close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

регулируемая аксиально-поршневая машина с наклонной шайбой

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 300 016
(13)
C1
(51) МПК
F04B 1/26
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005132420/06, 20.10.2005
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
20.10.2005
(45) Опубликовано: 27.05.2007 Бюл. № 15
(73) Патентообладатель(и):
ОАО "Пневмостроймашина" (RU)
2 3 0 0 0 1 6
поверхности поршн регулировани выполнен
участок переменного поперечного сечени с
однонаправленным
изменением
поперечного
сечени в направлении перемещени поршн регулировани . Размер участка переменного
сечени поршн регулировани в направлении
перемещени поршн регулировани составл ет
не менее хода поршн регулировани . Поршень
регулировани выполнен из магнитного материала.
Посто нный магнит и датчик Холла размещены
относительно участка переменного сечени с
возможностью обеспечени нахождени участка
переменного сечени напротив посто нного
магнита и датчика Холла на всем ходе поршн регулировани . Повышаетс надежность и
снижаютс габаритные размеры. 4 з.п. ф-лы., 3 ил.
R U
(57) Реферат:
Устройство предназначено дл использовани в
области регулируемых гидромашин, а именно в
аксиально-поршневых машинах с переменным
рабочим объемом. Регулируема аксиальнопоршнева машина с наклонной шайбой содержит
качающий узел, регул тор рабочего объема, датчик
контрол положени наклонной шайбы. Качающий
узел содержит установленные в корпусе блок
цилиндров, распределитель и наклонную шайбу.
Регул тор рабочего объема содержит поршень
регулировани ,
установленный
в
полости
регул тора рабочего объема и кинематически
св занный с наклонной шайбой. В корпусе
установлены посто нный магнит и датчик Холла,
обращенные к поршню регулировани . На
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) РЕГУЛИРУЕМАЯ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ МАШИНА С НАКЛОННОЙ ШАЙБОЙ
2 3 0 0 0 1 6
Адрес дл переписки:
620026, г.Екатеринбург, а/ 244, Г.Н. Шаховой
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 4655689 А, 07.04.1987. RU 2155275
C1, 27.08.2000. RU 25548 U1, 10.10.2002. SU
1025913 A, 30.06.1983. DE 4022301 C1,
24.10.1991. DE 10119236 A, 12.12.2002.
(72) Автор(ы):
Караваев Виктор Африканович (RU),
Бел ева Тать на Анатольевна (RU),
Бел ев Иван Александрович (RU),
Шарапов Владимир Петрович (RU),
Павлов Анатолий Иванович (RU),
Якшин Дмитрий Владимирович (RU)
C 1
C 1
2 3 0 0 0 1 6
2 3 0 0 0 1 6
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 016
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F04B 1/26
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005132420/06, 20.10.2005
(24) Effective date for property rights: 20.10.2005
(45) Date of publication: 27.05.2007 Bull. 15
(73) Proprietor(s):
OAO "Pnevmostrojmashina" (RU)
C 1
2 3 0 0 0 1 6
R U
with Hall sensor are arranged relative to
variable section to provide location of variable
section opposite to permanent magnet and Hall
sensor over entire stroke of control piston.
EFFECT: increased reliability and reduced
overall dimensions.
5 cl, 3 dwg
Страница: 3
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD:
mechanical
engineering;
adjustable
hydraulic machines.
SUBSTANCE: invention relates to variabledisplacement axial-piston machines.
Proposed
adjustable
axial-piston
machine
with
inclined
plate
contains
pumping
unit,
displacement
regulator and inclined plate position sensor.
Pumping unit contains cylinder block, distributor
and inclined plate.
Displacement regulator
contains control piston installed in space of
displacement regulator and mechanically coupled
with inclined plate.
Permanent magnet and Hall
sensor pointed to control piston are installed in
housing.
Section of variable cross section with
unidirectional
change
of
cross
section
in
direction of displacement of control piston is
found on surface of control piston.
Size of
variable section of control piston in direction
of displacement of control piston is not less
than stroke of control piston.
Control piston is
made of magnetic materials.
