BR102021024167A2 - COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS - Google Patents

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BR102021024167A2
BR102021024167A2 BR102021024167-5A BR102021024167A BR102021024167A2 BR 102021024167 A2 BR102021024167 A2 BR 102021024167A2 BR 102021024167 A BR102021024167 A BR 102021024167A BR 102021024167 A2 BR102021024167 A2 BR 102021024167A2
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BR
Brazil
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hydraulic
hub
reducer
cooling system
flange
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Application number
BR102021024167-5A
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Portuguese (pt)
Inventor
Arnaldo Celso De Jesus
Éder Marin
Original Assignee
Unimil Indústria E Comércio De Peças De Máquinas Agrícolas Ltda.
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B71/00Construction or arrangement of setting or adjusting mechanisms, of implement or tool drive or of power take-off; Means for protecting parts against dust, or the like; Adapting machine elements to or for agricultural purposes

Abstract

uma bomba hidráulica de palhetas (1) acoplada no interior do cubo redutor (2) por meio de um flange (13), a qual é ladeada por uma carcaça (19), e um segundo flange (20) bombeia o fluido hidráulico contido no referido cubo redutor (2), já aquecido pelo sistema e isento de partículas metálicas retidas pelos imãs de neodímio instalados na tampa (4), na direção do tubo de saída (11) e daí para o trocador de calor (8) tubular em serpentina (9), que arrefece o fluido lubrificante e o direciona novamente para o mecanismo através do duto de entrada (10) utilizando apenas cerca de 2,5 m de duto e 15 m de serpentina (9).

Figure 102021024167-5-abs
a hydraulic vane pump (1) coupled inside the reducer hub (2) by means of a flange (13), which is flanked by a housing (19), and a second flange (20) pumps the hydraulic fluid contained in the said reducing hub (2), already heated by the system and free of metallic particles retained by the neodymium magnets installed in the cover (4), towards the outlet tube (11) and from there to the heat exchanger (8) tubular in serpentine (9), which cools the lubricating fluid and directs it back to the mechanism through the inlet duct (10) using only about 2.5 m of duct and 15 m of coil (9).
Figure 102021024167-5-abs

Description

SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOSCOOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS IntroduçãoIntroduction

[0001] Refere-se o presente pedido de patente de Invenção de um “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS”, consiste em uma bomba hidráulica posicionada no interior do cubo redutor que bombeia o óleo nele contido, isento de resíduos metálicos, na direção de meio de filtragem mecânico de onde segue para um trocador de calor tubular com serpentina que efetiva o arrefecimento do lubrificante, retornando o mesmo para o interior do cubo redutor à temperatura ideal, perfazendo um circuito hidráulico fechado, contínuo e com dutos de entrada e saída de comprimentos reduzidos.[0001] Refers to this patent application for a "COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS", consisting of a hydraulic pump positioned inside the reduction hub that pumps the oil contained therein, free of metallic residues, towards the mechanical filtering medium, where it goes to a tubular heat exchanger with serpentine that cools the lubricant, returning it to the interior of the reducing hub at the ideal temperature, making a closed hydraulic circuit, continuous and with reduced length inlet and outlet ducts.

Campo de aplicaçãoApplication field

[0002] O campo de aplicação da invenção é o segmento agroindustrial, preferencialmente o de colheitadeiras de cana-de-açúcar que utilizam lagartas com cubos redutores acionados por motores hidráulicos, mas podendo ser estendido para maquinários agrícolas congêneres desde que acionados por redutores hidráulicos.[0002] The field of application of the invention is the agro-industrial segment, preferably that of sugarcane harvesters that use caterpillars with reducing hubs driven by hydraulic motors, but can be extended to similar agricultural machinery as long as driven by hydraulic reducers.

Convencimentoconvincing

[0003] As colheitadeiras de cana-de-açúcar que utilizam esteiras acionadas por cubos redutores e respectivos motores hidráulicos, geralmente duas unidades, não possuem nenhum sistema de arrefecimento ou refrigeração do meio lubrificante deste mecanismo.[0003] Sugarcane harvesters that use mats driven by reducing hubs and respective hydraulic motors, usually two units, do not have any cooling or refrigeration system for the lubricating medium of this mechanism.

