Jak działają silniki hydrauliczne cykloidalne

Cykloidalny silnik hydrauliczny zamienia energię hydrauliczną na energię mechaniczną, wykorzystując olej hydrauliczny pod wysokim ciśnieniem do napędzania wirnika wzdłuż cykloidalnej wnęki stojana. Jego struktura obejmuje stojan, wirnik, płytę rozdzielczą i wał wyjściowy. Olej hydrauliczny dostaje się do komory roboczej między stojanem a wirnikiem przez płytę rozdzielczą, powodując oscylację wirnika i napędzając wał wyjściowy do obrotu. Ze względu na niewielką różnicę zębów między stojanem a wirnikiem, wirnik wykonuje ruch oscylacyjny wewnątrz stojana, generując ciągły ruch obrotowy i ostatecznie odprowadza olej hydrauliczny przez wylot. Cykloidalne silniki hydrauliczne charakteryzują się wysokim momentem obrotowym, stabilnością przy niskiej prędkości i zwartą konstrukcją, dzięki czemu są szeroko stosowane w maszynach budowlanych, maszynach rolniczych i sprzęcie przemysłowym.

Podstawowa struktura

Stojan (zewnętrzne koło cykloidalne): Stojan ma wewnętrzną złożoną wnękę cykloidalną.
Wirnik (wewnętrzne koło cykloidalne): Wirnik zazębia się ze stojanem z niewielką różnicą zębów.
Płyta rozdzielcza: Zawiera szereg kanałów służących do kontrolowania dopływu i odpływu oleju hydraulicznego.
Wał wyjściowy: Napędza obciążenie zewnętrzne poprzez obrót wirnika.
Łożyska i uszczelki: Wspomagają obrót wirnika i zapobiegają wyciekom oleju hydraulicznego.

Zasada działania

Dopływ oleju hydraulicznego: Olej hydrauliczny pod wysokim ciśnieniem dostaje się do komory roboczej między stojanem i wirnikiem przez płytę rozdzielczą.
Obrót wirnika: Olej hydrauliczny popycha wirnik do obrotu wzdłuż cykloidalnej wnęki stojana. Ze względu na niewielką różnicę zębów zazębienia, względny ruch między wirnikiem a stojanem generuje oscylację, zamieniając ją w ruch obrotowy wału wyjściowego.
Wypływ oleju hydraulicznego: Po zakończeniu pracy olej hydrauliczny opuszcza silnik przez płytę rozdzielczą i powraca do zbiornika oleju układu hydraulicznego.

Szczegółowy proces roboczy

Etap wlotu oleju:
Olej hydrauliczny pod wysokim ciśnieniem dostaje się do silnika przez wlot płyty rozdzielczej i wypełnia komorę między stojanem i wirnikiem.
Olej hydrauliczny powoduje obrót wirnika.

Drgania wirnika:
Ze względu na niewielką różnicę w zazębieniu między stojanem i wirnikiem, wirnik wykonuje ruch oscylacyjny wewnątrz stojana.
Ruch oscylacyjny przekształca się w ciągły ruch obrotowy na wale wirnika.

Stopień wyjściowy:

Obrót wirnika napędza wał wyjściowy, wytwarzając energię mechaniczną.
Gdy wirnik wykonuje jeden obrót, w każdej komorze roboczej pomiędzy stojanem i wirnikiem następuje proces zasysania i odprowadzania oleju.

Etap zrzutu oleju:
Po zakończeniu pracy olej hydrauliczny opuszcza silnik przez wylot płyty rozdzielczej i powraca do zbiornika oleju układu hydraulicznego. Wypuszczony olej hydrauliczny jest chłodzony i filtrowany przed ponownym wejściem do układu hydraulicznego w celu cyrkulacji.

Kluczowe cechy
Wysoki moment obrotowy: zapewnia wysoki moment obrotowy przy niskich prędkościach, odpowiedni do zastosowań wymagających wysokiego momentu obrotowego.
Stabilność przy niskich prędkościach: Wykazuje dobrą stabilność przy niskich prędkościach, nadaje się do precyzyjnych zastosowań kontrolnych.
Kompaktowa konstrukcja: Posiada kompaktową konstrukcję i niewielkie rozmiary, idealne do zastosowań w ograniczonych przestrzeniach.

Scenariusze zastosowań
Maszyny budowlane: takie jak koparki, spychacze i wiertnice.
Maszyny rolnicze: takie jak kombajny zbożowe i siewniki.
Sprzęt przemysłowy: taki jak dźwigi, przenośniki i narzędzia hydrauliczne.