Гидравлический мотор - Hydraulic motor
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Декабрь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
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
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
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
- ^ а б «Аэронавтика - Гидравлика самолетов - Уровень 3 (Гидравлические двигатели)». Учебная лаборатория аэронавтики для научных технологий и исследований. 2004-03-12. Архивировано из оригинал в 2014-07-24. Получено 2014-01-27.
- ^ а б Пью, Б. (1980). Гидравлический век. Публикации по машиностроению. С. 82–83. ISBN 0-85298-447-2.