Permanent magnet
2 3 0 0 0 1 6
(54) ADJUSTABLE AXIAL-PISTON MACHINE WITH INCLINED PLATE
R U
Mail address:
620026, g.Ekaterinburg, a/ja 244, G.N. Shakhovoj
(72) Inventor(s):
Karavaev Viktor Afrikanovich (RU),
Beljaeva Tat'jana Anatol'evna (RU),
Beljaev Ivan Aleksandrovich (RU),
Sharapov Vladimir Petrovich (RU),
Pavlov Anatolij Ivanovich (RU),
Jakshin Dmitrij Vladimirovich (RU)
RU 2 300 016 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области регулируемых гидромашин, а именно к аксиальнопоршневым машинам с переменным рабочим объемом с наклонной шайбой.
Известна регулируема аксиально-поршнева машина (патент США №4655689, F04B
1/26), содержаща установленную в корпусе на подшипниках регулируемую по углу
наклонную шайбу, на которую через гидростатические подп тники опираютс поршни,
расположенные вдоль вала и установленные подвижно в цилиндрах вращающегос на
валу блока цилиндров. Блок цилиндров опираетс на установленный неподвижно в корпусе
распределитель. Контроль угла наклона шайбы осуществл етс по электрическому сигналу
с выхода потенциометра, механически св занного с шайбой.
Недостатком известной машины вл етс то, что долговечность потенциометров на
пор док меньше, чем долговечность самой машины. Часта замена потенциометров
обусловливает неудобство эксплуатации известных машин, их ненадежность.
Известен регулируемый гидравлический насос серии YYP модель CVP, выбранный за
прототип. В данной машине дл электрического контрол выходной характеристики насоса
применен электропорциональный регул тор поступательного действи , корь которого
посредством т ги соединен с подвижным цилиндром регул тора машины (каталог фирмы
Eato "VANE Pamps Vickers", 2004, с.20),
Недостатком технического решени , выбранного за прототип, вл етс его сложность,
обусловленна сложностью механических св зей, а также применением индуктивного
сенсора, вызывающего усложнение электрической схемы, т.к. дл индуктивного сенсора
требуетс переменное высокочастотное напр жение, соответственно в электрической
схеме требуетс установка высокочастотного генератора.
Кроме того, прототип имеет значительные габаритные размеры, обусловленные
необходимостью размещени сложной конструкции сенсора в корпусе машины.
Задача, решаема предлагаемым изобретением, упрощение конструкции регулируемой
аксиально-поршневой машины с наклонной шайбой, повышение ее надежности и снижение
габаритных размеров.
Поставленна задача решаетс тем, что в регулируемой аксиально-поршневой машине
с наклонной шайбой, содержащей качающий узел, регул тор рабочего объема, датчик
контрол положени наклонной шайбы, при этом качающий узел содержит установленные
в корпусе блок цилиндров, распределитель и наклонную шайбу, регул тор рабочего
объема содержит поршень регулировани , установленный в полости регул тора рабочего
объема и кинематически св занный с наклонной шайбой, согласно изобретению в корпусе
установлены посто нный магнит и датчик Холла, обращенные к поршню регулировани , на
поверхности поршн регулировани выполнен участок переменного поперечного сечени с
однонаправленным изменением поперечного сечени в направлении перемещени поршн регулировани ; размер участка переменного сечени поршн регулировани в
направлении перемещени поршн регулировани составл ет не менее хода поршн регулировани ; поршень регулировани выполнен из магнитного материала; посто нный
магнит и датчик Холла размещены относительно участка переменного сечени с
возможностью обеспечени нахождени участка переменного сечени напротив
посто нного магнита и датчика Холла на всем ходе поршн регулировани .
В регулируемой аксиально-поршневой машине с наклонной шайбой участок
переменного поперечного сечени поршн регулировани может быть выполнен с
наклонной огибающей с изменением угла наклона в направлении перемещени поршн регулировани .
В регулируемой аксиально-поршневой машине с наклонной шайбой участок
переменного поперечного сечени поршн регулировани может быть выполнен в виде
выемки на поверхности поршн регулировани .
В регулируемой аксиально-поршневой машине с наклонной шайбой посто нный магнит
и датчик Холла могут быть размещены в корпусе изолированно от полости, в которой
размещен поршень регулировани .
Регулируема аксиально-поршнева машина с наклонной шайбой может содержать
Страница: 4
DE
RU 2 300 016 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
гидравлический распределитель, предназначенный дл управлени положением поршн регулировани , при этом гидравлический распределитель может быть установлен на
наружной поверхности корпуса машины напротив посто нного магнита и датчика Холла,
гидравлический распределитель выполнен из магнитного материала.
