PL220550B1 - Napęd hydrauliczny, hybrydowy, energooszczędny, zwłaszcza wodnych bieżni terapeutycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny hybrydowy energooszczędny napęd, zwłaszcza wodnych bieżni terapeutycznych, służących do rehabilitacji małych zwierząt, obejmujący napęd taśmy bieżni jak i mechanizm zagłębiania bieżni w basenie. Wynalazek może być stosowany także w innych urządzeniach, w których wymagany jest regulowany ruch obrotowy i ruch posuwisto zwrotny.

Znane dotychczas napędy bieżni terapeutycznych są realizowane w drodze elektrycznej z użyciem silników prądu stałego, krokowych lub regulowanych przetwornikami częstotliwości. Mechanizmy podnoszenia bieżni realizowane są na zasadzie śruby pociągowej z przekładnią i silnikiem elektrycznym. Część bieżni terapeutycznych nie posiada mechanizmu podnoszenia, a głębokość zanurzenia bieżni pod lustrem wody regulowana jest zmianą poziomu napełnienia.

Znany jest ze zgłoszenia wynalazku P.286583 napęd pneumatyczno-hydrauliczny spowolniony, który rozwiązuje zadanie techniczne budowy napędu o prostej budowie, niezawodnym działaniu, pozwalającym na przemieszczanie liniowe obiektów z prędkością 0,01-100 cm/h. Napęd składa się z dwóch zbiorników częściowo napełnionych roboczą cieczą, między którymi włączony jest siłownik. Pomiędzy jednym ze zbiorników a siłownikiem znajduje się przewód złożony z dwóch odcinków, z których jeden jest kapilarną rurą o dobranym przekroju i długości, a drugi sztywną rurą o wielokrotnie większym przekroju i wielokrotnie mniejszej długości. Obszary zbiorników nad roboczą cieczą połączone są alternatywnie przełącznie bądź ze źródłem sprężonego powietrza poprzez reduktor bądź bezpośrednio z atmosferą.

Znany jest z opisu patentowego nr 176346 napęd hydrauliczny zapory drogowej, który ma napędowo-ryglujący układ dźwigni mający dźwignię główną połączoną suwliwie i obrotowo z dźwignią oporową albo obrotowo z dźwignią łamaną. Wzajemny układ względem siebie dźwigni głównej i dźwigni oporowej lub dźwigni łamanej w skrajnych położeniach tłoczyska siłownika hydraulicznego umożliwia zablokowanie drąga zapory w przypadku zaniku ciśnienia w układzie hydraulicznym.

Znany jest z opisu patentowego nr 181358 hydrauliczny napęd posuwisto-zwrotny, który ma pomocniczy, dwupołożeniowy rozdzielacz, którego wyjścia są połączone z sterownikami trójpołożeniowego, głównego rozdzielacza, połączonego z komorami siłownika. Z przewodów zasilających siłownik są wyprowadzone odgałęzienia, doprowadzające sygnał sterujący do przelewowych zaworów połączonych z sterownikami rozdzielacza. Z przewodów zasilających sterowniki rozdzielacza są wyprowadzone spływowe przewody z dławikami. Siłownik posiada dwie hydrauliczne komory oraz dwie pneumatyczne komory z wyprowadzonymi pneumatycznymi przewodami. Rozwiązanie ma zastosowanie szczególnie w układach sprężarek wysokiego ciśnienia. Może być stosowane również w różnych maszynach wibracyjnych i uderzeniowych.

Znany jest ze zgłoszenia wynalazku P.380932 spalinowo-hydrauliczny napęd w pojazdach, który stosuje się aby silnik o stosunkowo małej pojemności przekazywał swą moc na pompę, która ją zwielokrotni. Zastosowane mogą w nim być pompy tłokowe, nurnikowe i inne, które wypełnią zadanie obecnych silników często o bardzo dużych pojemnościach. Silnik spalinowy poprzez swój wał przekazuje obroty i moc na wał korbowy, napędzający tłoki pompy, która to pompa, poprzez tłoki, za pośrednictwem przewodu rurowego, przenosi ciśnienie na tłoki. Te zaś przenoszą już dużą moc na wał korbowy napędzany, który z kolei przekazuje tę moc do całego pozostałego układu jezdnego.

Znany jest ze zgłoszenia wynalazku P.388598 napęd hydrauliczny składający się z korpusu, z którego wystaje obrotowo ułożyskowany wał napędowy a na wał napędowy nasadzony jest wirnik. Przekładnia planetarna, składająca się z kół obiegowych z zazębiającymi się wzajemnie wieńcami zębatymi, obiega dla napędu wirnika stały wieniec zębaty. W korpusie znajduje się doprowadzenie i odprowadzenie, które prowadzą płyn hydrauliczny pod ciśnieniem przez korpus do przestrzeni roboczych dla napędzania przekładni planetarnej. Napęd hydrauliczny zawiera, zależny od ciśnienia hydraulicznego, sterowany ciśnieniowo mechanizm kompensacji luzu osiowego do kompensacji luzu wału napędowego.