[0004] Mesmo quando estas máquinas agrícolas são utilizadas em marcha reduzida, ou seja, na colheita da cana-de-açúcar, há um aquecimento dos componentes internos e do óleo lubrificante ali presente, fazendo com que ele perca viscosidade e eficiência na lubrificação, causando assim danos aos componentes móveis dos cubos redutores e superaquecimento dos mesmos, resultado do atrito entre os componentes.[0004] Even when these agricultural machines are used in reduced gear, that is, in the sugarcane harvest, there is heating of the internal components and of the lubricating oil present there, causing it to lose viscosity and efficiency in lubrication, thus causing damage to the moving components of the reducer hubs and overheating them, as a result of the friction between the components.

[0005] Até mesmo, quando tais colheitadeiras chegam no final do seu ciclo para sua função precípua de colher a cana-de-açúcar, geralmente são adaptadas para outras tarefas, como, por exemplo, a colheita de sementes de plantas forrageiras que demandam maior velocidade de trabalho e, consequentemente, maior rotação dos componentes móveis dos cubos redutores, que acaba gerando atrito, aumento de temperatura, ineficácia do meio lubrificante e, por fim, redução da vida útil dos cubos redutores.[0005] Even when such harvesters reach the end of their cycle for their primary function of harvesting sugarcane, they are generally adapted for other tasks, such as, for example, harvesting seeds from forage plants that demand greater working speed and, consequently, greater rotation of the moving components of the reducer hubs, which ends up generating friction, temperature increase, ineffectiveness of the lubricating medium and, finally, reduction of the useful life of the reducer hubs.

[0006] Neste contexto, novas tecnologias que venham dirimir o desgaste precoce e danos nos cubos redutores das colheitadeiras são bem-vindas no segmento em questão.[0006] In this context, new technologies that will resolve early wear and damage to the reducer hubs of harvesters are welcome in the segment in question.

Estado da técnicastate of the art

[0007] De uma forma geral o mercado dispõe de produtos destinados a arrefecer motores, máquinas e afins. Também possui equipamentos destinados ao bombeamento de fluidos como água, óleos, graxas e demais produtos líquidos. São conhecidos os sistemas de filtragem para líquidos dos mais diversos tipos e aplicações, além de sistemas de retenção de partículas destinados a conter metais por meio de imãs. Tais produtos são radiadores, trocadores de calor, ventiladores, refrigeradores e bombas de diversos tipos e aplicações. Em relação aos filtros, são elementos de filtragem para materiais líquidos, sólidos, ar, gases, e uma infinidade de aplicações ao passo que a filtragem magnética se dá por meio de imãs simples ou permanentes de neodímio ou eletroímãs.[0007] In general, the market has products designed to cool engines, machines and the like. It also has equipment for pumping fluids such as water, oil, grease and other liquid products. Filtration systems for liquids of the most diverse types and applications are known, as well as particle retention systems intended to contain metals by means of magnets. Such products are radiators, heat exchangers, fans, coolers and pumps of different types and applications. With regard to filters, they are filtering elements for liquids, solids, air, gases, and a multitude of applications, while magnetic filtering takes place by means of simple or permanent neodymium magnets or electromagnets.

[0008] Neste contexto, com os produtos conhecidos de mercado, os sistemas de arrefecimento que englobam o bombeamento do meio filtrante, filtragem mecânica e magnética, armazenamento e controle devem ser adaptados a cada tipo de aplicação por projetos bem dimensionados que visam o seu máximo desempenho enquanto trabalham em conjunto.[0008] In this context, with well-known products on the market, cooling systems that include pumping the filter medium, mechanical and magnetic filtration, storage and control must be adapted to each type of application by well-sized projects that aim at their maximum performance while working together.

