Mașina hidraulică cu piston axial [1] este unul dintre tipurile de mașini hidraulice cu piston rotativ. Acestea din urmă nu trebuie atribuite mașinilor hidraulice cu piston.
Sunt unul dintre cele mai comune tipuri de mașini hidraulice. Sunt folosite atât ca pompe , cât și ca motoare hidraulice . Ele sunt instalate, de exemplu, în sistemele hidraulice ale multor excavatoare cu o singură cupă , iar antrenarea unor buldozere, în care controlul este construit pe principiul unui joystick, este, de asemenea, efectuată de pompe cu piston axial și motoare hidraulice. Acest tip de mașini hidraulice este utilizat pe scară largă în antrenarea hidraulică a mașinilor-unelte , rolelor de asfalt , echipamentelor de construcții și aeronavelor .
Folosit și în unele mașini de spălat cu presiune , cum ar fi unele mașini de spălat Kärcher .
Pentru mașinile hidraulice cu piston axial, domeniul de reglare a vitezei este mai larg (500-4000 rpm [2] ) decât pentru cele cu piston radial , în timp ce pentru cele mai multe dintre acestea din urmă, viteza de rotație este limitată la 1500 rpm [3] .
Acest tip de mașini hidraulice este capabil să funcționeze la presiuni de până la 40 MPa [2] . Aceasta este oarecum mai mare decât cea a mașinilor hidraulice cu piston radial (până la 35 MPa [4] ). Cu toate acestea, există dovezi că atât mașinile hidraulice cu piston axial, cât și mașinile hidraulice cu piston radial sunt capabile să funcționeze la presiuni de până la 100 MPa [5] .
Mașinile hidraulice cu piston axial și cu piston axial diferă prin aceea că, în primul, pistonii sunt utilizați ca dispozitive de deplasare , iar în al doilea, pistoanele. Cele mai răspândite sunt mașinile hidraulice cu piston axial.
Ei produc masini hidraulice cu disc inclinat (saiba) si cu bloc inclinat de cilindri.
Unul dintre avantajele mașinilor hidraulice cu piston axial este capacitatea de a controla volumul de lucru . Modificarea volumului de lucru se realizează prin modificarea unghiului de înclinare a discului sau a unghiului de înclinare a axei blocului cilindric. Unghiul maxim de înclinare pentru mașinile cu plăci oscilătoare este limitat la 15-18°. Această limitare este asociată cu o creștere a sarcinilor de contact între părțile mașinii hidraulice. În același timp, la mașinile cu bloc înclinat, creșterea unghiului de înclinare este limitată doar de parametrii de proiectare și poate ajunge la 40° (de obicei până la 25°). Dar pompele cu disc înclinat au avantajul că, atunci când sunt reglate, este ușor să inversați alimentarea cu fluid de lucru (când funcționează în modul pompă ) sau să inversați sensul de rotație al arborelui (când funcționează în motorul hidraulic). modul ); la mașinile hidraulice cu bloc înclinat nereglat care funcționează în modul pompă, inversul alimentării fluidului de lucru poate fi schimbat doar prin schimbarea sensului de rotație a arborelui mașinii hidraulice. La mașinile hidraulice cu piston axial cu un bloc înclinat nereglat care funcționează în modul motor (de exemplu, un motor de deplasare - un motor de tip banană), schimbarea sensului de rotație se realizează prin schimbarea direcției de alimentare a lucrului. fluid. În același timp, la mașinile hidraulice cu bloc înclinat reglabil, este posibil să se modifice volumul de lucru în intervalul de la 0 la 100% din volumul de lucru al mașinii și astfel să se regleze performanța pompei (volumul de alimentare cu lichid) sau performanta motorului - viteza de rotatie si cuplu pe arbore (de la 0 la 100%) .
Numărul pistonilor este întotdeauna impar pentru a evita fenomenele de rezonanță și pentru a reduce pulsațiile de alimentare și debit.
Când arborele mașinii hidraulice se rotește (Fig. 1) , pistonul situat în partea de jos (în punctul mort inferior) se mișcă în sus și, în același timp, se deplasează de-a lungul axei pompei „de la marginea” cilindrului. blocare - are loc aspirația. În același timp, pistonul care se afla în partea de sus se mișcă în jos și se deplasează „la marginea” blocului cilindrilor - are loc injecția. Pistonurile care pompează în prezent sunt conectate între ele printr-o canelură - și formează o cavitate de înaltă presiune; iar acele pistonuri care realizează în prezent aspirația sunt conectate între ele printr-o altă canelură - și formează o cavitate de joasă presiune. Camerele de înaltă și joasă presiune sunt separate una de cealaltă. Punctul în care pistonul trece de la cavitatea de înaltă presiune în cavitatea de joasă presiune se numește punct mort superior, iar acolo unde are loc tranziția de întoarcere, este situat punctul mort inferior. În momentul în care pistonul trece printr-unul dintre punctele moarte, se formează volume blocate .