Cấu trúc điển hình của động cơ piston hướng tâm xi lanh xoay

2025.03.14

Cấu trúc điển hình của động cơ piston hướng tâm xi lanh xoay

Hình B cho thấy cấu trúc của động cơ piston hướng tâm xi lanh xoay với phân phối mặt cuối. Dầu áp suất đi vào xi lanh piston từ chốt 13 và thân xi lanh xoay quanh chốt trong quá trình vận hành. Không có lực ngang giữa pít tông 12 và xi lanh xoay, và hầu như không có sự mài mòn giữa chúng. Đáy của pít tông được thiết kế như cân bằng áp suất tĩnh và lực được truyền giữa pít tông và trục khuỷu 3 thông qua ổ trục lăn 11. Các biện pháp này làm giảm tổn thất ma sát trong quá trình truyền lực, do đó cải thiện hiệu suất cơ học của động cơ. Hiệu suất cơ học thủy lực của động cơ, đặc biệt là ở trạng thái khởi động, có thể đạt tới 90%, do đó mô-men xoắn khởi động rất lớn. Ngoài ra, rò rỉ được giảm đáng kể và độ tin cậy được cải thiện bằng cách sử dụng công nghệ phân phối dòng chảy mặt cuối; phớt vòng piston bằng nhựa được sử dụng giữa piston và xi lanh xoay, có thể đạt được hầu như không có rò rỉ và cải thiện đáng kể hiệu suất thể tích. Loại động cơ này có độ ổn định tốt ở tốc độ thấp và có thể chạy trơn tru ở tốc độ rất thấp (dưới 1 R / phút). Phạm vi điều chỉnh tốc độ cũng rất lớn, tỷ lệ điều chỉnh tốc độ (tỷ lệ tốc độ ổn định cao nhất và thấp nhất) có thể đạt tới 1000. Do cấu trúc đơn giản, thiết kế hợp lý và ổ trục có khả năng chịu tải lớn, động cơ có ưu điểm là thể tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, hoạt động đáng tin cậy, tuổi thọ cao và tiếng ồn thấp. Hình bên dưới cho thấy hình dạng vật lý của động cơ piston hướng tâm dịch chuyển cố định xi lanh xoay.

③ Động cơ piston hướng tâm cân bằng thủy tĩnh loại động cơ này còn được gọi là động cơ cân bằng thủy tĩnh, thuộc loại động cơ không có thanh truyền và cấu trúc của nó được thể hiện trong Hình C.

Có năm xi lanh pittông (được đánh số IV) phân bố đều theo hướng xuyên tâm trên vỏ 4 của động cơ, và năm pittông 2 được lắp tương ứng vào các xi lanh pittông của vỏ. Loại động cơ này hủy thanh truyền, và bánh xe năm sao 5, được lắp trên độ lệch tâm 1 của trục khuỷu 6, hoạt động như thanh truyền. Mỗi lỗ hướng tâm trong năm lỗ của bánh xe năm sao được nhúng một vòng áp suất 7, và mặt đầu trên của vòng áp suất và pittông được cung cấp các lỗ xuyên giữa tương ứng. Trục khuỷu 6 được đỡ bằng một cặp ổ trục con lăn côn 8, một đầu là trục ra kéo dài, đầu còn lại được bố trí hai rãnh vành khuyên (C và D) được kết nối tương ứng với các cửa vào và ra dầu a và B trên bộ góp dòng điện 10. Hai rãnh được gia công trên bánh xe lệch tâm ở giữa trục khuỷu, và hai rãnh này được kết nối tương ứng với các cửa vào và ra dầu a và B thông qua lỗ trục và rãnh vành khuyên trên trục khuỷu.

Khi động cơ hoạt động, dầu áp suất cao đi vào bộ thu dòng điện 10 từ cổng a, đi qua rãnh vành khuyên D của trục khuỷu, lỗ trục và khoang cổng ở phía bên trái của lệch tâm, đi vào lỗ xuyên giữa bánh răng năm sao, vành áp suất và pít tông, và đến xi lanh số IV và V để tạo thành khoang chất lỏng áp suất cao. Dầu áp suất cao tác động trực tiếp lên độ lệch tâm của trục khuỷu và lực kết quả của nó tạo thành mô men xoắn trên tâm quay của trục khuỷu qua tâm lệch tâm (độ lệch tâm là e), do đó trục khuỷu quay theo chiều kim đồng hồ. Sau khi quay một góc, xi lanh I cũng được kết nối với khoang áp suất cao. Theo cách này, hai hoặc ba xi lanh được cấp dầu áp suất cao xen kẽ. Trong quá trình hoạt động của động cơ, bánh xe năm sao di chuyển trong một mặt phẳng so với pít tông, trong khi pít tông di chuyển lên và xuống. Trong quá trình khởi động hoặc không tải, lực đàn hồi của lò xo 3 trong pít tông rỗng thắng lực ma sát giữa pít tông và thành xi lanh, do đó bề mặt dưới của pít tông tiếp xúc chặt chẽ với vòng áp suất. Khi thay đổi hướng dòng chảy của đầu vào và đầu ra, động cơ sẽ đảo ngược. Loại động cơ này có cả loại quay trục khuỷu và loại quay vỏ. Vì trục khuỷu cố định nên có thể bỏ qua ống lót van 9, giúp đơn giản hóa đáng kể cấu trúc và giảm chi phí. Động cơ có trục kéo dài đôi có thể chịu được tải trọng lớn hơn động cơ có trục kéo dài đơn. Để tăng mô men xoắn, đôi khi người ta chế tạo động cơ cân bằng thủy tĩnh có pít tông hai dãy (hai bánh lệch tâm). Để làm cho lực hướng tâm tác dụng lên trục khuỷu cân bằng với nhau, hướng lệch tâm của hai bánh lệch tâm khác nhau 180 °.

So với động cơ loại thanh truyền, động cơ cân bằng thủy tĩnh có các đặc điểm sau: trục khuỷu có chức năng truyền công suất và phân phối trục, do đó kích thước trục của động cơ nhỏ hơn; thay thế thanh truyền bằng bánh xe năm sao có thể đơn giản hóa cấu trúc và quy trình, đồng thời giảm kích thước hướng kính; tuy nhiên, việc hủy bỏ thanh truyền dẫn đến tăng lực bên giữa pít tông và lỗ xi lanh, và sự trượt giữa bánh xe năm sao và bề mặt dưới cùng của pít tông, và giữa bánh xe năm sao và bánh xe lệch tâm. Mất ma sát chuyển động tương đối giữa các bề mặt chuyển động rất lớn, ảnh hưởng đến hiệu suất cơ học của động cơ. Dầu áp suất tác động trực tiếp lên bánh xe lệch tâm của trục khuỷu để tạo thành mô-men xoắn và làm cho trục khuỷu quay. Lúc này, áp suất thủy lực trên pít tông, vòng áp suất và bánh xe năm sao gần với cân bằng áp suất tĩnh. Do đó, trong công việc, pít tông, vòng áp suất và bánh xe năm sao chỉ đóng vai trò làm kín không làm rò rỉ dầu áp suất, vì vậy nó được gọi là động cơ cân bằng áp suất tĩnh.

Để lại thông tin của bạn và
chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.

Phone

WeChat