте контакта сферической головки шатуна 8 с ответной поверхностью фланца 7 возникают осевая составляющая, которая воспринимается радиально – упорными подшипниками 4, и тангенциальная составляющая создающая крутящий момент на валу 2, величина которого пропорциональна площади камер блока цилиндров и давлению подаваемого в гидромотор масла, а скорость вращения вала 2 гидромотора зависит от расхода, поступающего в блок цилиндров масла

          Регулируемые аксиально-поршневые гидромоторы применяются для привода машин и оборудования в процессе6 работы которых требуется  менять скорость вращения ведущего вала.  Регулируемые аксиально – поршневые гидромоторы типа 303 при расходе масла Q = 80 – 182 л/мин, и давлении p = 35 МПа развивают крутящий момент М = 166 – 472 Нм при скорости вращения вала  n = 1200 – 1800 об/мин.

Рис 4Рис 5 Конструкция регулируемого аксиально – поршневого гидромотора.

На Рис 5 показана конструкция регулируемого аксиально – поршневого гидромотора. Он содержит расположенный в корпусе 1 качающийся узел, конструкция которого аналогична рассмотренному ранее (см. Рис. 4) и механизм регулирования подачи масла. Качающийся узел также содержит, расположенный в горизонтальной расточке корпуса 1 вал 2 установленный на подшипниках, во фланце 3 которого посредствам штампованных крышек шарнирно установлены сферические наконечники комплекта шатунов 4 и цен-трального шипа 5, который опирается с одной стороны сферической головкой в гнездо фланца 3 вала 2, а с другой – на бронзовую втулку 6, запрессованную в гидрораспределитель 7, при этом резьбовые концы шатунов 4 соединены с поршнями 8 имеющими                 возможность возвратно – поступательного перемещения в соответствующих рабочих камерах блока цилиндров 9, положение которого зафиксировано штифтом, установленным на шипе 5. На правом наклонном торце корпуса 1 гидромотора закреплен механизм регулирования подачи масла, который содержит размещенный в расточке корпуса 10 плунжер 11 с различными диаметрами в верхней и нижней части, образуя, таким образом, дифференциальный гидроцилиндр с рабочими камерами 30 и 31, при этом в плунжере выполнены центральные отверстия 26 в верхней части и 29 в нижней. В расточке плунжера 11, расположенной перпендикулярно его продольной оси установлен палец 12 с подпружиненным пружиной 15 золотником 14, расположенном в его центральном отверстии, правый торец которого находится в постоянном контакте с управляющим рычагом 16, установленным на оси 17 в корпусе 10. Положение пальца 12 в плунжере 11 зафиксировано винтом 13, в котором выполнено центральное отверстие 28, которое при определенном положении золотника 14 соединяется с каналом 27, выполненном в пальце 12 перпендикулярно его центральному отверстию. Ведущее плечо рычага 16 с обеих сторон поджато плунжерами 19 и 20, расположенными в продольной расточке корпуса 18 золотника управления, при этом плунжер 19 постоянно находится под давлением потока масла подаваемого через отверстие 25 в корпусе 18, а плунжер 20 поджат пружиной 21, усилие которой регулируется винтом 22. Подача масла под давлением в гидрораспределитель 7 осуществляется через канал 22 , а в рабочую камеру 30 дифферециального гидроцилиндра управления через отверстие 32. В корпусе 1 установлен болт 23 ограничивающий положение блока цилиндров 9 соответствующего минимальному объему подачи масла в рабочие камеры блока цилиндров 9. Гидрораспределитель 7 имеет две цилиндрические поверхности, одна из которых контактирует с ответной поверхностью блока цилиндров 9, а другая с ответной поверхно-стью выполненной в корпусе 10 механизма регулирования подачи масла.
Скорость вращения вала 2 гидромотора регулируется путем изменения объема подаваемого в блок цилиндров 9 масла, что обеспечивается изменением угла наклона блока цилиндров относительно оси вала 2 гидромотора, при этом распределитель 7 своей ниж-ней цилиндрической поверхностью скользит по ответной поверхности 24 выполненной в корпусе 10. Механизм регулирования подачи масла работает следующим образом. В исходном положении масло под давлением через канал 32 в корпусе 10 поступает в рабочую камеру 30 дифференциального гидроцилиндлра, а через отверстие 25 в корпусе 18 под плунжер 19. При равенстве усилий со стороны плунжера 19, пружины 21 и пружины 15 рычаг 16 занимает положение, при котором рабочие полости 30 и 31 дифференциального гидроцилиндра разобщены и поэтому плунжер 11 находится в крайнем нижнем положении при этом угол наклона блока цилиндров 9 обеспечивает максимальный объем подачи масла гидрораспределителем 7 и вал 2 гидромотора вращается с максимальной скоростью. При увеличении давления масла подаваемого через отверстие 25 в корпусе 18 под плунжер 19 последний преодолевает усилие пружины 21 и поворачивает ведущее плечо рычага 16 против часовой стрелки, в результате чего, ведомое плечо рычага смещает золотник 12 влево, сжимая при этом пружину 15. В результате этого золотник 14 занимает такое положение, при котором центральный канал 26 в верхней части плунжера 11 через канал 27 в пальце 12 и канал 28 с винте 13 соединяется с центральным каналом 29 в нижней части плунжера 11 и последний благодаря большей площади его нижней части перемещается вверх вместе с пальцем 12, который в свою очередь перемещает в том же направлении гидроусилитель 7 с блоком цилиндров 9, уменьшая при жтом рабочие камеры блока цилинлдров и тем самым снижая обороты вала 2. При снижении давления управления поступающего через отверстие 25 в корпусе 18 под плунжер 19 под действием пружины 21 смещается вправо, а рычаг 16 поворачивается по часовой стрелке в результате плунжер 11 дифференциального гидроцилиндра посредствам пальца 12 смещает гидрораспределитель с блоком цилиндров 9 в противоположную сторону увеличивая обороты вала 2.