За вл ема регулируема аксиально-поршнева машина с наклонной шайбой
функционально содержит два узла: регулируемый качающий узел и регул тор рабочего
объема.
Качающий узел содержит установленные в корпусе машины неподвижный
распределитель, вращающийс на валу блок цилиндров, опирающийс на распределитель.
В блоке цилиндров подвижно размещены поршни, установленные вдоль вала. Поршни
блока цилиндров опираютс через гидростатические подп тники на установленную в
корпусе машины на подшипниках наклонную шайбу. Шайба установлена с возможностью
изменени угла наклона. При изменении угла наклона наклонной шайбы измен етс рабочий объем машины и таким образом осуществл етс необходимое регулирование
рабочего объема машины в зависимости от режимов ее работы.
Изменение угла наклона наклонной шайбы осуществл етс посредством регул тора
рабочего объема, содержащего установленный в полости регул тора равносторонний
поршень регулировани , кинематически св занный с наклонной шайбой. Корпус регул тора
рабочего объема может быть выполнен как заодно с корпусом машины, так и в качестве
самосто тельного конструктивного элемента, жестко соединенного с корпусом машины,
принципиального значени это не имеет.
Измер положение поршн регулировани возможно осуществл ть контроль за углом
наклона наклонной шайбы и, таким образом, контролировать процесс регулировани рабочего объема машины.
Дл обеспечени простого и надежного измерени положени поршн регулировани в
за вл емой машине предусмотрено следующее. На наружной поверхности поршн регулировани выполнен участок переменного поперечного сечени поршн регулировани с однонаправленным изменением поперечного сечени поршн регулировани в
направлении его перемещени .
Участок переменного поперечного сечени поршн регулировани может быть выполнен
с наклонной огибающей с изменением угла наклона в направлении перемещени поршн регулировани .
Участок переменного поперечного сечени поршн регулировани может представл ть
собой, например, выемку на его поверхности.
В корпусе регул тора рабочего объема машины размещены посто нный магнит и датчик
Холла, обращенные к поршню регулировани . Посто нный магнит и датчик Холла
установлены относительно участка переменного сечени поршн регулировани таким
образом, чтобы в процессе всего хода поршн регулировани участок переменного сечени поршн регулировани находилс напротив посто нного магнита и датчика Холла, дл этого длина участка переменного сечени поршн регулировани (в направлении
перемещени поршн регулировани ) выбираетс не меньше возможного хода поршн регулировани .
Датчик Холла и посто нный магнит могут быть установлены внутри толщины стенки
корпуса регул тора, т.е. изолированно от полости, в которой размещен поршень
регулировани . В этом случае исключаетс проблема герметизации электрических выводов
датчика Холла.
При перемещении поршн регулировани будет измен тьс положение участка
переменного сечени поршн регулировани относительно посто нного магнита и датчика
Холла, а именно: будет измен тьс рассто ние от посто нного магнита и датчика Холла
до указанного участка.
Посто нный магнит создает вокруг себ магнитное поле, которое замыкаетс через
поршень регулировани (т.к. поршень регулировани выполнен из магнитного материала) и
датчик Холла, вызыва на выходе датчика Холла электрический сигнал. При изменении
Страница: 5
RU 2 300 016 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
магнитного пол , замыкающегос через посто нный магнит, поршень регулировани и
датчик Холла, будет соответственно измен тьс выходной сигнал датчика Холла.
Поскольку рассто ние от посто нного магнита до поршн регулировани в процессе его
перемещени будет измен тьс , (т.к. напротив посто нного магнита расположен участок
переменного сечени поршн регулировани , измен ющий поперечное сечение вдоль хода
поршн регулировани ), соответственно будет измен тьс направление и плотность
силовых линий магнитного пол , замыкающихс через поршень регулировани и далее через датчик Холла. При этом соответственно будет измен тьс выходной сигнал датчика
Холла.
Вышеуказанное выполнение за вл емой машины позвол ет обеспечить простое и
надежное измерение положени поршн регулировани , а следовательно - измерение
рабочего объема машины.
Однонаправленное изменение поперечного сечени поршн регулировани обеспечивает возможность контрол за положением поршн (рабочего объема машины).
Поскольку изменение поперечного сечени осуществл етс в одном направлении,
следовательно, на данном участке всегда можно точно установить (по выходному сигналу
датчика Холла) положение поршн регулировани , а следовательно, и рабочего объема
машины. Если изменение поперечного сечени будет не однонаправленным,
следовательно, разным положени м поршн регулировани может соответствовать один и
тот же выходной сигнал датчика Холла.