Znany jest ze zgłoszenia wynalazku P.389711 napęd pneumo-hydrauliczny przeznaczony do stosowania w elektrowniach do napędu maszyn i urządzeń, w szczególności jako niezależny agregat prądotwórczy. Napęd ma co najmniej jedną parę wymienników ciepła pracujących w układzie zamkniętym, z których każda ma parowacz i skraplacz, połączone co najmniej jedną parą maszyn wyporowych cieczy i pary, przy czym przestrzeń parowa parowacza połączona jest przewodami rurowymi, poprzez co najmniej jeden zawór doprowadzający parę, z maszyną wyporową pary, która z kolei połączona jest przewodami rurowymi, poprzez co najmniej jeden zawór odprowadzający parę z przestrzePL 220 550 B1 nią parową skraplacza, natomiast przestrzeń cieczowa skraplacza połączona jest przewodami rurowymi, poprzez co najmniej jeden zawór doprowadzający ciecz z maszyną wyporową cieczy, która z kolei połączona jest przewodami rurowymi, poprzez co najmniej jeden zawór odprowadzający ciecz z przestrzenią cieczową parowacza.

Znany jest z opisu patentowego nr 176346 napęd hydrauliczny zapory drogowej, który ma napędowo-ryglujący układ dźwigni mający dźwignię główną połączoną suwliwie i obrotowo z dźwignią oporową albo obrotowo z dźwignią łamaną. Wzajemny układ względem siebie dźwigni głównej i dźwigni oporowej lub dźwigni łamanej w skrajnych położeniach tłoczyska siłownika hydraulicznego umożliwia zablokowanie drąga zapory w przypadku ciśnienia w układzie hydraulicznym.

Istotą wynalazku jest napęd hydrauliczny, hybrydowy, energooszczędny, zwłaszcza wodnych bieżni terapeutycznych składający się z pompy, silnika elektrycznego, silnika hydraulicznego, przewodów hydraulicznych, zbiornika, zaworu zwrotnego, ogranicznika przepływu, cylindra podnoszenia, rozdzielaczy, charakteryzujący się tym, że pompa o stałej objętości geometrycznej jest połączona mechanicznie z silnikiem elektrycznym o zmiennej prędkości obrotowej i połączona przewodem poprzez zawór zwrotny z połączonymi równolegle względem pompy rozdzielaczami trójpołożeniowymi, czterodrogowymi, przy czym rozdzielacz jest podłączony jednym przewodem z silnikiem hydraulicznym, z którego wylot jest połączony przewodem do zbiornika, a rozdzielacz jest połączony jednym przewodem poprzez ogranicznik przepływu z cylindrem podnoszenia. Rozdzielacz w położeniu centralnym ma z jednej strony połączony przewód z przewodem, zaś z drugiej strony przewód, który połączony jest z silnikiem hydraulicznym i z wyprowadzonym przewodem do zbiornika, a po wysterowaniu w jednym położeniu łączy przewód wyprowadzony z pompy oraz łączy przewód doprowadzony do silnika hydraulicznego, zaś w drugim położeniu odcina przewód z pompy i łączy przewód poprzez silnik hydrauliczny, przewodem ze zbiornikiem. Rozdzielacz w położeniu centralnym odcina wszystkie przyłącza, a po wysterowaniu w jednym położeniu łączy przewód z pompy z cylindrem hydraulicznym za pośrednictwem przewodu i ogranicznika przepływu, natomiast w drugim położeniu odcina przewód z pompy i łączy przewód cylindra ze zbiornikiem za pośrednictwem przewodu. Ogranicznik przepływu pozwala na swobodny przepływ oleju z rozdzielacza do cylindra, a ogranicza ten przepływ w kierunku od cylindra do rozdzielacza.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia energochłonność urządzenia i redukuje koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. W rozwiązaniu według wynalazku zastosowano napęd hydrauliczny z pompą o stałym wydatku napędzaną silnikiem elektrycznym, posiadającym regulację prędkości obrotowej przetwornikiem częstotliwości. Prędkość obrotowa pompy jest zmienna w zakresie wymaganego natężenia przepływu niezbędnego do zapewnienia bezstopniowej regulacji prędkości bieżni od wartości minimalnej do maksymalnej. Króciec tłoczny pompy jest połączony poprzez zawór zwrotny z zaworem przelewowym bezpieczeństwa i zespołem czterodrogowych, trójpołożeniowych rozdzielaczy elektrycznych usytuowanych równolegle. Pierwszy rozdzielacz w stanie beznapięciowym łączy pompę z silnikiem hydraulicznym napędu bieżni i zarazem ze zbiornikiem. Po wysterowaniu jednej cewki łączy pompę z silnikiem i odcina drenaż do zbiornika. Wysterowanie drugiej cewki odcina pompę i łączy wejście silnika ze zbiornikiem. Drugi rozdzielacz w położeniu beznapięciowym odcina wszystkie przyłącza. Po wysterowaniu jednej z cewek łączy pompę z cylindrem hydraulicznym podnoszenia bieżni poprzez zawór zwrotny ogranicznika przepływu. Wysterowanie drugiej cewki odcina pompę i łączy cylinder hydrauliczny poprzez ogranicznik przepływu ze zbiornikiem.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest szczególnie zmniejszenie gabarytów i kosztów oraz eliminacja możliwości porażenia elektrycznego jak i energooszczędność.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat napędu.

