DK155448B - Planet-hydraulikmotor - Google Patents

Description

i

DK 155448B

Den foreliggende opfindelse vedrører planet-hydraulikmotorer.

Sådanne motorer er navnlig anvendelige inden for 5 flyvemaskineindustrien, ved konstruktion af svære maskiner, skibsbygning og landbrugsmaskinfremstilling til gearløs drift af tilknyttede mekanismer eller aggregater. Motoren ifølge opfindelsen kan indbygges i drivhjul eller spiltromler.

10 Fra USSR opfindercertifikat nr. 696 179, IPC F

04 C 1/00, offentliggjort på russisk i tidsskriftet "Discoveries, Inventions, Industrial Designs and Trademarks" nr. 41 af 5. november 1979, kendes en planetarisk, roterende hydraulikmotor, der har et hus med et stator-15 tandhjul, som til den ene side grænser op til et monteringsdæksel og til den anden side til et dæksel for tilførsel af et arbejdsmedium, og huset indeholder en aksel med et fastsiddende tandhjul og en i forhold til denne aksel excentrisk ringrotor, der er indrettet til at sam-20 virke med akseltandhjulet og husets statorhjul. Dette indgriber med ydre tænder på ringrotoren, medens akseltandhjulet sammen med indvendige tænder på ringrotoren danner volumenkamre, der modtager og afgiver arbejdsme-diet, som tilføres fra en ventilmekanisme. Denne ventil-25 mekanisme omfatter en på akslen fastgjort fordeler og en styreventil i dækslet for tilførsel af arbejdsmediet, og fordeleren og styreventilen har indbyrdes berøring i en arbejds- eller anlægsflade med ventilporte. Volumenkamrene grænser til den ene side op til en på akslen 30 fastgjort slidplade og til den anden side til fordeleren. En del af ventilportene (hveranden ventilport) flugter med en indløbspassage til pumpen, medens den anden del er arrangeret på tilsvarende måde i forhold til en udløbspassage.

35 Denne kendte hydraulikmotors styreventil kan ikke vinkel forskyde s i forhold til daskslet, der giver adgang for arbejdsmediet, og til vending eller reversering af 2

DK 155448 B

motoren behøves der følgelig en hydraulisk fordeler, hvis fremstilling kræver ekstra materiale og arbejde.

Gennem den foreliggende opfindelse anvises der en planet-hydraulikmotor med en ventilmekanisme, der 5 kan tjene som en indbygget reverseringsmekanisme og derved kan udnyttes til reversering af motorakslen uden brug af hydrauliske fordelere, hvorved det hydrauliske system kan forenkles sideløbende med en forøgelse af motorydelsen og en forbedring af dens pålidelighed.

10 Nærmere angivet angår opfindelsen en planet -hydraulikmotor omfattende et hus med en statorfor-tanding og et dæksel på husets ene ende til motorens montering samt et daaksel på husets anden ende for tilførsel af et arbejdsmedium, en i huset anbragt 15 aksel med et fastsiddende tandhjul, et i forhold til akslen excentrisk ringelement til samvirke med akseltandhjulet og husets statorfortanding, der er indrettet til at indgribe med udvendige tænder på ringelementet, som har indvendige tænder til sammen med 20 akseltandhjulet at afgrænse volumerikamre for arbejs-mediet, der tilføres fra en ventilmekanisme omfattende en på akslen fastsiddende fordeler og en i dækslet for tilførsel af arbejdsmediet anbragt styreventil, som er indrettet til anlæg mod fordeleren i en flade med et 25 antal ventilporte, og hvor der mellem indersiden af dette dæksel og den modsat anlægsfladen liggende side af styreventilen findes et ringkammer til optagelse af arbejdsmedium for belastning af styreventilen imod anlægsfladen på fordeleren uanset akslens omdrejningsret-30 ning, samt hvor volumenkamrene til den ene side er begrænset af en på akslen fastsiddende slidplade og til den anden side er begrænset af fordeleren. Det foran angivne formål opnås ifølge opfindelsen ved, at styreventilen i dækslet for tilførsel af arbejdsmedium er vinkel-35 forskydelig i forhold til dækslet gennem en vinkel på —, hvor n

DK 155443B

3 n er det totale antal endefladeventilporte i styreventilen.