Задава внешними органами управлени необходимое (в соответствии с выходным
сигналом датчика Холла) положение поршн регулировани , осуществл етс регулирование рабочего объема за вл емой машины.
В аксиально-поршневых машинах дл управлени положением поршн регулировани примен етс , как правило, гидравлический распределитель. Целесообразно разместить
гидравлический распределитель на наружной поверхности корпуса машины напротив
посто нного магнита и датчика Холла и выполнить гидравлический распределитель из
магнитного материала. Такое размещение гидравлического распределител позволит
исключить внешнее вли ние на магнитное поле, создаваемое посто нным магнитом. Т.е.
гидравлический распределитель выполн ет роль экрана, защищающего магнитное поле
посто нного магнита, т.к. выполн гидравлический распределитель из магнитного
материала, будет обеспечено замыкание внешних магнитных полей по гидравлическому
распределителю. Т.е. при таком конструктивном выполнении за вл емой машины
исключаетс необходимость использовани дополнительных средств экранировани ,
например экранирующей крышки.
За вл емое изобретение позвол ет создать простую и надежную конструкцию
регулируемой аксиально-поршневой машины с наклонной шайбой. В за вл емой
конструкции отсутствуют элементы, подвергающиес механическим нагрузкам в процессе
работы машины; электрическа схема, используема дл регулировани машины и
обусловленна использованием посто нного магнита и датчика Холла, проста и надежна.
Датчик Холла и посто нный магнит имеют очень небольшие габаритные размеры, что
позвол ет встраивать их в корпус в пределах имеющегос объема и толщины стенок
корпуса, т.е. без изменени габаритных размеров машины.
За вл емое изобретение иллюстрируетс чертежами.
На фиг.1 представлена за вл ема регулируема аксиально-поршнева машина с
наклонной шайбой в разрезе.
На фиг.2 представлен регул тор рабочего объема за вл емой машины в разрезе.
На фиг.3 представлена электрогидравлическа схема за вл емой машины.
За вл ема регулируема аксиально-поршнева машина с наклонной шайбой содержит
качающий узел с неподвижным распределителем 1, установленным на корпус 2 блока
клапанов. В корпусе 2 выполнены отверсти подвода/отвода рабочей среды, в которых
установлены обратные и предохранительные клапаны, обеспечивающие требуемое
направление и величину потока рабочей среды в машине. На распределитель 1 опираетс Страница: 6
RU 2 300 016 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
вращающийс на валу 3 блок 4 цилиндров, в котором подвижно установлены,
расположенные вдоль вала 3 поршни 5, опирающиес через гидростатические подп тники
6 на установленную в корпусе 7 на подшипниках 8 регулируемую по углу наклонную шайбу
9, кинематически св занную т гой 10 с равносторонним поршнем 11 регулировани ,
выполненным из магнитного материала. Вал 3 вращаетс на подшипниках 12 и 13,
базирующихс в корпусах 2 и 7.
В корпусе 7 установлен вкладыш 19 из немагнитного материала, в котором установлены
обращенные к поршню 11 напротив друг друга датчик Холла 14 и посто нный магнит 15.
Контроль положени поршн 11 и, соответственно, наклонной шайбы 9, осуществл етс пропорциональным датчиком Холла 14. Магнитное поле посто нного магнита 15,
расположенного на некотором рассто нии от датчика Холла 14, замыкаетс через
наружную поверхность поршн 11 и датчик Холла, поскольку корпус между поршнем
регулировани и посто нным магнитом с датчиком Холла выполнен из немагнитного
материала. На наружной поверхности поршн 11 выполнен участок 18 переменного
поперечного сечени , имеющий наклонную огибающую с изменением угла наклона вдоль
хода поршн регулировани . Указанный участок выполнен в виде выемки на поверхности
поршн 11. Между корпусом и торцевыми поверхност ми поршн 11 образованы полости
16 и 17. Посто нный магнит 15 и датчик Холла 14 установлены, например, под
распределителем 20. Корпус 19 закреплен неподвижно на гидравлическом распределителе
20, который управл етс реверсивным электромагнитом 21 от электрического
сравнивающего устройства 22. Сравнивающее устройство 22 производит сравнение
электрических величин управл ющего устройства 23 и датчика Холла 14 и подает
усиленный электрический сигнал на электромагнит 21. Гидравлический распределитель 20
в зависимости от электрического сигнала, подаваемого на электромагнит 21 от
устройства 22, производит регулирование давлени в полост х 16 и 17. Поршень в
зависимости от давлени в полост х 16 и 17 производит регулирование угла наклона
наклонной шайбы 9.