       Пластинчатые гидромоторы применяются для среднескоростных и средненагруженных приводов различного технологического оборудования, транспортных средств и сельскохозяйственных машин. Пластинчатые гидромоторы тип Г16 при расходе масла      Q = 14 – 266,7 л/мин и давлении p = 8 – 7МПа развивают крутящий момент М = 6,2 – 196 Нм при скорости вращения вала n = 960 об/мин. Зарубежные производители в частности фирма Vicers  предлагает малогабаритные высокоскоростные пластинчатые гидромоторы типа 25М – 50М, которые при расходе масла Q = 52,5 – 380,4 л/мин и давлении p = 17 МПа развивают крутящий момент М = 4.4 – 33,9 Нм при скорости вращения вала  n = 4000 – 3200 об/мин.

Рис 5Рис 6 Конструкция пластинчатого гидромотора

        На Рис 6 показана конструкция пластинчатого гидромотора. Он состоит из сбороного корпуса включающего стакана 1, заднюю крышку 2 и передний фланец 3, образующих внутреннюю полость гидромотора, с установленным в ней на подшипниках 4 и 5 валом 6, на шлицевом конце которого закреплен ротор 7 с пластинами 8, образующими вместе со статором 9, расположенным в корпусе между передним диском 10 и задним распределительным диском 11 межлопастные камеры 22. В распределительном диске 11 выполнено центральное отверстие, в котором установлен золотник 12, отделенный от полости 14 гидромотора посредствам резьбовой пробки 13. Распределительный диск 11 постоянно поджат к ротору 7 пружиной 15. В стакане 1 и крышке 2 предусмотрены маслоподводящие отверстия 16 и 17, которые в зависимости от направления вращения вала 6 поочередно через полости 18 или 23 соединяют межлопастные камерами 22 и полости 14 и 19 с напорной магистралью, или со сливом. Кроме того, полости 18 и 23 посредствам каналов 24 соединены с золотником 12, который обеспечивает независимо от направления вращения вала 6 подачу масла через систему каналов (каналы на Рис 6 не показаны) в полости 14 и 19. Для герметизации полости, в которой установлены подшипники 4 и 5 вала 6 и исключения попадания в нее грязи и пыли, в отверстии крышки 4 установлена манжета 20. Для удаления утечек в стакане 1 предусмотрено дренажное отверстие 21.
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением подается в масло-подводящее отверстие 16, и далее через полость 18 поступает в соответствующие (рабочие) межлопастные камеры 22, а из остальных (нерабочих) межлопастных камер масло идет на слив через канал 23 и маслоподводящее отверстие 17. В это же время масло из полости 18 через канал 24 масло поступает к золотнику 12, который направляет его в полость 14, что создает дополнительный прижим распределительного диска 11 к ротору 7, а также к полость 19, что обеспечивает прижим лопаток 8 к рабочей поверхности статора 9. Поскольку рабочие поверхности лопаток 8, ограничивающие каждую межлопастную ка-меру 22 занимают различное положение, на роторе 7 создается крутящий момент пере-дающийся валу 6. Для осуществления реверса гидромотора масло под давлением подается в маслоподводящее отверстие 17, а из маслоподводящего отверстия 16 идет на слив.