[0009] O atual estado da técnica antecipa documentos de patentes que versam sobre sistemas de arrefecimento para cubos redutores de colheitadeiras, como o BR 10 2019 006094 8 A2 intitulado “SISTEMA DE ARREFECIMENTO PARA CUBO REDUTOR” – compreende um reservatório de óleo, responsável por armazenar o óleo que será enviado pelo sistema, o óleo após sair do reservatório vai para o cubo que troca calor com os componentes mecânicos como engrenagens, saindo aquecido para um filtro que é responsável por eliminar qualquer impureza, após o filtro o óleo vai para uma bomba, que tem como responsabilidade fazer com o que óleo circule pelo sistema, após passar pela bomba o óleo vai para uma válvula de alívio responsável por manter a pressão do sistema seguramente estável, após a válvula o óleo vai para um trocador de calor, responsável por trocar o calor com o ambiente, resfriando-o, então retorna novamente para o cubo redutor numa temperatura adequada para o funcionamento do mesmo.[0009] The current state of the art anticipates patent documents that deal with cooling systems for reducer hubs of combine harvesters, such as BR 10 2019 006094 8 A2 entitled “COOLING SYSTEM FOR REDUCER HUB” – comprises an oil reservoir, responsible for store the oil that will be sent by the system, the oil after leaving the reservoir goes to the hub that exchanges heat with the mechanical components such as gears, leaving heated to a filter that is responsible for eliminating any impurity, after the filter the oil goes to a pump, which is responsible for making the oil circulate through the system, after passing through the pump the oil goes to a relief valve responsible for keeping the system pressure safely stable, after the valve the oil goes to a heat exchanger, responsible for exchanging heat with the environment, cooling it, then returns again to the reducing cube at a suitable temperature for its operation.

[0010] No documento acima, a bomba hidráulica está posicionada distante do cubo redutor da máquina, o que obriga a utilização de grande comprimento de dutos condutores do meio lubrificante para perfazer todo circuito, que tem início em um reservatório de fluido, comum aos dois cubos redutores, seguindo até o cubo redutor e deste retornando para o sistema de filtragem mecânico, para a bomba hidráulica e novamente o cubo redutor. Resultado do elevado comprimento, se faz premente um circuito hidráulico mais complexo onde se faz necessário meios de controle da pressão, manômetro / válvula de alívio, e temperatura do óleo no interior dos cubos. O elevado comprimento de dutos, além do aspecto funcional negativo supracitado, também é um potencial fator gerador de passivo ambiental, pois aumenta a possibilidade de vazamentos de fluidos danosos à natureza, assim como o grande volume de óleo armazenado no reservatório. Obviamente, o comprimento avantajado dos dutos beneficia a troca térmica do fluido lubrificante com o ambiente, no entanto devido a cota relativa em que o reservatório se encontra, não é possível manter o nivelamento adequado do fluido no interior dos cubos redutores, bem como o arrefecimento ideal sem a utilização de trocador de calor tipo placa (radiador), que para manter a razão entre a área de superfície de transferência de calor e o volume do trocador ≥ 700 m2 /m3 necessita de bombeamento e ventoinha, o que demanda gasto de energia. Outrossim, a filtragem mecânica é rapidamente saturada por resíduos metálicos gerados pelo atrito entre as partes metálicas das partes móveis do cubo redutor.[0010] In the above document, the hydraulic pump is positioned far from the machine's reducing hub, which requires the use of a large length of conductive ducts for the lubricating medium to complete the entire circuit, which begins in a fluid reservoir, common to both reducing hubs, following to the reducing hub and from there returning to the mechanical filtering system, to the hydraulic pump and again to the reducing hub. As a result of the high length, a more complex hydraulic circuit is required, where pressure control means, pressure gauge / relief valve, and oil temperature inside the hubs are required. The high length of pipelines, in addition to the aforementioned negative functional aspect, is also a potential factor that generates environmental liabilities, as it increases the possibility of leaks of fluids that are harmful to nature, as well as the large volume of oil stored in the reservoir. Obviously, the large length of the ducts benefits the thermal exchange of the lubricating fluid with the environment, however due to the relative elevation where the reservoir is located, it is not possible to maintain the proper leveling of the fluid inside the reducing cubes, as well as the cooling ideal without using a plate-type heat exchanger (radiator), which to maintain the ratio between the heat transfer surface area and the exchanger volume ≥ 700 m2 /m3 requires pumping and a fan, which demands energy expenditure . Furthermore, the mechanical filtration is quickly saturated by metallic residues generated by the friction between the metallic parts of the moving parts of the reducer hub.

