Принцип работы гидромотора

Гидромотор – это устройство, задача которого заключается в преобразовании энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию. Под действием этой энергии приводятся в действие исполнительные органы спецтехники или оборудования. Наряду с гидравлическими насосами, моторы являются агрегатами объемного типа. Далее мы подробно рассмотрим, какие бывают виды гидродвигателей и принцип работы гидромотора каждого типа.

Как устроен гидромотор

Гидромотор — это устройство, преобразующее энергию потока рабочей жидкости (РЖ) в механическую энергию, которая приводит в действие исполнительные органы спецтехники и оборудования. Вместе с гидравлическими насосами гидромоторы относятся к агрегатам объемного типа.

Ключевые элементы конструкции гидромотора:

• Корпус обеспечивает жесткость и герметичность устройства;
• Рабочие камеры — пространства, где происходит преобразование энергии РЖ (их форма и количество зависят от типа гидромотора);
• Вал — элемент, с которого снимается крутящий момент для передачи на исполнительный механизм;
• Распределительный механизм направляет поток РЖ в нужные рабочие камеры;
• Уплотнения предотвращают утечки РЖ и поддерживают рабочее давление;
• Дренажная система отводит излишки РЖ и снижает нагрузку на уплотнения;
• Подшипниковые узлы обеспечивают плавное вращение вала.

В зависимости от типа гидромотора, в конструкцию могут входить:

• Поршни (в аксиально‑ и радиально‑поршневых моделях);
• Шестерни (в шестеренных и героторных гидромоторах);
• Пластины (в пластинчатых гидромоторах).

Как работает гидромотор и основные характеристики

 

 

Устройство и принцип работы гидромотора основаны на том, что гидравлическая жидкость подается на вход под давлением, а на выходе крутящий момент снимается с вала. Головным устройством агрегата является гидрораспределитель, контролирующий движение вала. Возможно управление при помощи средств регулирования гидропривода.

Основные характеристики гидромоторов (определяют область применения и эффективность работы):

1. Рабочий объем — объем РЖ, который гидромотор перерабатывает за один оборот вала (измеряется в см³/об). От него зависит производительность и мощность устройства.
2. Номинальное давление — максимальное давление РЖ, при котором гидромотор может работать длительно без износа (измеряется в МПа или бар).
3. Предельно допустимое давление — кратковременный максимум давления, который гидромотор способен выдержать без повреждений (обычно на 20–30 % выше номинального).
4. Частота оборотов — скорость вращения вала (измеряется в об/мин). Определяет быстродействие исполнительного механизма.
5. Крутящий момент — сила вращения вала (измеряется в Н·м). От него зависит способность гидромотора преодолевать нагрузки.
6. КПД (коэффициент полезного действия) — отношение полезной механической мощности к затраченной гидравлической. Показывает эффективность преобразования энергии.
7. Расход РЖ — объем жидкости, проходящий через гидромотор за единицу времени (измеряется в л/мин). Влияет на производительность системы.
8. Диапазон рабочих температур — температурные условия, при которых гидромотор сохраняет работоспособность (обычно от –20 °C до +80 °C).
9. Масса и габариты определяют удобство монтажа и совместимость с оборудованием.
10. Уровень шума — звуковое излучение при работе (измеряется в дБ). Важен для применения в помещениях и городской технике.

Эти параметры указываются в технической документации гидромотора и позволяют подобрать модель, оптимально соответствующую задачам конкретной гидравлической системы.

Виды гидромоторов: устройство и принцип работы

 

Гидравлические моторы делятся на регулируемые и нерегулируемые. 

Конструкция регулируемых гидроагрегатов позволяет изменять рабочий объем. Применение таких моделей оправдано в технике, где нужно сменить подачу оборудования с минимальными затратами энергоресурсов. 

Нерегулируемые моторы имеют постоянный объем. Преимуществом агрегатов является относительно малошумная работа и устойчивость к перегреву. 

 

Аксиально-поршневые гидромоторы

 

Ознакомимся с конструкцией и принципом работы аксиально-поршневого гидромотора. Это самый ходовой тип гидромоторов. Механизм состоит из цилиндров, образующих рабочие камеры. Они могут быть расположены параллельно или под малым уклоном относительно оси блока поршневой группы. Данные узлы перемещаются синхронно с валом. В момент их выдвижения происходит всасывание РЖ. Когда происходит обратное задвижение, рабочая жидкость поступает в магистраль. Многие модели имеют реверсную функцию, позволяющую менять сторону движения. 

Благодаря такой конструкции, моторы аксиально-поршневого типа используются в гидравлических системах:

• Станочного оборудования;
• Гидропрессов;
• Строительных машин;
• Сельхозтехники;
• Бурильных установок и др. 

Существует два типа моторов данной категории: 

• С наклонным блоком – большинство моделей имеют функцию реверса и работают под высоким давлением до 45 МПа. Для стабильной работы, нужно подключать дренажную линию;
• С наклонным диском – у этих моделей крутящий момент немного ниже – 3000 Нм против 5000 Нм у конструкций с блоком. 

