CS470390A3 - Hydrodynamic drive conversion unit with radial pistons - Google Patents

Description

ifte v ......

Vtí-Jy. € f,^/’^" ýíí!i'í^ŇSi!:iíiH(Íiiji'ÍS^,^ 'ίΐνΙ<^^!<:!Κ\^;^;"'.'Μγ:'^ύ·;ί&amp;7ίι'»'ί)"!ί?(»53!!^!555!5!?Β·3ΪΛ’5

Vynález se týká hydrodynamického variátorů rychlosti apředevším se týká zlepšení hydrodynamických variátorů rych-losti, které jsou v současné dobo na trhu. Zejména se vyná-lez: týká zlepšení hydrodynamických variátorů rychlosti s ra-diálními písty, jež jsou popsány v italském patentovém spi-se číslo 790 434, podaném 1.4.1967 společností VAR-SPE Spe-ggiorin and 0, s.a.s.

Zařízení, popsané ve snora uvedenem italském patentovémspise, sestává z čerpadla s radiálními písty a z hydromotorumajícího také radiální písty, navzájem spojených hřídelovýmvedením, s cirkulací kapaliny mezi nimi kanálky, vytvořenýmiv centrálním hřídeli. Měnitelná excentricita čerpadla a/ne-bo hydromotoru určuje otáčky hřídelového vedení.

Uvedený variátor,ačkoliv dosáhl v praxi pozoruhodnéhoúspěchu zejména v oblasti malých a středních výkonů, vyka-zuje. určité nedostatky. Účelem vynálezu je tyto nedostatkyodstranit variátorem podle vynálezu.

Jedním z nedostatků je zejména nadměrné opotřebení hla-vic radiálních pístů čerpadla a hydromotoru, které se proje-

2 - vuje zejména při velkých rychlostech. To si vyžaduje častovýměnu kluzných kroužků těchže pístů, což představuje ztrátučasu, náklady na demontáž a opětnou montáž variátoru v me-chanické sestavě, do níž je variátor začleněn.

Druhým nedostatkem popsaného variátoru jsou značné vý-robní náklady na středové... části, variátoru, jelikož středo-vá část má tak zvané oběžné čerpadlo, které podstatně zvyšujecelkové výrobní náklady na variátor. Kromě toho nelže přehlednout. hlučnost variátoru, zejména při vysokých otáčkách a v závislosti na přinášeném vysokém výkonu. Kromě toho se v důs-ledku nadměrného vyvíjeného tepla občas stává, že se zadřoupouzdra na hřídeli rozdělovače. Všechny tyto.nedostatky odstraňuje zlepšený variátorpodle vynálezu, který je daleko méně hlučný a značně ekono-mičtější než známé variátory a kromě toho podléhá daleko mé-ně opotřebení, zejména v drahách styku mezi radiálními pístya těsnícími kroužky.

Zejména zavedení samočinně vyrovnávajících čelních dě-ličů ve hlavách rotorů, upevněných na rámu zařízení, před-stavuje bezpochyby zlepšení co do funkčnosti zařízení, kte-ré lze také pak vyrábět s větší ekonomikou.

Vynález blíže objasňuje následující popis a připojenévýkresy:

Na obr. 1 je ..odélný osový řez variátorem; na obr. 2je řez 11-11 variátoxťWj podle obr* 1 ; na obr. 3 je řez III- Jů£ 'λ) u í j j í Y ·\ ' 1 &amp;$*§&amp;</ i -Λ ’,.· i ivi^Í''.f,''i-^: 'Íií^ÍŽ^\^^^^

Y ýí, ?;< III variátorem z obr. 1 ; na obr. 4 j.e řez IT-IV variátoremz obr. 1j na obr. 5 je·řez V-V variátorem z obr. 1; na obr.6 je řez VI-VI variátorem z obr. 1 . ^ak patrno z obr. 1 je motorový hřídel £ spojen s hří-delovým vedením 2 hydrodynamickým převodem. Rotor čerpadla3. je připojen k motorovému hřídeli £ a hřídelové vedení 2je pevně spojeno s rotorem hydromotoru 4..

í ·. ·.1Y

Rotorový hřídel £ a rotor čerpadla 3. jsou rotačně ulo-ženy v ložiskách 5. a 6_ zatímco hřídelové vedení 2 a rotorhydromotoru £ jsou rotačně uloženy v ložiskách 7 s 8.

Rotor čerpadla 3 má radiální válce, v nichž jsou kluzněuloženy písty £. Písty 9. jsou vytlačovány směrem k obvodutlakem kapaliny a jsou přitlačovány k vnitřnímu kroužku£0 kuličkového ložiska 11; kuličkové ložisko 11 mé vnějšíkroužek 12, který je upevněn v rámu 13, přičemž může býtpřemistován v příčném směru vůči rámu, jak je znázorněnona obr. 2.

