Zasada działania silnika tłokowego radialnego
Ponieważ istnieją dwa główne typy silników tłokowych radialnych, a mianowicie jednostronne i wielostronne, ich zasady działania zostały przedstawione poniżej.
(1) Zasada działania silnika radialnego tłoka o jednym działaniu Jak pokazano na rysunku o, pięć (lub siedem) cylindrów jest promieniowo i równomiernie rozmieszczonych wzdłuż obwodu obudowy 1. Tłok 2 w cylindrze jest połączony z drążkiem 3 za pomocą przegubu kulowego, a koniec drążka styka się z kołem ekscentrycznym wału korbowego 4 (środek koła ekscentrycznego to O1, środek obrotu wału korbowego to O, a ekscentryczność obu to e). Jeden koniec wału korbowego to wał wyjściowy, a drugi koniec jest połączony z wałem rozdzielającym zawór 5 przez sprzęgło krzyżowe. Po obu stronach ściany działowej na wale rozdzielającym zawór znajdują się komora wlotowa i komora wylotowa.
After the high-pressure oil from the oil source enters into the oil inlet chamber of the motor, it is introduced into the corresponding piston cylinder (1), cylinder (2) and cylinder (3) through the slots (1), cylinder (2) and cylinder (3) of the housing. The hydraulic force P produced by the high pressure oil acts on the top of the plunger and is transmitted to the eccentric of the crankshaft through the connecting rod. For example, the force acting on the eccentric by the piston cylinder ② is n, and the direction of the force is along the center line of the connecting rod and points to the center O1 of the eccentric. The force n can be divided into normal force FF (the line of action coincides with the connecting line 001) and tangential force F. The tangential force F produces a torque to the rotation center 0 of the crankshaft, which makes the crankshaft rotate counterclockwise around the center line 0. The piston cylinder (1) and (3) are similar to this, except that their position relative to the spindle is different, so the torque generated is different from that of cylinder (2). The total torque of crankshaft rotation is equal to the sum of the torque generated by the piston cylinder connected with the high-pressure chamber (①, ② and ③ in the case of figure o). When the crankshaft rotates, the volumes of cylinders ①, ② and ③ increase, while the volumes of cylinders ④ and ⑤ decrease, and the oil is discharged through the oil passage of the shell ④ and ⑤ through the oil discharge chamber of the port shaft 5.
Gdy wał rozdzielczy zaworu i wał korbowy obracają się synchronicznie pod kątem, "ściana działowa" wału rozdzielczego zaworu zamyka przejście oleju (3). W tym momencie cylinder (3) nie jest połączony z komorami wysokiego i niskiego ciśnienia. Cylindry (1) i (2) są zasilane olejem pod wysokim ciśnieniem, co powoduje, że silnik wytwarza moment obrotowy, a cylindry (4) i (5) odprowadzają olej. W miarę obracania się wału rozdzielczego zaworu z wałem korbowym, komora wlotowa oleju i komora odprowadzania oleju są kolejno połączone z każdym tłokiem, aby zapewnić ciągły obrót wału korbowego. W jednym obrocie każdy tłok wykonuje ruch posuwisto-zwrotny oleju raz. Zasada działania innych silników jednostronnych jest podobna do tej.
Zasada działania silnika radialnego z pojedynczym działaniem powinna zwrócić uwagę na następujące punkty.
① Silnik można odwrócić, zmieniając wlot i wylot silnika. Jeśli pierścień ekscentryczny zostanie oddzielony od wału wyjściowego silnika i podejmie się kroki w celu uczynienia odległości ekscentrycznej regulowaną, można osiągnąć cel zmiany pojemności silnika, a silnik o zmiennej pojemności zostaje stworzony.
② Silnik pokazany na rysunku o jest zamocowany w obudowie, dlatego nazywany jest również silnikiem wałowym; jeśli wał korbowy jest zamocowany, można go wykonać jako silnik obudowy. Silnik obudowy jest szczególnie odpowiedni do montażu w bębnie wciągarki lub na piaście koła pojazdu, aby bezpośrednio napędzać koło i stać się silnikiem koła.