Шестеренные гидромоторы

 

 

Рассмотрим принцип работы вращательного гидромотора, к которому относится шестеренный. В основе работы таких агрегатов лежит зацепление двух шестеренок, которые вращаются после поступления рабочей жидкости. Отсюда и произошло название моторов – шестеренные или шестеренчатые (ГМШ). Во время вращения, шестерни сообщают движение вал и тем самым приводят его в действие. 

ГМШ рассчитаны на небольшие нагрузки, поскольку номинальное давление РЖ составляет 20 МПа. Агрегаты широко используют в составе станков, погрузчиков различных типов, самосвалов. Хорошо зарекомендовали себя в работе вспомогательных органов техники. 

Пластинчатые гидромоторы

 

Принцип работы гидравлического мотора основан на вытеснении РЖ. Отличие данных агрегатов в том, что рабочие камеры создаются за счет пластин, установленных на роторе. Их изоляцию обеспечивают специальные пружины, которые прочно прижимают пластины к стенкам статора. Благодаря тому, что оси ротора и статора смещены относительно друг друга, камера всасывания увеличивается в объеме при попадании масла. Объем камеры нагнетания, в свою очередь, становится меньшим. 

Моторы данного типа в основном применяются в гидроприводах, которые нужно часто включать или осуществлять контроль над ними в дистанционном и автоматическом режиме. В связи с
залипанием пластин, агрегаты нельзя эксплуатировать при низких температурах. 

Радиально-поршневые гидромоторы

 

Изучим принцип работы радиально-поршневого гидромотора. Рабочие камеры образуются за счет цилиндров, которые размещены радиально, а вытеснителями выступают поршни. Под давлением РЖ, цилиндры сообщают движение валу гидромотора. По принципу работы гидромотора вращательного движения, данный тип агрегатов делится на два типа:

1. Однократного действия – модели, у которых в течение одного оборота вала осуществляется только один рабочий цикл. Моторы востребованы в механизмах, к которым предъявляются повышенные требования к крутящему моменту и номинальному давлению. Например, агрегаты подходят для шнековых линий, предназначенных для транспортировки взвесей в жидком и сухом виде;
2. Многократного действия – отличаются тем, что несколько циклов нагнетания и всасывания масла происходит за один оборот вала. Их количество зависит от профиля корпуса. Поскольку гидроагрегаты выдерживают давление до 45 МПа и имеют функцию свободного вращения, их лучше устанавливать в приводах мобильной техники, которая подвергается высоким нагрузкам. 

Линейные гидромоторы

 

Принцип действия агрегатов основан на осуществлении поступательных движений. В процессе работы вал получает энергию от вала двигателя, в результате чего приводятся в движение навесные устройства спецтехники. Данный класс агрегатов способен функционировать в широком диапазоне давления, поэтому часто используется в коммунальной технике, сельхозтехнике, экскаваторах и прочих машин для
строительства или погрузки. 

Героторные (планетарные) гидромоторы

 

Рассмотрим подробнее устройство и принцип работы героторного гидромотора. Это одна и разновидностей шестеренных моделей, имеющих внутреннее зацепление. Несмотря на малые размеры, агрегаты работают на большом крутящем моменте.

Принцип работы планетарного гидромотора вращательного движения это типа отличается тем, что происходит заполнение жидкостью рабочих камер посредством распределительного механизма. В полостях формируется крутящий момент, за счет которого начинает выполнять планетарные движения зубчатый мотор. Под создаваемым давлением начинает двигаться внешняя шестеренка, сообщающая энергию внутренней. После запуска механизма, РЖ попадает в сливную магистраль.

Героторные модели способны работать под давлением до 25 МПа. Особенности принципа работы героторных гидромоторов позволяют их использовать в коммунальной сфере, сельском хозяйстве и строительных машинах, а также тихоходной спецтехнике.

Как установить и подключить гидромотор?

Гидравлический мотор присоединяется к валу гидропривода посредством упругой муфты, которая крепится через резьбу или с применением болтов. Монтировать агрегат можно в любом положении. Главное обеспечить слив РЖ через дренажную систему. 

В процессе монтажа смотрите на линию всасывания. У агрегатов с подпиткой на всасывающей линии нужно предусмотреть подпор РЖ, величину которого можно посмотреть в технических документах. 

У подводящей магистрали диаметр должен совпадать или быть больше диаметра патрубка на линии всасывания. Это же правило касается соотношения дренажных трубопроводов и патрубков. При наличии в конструкции отверстий для дренажа, перед подключением нужно выполнить их очистку в открытом положении. 

Для того, чтобы избежать перегрузок при работе на пиковом давлении, рекомендуем поставить предохранительный клапан. 

При возникновении проблем с выбором, покупкой или эксплуатацией гидравлических моторов, обращайтесь за помощью в компанию «Гидравлик-Центр».