Analogicky má rotor hydromotoru 4, znázorněného naobr. 5, radiální válce, v nichž jsou kluzně uloženy písty14. Písty 14 jsou vytlačovány směrem k obvodu tlakem kapa-liny a jsou přitlačovány k vnitřnímu kroužku £5 kuličkovéholožiska 1 6, přičemž vnější kroužek 17 kuličkového ložiska16 je upevněn v rámu 13.

Jak písty 9 tak písty 14 mohou být uvedeny do polohyskloněné vůči rovinám kolmým k ose variptoru pro splnění

příslušných podmínek otáčení, které zlepšují funkčnost stro-je. Jedno z ložisek 1 1 a 16 nebo obě tato ložiska mohou mít.proměnlivou excentricitu.

Například při provedeni podle obr. 2 je vnější kroužek12 ložiska 11 připevněn k ovládacímu kroužku 1 8, který se o-táčí na opěrném kolíku 1 9, takže je možno s ním pohybovatpříčně vůči podélné ose zařízení ovládací sestavou. Tatoovládací sestava je tvořena čep'em s kulovou hlavou 2D, kte-rý je uložen v pouzdru 21 . které má otvor se závitem, do ně-hož zasahuje závrtný šroub 22. Tento šroub 22 má válcové čás-ti 23 a 24, které se mohou otáčet uvnitř otvorů, vytvořenýchv tělese, rámu 13 a otáčet jimi lze ručním řídicím kolečkem2$. Změna excentricity ložiska 11 způsobuje odpovídající změ-nu maximálního zdvihu pístů 9. uvnitř příslušných válců av důsledku toho změnu polohy každého pístu. V provedení, znázorněném na obrázcích, má hydromotor 4konstantní excentricitu, zatímco otáčivé čerpadlo 3. může mě-nit. svou excentricitu v jednom směru nebo ve směru opačném.

Je však zřejmé, že také hydromotor 4 lze provést, s měnitel-nou excentricitou. při uspořádání podobném, jako je u čerpad-la 3. Každý radiální válec čerpadla 2 J^ebo hydromotoru _4 jeumístěn vůči axiálním otvorům 26 na obr. 2 a axiálním otvo-rům 27 na obr. 5 tak, že se otevřou do štěrbin 26 a 29, zná-zorněných na obr. 1, přičemž tyto štěrbiny 28 a 29 jsou lépepatrné na obr. 6. čelních děličů 30 a 31 , je zřejmé z obr. 1 . Do komunikující polohy se t.yto čelní děliče 30 a 31 dos- '“/·

i.· ···;

távají prostřednictvím otvorů vedení 32 a 33, znázorněných na obr. 4, s radiálními válci, odpovídajícími hydromotoru 4, znázornému na obr.. 1. Podélná vedení 32 a 33 jsou propojenacn příčným vedením 34 s 35. znázorným na obr. 4, s komorou. 36.přičemž tato komora komunikuje prostřednictvím ventilů 37 a38 s výstupní komorou oběhového čerpadla 39, znázorněného naobr. 3} Ventily 37 a 38, kgeré jsou normálně uzavřeny pruži-nami, fungují alternativně v závislosti na tom, zda se. hydro-motor £ otáčí ve stejném smyslu nebo v opačném smyslu vůči čer-padlu 3., to je tak, že odpovídá excentricitě, která může býtsouhlasná nebo opačná vůči excentricitě čerpadla 3..

Oběh, zprostředkovaný oběhovým čerpadlem 39, znázorněnýna obr. 3, vždy odpovídá vratnému vedení kapaliny z hydromoto-ru 4 do čerpadla 3., přičemž je zajištován rotorem, opatřenýmradiálními dutinami, v nichž klouzají válečky 40, přičemž ro-tor je k motorovému hřídeli £ připojen klíčem 41.

Sací komora 42 oběhového čerpadla 39., znázorná na obr. 3,je spojena sacím vedením 43 s komorou 44, znázorněnou na obr.4,která je vytvořena ve spodní části rámu £3, přičemž tato komo-ra je zásobní nádrží kapaliny.

Ventil £5, znázorněný na obr. 4, je udržován v uzavřenémstavu pružinou 46, přidržovanou šroubem 47 s umožňuje vypouš-tění kanálem £8 do komory 44 přebytečné kapaliny oběhovéhočerpadla 39 /obr. 3/.

Kanál £9, uzavřený zátkou 5 C, která tungu^e 3&amp;κο srouo, komunikuje s výtlačnou komorou 51 čerpadla 39. umožňuje tak aplikaci například manometru k měření tlaku kapaliny uvnitřvýtlačné komory 51 , čímž umožňuje eventuální odběr tlakové ka-paliny k plněni například servomechanismů používaných k ov-vládání variátorů.

