Гидромотор: будову, призначення, принцип роботи

Гідравлічні механізми з найдавніших часів застосовуються людством у вирішенні різних господарсько-інженерних задач. Використання енергії потоків рідини і тиску актуально і в наші дні. Стандартний пристрій гідромотора розраховується на трансляцію перетвореної енергії в зусилля, що діє на робоче ланка. Сама схема організації цього процесу і техніко-конструкційні нюанси виконання агрегату мають чимало відмінностей від звичних електродвигунів, що відбивається як в плюсах, так і в мінусах гідравлічних систем.

пристрій механізму

аксіальний гидромотор

Конструкція гідромотора грунтується на корпусі, функціональних вузлах і каналах для переміщення потоків рідини. Корпус зазвичай монтується на опорних стійках або фіксується через замкові пристрої з можливостями повороту. Основним робочим елементом є блок циліндрів, де розміщується група поршнів, що здійснюють зворотно-поступальні рухи. Для забезпечення стабільності роботи цього блоку в пристрої гідромотора передбачається система постійного притиску до розподільного диска. Ця функція виконується пружиною до чинного тиском від робочого середовища. Робочий вал, що зв’язує гідромотор з вихідним органом управління, реалізується у вигляді шлицевого або шпоночного вузла. Як елементи комплектації до валу можуть підключатися антікавітаціонной і запобіжні клапани. Окремий канал з клапаном забезпечує відведення рідини, а в замкнутих системах передбачаються спеціальні контури для промивання та обміну робочих середовищ.

Принцип роботи гідромотора

верстатний гидромотор

Основне завдання агрегату полягає в забезпеченні процесу перетворення енергії циркулюючої рідини в механічну енергію, яка, в свою чергу, передається через вал виконавчим органам. На першому етапі роботи гідромотора відбувається надходження рідини в паз розподільної системи, звідки вона переходить в камери блоку циліндрів. У міру наповнення камер збільшується тиск на поршні, в результаті чого формується і крутний момент. Залежно від конкретного пристрою гідромотора, принцип дії системи на етапі перетворення сили тиску в механічну енергію може бути різним. Наприклад, крутний момент в аксіальних механізмах утворюється за рахунок дії сферичних головок і гідростатичних опор на підп’ятниках, через які і починається робота блоку циліндрів. На кінцевому етапі завершується цикл нагнітання і витіснення рідинного середовища з циліндричної групи, після чого поршні починають зворотну дію.

Підключення трубопроводів до гідромоторів

Як мінімум, принциповий пристрій механізму повинно передбачати можливість підключення до прямого та зливний магістралях. Відмінності в способах реалізації цієї інфраструктури багато в чому залежать від техніки регулювання клапанів. Наприклад, пристрій гідромотора екскаватора ЕО-3324 передбачає можливість поділу потоків з шунтувальним клапаном. Для управління Золотниками гидрораспределителя використовується система сервоприводного контролю з пневмоаккумуляторним джерелом харчування.

призначення гідромотора

У звичайних схемах застосовується зливна гидролінія, тиск в якій регулюється через переливний клапан. Розподільчий (також називається очисним і промивання) золотник з переливним клапаном використовують в гідроприводах із замкненими потоками для обміну робочих рідин в рамках контуру. Може застосовуватися в якості доповнення спеціальний теплообмінник і бак охолодження для регуляції температурного режиму рідинного середовища в процесі роботи гідромотора. Пристрій механізму з природною регуляцією орієнтується на постійне нагнітання рідини під низьким тиском. Різниця в тисках на робочих лініях розподільної гидропередачи змушує керуючий золотник зміщуватися в положення, при якому контур з низьким тиском повідомляється з баком гідравлічної системи за допомогою переливного клапана.

шестеренні гідромотора

Такі двигуни мають багато схожого з шестеренними насосними агрегатами, але з різницею в вигляді відведення рідини з підшипникової зони.При надходженні робочого середовища в гідромотор починається взаємодія з шестернею, що і створює крутний момент. Проста конструкція і невисока вартість технічної реалізації зробило популярним такий пристрій гідромотора, хоча низька продуктивність (ККД близько 0,9) не дозволяє застосовувати його в відповідальних завданнях силового забезпечення. Даний механізм часто використовують у схемах управління навісним обладнанням, в верстатних приводних системах і забезпеченні функції допоміжних органів різних машин, де номінальна частота робочого обертання укладається в 10 000 об / хв.