Шестеренчатые гидромоторы применяются для привода малонагруженных механизмов машин и оборудования, в частности для привода вспомогательных механизмов технологического оборудования, навесных агрегатов транспортных средствах и сельскохозяйственной техники. Шестеренчатые гидромоторы ГМШ 32 – ГМШ – 100 при номинальном давлении масла р = 16 МПа развивают крутящий момент М = 108 – 200 Нм при скорости вращения вала n = 500 – 3000об/мин.

Рис 6Рис 7 Конструкция шестеренчатого насоса – мотора.

             На Рис 7 показана конструкция шестеренчатого насоса – мотора. Он состоит из корпуса 1 соединенного посредствам винтов 3 с крышкой 2 с образованием внутренней полости, в которой на плавающих бронзовых втулках 4 и 5 установлены валы – шестерни 6 и 7, зубчатые венцы которых находятся в зацеплении. Между корпусом 1 и крышкой 2 находится резиновое уплотнительное кольцо круглого сечения 8, герметизирующее стык этих деталей, а цапфа выходного вала – шестерни 7 уплотнена резиновой манжетой 10 по ГОСТ 8752 – 79, осевое положение которой в крышке 2 фиксируется опорным кольцом 12 и стопорным кольцом 11 по ГОСТ 13943 – 86, кроме того в крышке 2 выполнены канавки в которых установлены резиновые кольца 13 круглого сечения по ГОСТ 9833 – 78. Для исключения торцевого зазора между шестернями валов 6 и 7 и втулками 4 и 5 приводящего к утечкам масла, особенно при износе контактирующих поверхностей, под противоположные торцы втулок при работе гидромотора принудительно подается масло под давлением (каналы подвода масла на Рис 4 не показаны). Для исключения перекоса втулок 4 и 5 из – за неравномерной нагрузки в зоне нахождения масла под давлением и в зоне слива со стороны зоны слива между втулками 5, 6 и крышкой 2 установлены две фигурные разгрузочные пластины 9, обтянутые по контуру резиновым кольцом. Для фиксации втулок 5 и 6 от проворота при работе гидромотора в имещиеся в них отверстия с обоих сторон вставляется упругие закаленные проволочки. На боковых плоскостях а и б корпуса 1 выполнены маслоподводящие отверстия 15 и 16, через которые осуществляется подвод масла и его слив из гидромотора по трубопроводам с фланцевыми соединениями.
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением от насоса через маслоподводящее отверстие 15 подается в полость нагнетания гидромотора и попадает между зубьями валов – шестерен, при этом давление масла во впадинах зубьев выходящих из зацепления ввиду различной длины площади поверхности на которые оно воздействует создает на ведомом валу – шестерне 7 крутящтий момент равный моменту сопротивления приводимого в движение механизма. Кроме того масло через соответствующие каналы (каналы на Рис 7 не показаны) попадает на радиальные и торцевые поверхности трения плавающих бронзовых втулок 4 и 5, являющихся опорными подшипниками скольжения валов – шестерен 6 и 7 и гарантированно смазывает их.

        Героторные (планетарные) гидромоторы, за счет специфики своей конструкции, позволяющей при малых габаритных размерах получить большой крутящий момент, успешно используются в качестве привода колес транспортного средства, редукторов и лебедок. Конструкция героторного гидромотора содержит качающийся узел, который представляет собою шестеренную пару внутреннего эпитрохоидного зацепления с профилем зубьев внутренней шестерни – ротора и круговыми зубьями охватывающей кольцевой шестерни – статора, при этом статор имеет на один зуб больше, чем ротор, а зубья шестерен находятся в непрерывном взаимном контакте и образуют ряд замкнутых рабочих камер без каких – либо дополнительных разделительных элементов, что позволяет осуществить планетарное движение одной из шестерни – ротора с передачей движения на выходной вал. Фирма Sauer – Danfoss  производит низкоскростные, высокомоментные героторные гидромоторы, которые при расходе масла Q = 65 – 500 л/мин и давлении  р =126 – 20 МПа развивают крутящий момент М = 240 – 2708 Нм при скорости вращения вала n = 155 – 1000об/мин.

Рис 7Рис 8 Конструкция героторного гидромотора.