Ventily 52 a 53. znázorněné na obr. 4, omezují maximálnítlak kapaliny v témže okruhu. Jsou udržovány· v uzavřeném sta- v vu cejchovanými pružinami 54 a 55., čímž umožňují vypouštěníkapaliny do komory 44, která je umístěna pod válcovým těle-sem 56, když například vlivem náhlého zastavení hydromotorudosáhne v něm tlak nebezpečných hodnot.

Fodle speciálního provedení variátorů podle vynálezu exis-tuje možnost, že těsnění mezi čelními děliči 30 a 31 a vede-ním 32 a 33., vytvořeným v centrálním tělese zařízení je zajiš-ťováno vhodnými písty s kroužky 57., opatřenými pružinami 58,jak je znázorněno na obr. 1.

Funkce variátorů je zřejmá z výkresů a z uvedeného popi-su. Jakmile se začne otáčet motorový hřídel J_, přenáší pohybna oběhové čerpadlo 39., které ventily 37. a 38 uvede pod tlakhydraulický obvod zařízení tím, že nasaje kapalinu, obsaže-nou v nádrži 44. jež je pod ním umístěna. Po několika otáč-kách vyplní tlaková kapalina úplně válce, uzavřené písty 9.,v čerpadle 3. a písty 14 v.hydromotoru 4. říydromotor 4 sezačne otáčet v opačném smyslu vůči.smyslu otáčení čerpadla 3,jestliže, je jeho excentricita ve stejném směru jako excentri-cita čerpadla 3. ·?. '-'ý p v'

WS Při smyslu otáčení, vyznačeném šipkou 59_, na obr. 3,jsou písty 9. v horním polokruhu vytlačovány směrem k obvodujak působením odstředivých sil tak působením tlakové kapali-ny, která vstupuje do příslušných válců otvory 26 ve vedení32, čímž způsobí, že kapalina projde hydromotorem, kde dochá-zí k opačnému pochodu. kěněnim excentricity čerpadla je možno měnit množstvíkapaliny v čerpadle, což se v důsledku projeví změnou počtuotáček hydromotoru. Zvětšeni excentricity Čerpadla 3 se pro-jeví obzvláště ve větším množství proudícího oleje a v důs-ledku toho ve zvýšení poctu otáček hydromotoru. Naopak zmen-šení excentricity čerpadla způsobí pokles otáček hydromotoru.Jestliže se. excentricita čerpadla eliminuje, hydromotr se^zastaví, zatímco zaujme-li excentricita čerpadla opačnou po-lohu,. smysl otáčení hydromotoru. a hřídelového: vedení 2 se.reverzuje.

Ve skutečnosti písty 9 ve spodním polokruhu jsou vytlačo-vány směrem k obvodu kapalinou, která vstupuje otvory 26 az vedení 32. zatímco písty 9 horního polokruhu protlačujíkapalinu otvory 26 do vedení 33. a do hydromotoru 4.

Podle druhého provedení vynálezu je také možné, aby ex-centricita hydromotoru byla také měnitelná, takže v tomtopřípdě počet otáček hřídelového vedení je v tší než početotáček motorového hřídele bez jakéhokoliv dalšího omezenív jednom smyslu stejně jako ve smyslu opěčném*

ti ifc .‘v

Nařízení podle vynálezu pracuje s konstantním výkonem,přirozeně nepřihlížíme-li ke ztrátám třením nebo ke ztrátám oleje.,netěsnostmi v mezích stanovených rozměry zařízení nebo aždo hodnot tlaku, daných cejchováním ventilů 52 a 53 /viz obrt 4/.

Ventily 52 a 53., které působí jako pojistné ventily, za-braňují tomu, aby při náhlém zastavení hřídelového vedenístoupli'. . tlak kapaliny na nebezpečnou výši. Vgriátor otyšemmůže zaujímat také jiný tvar, než je zde uvedeno. Napříkladčerpadlo může být od hydromotoru odděleno a propojeno s nímtrubičkami.

Je také možné motorovému hřídeli váno. že hřídelové vedeni vystupuje kolmo vůčianiž tím je řešení podle vynálezu omez/o

Jsou evidentní přednosti zařízeni podle vynáibezuVeliminacíp mechanických spojů, jako jsou spoje typu Obdan na vstupním hřídeli; íal na výstupním hřídeli, tak v poloze mechanickéhočerpadla, které je umístěno na čele stroje a tím je čerpadlopřístupné údržbě a výměně dílů. Stejně příznivé je zvláštní uspořádání válečků radiálně posouvatelných a podrobených účin-ku odstředivé síly a stejně tak vlastnosti válečků spočívají-cích v trapezoidních sedlech, což je skutečnost, která usnad-ňuje přilnutí válečků k vnější tvořící křivcě. Čelní děliče, vytvořené s čepičkou, a samočinně vyváženézvětšují přilnavost v závislosti na tlaku odvozeném od pohybu-jících se a od klidových párů. • •v5

Písty s kroužky 57, s pružinami 58 zaručují utěsnění me-zi. čelními děliči 30 a 31 a vedením 32 a 33. Výraznou předností vynálezu je skutečnost, že cejchova- v né pružiny 54 a 55 umožňují vypuštění kapaliny do komory 44,umístěné pod válcovitým tělesem 56., jestliže tlak kapaliny

1 dosáhne nebezpečných hodnot.