Til dette formål kan den bort fra fordeleren vendende endeflade på styreventilen have en rille til 5 optagelse af en tap, som er fastgjort i dækslet for tilførsel af arbejdsmedium, men andre midler kan også anvendes til vinkelforskydning af styreventilen i forhold til dækslet.

For at muliggøre en adskillelse af styreventilen 10 fra fordelerens arbejds- eller anlægsflade kan der i dækslet for tilførsel af arbejdsmedium og i en udløbsstuds for styreventilen findes passager, der forbinder styreventilens ringkammer med motorens udløbspassage, når styreventilen står i en neutral stilling.

15 Ventilmekanismens styreventil kan med fordel have et indre indløbs- og udløbskammer for arbejdsmédiet, hvilket kammer er adskilt fra inderkammeret i planet-hydraulikmotorens hus ved en væg mellem styreventilens inderside og dens mod akslen vendende yderside.

20 Ringkammeret står hensigtsmæssigt i forbindelse med et ydre indløbskammer via et drøvlested.

Af den foranstående forklaring kan uddrages, at opfindelsen gør det muligt at reversere motoren uden brug af en ekstra reverseringsmekanisme, hvilket for-25 enkler det hydrauliske drev og gør motoren mere effektiv.

på tegningen viser fig. 1 et længdesnit i en planet-hydraulikmotor ifølge opfindelsen i en udførelsesform med en .styreventil, der er anbragt således i et dæksel for tilførsel 30 af arbejdsmedium, at den kan vinkelforskydes i forhold til dækslet, og med passager til at skabe forbindelse mellem det ringformede kammer og en udløbspassage, fig. 2 og 3 tværsnit efter linierne II-II og Ill-ill i fig. 1, hvorhos fig. 3 dog viser tandhjulsæt 35 i et plan, der indeholder arbejdsfladen for ventilmekanismens fordeler, 4

DK 155440 B

fig. 4a, b og c snit efter linien IV-IV i fig. 1 med styreventilen i forskellige stillinger, og fig. 5j, k og m snit efter linien V-V i fig. 1 med forskellige stillinger af høj- og lavtrykzonerne 5 svarende til styreventilens stillinger i fig. 4a, b og c.

Den i fig. 1 viste planet-hydraulikmotor har et hus 1 med en statorfortanding 2 og på hver sin side af denne henholdsvis et dæksel 3 for motorens montering og et dæksel 4 for tilførsel af arbejdsmedium.

10 I huset 1 indgår en drivaksel 5 med et påsiddende tandhjul 6. Planet-hydraulikmotoren har desuden et ringelement 7, der har en vis excentricitet i forhold til akslen 5 og er indrettet til at samarbejde med tandhjulene 2 og 6. Statorfortandingen 2 og udvendige tænder 15 8 på ringelementet 7 er i indgreb med hinanden, medens tandhjulet 6 på akslen 5 sammen med indvendige tænder 9 på ringelementet 7 danner volumenkamre 10 for arbejdsmediet, der strømmer til og fra disse kamre og tilføres fra en ventil-20 mekanisme omfattende en fordeler 11 og en styreventil 12, som samvirker i en arbejds- eller anlægsflade 13. Anlægsfladen 13 på fordeleren har porte 14, der gennem passager 15 er i forbindelse med volumenkamrene 10, og desuden kamre 16 til 25 sikring af ensartede, specifikke belastninger på anlægsfladerne ”13. I styreventilen 12's anlægsflade 13 findes der yderligere porte 17 og 17', som ligger ud for passager 18 og 19. Antallet af porte 17 er én større end antallet af porte 14, og 30 dét samme gælder for antallet af porte 17'.

Volumenkamrene 10 grænser til den ene side op til en slidplade 20 og til den anden side til fordeleren 11. Slidpladen 20 og fordeleren 1 sidder fast på akslen 5, medens styreventilen 12 er 35 anbragt i dækslet 4 og i dette afgrænser et ringformet kammer 21, der fyldes med arbejdsmedium til at

DK 155443B

5 trykke styreventilen 12 imod anlægsfladen 13 på fordeleren 11.

Huset 1 med statorfortandingen 2 er indrettet til at vinkelforskydes i forhold til daskslet 5 4 og dermed også i forhold til styreventilen 12 med henblik på faseforskydning af arbejdsmediumind-strømningen til volumenkamrene 10 samt i forhold til dækslet 3 for ændring af beliggenheden af en indløbspassage 22 til motoren.