пристрій гідромотора

Героторні гідромотори

Модифікована версія шестеренних механізмів, відмінність якої полягає в можливості отримання високого крутного моменту при малих габаритах конструкції. Обслуговування рідинного середовища відбувається через спеціальний розподільник, в результаті чого приводиться в рух зубчастий ротор. Останній працює по роликового обкатці і починає здійснювати планетарний рух, яке визначає специфіку героторного гідромотора, пристрій, принципу роботи та призначення даного агрегату. Його сфера застосування обумовлюється високою енергоємністю в умовах експлуатації при тиску близько 250 бар. Це оптимальна конфігурація для тихохідних навантажених машин, також пред’являють вимоги до силової техніки за характеристиками компактності і конструкційної оптімізірованності в цілому.

Аксіально-поршневі гідромотори

гидромотор для самохідної техніки

Один з варіантів виконання роторно-поршневий гідравлічної машини, в якому найчастіше передбачається аксіальне розміщення циліндрів.Залежно від конфігурації вони можуть розташовуватися навколо, паралельно або з невеликим ухилом по відношенню до осі обертання блоку поршневий групи. У пристрої аксіально-поршневого гідромотора передбачається можливість і реверсного ходу, тому в компоновках з обслуговуються агрегатами необхідно підключення окремої дренажної лінії. Що стосується цільової техніки, яка експлуатує такі движки, то до неї ставляться верстатні гідравлічні приводи, гідравлічні преси, мобільні робочі установки і різне обладнання, що працюють з обертовим моментом до 6000 Нм при високому тиску 400-450 бар. Обсяг обслуговується середовища в таких системах може бути як постійним, так і регульованим.

Радіально-поршневі гідромотори

Найбільш гнучка і збалансована конструкція гідромотора з точки зору регуляції крутного моменту з виробленням високих значень. Радіально-поршневі механізми бувають з одноразовим і багаторазовим дією. Перші використовуються в шнекових лініях переміщення рідин і сипучих суспензій, а також в поворотних вузлах виробничих конвеєрів. Радіально-поршневі пристрій і принцип роботи гідромотора з одноразовим дією можна відобразити в наступному функціональному циклі: під високим тиском робочі камери починають діяти на кулак приводу, запускаючи таким чином і обертання валу, який транслює зусилля на виконавчу ланку. Обов’язковою конструкційним елементом є розподільник зливу і підведення рідини пов’язаний з робочими камерами. Системи багаторазового дії якраз відрізняються більш складною і розвинутою механікою взаємодії камер з валом і каналами розподілу рідини. В даному випадку спостерігається чітка розділена координація всередині функції розподільчої системи за окремими блоками циліндрів. Індивідуальна регуляція на контурах може виражатися як в найпростіших командах включення / відключення клапанів, так і в точковому зміні параметрів тиску і обсягу перекачується.

радіальний гидромотор

лінійний гидромотор

Варіант об’ємного гідравлічного двигуна, що створює виключно надходять руху. Такі механізми часто задіюють в мобільній самохідної техніки - наприклад, в пристрої комбайна гидромотор підтримує функцію виконавчих агрегатів за рахунок енергії двигуна внутрішнього згоряння. Від основного вихідного вала силової установки енергія спрямовується на вал гідравлічного вузла, який, в свою чергу, забезпечує механічної енергією органи для збирання зерна. Зокрема, лінійний гідромотор здатний розвивати тягнуть і штовхають зусилля в широкому діапазоні показників тиску і робочих площ.

гидромотор комбайна

висновок

Гідравлічні силові машини мають безліч позитивних експлуатаційних моментів, які по-різному проявляються в залежності від конкретного виконання агрегату. Так, якщо героторного пристрій гідромотора відрізняється простотою і не вимагає серйозних витрат на обслуговування, то аксіальні і радіальні конструкції в нових версіях більшою мірою розраховується на досягнення високих крутних моментів і підтримку відповідних показників потужності, але дорожче обходяться в змісті. З цілої низки універсальних показників спостерігаються загальні переваги гідромашин перед акумуляторними, електричними і дизельними пристроями, але також у них є і слабкі місця, які виражаються у відносно низькому ККД і залежно від непрямих чинників робочого процесу. Це стосується чутливості гідравліки до температурних перепадів, в’язкості робочого середовища, забруднень і т.д.



ЩЕ ПОЧИТАТИ