Торцевое распределение жидкости плоским золотником

Неподвижный плоский золотник 8 (рис. 6.4, а) и 7 (рис. 6.4, б) имеет два серпообразных окна и (рис. 6.10), которые соответствующими каналами соединенные с полостями всасывания и нагнетания аксиально-поршневого насоса. Для герметизации полостей с высоким и низким давлением рабочей жидкости распределительные окна и разделенные двумя перевальными перемычками шириной . Опорные торцевые поверхности распределительного диска изготовляются плоскими и, реже, сферическими.

Рис. 6.10. Схема распределителя жидкости в виде торцевого плоского золотника

При вращении блока цилиндров вокруг своей оси цилиндры отверстиями в донышках попеременно соединяются с распределительными окнами и, и, соответственно, с полостями всасывания и нагнетания насоса. В нейтральных положениях поршня отверстия в донышках цилиндров перекрываются перевальными перемычками, для чего их ширину выполняют несколько большей соответствующего размера отверстия, то есть обеспечивается выполнение условия .

По аналогии с распределением жидкости цилиндровым золотником в радиально-поршневых машинах, характерными конструктивными параметрами плоского золотника являются углы опережения и запаздывания при условии направления вращения блока цилиндров по часовой стрелке (рис. 6.10). Значение этих углов ( но ) отвечает углам поворота блока цилиндров с нейтрального положения до соединения рабочего пространства цилиндра с одним из распределительных окон или . Как правило углы опережения и запаздывания равны между собой и составляют в насосах , а в гідромоторах - . В таком случае обе перевальные перемычки выполняют одинаковой шириной и размещают симметрично к нейтральной оси. Однако в некоторых случаях с целью предотвращения пульсаций давления в значения углов и и размещения перевальных перемычек вводят асимметрию.

Движение поршня в сторону увеличения объема рабочего пространства в пределах поворота блока цилиндров на величину угла происходит при закрытом перевальной перемычкой отверстии в донышке цилиндра, что сопровождается недозаполнением рабочей камеры жидкостью и при определенных условиях может привести к кавитационным явлениям. Движение поршня в сторону уменьшения объема рабочего пространства в пределах поворота блока цилиндров на величину угла также происходит при закрытом перевальной перемычкой отверстии в донышке цилиндра, что при определенных условиях может привести к компрессии жидкости и гидравлическим ударам. Перечислены негативные явления, которые могут сопровождать распределение жидкости плоским золотником аксиально-поршневой машины, аналогичные подобным явлениям, которые могут происходить при распределении жидкости цилиндровым золотником в радиально-поршневой машине.

Анализ причин и последствий неполноты заполнения рабочих камер, кавитации и компрессии рабочей жидкости при ее распределению достаточно полно выполнено выше на примере цилиндрового золотника радиально-поршневой гідромашины (раздел 5.5.1) и может быть использовано для объяснения подобных явлений при распределении жидкости плоским золотником аксиально-поршневой машины.

Одним из методов предотвращения ударного действия обратного потока жидкости, что имеет место в момент соединения цилиндров с полостью нагнетания, является выполнение дроссельных канавок с малой площадью сечения („усы”) как продолжение серпообразных распределительных окон (рис. 6.11). Благодаря дроссельному действию этих канавок обеспечивается относительно плавное дозаполнение рабочего пространства цилиндров жидкостью с повышением давления до уровня его в полости нагнетания, что уменьшает достоверность гидравлических ударов и характерные шумовые эффекты.

а) б)

Рис. 6.11. Схема плоского золотника с дроссельными канавками

Ширина дроссельных канавок, как правило, принимается равной 1÷2 мм, длина ограничивается значением угла при обеспечении условия (рис. 6.11, а). Однако в некоторых случаях для повышения плавности изменения давления в рабочем пространстве цилиндра и снижения шума при работе насоса принимают соотношение (рис. 6.11, б). В этом случае цилиндр соединяется с нагнетательным пространством, еще не будучи отсоединенным от всасывающей полости, обеспечивая безударность рабочего процесса, но объемные потери в таком насосе увеличиваются.

Сечение дроссельной канавки по направлению движения рабочей жидкости часто суживают, но при больших перепадах давлений и высоких скоростях жидкости ее течение часто сопровождается кавитационными явлениями и разрушением (эрозией) проточной части канавки.

Для ограничения скорости рабочей жидкости в отверстии дна цилиндра необходимо иметь достаточную его площадь при сохранении необходимой, для обеспечения нужного усилия прижима блока цилиндров к торцевому распределителю, площади непрорезанной части дна цилиндра. Для выполнения приведенных требований отверстиям в донышках цилиндров придают фасолеподобную форму (рис. 6.12) с кривизной и шириной, равной соответственно кривизне и ширине распределительных окон и плоского золотника (рис. 6.10). Длину отверстий как правило ограничивают диаметром цилиндра (рис. 6.12, а), хотя в некоторых случаях принимают соотношение (рис. 6.12, б). В этом случае центральный угол обхвата отверстия превышает угол обхвата круга цилиндра на . Площадь отверстия принимают ровной 0,45÷0,50 площади сечения цилиндра.