               На Рис 8 показана конструкция героторного гидромотора. Он состоит из сборного корпуса включающего стакан 1, проставку 2, статор 3 пластину 11 и заднюю крышку 4, образующих внутреннюю полость в которой на подшипниках 5 установлен выходной вал 6, который посредствам промежуточного шлицевого вала 7 соединен с ротором 8, а последний посредствам карданного вала 9 соединен с золотником 10, который установлен между пластиной 11 и прижимной втулкой 12. Зубья статора 3 выполнены в виде шарнирно установленных роликов 16 и образуют вместе с зубьями 15 ротора замкнутые рабочие камеры переменного объема 18. При этом количество зубьев ротора 8 равно 6, а количество роликом 16 установленных на статоре 3 равно 7, то есть на один больше. Фиксация положения прижимной втулки 12 и статора 3 выполнена посредствам штифтов 13 и 14 соответственно. В задней крышке 4 для подвода и отвода масла предусмотрены масло-подводящие отверстия 19 и 20
Работает гидромотор следующим образом. Масло под давлением например через масслоподводящее отверстие 20 и систему каналов в задней крышке 4, прижимной втулке 12, золотнике 10 и пластине 11 (каналы на Рис. 8 не показаны) подается к расширяющимся в данный момент рабочим камерам 18 гидромотора, вынуждая ротор 8 обкатываться по роликам 16 статора 3, совершая планетарное движение. В это же время из рабочих камер, объем которых уменьшается, зубья ротора вытесняют масло, которое через систему каналов в пластине 11, и золотнике 8 и маслоподводящее отверстие 19 идет на слив. Вращение ротора 8 посредствам шлицевых соединений промежуточного вала 7 передается выходному валу 6 гидромотора. Таким образом, давление масла, поступающего в рабочие камеры переменного объема 18, приводит в движение ротор 8, создавая при этом на нем крутящий момент, который редуцируется с передаточным отношением i = 7 (передаточное отношение планетарной передачи). Для изменения направления вращения выходного вала 6 гидромотора масло под давлением подается в маслоподводящее отверстие 19, а из маслоподводящего отверстия 20 идет на слив.

Примеры использования гидромоторов в качестве
привода машин и оборудования

В последнее время гидромоторы все чаще применяются в качестве гидравлического привода исполнительных механизмов машин и оборудования, что объясняется следующими причинами:
– применение гидромотора позволяет строить систему гидропривода на одной     элементной базе управления, поскольку гидромотор может использоваться для реализации вращательного и поступательного перемещения рабочего органа,
– возможность получения любого угла поворота, широкого диапазона скоростей, включая систему торможения, что особенно важно при перемещении больших масс,
– при оснащении гидромотора системой слежения может быть получена высокая точность любого угла поворота рабочего органа (поворотного стола, модуля      промышленного робота).
Рассмотрим примеры использования гидромоторов в приводе машин и     оборудования.

Рис 8Рис 9 Конструкция гидравлического привода револьверной головки токарного станка от аксиально – поршневого гидромотора

            На Рис 9 показана конструкция гидравлического привода револьверной головки токарного станка, в котором используется нерегулируемый аксиально – поршневой гидромотор типа Г15. Он содержит корпус револьверной головки 9 в котором горизонтально установлен гидроцилиндр точной фиксации содержащий двухсторонний шток поршень 8 образующий две рабочие полости 24и 25 а в его полом отверстии установлен с возможностью поворота вал 13, на одном конце которого закреплена инструментальная планшайба 11, а на другом зубчатое колесо 4 и делительный диск 1, при этом зубчатое колесо 4 находится в зацеплении с шестерней 6, установленной на валу гидромотора 5, а делительный диск 1 взаимодействует с фиксатором 14. Кроме этого привод поворота оснащен механизмом предварительной и точной фиксации инструментальной планшайбы. Механизм предварительной фиксации состоит из корпуса 23 закрепленного на приливе основного корпуса 1 револьверной головки, фиксатора 14 выполненного за одно целое со штоком 19 и поршнем 20 гидроцилиндра предварительной фиксации, поджатыми пружиной 18, золотника 15, с плунжером 16, который соединен с поршнем 20 посредствам толкателя 17. Делительный диск 1, обеспечивающий предварительную фиксацию положения инструментальной планшайбы 11, который на наружной поверхности имеет пазы 21 взаимодействующие и выступы 22 взаимодействющие с фиксатором 14, при этом выступа 22 имеют профильный заходный участок. Механизм точной фиксации выполнен в виде сцепной зубчатой муфты, на торцах полумуфт которой неподвижной 10 и подвижной 12 предусмотрены мелкие торцовые зубья, совмещение которых при фиксации планшайбы 11, обеспечивает точность ее углового положения в пределах 2 – 3 минут . Для поиска и индикации требуемого углового положения планшайбы 11 предусмотрено электронное устройство 3 и блок микропереключателей 2.

