ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Современной тенденцией а техническом развитии гидропривода мобильных машин является повышение давления в гидросистеме до 40 и более МПа. Благодаря этому снижается удельная металлоемкость конструкции. Однако при этом возрастают осевые габариты гидроагрегатов и сила трения в их узлах, уменьшается долговечность и усложняется система уплотнений. Одним из направлений решения этой противоречивой научно-технической проблемы является создание поршневых гидроагрегатов - прежде всего гидроцилиндров в виде многоступенчатых устройств объёмного вытеснения (см. рис.).

Предлагаемый гидроагрегат содержит цилиндр1высокого давления, установленный в цилиндре 2 низкого давления с образованием радиального и торцевого зазоров. Внутри цилиндра1установлен плунжер 3, который сблокирован с дополнительным цилиндром 4, их соединение выполнено посредством упругого элемента 5. Между цилиндром1высокого давления и дополнительным цилиндром 4 предусмотрен зазор. Между цилиндром 2 низкого давления и дополнительным цилиндром имеются уплотнения. Уплотнение установлено и между цилиндром1и плунжером 3. При такой компоновке деталей гидроагрегата образуются две полости: торцевая полость 6 в цилиндре1под плунжером 3; радиальная и торцовая полость 7 между цилиндрами1и 4 и под утолщением цилиндра 4 - между цилиндрами1и 2. Подача (отвод) рабочей жидкости предусмотрены (см. рис.): в полость 6 - под плунжер 3; в полость 7; в кольцевую полость между цилиндрами 2 и 4.

При использовании гидроагрегата в качестве, например, гидроцилиндра в полости 6 (под плунжером) создаётся высокое давление - допустим 40 МПа, а в радиальной и торцевой полости 7 - относительно низкое давление примерно 20 МПа. В этом случае: стенки цилиндра1высокого давления работают на перепаде давлений и разгружаются; давление из полости 7 проходит в кольцевую полость между цилиндром1и плунжером 3 и разгружает не только цилиндр1,но и уплотнение между плунжером 3 и цилиндром1(уплотнение также работает на перепаде давлений); цилиндры 2 и 4 и их уплотнения воспринимают только низкое давление. Под действием давления в полостях 6 и 7 плунжер 3 вместе с дополнительным цилиндром 4 выдвигаются; забросы давления рабочей жидкости при трогании плунжера частично компенсирует упругий элемент 5, допускающий некоторую подвижку дополнительного цилиндра относительно плунжера, возвращение плунжера вместе с цилиндром 4 в исходное положение достигается при подаче низкого давления в кольцевую полость между цилиндрами 2 и 4, при этом "складыванию" гидроагрегата способствует сила, приложенная к верхней проушине цилиндра 4.

Таким образом, в описанном гидроагрегате стенки всех цилиндров разгружаются за счёт работы цилиндра1на перепаде давлений, остальных цилиндров 2 и 4 - на низком давлении; соответственно уплотнения также работают на перепаде давлении или на низком давлении. Благодаря этому уменьшаются поперечные размеры гидроагрегата, повышается долговечность уплотнений, снижается сила трения. Это происходит на фоне повышения рабочего давления гидрожидкости до 40-70 МПа, что крайне важно для мощных и тяжело нагруженных мобильных гидрофицированных машин.