③ Silnik pokazany na rysunku o parze rozdzielczej to rozdział osiowy. Ponieważ jedna strona wału zaworu jest komorą wysokociśnieniową, a druga strona jest komorą niskociśnieniową, proces roboczy wału zaworu podlega dużej sile promieniowej, co popycha wał zaworu na jedną stronę i zwiększa szczelinę po drugiej stronie, co prowadzi do zużycia powierzchni ślizgowej i zwiększenia przecieków, co skutkuje spadkiem wydajności. Z tego powodu często przyjmuje się, że ustawia się symetryczny rowek olejowy do równoważenia siły promieniowej. Jak pokazano na rysunku P, wał rozdzielczy zaworu równoważenia ciśnienia statycznego jest uszczelniony pierścieniem uszczelniającym. Centralny otwór okna C-C to otwór rozdzielczy zaworu, pierścieniowe rowki na B-B i D-D to odpowiednio otwory wlotowe i wylotowe oleju, a A-A i E-E to półokrągłe pierścieniowe rowki równoważące ciśnienie statyczne. Zakłada się, że pierścienie uszczelniające są umieszczone w centrum pasa uszczelniającego. Jeśli kierunek wlotu i wylotu oleju jest pokazany przez strzałkę na rysunku P, otwory oznaczone symbolem P to komory wysokociśnieniowe, a otwory oznaczone symbolem T to komory niskociśnieniowe. Można zauważyć, że ciśnienia obwodowe B-B i D-D są takie same i nie ma siły promieniowej; górna komora sekcji otworu okna C-C jest połączona z wlotem oleju, który jest stroną wysokociśnieniową, a dolna komora jest połączona z portem powrotnym oleju, który jest stroną niskociśnieniową, więc wał rozdzielczy zaworu podlega dużej sile promieniowej. Aby zrównoważyć siłę promieniową, półokrągłe pierścieniowe rowki olejowe A-A i E-E są ustawione na obu końcach wału rozdzielczego zaworu, aby górna komora była wypełniona olejem pod wysokim ciśnieniem. Aby zredukować przecieki, pierścienie uszczelniające są ustawione między komorami. Aby zapewnić równowagę ciśnienia statycznego górnej i dolnej strony, odpowiednie wymiary okna rozdzielczego oleju i rowka olejowego równoważącego powinny spełniać następujące równanie:
a+e=2(b+c) (5-4)
Where a -- width of flow distribution window;
B -- szerokość taśmy uszczelniającej zbiornika oleju równoważącego;
C -- szerokość zbiornika oleju równoważącego;
E -- szerokość taśmy uszczelniającej okna rozdziału przepływu.
Ponieważ siła promieniowa jest zrównoważona, siła tarcia jest bardzo mała, co poprawia wydajność mechaniczną. Jednocześnie luz promieniowy między wałem zaworu a rękawem zaworu jest zmniejszony, co redukuje wyciek i poprawia wydajność objętościową. W normalnym zakresie pracy całkowita wydajność wynosi od 85% do 90%.
Figura Q pokazuje strukturę rozkładu przepływu na końcowej powierzchni hydraulicznego silnika korbowego. Wał korbowy 13 napędza płytę portową 4 i płytę ciśnieniową 2, aby obracały się synchronicznie przez głowicę kwadratową 12, a port jest realizowany podczas obrotu. Podczas uruchamiania lub pracy bez obciążenia, sprężyna zapasowa (sprężyna tarczowa) 3 powoduje, że płyta zaworowa i płyta ciśnieniowa zbliżają się do bloku cylindrów 11 i pokrywy końcowej. Projekt zapewnia, że siła zamykająca jest większa niż siła rozdzielająca między płytą zaworową a blokiem cylindrów, a ciśnienie hydrauliczne realizuje siłę zamykającą podczas pracy. Jednak z powodu niezgodności siły rozdzielającej i siły przylegania, płyta zaworowa ma moment przechyłu. Dzięki zastosowaniu konstrukcji równowagi ciśnienia statycznego, para portów na końcowej powierzchni może teoretycznie osiągnąć pełną równowagę.
Należy zauważyć, że w celu poprawy niezawodności i wydajności silnika hydraulicznego oraz uczynienia jego konstrukcji bardziej kompaktową, jednym z trendów rozwojowych w kraju i za granicą jest stosowanie pary portów końcowych.
④ 除了端口对,曲轴连杆液压马达的性能在很大程度上取决于连杆运动对。连杆球接头对的典型结构如图R所示。它由两对摩擦对组成,分别是连杆4的球头和活塞2的球座,连杆滑块5的底部和曲轴(偏心轮)6。连杆滑块底部与曲轴(偏心轮)之间的金属接触处于早期阶段,滑块底部铸造了耐磨合金以减少摩擦。一些电动机曲轴(偏心轮)配备了滚动轴承,利用滚动摩擦替代滑块底部与偏心轮之间的滑动摩擦;目前,大多数电动机设计为静液平衡或静液支撑。滑块底部设置了油腔,压力油通过连杆中心的减震器进入底部油腔。滑块在运行过程中不会浮动,油腔中的液体压力平衡了大部分活塞推力,摩擦对得到了良好的润滑。