10 Dækslerne 3 og 4 er fastgjort til huset 1 ved hjælp af låse 23 og 24, der ligger i riller i ydersiden af huset 1 og indersiden af dækslerne 3 og 4. Inderkammeret 25 i huset 1 er gjort tryktæt ved hjælp af pakninger 26, 27 og 28.

15 Tandhjulet 6 og fordeleren 11 er forbundet drejefast med akslen 5 ved hjælp af en feder 29.

Slidpladen 20 er stillingsfikseret ved hjælp af en låsetap 30. Lejer 31 er indskudt mellem huset 1 og slidpladen 20 samt mellem huset 1 og fordele-20 ren 11. Dækslet 4 har en tap 32 til begrænsning af styreventilen 12's vinkelbevægelse, og denne ventil har et inderkammer 33, der er adskilt fra inderkammeret 25 i huset 1 véd en væg 34 mellem styreventilen 12's inderside 35 og dens mod 25 akslen 5 vendende yderside 36.

Kammeret 33 og et ydre indløbskammer 37, der er begrænset af flader på styreventilen 12 og dækslet 4, er afspærret fra inderkammeret 25 i huset 1 og fra det ringformede kammer 21 ved 30 pakninger 39 og 40. Styreventilen 12 er forbelastet mod anlægsfladen 13 på fordeleren 11 ved hjælp af fjedre 41. Pakningerne 39 og 40 ligger i fremspringende dele 42 og 43 på styreventilen 12. Dækslerne 3 og 4 er stillingsfikseret på huset 1 ved 35 hjælp af skruer 44 og 45.

DK 155443B

6

Af tværsnittet i fig. 2, der følger linien II-II i fig. 1, fremgår, at ringelementet 7 har excentriciteten e i forhold til akslen 5. I fig.

3 er det vist, at ventilportene 14 ligger ikke 5 -ækvidistant i omkredsretningen på fordeleren 11’s anlægsflade.

Den vinkelmæssige beliggenhed af ventilportene 14, fig. 3, er bestemt ved 2irk. + a.

, _ 3 · = ----, hvor 10 in' i 3^ er vinklen mellem symmetriaksen for en basis-ventilport 14q . i forbindelse med et vo lumenkammer 10 og symmetriaksen for en vilkårlig, efterfølgende ventilport 14., 15 *· k^ er ordenstallet for den pågældende ventilport 14^, ou er vinklen mellem symmetriaksen for basis -ventilporten 14q i forbindelse med et volumenkammer 10Q og symmetriaksen for et vilkårligt, efterfølgende volumenkammer 10 eller sammenkoblede volumenkamre, og ηχ er cyklustallet for volumenkammeret 10 under én omdrejning af akslen 5 og er bestemt ved 25 zi * z3 , n, = ---—7-r + lr hvor 1 Z3 + Z2 * (z4 " z3

Zj er antallet af tænder på akseltandhjulet 6, z2 er antallet af tænder i ringelementet 7's 30 inderfortanding 9, z3 er antallet af tænder i ringelementet 7's yderfortanding 8, og z er antallet af tænder i statorfortandin- li gen 2.

DK 155443 B

7

Ifølge fig. 1 har styreventilen 12 i sin modsat anlægsfladen vendende endeflade en not 46 for en tap 32, der sidder fast i dækslet 4. X denne udførelsesform for planet-hydraulikmotoren anvendes der en 5 studs 47 til drejning af styreventilen 12. I dækslet 4 og i den pågældende studs 47 findes der passager 48, 49, der sætter styreventilen 12's ringformede kammer 21 i forbindelse med en udløbspassage 50 for motoren, når styreventilen 12 står i en neu-10 tral stilling. En mediumindløbspassage 51 er forbundet med det ringformede kammer 21 via en passage 52 med et drøvlested 53. Studsen 47 er fast forbundet med styreventilen 12 og med en arm 54, der muliggør drejning af styreventilen i forhold til dækslet 4.

15 Fig. 4a, 4b og 4c viser - i tværsnit efter linien IV-IV i fig. 1 - forskellige stillinger af sty-reventilen 12 afhængigt af beliggenheden af tappen 32 i den langagtige not 46.