Przykład wykonania

W przykładzie wykonania napęd hydrauliczny, hybrydowy, energooszczędny wodnych bieżni terapeutycznych składa się z pompy 1, silnika elektrycznego 2, silnika hydraulicznego 9, przewodów hydraulicznych 3, 8, 10 i 13 zbiornika 11, zaworu zwrotnego 4, ogranicznika przepływu 14, cylindra podnoszenia 12 oraz rozdzielaczy 5 i 6. Pompa o stałej wydajności 1 jest połączona mechanicznie z silnikiem elektrycznym 2 o regulowanej bezstopniowo prędkości obrotowej i tłoczy olej przewodem 3 poprzez zawór zwrotny 4 do równolegle połączonych czterodrogowych, trójpołożeniowych rozdzielaczy 5 i 6, przy czym do przewodu 3 podłączony jest przelewowy zawór bezpieczeństwa 7.

Rozdzielacz 5 w położeniu centralnym, beznapięciowym, łączy przewód 3 za pośrednictwem przewodu 8 z silnikiem hydraulicznym 9 z którego wyjście przewodem 10 jest połączone bezpośrednio

PL 220 550 B1 ze zbiornikiem 11, jak również przewód 3 z przewodem 10 i zbiornikiem 11. W położeniu odpowiadającym podaniu napięcia na cewkę ai przewód 3 jest połączony z przewodem 8 zasilającym silnik 9. W położeniu odpowiadającym podaniu napięcia na cewkę bi przewód 3 jest odcięty, a przewód 8 połączony przewodem 10 ze zbiornikiem 11.

Rozdzielacz 6 w położeniu centralnym beznapięciowym odcina wszystkie przyłącza. W położeniu odpowiadającym podaniu napięcia na cewkę a₂ łączy przewód tłoczny pompy 3 z cylindrem hydraulicznym 12 poprzez przewód 13 i ogranicznik przepływu 14 ustawiony w kierunku swobodnego dopływu oleju do cylindra 12. Podanie napięcia na cewkę b₂ odcina przewód 3 i łączy przewód 13 z przewodem 10 i zbiornikiem 11.

Claims (4)

1. Napęd hydrauliczny, hybrydowy, energooszczędny, zwłaszcza wodnych bieżni terapeutycznych składający się z pompy, silnika elektrycznego, silnika hydraulicznego, przewodów hydraulicznych, zbiornika, zaworu zwrotnego, ogranicznika przepływu, cylindra podnoszenia, rozdzielaczy, znamienny tym, że pompa (1) o stałej objętości geometrycznej jest połączona mechanicznie z silnikiem elektrycznym (2) o zmiennej prędkości obrotowej i połączona przewodem (3) poprzez zawór zwrotny (4) z połączonymi równolegle względem pompy (1) rozdzielaczami trójpołożeniowymi, czterodrogowymi (5) i (6), przy czym rozdzielacz (5) jest podłączony jednym przewodem (8) z silnikiem hydraulicznym (9), z którego wylot jest połączony przewodem (10) do zbiornika (11), a rozdzielacz (6) jest połączony jednym przewodem (13) poprzez ogranicznik przepływu (14) z cylindrem podnoszenia (12).

2. Napęd hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielacz (5) w położeniu centralnym ma z jednej strony połączony przewód (3) z przewodem (10), zaś z drugiej strony przewód (8), który połączony jest z silnikiem hydraulicznym (9) i z wyprowadzonym przewodem (10) do zbiornika (11), a po wysterowaniu w jednym położeniu łączy przewód (3) wyprowadzony z pompy (1) oraz łączy przewód (8) doprowadzony do silnika hydraulicznego (9), zaś w drugim położeniu odcina przewód (3) z pompy (1) i łączy przewód (8) poprzez silnik hydrauliczny (9) przewodem (10) ze zbiornikiem (11).

3. Napęd hydrauliczny według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielacz (6) w położeniu centralnym odcina wszystkie przyłącza, a po wysterowaniu w jednym położeniu łączy przewód (3) z pompy (1) z cylindrem hydraulicznym (12) za pośrednictwem przewodu (13) i ogranicznika przepływu (14), natomiast w drugim położeniu odcina przewód (3) z pompy (1) i łączy przewód (13) cylindra ze zbiornikiem (11) za pośrednictwem przewodu (10).

4. Napęd hydrauliczny według zastrz. 1 i 3, znamienny tym, że ogranicznik przepływu (14) pozwala na swobodny przepływ oleju z rozdzielacza (6) do cylindra (12), a ogranicza ten przepływ w kierunku od cylindra (12) do rozdzielacza (6).