         Работает привод поворота следующим образом. При поступлении команды на поворот, масло подается в рабочую полость 24 гидроцилиндра точной фиксации 8, что приводит к смещению вправо его поршня 8 с двухсторонним штоком и выходу подвижной полумуфы 12 из зацепления с неподвижной полумуфтой 10. Затем масло подается в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации и фиксатор 14 выводится из соответствующего паза делительного диска 1. При этом, толкатель 17, перемещаясь вместе с фиксатором 14, смещает плунжер 16 золотника 15 что приводит к подаче масла в соответствующую полость гидромотора 5 и его вал вращает шестерню 6, которая зацепляясь с зубчатым колесом 4 поворачивает вал 13 с планшайбой 11. При подходе планшайбы к заданному положению электронное устройство поиска 3 дает команду и подача масла в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации прекращается, при этом под действием пружины 18 и давления в поршневой полости поршень 20 со штоком 19 опускаются до контакта фиксатора 14 с профильным заходным участком выступа 22 на делительном диске 1. Далее при повороте делительного диска 1 профильный участок выступа 22 перемещает фиксатор 14 вниз, что приводит к смещению плунжера 16 посредствам толкателя 17, передающего ему движение вниз и дросселированию его конусной поверхностью потока масла поступающего в гидромотор и сливающегося из гидромотора, обеспечивая плавное торможение планшайбы 11. После вхождения фиксатора 14 в паз 21 делительного диска 1 срабатывает микропереключатель 2 и дает команду на подачу масла в рабочую полость 25 гидроцилиндра точной фиксации, что обеспечивает перемещение его поршня 8 с двухсторонним штоком и валом 13 влево, в результате которого происходит введение в зацепление зубчатых полумуфт 10 и 12, обеспечивающее точную фиксацию планшайбы 11. Для обеспечения поворота вала гидромотора, при выполнении точной фиксации планшайбы, на некоторый угол его обе полости напорная и сливная соединяются через канавку в плунжере 16 золотника 15.

Рис 9Рис 11 Конструкция привода состоящего из гидромотора и двухступенчатого
соосного редуктора.

              На Рис 10 показана конструкция привода состоящего из гидромотора и двухступенчатого соосного редуктора. Он содержит гидромотор 1, установленный на верхней крышке 2 сборного корпуса редуктора, состоящего из верхней части 3 и нижней 4, при этом вал гидромотора посредствам муфты 5 соединен с ведущим валом – шестерней 6, установленном на подшипниках 7 в корпусе редуктора и расточке ведомого зубчатого колеса 11, а зубчатый венец вала – шестерни 6 зацепляется с зубатым колесом 8, установленном на промежуточном валу – шестерне 9, который установлен в корпусе на подшипниках 10 и своим зубчатым венцом зацепляется с ведомым зубчатым колесом 11, установленным в корпусе на подшипниках 13 и 14 и несущим шестерню 15, зацепляющуюся с зубчатым колесом приводимого механизма.

Рис 10Рис 11 Конструкция привода барабана лебедки крана с приводом от гидромотора.

          На Рис 11 показана конструкция привода барабана лебедки крана с приводом от гидромотора. Он содержит барабан 8 с крышкой 9, установленные посредствам подшипников 6 на опорах 4 и 5, соединенных между собою корпусом 10, которые с помощью сферических шайб 2 и болтов 3 закреплены на общей раме 1. На левом торце опоры 4 крепится приводной гидромотор 12, а на правом торце корпуса 10 смонтирована многодисковая муфта – тормоз 18 с гидравлическим приводом. Привод вращения барабана 8 осуществляется от гидромотора 12, на валу которого установлена шлицевая втулка 13, соединенная посредствам торсионного вала 14 со шлицевой втулкой 16, установленной на цапфе ведущего вала – шестерни 17 понижающего редуктора, зубчатый венец которого зацепляется с зубчатым колесом 19, установленным на цапфе промежуточного вала – шестерни 21, который на подшипниках 20 расположен в проушинах 11 корпуса 10, при этом зубчатый венец вала шестерни 21 зацепляется с зубчатым колесом 23, запрессованным в расточке барабана 8. Регулировка осевого зазора в подшипниках 6 осуществляется посредствам подбора прокладок устанавливаемых под крышки 7, регулировка осевого зазора в подшипниках 16 осуществляется путем подбора прокладок устанавливаемых под крышку 31, осуществляющую поджим стакана 27 через шлицевую втулку 29 и гладкую втулку 30. Многодисковая муфта – тороз 18 состоит из стакана 27 с внутренние шлицы которого зацепляются со ступицей ведущего вала 17, а наружные со шлицами ведущих дисков сцепления 28, при этом ведомые диски сцепления 28 находятся в зацеплении со шлицевой втулкой 29, закрепленной в корпусе 10 посредствам штифтов (штифты на Рис 12 не показаны), при этом гидроцилиндр управления муфтой 18 состоит из корпуса 25, неподвижно закрепленного на крышке 31 штока 24 выполненного за одно с поршнем, и расположенной снаружи пружины 26. Подвод масла в рабочие полости гидроцилиндра управления и его слив из них осуществляется через два канала выполненные в штоке – поршне 24.