Fig. 5j, 5k og 5m viser - i tværsnit efter 20 linien V-V i fig. 1 - stillingen af styreventilen 12's ventilporte 17 i forskellige stillinger for ventilen 12 og dermed forskellige stillinger eller beliggenheder af en højtrykszone 57 og en lavtrykszone 58.

Den planetariske hydraulikmotor fungerer på 25 følgende måde.

Arbejdsmediet, der tilføres indløbspassagen 22, fig. 1, bringes via passagerne 18, ventilportene 17 og 14 og passagerne 15 til at strømme ind i den halvdel af volumenkamrene 10, der ligger på 30 den ene side af symmetriplanet AA, fig, 2. Ved virkningen af arbejdsmediumtrykket i disse volumenkamre bringes ringelementet 7, fig, 1, til at udføre en kredsende bevægelse i huset l's statorfor-tanding 2 og omkring de udvendige tænder 9 på 35 tandhjulet 6, hvorved udgangsakslen 5 sættes i rotation. Arbejdsmediet afgår fra den anden halvdel af volumenkamrene på den anden side af symmetripla-

DK 155448 B

8 net AA, fig. 2, gennem ventilportene 14 og 17' samt passagerne 19 til mediumudløbskammeret 33 og bort fra motoren.

Ved arbejdsmediets strømning gennem den hydrau-5 liske motors passager opstår der et vist tryk i inder-kamrene 25 som følge af arbejdsmediumlækage fra volumenkamrene 10 og fra ventilportene 14 og 17, og det resulterende tryk i kamrene 25 bevirker en kraft, der går i retning modsat kraften, der virker på styre-10 ventilen 12, altså på dennes modsat anlægsfladen vendende side, og som hidrører fra trykket af det ar-bejdsmedium, der strømmer ind i det ringformede kammer 21.

Efter samling af den planetariske hydraulik-15 motor indstilles faseforskydningen af arbejdsmedium-indstrømningen i volumenkamrene 10 ved drejning af dækslet 4 i forhold til statorfortandingen 2 og låsen 24, hvorefter den valgte stilling fikseres ved hjælp af skruen 44.

20 Den hydrauliske motor er tilsluttet et til hørende aggregat ved hjælp af dækslet 3. I forhold til dette dæksel 3 kan motorens hus 1 og dækslet 4 drejes for at bringe indløbspassagen 22 i ønsket stilling, der kan fastholdes ved hjælp af skruen 45.

25 Låsen 23, fig. 2, muliggør en drejning af huset i forhold til dækslet 3 med henblik på at give indløbspassagen 22 en passende stilling for forbindelse med en ledning.

Styreventilen 12, fig. 1, er anbragt således 30 i dækslet 4, at den kan drejningsindstilles i forhold til dette gennem en vinkel på —, hvor n ' 35 n er det totale antal endefladeporte 17 i styreventilen 12. Andre midler end de viste kan anvendes til en sådan drejningsindstilling.

DK 155448 B

9

Styreventilen kan drejes ved hjælp af armen 54 og studsen 50. Tre styreventilstillinger er vist i fig. 4a, 4b og 4c.

I fig. 4a er styreventilen 12 drejet i urets 5 omløbsretning, indtil noten 46's ene ende 55 er stødt mod tappen 32. I denne stilling er passagerne 48 og 49 ikke i forbindelse, og styreventilen 12, fig. 1, trykkes mod fordeleren 11 af arbejdsmedium-trykket i det ringformede kammer 21. Det indstrøm-10 mende trykmedium ledes gennem indløbspassagen 51 til styreventilen 12's ventilporte 17 og den ene halvdel af fordeleren 11's ventilporte 14, fig. 5j, og videre gennem passagen 15, fig« .1, til den ene halvdel af volumenkamrene 10. Derved skabes der en ar-15 bejdsmedium-højtrykszone 57, fig. 5, på den ene side af fordeleren 11, hvis anden side er lavtrykszonen 58. Lavtryksmediet afgår fra volumenkamrene 10, fig. 1, via ventilportene 14 og 17' til udløbspassagen 50.

