Торцовый распределитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК З(50 Г 04 В 1/1 Т СССРТНРЫТИ РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт пвечности машин(56) 1. Патентопублик. 192. юл.32 ий, А. И. Назин, В. А. Ткаксеев и В. Г. Тогерроблем надежности и долго- АН Белорусской ССР .8)США3191543, кл. 91-507ЯО 1038545 А ТОРЦОВЫЛ РАСПРЕДЕЛИ- ш невой гидро машины, содержаопряженных между собой по одорцовых поверхностей диска, в которых выполнены окна для прорабочей жидкости, разделенные ой перемычками, и осевое отверсаюи 1 ийся тем, что, с целью повыговечности путем снижения расх напряжений в перемычках, ск снабжен распорным кольцом, ным с натягом в осевое отверс(54) (57) ТЕЛЬ пор щий два с ной из т каждом из хождения между соб тие, отлич шения дол тяги вающи каждый ди установлен45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию роторныхидрочашип аксиальпо-поршневого типа.Известен торцовый распределитель поршневой гидромаиины, содержащий два сопряженных между собой по одной из торцовых поверхностей диска, в каждом из которых выполнены окна для прохождения рабочей жидкости, разделенные между собой перемычками и осевое отверстие 1,Недостатком известной конструкции торцового распределителя является преждевременное разрушение разделительных перемычек дисков торцового распределителя.Цель изобретения - повышение долговечности торцового распределителя путем снижения растягивающих напряжений в перемычках.Указанная цель достигается тем, что в торцовом распределителе поршневой гидромашины, содержащем два сопряженных между собой по одной из торцовых поверхностей диска, в каждом из которых выполнены окна для прохождения рабочей жидкости, разделенные между собой перемычками, и осевое отверстие, каждый диск снабжен распорным кольцом, установленным с натягом в осевое отверстие.На фиг. 1 изображен торцовый распределитель рабочей жидкости аксиальнопоршневой гидромашины, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид на торец - рабочую поверхность диска блока цилиндров; на фиг. 3 - вид на торец - рабочую поверхность распределительного диска.Торцовый распределитель содержит (фиг. 1) подвижный диск 1 блока цилиндров и неподвижный распределительный диск 2, распорное кольцо 3 диска блока цилиндров и распорное кольцо 4 распределительного диска, установленные с натягом соответственно в осевое отверстие 5 и осевое отверстие 6, рабочий торец 7 диска блока цилиндров и рабочий торец 8 распределительного диска, привалочный торец 9 диска блока цилиндров и привалочный торец 10 распределительного диска, окно 11 для угловой фиксации диска блока цилиндров и окно 12 для угловой фиксации распределительного диска.Диск 1 блока цилиндров имеет (фиг. 2) наружную 13 и внутреннюю 14 поверхности, сквозные серповидные окна 15 равной протяженности, разделяющие диск блока цилиндров на наружный контур 16 и внутренний контур 17, связанные соединительными перемычками 18. Число серповидных окон 15 соответствует числу цилиндров в гидрома щи не.Распределительный диск 2 имеет (фиг. 3) наружную 19 и внутреннюю 20 поверхности, сквозные серповидные окна 21 и 22, разделяющие распределительный диск на наружный контур 23 и внутренний контур 24,51 О15203540 связанные перевальными перемычками 25 и соединительными перемычками 26.При установке во внутренний контур 17 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров распорного кольца 3 с натягом в осевое отверстие 5 (фиг. 1) в разделительных перемычках 18 (фиг. 2) и в самом распорном кольце 3 наводятся предварительные напряжения сжатия, а в наружном контуре 16 и внутреннем контуре 17 наводятся предварительные напряжения растяжения.При установке во внутренний контур 24 (фиг. 3) распределительного диска 2 распорного кольца 4 с натягом в осевое отверстие 6 (фиг. 1) в перевальных перемычках 25 (фиг. 3), в соединительных перемычках 26 и в самом распорном кольце 4 наводящая предварительные напряжения сжатия, а в наружном контуре 23 и внутреннем контуре 24 наводятся предварительные напряжения растяжения.Торцовый распределитель устанавливается в гидромашину так, что привалочный торец 9 (фиг. 1) диска 1 блока цилиндров опирается на зеркало (торец) блока цилиндров, который на фиг. 1 не показан, а привалочный торец 10 распределительного диска 2 опирается на торцовую поверхность корпуса, который на фиг. 1 также не показан.Угловое расположение, деталей торцового распределителя на блоке цилиндров и корпусе определяется окнами 11 и 12 под штифты, которые на фиг. 1 не показаны. При наличии давления рабочей жидкости в серповидных окнах 15 фиг. 2 диска 1 блока цилиндров и в серповидных окнах 21 или 22 фиг. 3 распределительного диска 2 наружный контур 16 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров и наружный контур 23 фиг. 3 распределительного диска 2 стремятся расшириться и противостоять силе давления жидкости. Однако наличие соединительных перемычек 18 (фиг. 2) в диске 1 блока цилиндров, соединительных перемычек 26 (фиг. 3) и перевальных перемычек 25 в распределительном диске 2 не дает возможности наружному контуру деталей деформироваться в полную меру.