Рис 11Рис 12 Конструкция мотор – колеса транспортного средства со встроенным приводным гидромотором и понижающим планетарным редуктором.

          На Рис 12 показана конструкция мотор – колеса транспортного средства со встроенным приводным гидромотором и понижающим планетарным редуктором. Оно содержит неподвижный корпус 1, на конических роликоподшипниках 2 и 3 которого установлена ступица колеса 4 с барабаном 5, при этом на правом торце корпуса 1 посредствам болтов 6 установлена крышка 7, на которой закреплен наклонный блок 8 аксиально – поршневого гидромотора, а его выходной вал 10 на конических роликоподшипниках 23, 24 установлен в расточке корпуса 1 и его шлицевый конец посредствам соединительной шлицевой втулки 11 зацепляется с ведущим валом – шестерней 12 двухступенчатого планетарного редуктора. Кроме того во внутренней полости образованной корпусом 1 и крышкой 7 установлена многодисковая муфта – тормоз 9 с гидравлическим приводом. Ведущий вал – шестерня 12 своим зубчатым венцом, являющимся солнечной шестерней, зацепляется с сателлитами 13, которые шарнирно установлены на водиле 14, и в свою очередь зацепляются с корончатым зубчатым колесом 15, образуя первую планетарную передачу редуктора. Корончатое зубчатое колесо 15, выполненное за одно с корончатым колесом 16, жестко закреплено в стакане 22, соединенным с неподвижным корпусом 1 посредствам болтов и шлицевого соединения. Водило 14 выполнено с цапфой 18, зубчатый венец которой является солнечной шестерней и находится в зацеплении с сателлитами 17, шарнирно установленными на сборном водиле, состоящем из корпуса 20, барабана 5 и крышки 21, в которой установлена дополнительная опора 19 для цапфы 18, при этом сателлиты 17 зацепляются с корончатым колесом 16, образуя вторую планетарную передачу редуктора.

Рис 12Рис 13 Конструкция поворотного устройства гидравлического манипулятора

          На Рис 13 показана конструкция поворотного устройства гидравлического манипулятора. Оно состоит из поворотной опоры 1, установленной в корпусе 2 посредствам подшипников скольжения (на Рис 12 не показаны) и с помощью шлицов соединеной с червячным колесом 3, которое, зацепляется с червяком 13, установленном на подшипниках 5 и 6 в корпусе 2, образуя при этом, реверсивную глобоидную передачу. Правая цапфа червяка 13 соединена с валом 12  гидромотора 11, который в свою очередь посредствам болтов закреплен на корпусе 2. Червячное колесо 3 расположено в корпусе 2 на подшипнике скольжения 9, а регулирование его вертикального положения, для обеспечения совпадения средней плоскости червячной передачи, между опорой 7 и червячным колесом 3 установлено кольцо 8.

Рис 13Рис 14 Конструкция поворотно – делительного стола для длинномерных деталей с приводом от гидромотора.