Når styreventilen 12 står i en neutral stil-20 ling, fig.4b, har passagerne 48 og 49 forbindelse med hinanden, og det ringformede kammer 21, fig. 1, er ikke trykbelastet af arbejdsmediet, fordi dette i denne situation kommer ind i ringkammeret 21 gennem drøvlestedet 53, så at arbejdsmediumtrykket i ring-25 kammeret bliver væsentligt mindre end trykket af ar-bejdsmedium, der føres til passagen 51 eller til ventilportene 17 og kammeret 25. Som følge af trykket, der fra kammeret 25 -udøves på skillevæggen 34, vil styreventilen 12 lettes fra fordeleren 116 s 30 anlægsflade 13, og arbejdsmediet vil ved lavt tryk strømme fra passagerne 51, 37 til passagen 50 gennem portene 17', passagerne 19, 34 og kammeret 33.

Der behøves blot en ubetydelig kraft til forskydning af styreventilen 12.

35 Med styreventilen 12 i den neutrale stilling vil lavtrykszonen 58 og højtrykszonen 57 have de i fig. 5k viste stillinger.

DK 155448 B

10

Fig. 4c viser styreventilen 12 drejet imod urets omløbsretning, indtil tappen 32 er kommet til anslag mod den anden ende 56 af noten. I dette tilfælde er passagerne 48 og 49 ikke i forbindelse, og 5 arbejdsmediumtrykket i kammeret 21 har samme størrelse som det tryk, der udøves af arbejdsmediet i passagen 51. Styreventilen 12 holdes belastet imod fordeleren 11's anlægsflade 13. Højtryks- og lavtrykszonerne 57 og 58, fig. 5m, er drejet 180° i forhold til stillingerne 10 i fig. 5j, så at akslen 5 er reverseret. Ventilmekanismen med denne reverseringsmulighed udvider planet-hydraulikmotorens anvendelighed og medfører desuden de foran angivne fordele.

Claims (4)

1. Planet-hydraulikmotor omfattende et hus (1) med en statorfortanding (2) og et dæksel (3) på husets ene ende til motorens montering samt et dæksel (4) på 5 husets anden ende for tilførsel af et arbejdsmedium, en i huset anbragt aksel (5) med et fastsiddende tandhjul (6), et i forhold til akslen excentrisk ringelement (7) til samvirke med akseltandhjulet (6) og husets statorfortanding (2), der er indrettet til at indgribe 10 med udvendige tænder (8) på ringelementet, som har indvendige tænder (9) til sammen med cakseltandh julet (6) at afgrænse volumenkamre (10) for 'arbe jdsmediet, der strømmer til og fra kamrene, idet tilførslen foregår fra en ventilmekanisme omfattende en på akslen (5) 15 fastsiddende fordeler (11) og en i dækslet (4) for tilførsel af arbejdsmediet anbragt styreventil (12), som er indrettet til anlæg mod fordeleren i en flade (13) med et antal ventilporte (14), og hvor der mellem indersiden af dette dæksel og den modsat anlægsfladen 20 liggende side af styreventilen findes et ringkammer (21) til optagelse af arbejdsmedium for belastning af styreventilen imod anlægsfladen på fordeleren uanset akslens omdrejningsretning, samt hvor volumenkamrene (10) til den ene side er begrænset af en på akslen (5) 25 fastsiddende slidplade (20) og til den anden side er begrænset af fordeleren (11) , k-endetegnet ved, at styreventilen (12) i dækslet (4) for tilførsel af arbe jdsmedium er vinkeliforskyde lig i forhold til dækslet gennem en vinkel ipa 30 2tt . —, hvor n er det totale antal endefladeventilporte (17, 17') i styreventilen (12).

2. Planet-hydraulikmotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styreventilens (12) bort fra anlægsfladen mod fordeleren vendende flade DK 1S5448 B har en rille (46) for en i dækslet (4) fastgjort tap (32)r og at der i dækslet (4) samt i en til styreventilen (12) hørende studs (47) findes passager (48, 49), der forbinder styreventilens ringkammer (21) med et 5 udløb (50) fra motoren, når styreventilen (12) står i en neutral stilling.

3. Planet-hydraulikmotor ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at ringkammeret (21) står i forbindelse med et ydre indløbskammer via et drøvle- 10 sted (53).

4. Planet-hydraulikmotor ifølge krav 3, kendetegnet ved, at ventilmekanismens styreventil (12) har et indre indløbs- og udløbskammer (33) for arbejdsmediet, hvilket kammer er adskilt fra inderkam- 15 meret (25) i motorens hus (1) ved en væg (34) mellem styreventilens (12) inderside (35) og dens mod akslen (5) vendende yderside (36).