Т.к. положение наклонной шайбы отслеживаетс бесконтактным датчиком Холла по
положению поршн регулировани , отсутствуют механические св зи между наклонной
шайбой и устройством, измер ющим ее положение, упрощаетс конструкци регулируемой
аксиально-поршневой машины с наклонной шайбой, следовательно, повышаетс надежность ее работы. За вл емое техническое решение позвол ет исключить трение и
износ деталей, участвующих в процессе преобразовани положени наклонной шайбы в
электрический выходной сигнал измерительного устройства. Небольшие габариты
посто нного магнита и датчика Холла позвол ют встраивать их в пределах имеющегос объема и толщины стенок корпуса.
За вл ема машина работает следующим образом.
При вращении вала 3 с блоком 4 цилиндров с поршн ми 5 при наклоне шайбы 9 за
половину оборота в качающий узел всасывают рабочую жидкость, а за вторую половину
оборота - нагнетают рабочую жидкость через неподвижный распределитель 1 в каналы А
или В. питание входа А или В машины осуществл етс через обратные клапаны 24, 25
подпитывающим насосом 26. Выход этого же насоса 26 соедин етс с гидравлическим
распределителем 20, регулирующим давление в полост х 16 и 17. В зависимости от
соотношени давлений в полост х 16 и 17 поршень 11, кинематически св занный т гой 10
с шайбой 9, устанавливает угол ее наклона. С увеличением угла наклона шайбы 9
соответственно увеличиваетс рабочий объем машины и ее подача.
При перемещении поршн 11 измен етс положение участка 18 относительно
посто нного магнита 15, следовательно, измен етс рассто ние от магнита 15 до
поверхности поршн 11, соответственно при перемещении поршн 11 измен етс выходной сигнал датчика Холла 14.
Формула изобретени 1. Регулируема аксиально-поршнева машина с наклонной шайбой, содержаща Страница: 7
CL
RU 2 300 016 C1
5
10
15
20
25
качающий узел, регул тор рабочего объема, датчик контрол положени наклонной шайбы,
при этом качающий узел содержит установленные в корпусе блок цилиндров,
распределитель и наклонную шайбу, регул тор рабочего объема содержит поршень
регулировани , установленный в полости регул тора рабочего объема и кинематически
св занный с наклонной шайбой, отличающа с тем, что в корпусе установлены посто нный
магнит и датчик Холла, обращенные к поршню регулировани , на поверхности поршн регулировани выполнен участок переменного поперечного сечени с однонаправленным
изменением поперечного сечени в направлении перемещени поршн регулировани ;
размер участка переменного сечени поршн регулировани в направлении перемещени поршн регулировани составл ет не менее хода поршн регулировани ; поршень
регулировани выполнен из магнитного материала; посто нный магнит с датчиком Холла
размещены относительно участка переменного сечени с возможностью обеспечени нахождени участка переменного сечени напротив посто нного магнита и датчика Холла
на всем ходе поршн регулировани .
2. Регулируема аксиально-поршнева машина по п.1, отличающа с тем, что участок
переменного поперечного сечени поршн регулировани выполнен с наклонной
огибающей с изменением угла наклона в направлении перемещени поршн регулировани .
3. Регулируема аксиально-поршнева машина по п.1, отличающа с тем, что участок
переменного поперечного сечени поршн регулировани выполнен в виде выемки на
поверхности поршн регулировани .
4. Регулируема аксиально-поршнева машина по п.1, отличающа с тем, что
посто нный магнит и датчик Холла размещены в корпусе изолированно от полости, в
которой размещен поршень регулировани .
5. Регулируема аксиально-поршнева машина по п.1, отличающа с тем, что машина
содержит гидравлический распределитель, предназначенный дл управлени положением
поршн регулировани , при этом гидравлический распределитель установлен на наружной
поверхности корпуса машины напротив посто нного магнита и датчика Холла, при этом
гидравлический распределитель выполнен из магнитного материала.
30
35
40
45
50
Страница: 8
RU 2 300 016 C1
Страница: 9
DR
RU 2 300 016 C1
Страница: 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
300 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа