1. Podstawowa struktura
Podstawowa struktura a promieniowy silnik hydrauliczny z tłokiem składa się z kilku kluczowych elementów: cylindrycznej obudowy, obrotowej tarczy mimośrodowej, promieniowo rozmieszczonych tłoków oraz konstrukcji mechanicznej łączącej te elementy. Obudowa jest zwykle wykonana z materiałów o wysokiej wytrzymałości, aby wytrzymać znajdujący się w niej olej hydrauliczny pod wysokim ciśnieniem. Tarcza mimośrodowa to tarcza o mimośrodowej konstrukcji, która jest połączona z wałem wyjściowym silnika hydraulicznego i wytwarza efekt mimośrodowy podczas obrotu. Tłoki promieniowe są rozmieszczone wzdłuż promienia tarczy i są połączone z mimośrodem tarczy poprzez tłoczysko. Kiedy mimośrodowa tarcza obraca się, tłok porusza się w komorze w kierunku posuwisto-zwrotnym, a ruch ten ostatecznie przekształca się w ruch obrotowy wału wyjściowego. Podczas procesu roboczego każdy tłok styka się z olejem hydraulicznym i jest popychany przez ciśnienie oleju hydraulicznego, co powoduje konwersję energii mechanicznej. Precyzyjne projektowanie i produkcja tych konstrukcji mają kluczowe znaczenie dla wydajności silnika hydraulicznego i determinują moc wyjściową, wydajność i niezawodność silnika.
2. Wejście oleju hydraulicznego
Dopływ oleju hydraulicznego jest punktem wyjścia pracy promieniowego silnika hydraulicznego tłokowego. Olej hydrauliczny doprowadzany jest do wlotu oleju silnika poprzez pompę układu hydraulicznego. Po wejściu do silnika olej hydrauliczny rozprowadzany jest do różnych komór roboczych poprzez zawór regulacyjny. Kiedy olej hydrauliczny wpływa do każdej komory roboczej, jego natężenie przepływu i ciśnienie można zmienić poprzez sterowanie zaworem regulacyjnym, dostosowując w ten sposób charakterystykę wyjściową silnika. Ciśnienie oleju hydraulicznego wpływa bezpośrednio na ruch tłoka i ogólną wydajność silnika. Wysokiej jakości olej hydrauliczny i dobry system filtracji są kluczem do zapewnienia stabilnej pracy silnika hydraulicznego. Aby zapewnić efektywne przenoszenie mocy i zmniejszyć zużycie, olej hydrauliczny musi utrzymywać się w odpowiednim zakresie lepkości.
3. Ruch tłoka
W silniku hydraulicznym z tłokiem promieniowym ruch promieniowy tłoka powodowany jest obrotem tarczy mimośrodowej. Ciśnienie oleju hydraulicznego działa na tylną część tłoka, popychając tłok do ruchu posuwisto-zwrotnego w kierunku promieniowym w komorze. Ze względu na obrót mimośrodu, tłok w każdym cyklu pracy będzie wykonywał ruch okrężny. Ruch ten jest spowodowany mimośrodowym działaniem mimośrodu. Ruch posuwisto-zwrotny tłoka zmienia się w komorze w sposób ciągły, przekształcając w ten sposób energię ciśnienia oleju hydraulicznego w ruch mechaniczny. Ten tryb ruchu nie tylko określa wydajność roboczą silnika, ale także wpływa na jego żywotność i wymagania konserwacyjne. Materiał i konstrukcja tłoka muszą być starannie obliczone, aby zapewnić, że nadal będzie on mógł utrzymać dobrą wydajność i trwałość w warunkach wysokiego ciśnienia i dużego obciążenia.
4. Funkcja mimośrodu
Tarcza mimośrodowa jest kluczowym elementem silnika hydraulicznego z tłokiem promieniowym. Powoduje to, że tłok porusza się promieniowo poprzez swoją mimośrodową konstrukcję. Konstrukcja mimośrodu uwzględnia odległość między jego osią obrotu a środkiem obrotu, która określa amplitudę ruchu tłoka i prędkość wyjściową silnika. Siła odśrodkowa powstająca w wyniku obrotu mimośrodu powoduje ruch tłoka w kierunku promieniowym, co zamienia się w ruch obrotowy wału wyjściowego. Precyzyjne wykonanie tarczy mimośrodowej ma kluczowe znaczenie dla wydajności silnika hydraulicznego. Musi zapewniać wysoki stopień wyważenia i trwałości, aby zapobiec problemom z wibracjami i hałasem spowodowanym nierównomiernym mimośrodem. Precyzyjna konstrukcja mimośrodu nie tylko poprawia wydajność silnika, ale także wydłuża jego żywotność i zmniejsza wymagania konserwacyjne.
5. Obrót wału wyjściowego
Wał wyjściowy promieniowego silnika hydraulicznego z tłokiem jest głównym elementem, który przekształca ciśnienie oleju hydraulicznego w mechaniczny ruch obrotowy. Promieniowy ruch tłoka w komorze przekazywany jest na mimośrodową tarczę poprzez korbowód, a następnie przekształcany na obrót wału wyjściowego poprzez mimośrodową tarczę. Obrót wału wyjściowego można wykorzystać do napędzania różnych obciążeń mechanicznych, takich jak pompy, wentylatory, przekładnie itp. Podczas projektowania należy wziąć pod uwagę rozmiar, materiał i wytrzymałość wału wyjściowego, aby upewnić się, że wytrzyma on moment obrotowy i moc wyjściowa silnika. Stabilność obrotowa wału wyjściowego wpływa bezpośrednio na wydajność całego układu. Na etapie projektowania i produkcji należy przeprowadzić ścisłą kontrolę jakości, aby zapewnić niezawodność i trwałość produktu przy dużym obciążeniu i długotrwałej pracy.
6. Podsumowanie procesu pracy
Silnik hydrauliczny z tłokiem promieniowym oddziałuje na tłok pod wpływem ciśnienia oleju hydraulicznego, powodując jego ruch posuwisto-zwrotny w kierunku promieniowym. Ruch ten poprzez mimośród jest przekształcany na ruch obrotowy i ostatecznie napędza wał wyjściowy. Cały proces pracy można podzielić na cztery etapy: wprowadzanie oleju hydraulicznego, ruch tłoka, mimośrodowe działanie tarczy i obrót wału wyjściowego. Ciśnienie oleju hydraulicznego określa intensywność ruchu tłoka, konstrukcja mimośrodu określa tryb ruchu tłoka, a ruch posuwisto-zwrotny tłoka jest przekształcany w obrotową energię mechaniczną. Ten silnik hydrauliczny jest szeroko stosowany w różnych scenariuszach przemysłowych o dużym zapotrzebowaniu, takich jak maszyny inżynieryjne, przemysł lotniczy i motoryzacyjny, ze względu na dużą gęstość mocy, stabilność i kompaktową konstrukcję. Optymalizacja jego konstrukcji może nie tylko poprawić wydajność, ale także poprawić niezawodność i łatwość konserwacji systemu, spełniając wysokie wymagania wydajnościowe współczesnego przemysłu dotyczące hydraulicznych urządzeń napędowych.