Popsané příkladné provedení vynález nijak neomezuje pouze,ho objasňuje.

Claims (8)

- 10 - PATENTOVÉ NÁROKY^'

1. , hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními cístW sestávající z čerpadla s rotujícími písty a z hydromotcjrus rotujícími písty, přičemž písty jsou vytlačovány k obvodutlakem kapaliny a jsou přitlačovány k vnitřním kroužkům ku-ličkových ložisek s měnitelnou excentricitou, vyznačený tím,že je opatřen čelními děliči /30, 31/, které komunikují ve-dením /32, 33/, vytvořeným uvnitř pevného válcovitého těle-sa /56/ axiálními otvory /26, 27/ s radiálními válcovými du-tinami, přičemž písty /9/ -/ čerpadla a písty /14/ hydromoto-ru se kluzně pohybují v radiálních válcových dutinách, při-čemž hydromotor /4/ je schopen otáčení v témže smyslu nebov opačném smyslu vůči otáčení čerpadla /3/ v závislosti na ex-centricitě souhlasící nebo nesouhlasící s excentricitou čer-padla /3/.

2. Hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními pístypodle bodu 1, vyznačený tím, že oběhové čerpadlo /39/ je u-místěno na čele. zařízení odpovídajícího rotujícímu čerpadlu/3/, přičemž je oběhové čerpadlo /39/ spojeno sacím vedením/43/ s komorou /44/,která je umístěna v dolní části rámu /13/, přičemž komora /44/ slouží za nádrž kapaliny.

3. Hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními písty, podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že je opatřen prstencovýmtěsněním, vytvářeným písty, majícími kroužky’ /57/ majícími >A - 11 pružiny /58/, přičemž uvedená těsnění jsou umístěna v čelníchděličích, /30, 31/ a průchod kapaliny z čerpadla do hydromoto-ru vedením /32, 33/ je proveden kanály, vytvářenými v pevnámcentrálním tělese /56/ zařízení.

4. Hydrodynamický vsafciXát.or rychlosti s radiálními pístypodle bodu 1 až 3, vyznačený tím, že radiální písty /5/ čer-padla a radiální písty /14/ hydromotoru jsou umístěny v mírněskloněných rovinách vůči rovinám kolmým k ose otáčení hydro-motoru.

5. Hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními pístypodle bodu 1 až 4, vyznačený tím, že pevné centrální těleso/56/ tvoří sedlo ventilů /52, 53/, přičemž tyto ventily /52, 53/regulují maximální tlak kapaliny v okruhu a pevné centrálnítěleso /56/ tvoří sedlo ventilů /37, 38/, které jsou normálněuzavřeny pružinami, přičemž uvedené pružiny působí alterna-tivně v závislosti na tom, zda se hydromotor /4/ otáčí stej-ným smyslem nebo opačným smyslem vůči čerpadlu /3/ podle ex-centricity, která je bud souhlasná nebo nesouhlasná s ex-centricitou čerpadla /3/.

6,. Hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními písty podle bodu 1 až 5, vyznačený tím,'že čerpadlo /3/ má ovládacíkroužek /18/ a hydromotor eventuálně ovládací kroužek otáče-jící se na čepu /19/, přičemž ovládací kroužek /19/ se pohy-buje příčně pomocí ručního kolečka /25/ a excentricita čer-padla a eventuálně také excentricita hydromotoru se může mě-nit od maximální polohy v jednom směru k druhému maximu

12 v opačném směru, čímž se rychlost otáčení hydromotoru v jed-nom směru a rychlost otáčení Čerpadla v druhém směru měnív závislosti na spyslu otáček čerpadla v širokých mezích. y.

Hydrodynamický variótor rychlosti s radiálními písty podle bodu 1 až 6, vyznačený tím, že čerpadlo /3/ je připev-něno k motorovému hřídeli /1/ a má otvory /26/, které komu-nikují se štěrbinami /28, 29/ čelního děliče /30/.

8. Hydrodynamický variátor rychlosti s radiálními písty podle bodu 1, vyznačený tím, že otvory /27/ rotujícího těle-sa hydromotoru /4/ komunikuji se štěrbinami /29/ čelního' dě-liče /31/.