В результате в соединительных перемычках 18 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров, соединительных 26 (фиг. 3) и перевальных перемычках 25 распределительного диска 2, а также в наружном контуре 16 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров и в наружном контуре 23 (фиг. 3) распределительного диска 2 возникнут напряжения растяжения. Перевальные перемычки 25 (фиг. 3) распределительного диска 2 имеют площадь поперечного сечения (определяется, исходя из фазовых процессов в гидромашине), в несколько раз превышающую площадь поперечного сечения соединительных перемычек 26. Поэтому напряжения растяжения в перевальных перемычках 25 значительно ниже напряжений растяжения в соединительных перемычках 26, Во внутреннем контуре 17 (фиг. 2), распорном кольце 3 диска 1 блока цилиндров, внутреннем контуре 24 (фиг. 3) и распорном кольце 4 распределительного диска 2 возникнут напряжения сжатия.Так как во всех указанных элементах деталей торцового распределителя предварительно были наведены напряжения, то в .наружном контуре 16 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров и в наружном контуре 23 (фиг. 3) распределительного диска 2 напряжения растяжения увеличатся, т. е. рабочие напряжения растяжения суммируются с предварительными напряжениями растяжения. При этом в соединительных перемычках 18 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров, в соединительных перемычках 26 20 (фиг. 3) и перевальных перемычках 25 распределительного диска 2 напряжения растяжения уменьшается, т. е. от рабочих напряжений растяжения вычитаются предварительные напряжения сжатия. Кроме того, во внутреннем контуре 17 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров и во внутреннем контуре 24 (фиг. 3) распределительного диска 2 напряжения сжатия уменьшатся, т. е, от рабочих напряжений сжатия вычитаются предварительные напряжения растяжения, при этом в распорном кольце 3 (фиг. 2) диска 1 блока цилиндров и в распорном кольце 4 (фиг. 3) распределительного диска 2 напряжения сжатия увеличатся, т. е.рабочие напряжения сжатия суммируются с предварительными напряжениями сжатия. 35Так как элементами, лимитирующими долговечность торцового распределителя по условию прочности, являются соединительные перемычки 18 (фиг. 2) дискаблока цилиндров и соединительные пере мычки 26 (фиг. 3) распределительного диска 2, то снижение здесь. величины опасных растягивающих напряжений приведет к повышению прочности соединительных перемычек и к увеличению долговечности торцового распределителя в целом по условиюпрочности.Подбирая величину натяга распорногокольца 3 (фиг. 1) диска 1 блока цилиндров и распорного кольца 4 распределительного диска 2 в осевых отверстиях 5 и 6можно изменять напряженность соединительных перемычек так, чтобы была обеспечена их равнопрочность с наружным контуром соответствующих деталей торцовогораспределителя,Таким образом, при установке с натягомво внутренний контур деталей торцовогораспределителя распорных колец, за счетдополнительного нагружения наружногоконтура, не лимитирующего долговечность,в перемычках, лимитирующих долговечность,предварительно наводятся сжимающие напряжения. При действии давления рабочейжидкости в серповидных окнах рабочиенапряжения растяжения в перемычках снижаются на величину предварительно наведенных сжимающих напряжений, а напряжения растяжения в наружном контуренесколько возрастают.Тем самым, изменяя величину натяга,можно установить такое соотношение напряженности соединительных перемычек инаружного контура (в том числе и одинаковую напряженность), при котором обеспечивается их равнопрочность, что оптимально с точки зрения долговечности.Предлагаемый торцовый распределительза счет снижения напряженности соединительных перемычек позволяет использоватьменее прочные, но обладающие высокимиантифрикционны ми свойствами цветныесплавы и тем самым улучшить работу поверхностей трения.Предлагаемый торцовый распределитель,выравнивая прочность опасных зон, позволяет наиболее эффективно применить теупрочняющие процессы, которые не обеспечивают высокой прочности, но обеспечиваютвысокую износостойкость (азотирование,борирование). Назначив сечение опасныхзон, исходя из условия равнопрочности,и выполнив упрочнение, можно получитьторцовый распределитель высокой долговечности.Редактор Ю. СеЗаказ 6176/35 Составитель О. ГриТехред И. ВересТираж 665И Государственного кделам Изобретений иМосква, Ж - 35, РаушсП Патент, г. Ужгород ВНИИПпо3035,ал ПП шинаКоррПодмитета Соткрытийая наб.,ул. Про