           На Рис 14 показана конструкция поворотно – делительного стола для длинномерных деталей с приводом от гидромотора. Он состоит из поворотного барабана, установленного на общей раме посредствам кронштейнов 1 и 2, привода поворота барабана, закрепленного на кронштейне 2 и двух механизмов фиксации барабана, также установленных на кронштейнах 1 и 2. Барабан содержит две планшайбы 4 и 5, установленные на цапфах 3 в подшипниках скольжения кронштейнов 1 и 2, жестко соединены между собою штангой(ми) 6, при этом на планшайбе 4 закреплено зубчатое колесо 7, а на планшайбе 5 – кулачки 31, воздействующие на гидравлический дроссель 30 управляющий работой гидромотора 14, приводящего барабан во вращение. Привод барабана состоит из зацепляющееся с зубчатым колесом 7 шестерни 8, закрепленной на выходном валу 10, который на подшипниках 9 установлен в расточке корпуса 12 понижающего редуктора, а закрепленное на этом валу зубчатое колесо 11, зацепляется с шестерней 13, установленной на валу гидромотора 14, также закрепленного на корпуса 12 редуктора. При этом корпус 12 редуктора в районе выходного вала 10 имеет выступающую буксу с точно обработанной наружной цилиндрической поверхностью, которая по переходной посадке базируется в ответном отверстии кронштейна 2. Для точной фиксации положения барабана в планшайбах 4 и 5 установлены срезные пальцы 21. Механизм фиксации планшайбы 4 установлен на кронштейне 2, соосно одному из срезанных пальцев 21, и содержит буксу 15, на правом торце которой закреплен гидроцилиндр 16, а его шток 17 посредствам Т – образной вставки соединен с фиксирующим плунжером 18 имеющим продольный закрытый паз 19, в котором установлен палец 20 исключающий проворот плунжера вокруг продольной оси. На правом торце плунжера 18 выполнен открытый паз с двумя наклонными боковыми поверхностями параллельными ответным боковым поверхностям срезанного пальца 21. Механизм фиксации планшайбы 5 установлен на кронштейне 1 также соосно одному из срезанных пальцев 21 и содержит закрепленный на крышке 24 гидроцилиндр 22, шток которого 23 посредствам Т – образной вставки соединен с плунжером 25, а последний посредствам пальца 26 контактирует с плунжером 27 который посредствам пружины 28 постоянно поджат к пальцу 26. Оба плунжера 25 и 27 расположены в направляющих втулках, которые запрессованы в параллельные отверстия выполненные в кронштейне 1 и имеют наклонные поверхности, параллельные ответным боковым поверхностям срезанного пальца 21. Количество кулачков 31 и срезанных пальцев 21, закрепленных на планшайбах 4 и 5 соответствует количеству позиций поворотно – делительного стола. Гидравлический дроссель 30 крепится на кронштейне 1 посредствам стойки 29.
Работает поворотно – делительный стол следующим образом. При включении гидромотора 14 вращение через зубчатые передачи 13 – 11 и 8 – 7 передается планшайбе 4, которая будучи жестко соединена штангами 6 с планшайбой 5 обеспечивает поворот барабана в цапфах 3. После поворота барабана на некоторый угол соответствующий кулачок 31 начинает воздействовать на гидравлический дроссель 30, который уменьшает поток масла сливаемого из гидромотора 14, и таким образом, снижается угловая скорость вращения его вала и как следствие скорость вращения барабана. При повороте барабана на требуемый угол от флажка установленного на планшайбе 5 срабатывает соответствующий датчик (флажок и датчик на Рис 14 не показаны), по команде от которого прекращается подача масла в гидромотор 14, и его обе полости напорная и сливная объединяются, для выполнения последующей точной фиксации углового положения барабана в заданном положении. Одновременно с этим (или с некоторым запаздыванием) включается гидроцилиндр 16, шток 17 которого выдвигается и перемещает влево плунжер 18, при этом последний своими наклонными боковыми поверхностями обхватывает соответствующий срезанный палец 21 и тем самым фиксирует угловое положение планшайбы 5 барабана. В конце хода плунжера 18 срабатывает встроенный в механизм фиксации датчик, по команде от которого включается гидроцилиндр 22, его шток 23 выдвигается и перемещает плунжер 25 вправо до упора его наклонной поверхности в ответную поверхность соответствующего срезанного пальца 21, при этом посредствам пальца 26 и пружины 28 перемещает вправо плунжер 27, осуществляя жесткую фиксацию планшайбы 5 и устраняя возможные зазоры и перекосы. Далее с установленной в барабане длинномерной деталью (стержнем, трубой) выполняется технологическая операции, после окончания которой барабан поворотно – делительного стола снова поворачивается на фиксированный угол и фиксируется в новом положении, как было описано ранее.

Рис 14Рис 15 Конструкция электрогидравлического
следящего привода ЭМГ18 – 1

      В оборудовании с гидравлическим приводом для выполнения точного программируемого перемещения исполнительного органа применяется электрогидравлический следящий привод типа ЭМГ18 – 1, конструкция которого показана на Рис 15. Он состоит из гидромотора 1, соединенного посредствам шлицевой втулки 2 со четырехкромочным следящим золотником 3, прецизионных винта 4 и гайки 5, а также безлюфтной муфты 6, соединяющих крановый золотник 3 с шаговым двигателем 7. Работает привод следующим образом. При повороте вала шагового двигателя 7 плунжер кранового золотника 3 смещается на некоторый угол относительно гильзы и масло из напорной линии гидросистемы через его рабочие кромки поступает в одну из рабочих камер гидромотора 1, а из другой идет на слив. В результате этого вал гидроматора 1 совершает соответствующий поворот в том же направлении, что и вал шагового двигателя 7, и в тоже время через шлицевую втулку 2 и винтовую пару 4, 5 его вал возвращает плунжер кранового золотника 3 в исходное положение и останавливается. При вращении вала шагового двигателя вал гидромотора вращается синхронно но с некоторым отставанием на угол ф, который необходим для чтобы масло могло проходить через рабочие кромки следящего золотника. После остановки вала шагового двигателя угол ф становится практически равным нулю.

Рис 15Рис 16 Конструкция пресса для пробивки отверстий в угловом прокате с программируемым гидромеханическим приводом перемещения скобы

            На Рис 16 показана конструкция пресса для пробивки отверстий в угловом прокате с программируемым гидромеханическим приводом перемещения скобы. Дыропробивной пресс входит в состав оборудования автоматического комплекса для изготовления деталей из углового проката, обеспечивающего выполнение операций резки, пробивки отверстий и маркировки деталей. Он состоит из базовой тумбы 20, в наклонных направляющих которой установлена с возможностью перемещения от гидромеханического привода скоба 12 пресса, являющаяся его станиной, с закрепленными на ней исполнительным гидроцилиндром 13, механизмом смены инструмента 14 и прижимом заготовки 15. В состав гидромеханического привода входит закрепленный на корпусе 2 понижающего конического редуктора гидромотор 1 с шаговым двигателем, на валу которого установлена коническая шестерня 3, зацепляющаяся с зубчатым колесом 4, закрепленном на валу 5, который в подшипниках 6 установлен в стакана 7, закрепленным в корпусе 2. Нижний конец 9 вала 5 является ходовым винтом, взаимодействующим с ходовой гайкой, состоящей из двух втулок 10, установленных в корпусе 11, который закреплен на нижней плоскости скобы 2, а на верхнем конце 16 вала 5 установлен диск 17 с прорезью, который взаимодействуя с датчиком 19, закрепленным на крышке 18 корпуса редуктора 2, обеспечивающим фиксацию положения скобы 12 соответствующего началу отсчета координаты его перемещения вдоль полки заготовки из углового проката.

Рис 16Рис 17 Конструкция каретки подающего стола с приводом от гидромотора.

           На Рис 17 показана конструкция каретки подающего стола с приводом от гидромотора. Этот подающий стол также входит в состав оборудования автоматического комплекса для изготовления деталей из углового проката. Она содержит закрепленный на корпусе 2 каретки гидромотор 1 с шаговым двигателем, на валу которого установлена шестерня 3, зацепляющаяся с зубчатым блоком, состоящим из зубчатого колеса 4 и шестерни 5, зацепляющейся с зубчатой рейкой 21, закрепленной на раме подающего стола, при этом зубчатый блок закреплен на валу 7, который на подшипниках 6 установлен в горизонтальной расточке корпуса 2, при этом между подшипниками 6 расположены распорные втулки 18 и 19, а с левого торца установлена крышка 8 и регулировочное кольцо 20, толщина которого подбирается при сборке каретки для регулировки осевого зазора в подшипниках. Перемещение каретки по цилиндрическим направляющим 22 закрепленным на раме подающего стола осуществляется посредствам роликовых опор, содержащих два верхних горизонтально расположенных и четырех нижних вертикально расположенных ролика 12. Все ролики 12 с запрессованными в их отверстия втулками 13 установлены на эксцентрично расположенных цапфах 11 осей 10, которые расположены в отверстиях букс 9 вваренных в корпус каретки 2, при этом противоположные концы осей имеют шлицы 14, которые находятся в контакте с шлицевой втулкой 15, также расположенной в отверстии буксы 9. Осевое положение каждой эксцентриковой оси 10 с торца фиксируется гайкой 16, а угловое положение фиксируется шлицевой втулкой 15 и болтами 17. Такое конструктивное исполнения роликовых опор, за счет изменения углового положения осей 10, позволяющего регулировать радиальное положения роликов 12, обеспечивает получения требуемого зазора между направляющими 22 подающего стола и роликами 12.

В статье также приведены расчеты основных параметров гидромотора позволяющие выбрать его типоразмер

ЛИТЕРАТУРА

1. Игнатьев Н. П. Основы проектирования. Часть 2. Проектирование механизмов и систем. Азов 2011г.
2. Свешников В. В. Станочные гидроприводы. М.: Машиностроение 1988г
В Статье использована информация из раздела «Система гидропривода» работы автора «Основы проектирования. Часть 2 «Проектированием механизмов и систем», изданной в 2011г

           Кроме того, в пособии содержится весь необходимый материал для проектирования гидравлического привода машин и оборудования, включая методику его проектирования, а также большое количество примеров оригинальных конструкций его элементов, позволяющих обеспечить требуемый режим работы гидравлической системы с учетом заданных требований и ограничений.

Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину,

Стоимость полной версии статьи 75 рублей.