Objetivos da invençãoObjectives of the invention

[0011] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento compacto, pelo fato de utilizar a bomba hidráulica acoplada ao cubo redutor diminui substancialmente o comprimento dos dutos condutores de fluido lubrificante;[0011] It is the objective of the present invention to propose a compact cooling system, because using the hydraulic pump coupled to the reducing hub substantially reduces the length of the conductive ducts of lubricating fluid;

[0012] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento que torna possível a utilização de trocador de calor tubular em serpentina, sem necessidade de ventoinha, portanto sem gasto de energia;[0012] It is the objective of the present invention to propose a cooling system that makes it possible to use a tubular serpentine heat exchanger, without the need for a fan, therefore without energy expenditure;

[0013] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento que utiliza filtragem magnética e filtragem mecânica para limpeza do fluido hidráulico antes de adentrar no trocador de calor tubular;[0013] It is the objective of the present invention to propose a cooling system that uses magnetic filtration and mechanical filtration to clean the hydraulic fluid before entering the tubular heat exchanger;

[0014] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento em que o nível do fluido lubrificante no interior do cubo redutor se dá naturalmente pela diferença de pressão em relação ao trocador de calor tubular, o qual se encontra a uma cota contígua ao referido cubo redutor;[0014] It is the objective of the present invention to propose a cooling system in which the level of the lubricating fluid inside the reducing hub is naturally due to the pressure difference in relation to the tubular heat exchanger, which is located at a level adjacent to said reducer cube;

[0015] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento de construção simplificada e passível de montagem em quaisquer tipos de cubos redutores existentes no mercado;[0015] It is the objective of the present invention to propose a cooling system of simplified construction and capable of assembly in any type of reducing hubs on the market;

[0016] É objetivo da presente invenção propor um sistema de arrefecimento de ótima relação custo x benefício.[0016] It is the objective of the present invention to propose a cooling system with an excellent cost-benefit ratio.

Sumário da invençãoSummary of the invention

[0017] “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS”, trata de uma bomba hidráulica de palhetas acoplada ao cubo redutor, capaz de fazer circular o meio lubrificante contido no mesmo através de dutos de comprimentos reduzidos, suficiente o bastante para perfazer o percurso, de entrada e saída, entre o referido cubo redutor, o filtro mecânico e o trocador de calor tubular em serpentina posicionado na parte superior do truck onde é efetivada a troca térmica.[0017] “COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS”, deals with a hydraulic vane pump coupled to the reduction hub, capable of circulating the lubricating medium contained therein through ducts of reduced lengths, enough to make the entry and exit route between the said reducing cube, the mechanical filter and the tubular heat exchanger in serpentine positioned on the upper part of the truck where the thermal exchange takes place.

Descrição das figurasDescription of figures

[0018] Na sequência são apresentadas as figuras para melhor explicar o pedido de patente de forma ilustrativa e não limitativa:
Figura 1: Vista em perspectiva anterior de um truck de colheitadeira com o sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 2: Vista em perspectiva posterior de um truck de colheitadeira com o sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 3: Vista anterior de um truck de colheitadeira com o sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 4: Detalhe em perspectiva posterior de um truck de colheitadeira com o sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 5: Vista em perspectiva explodida da bomba hidráulica e meio de filtragem magnética em relação ao cubo redutor do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 6: Vista em perspectiva explodida dos componentes do meio de bombeamento do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 7: Vista em perspectiva do flange do motor hidráulico do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 8: Vista em perspectiva invertida do flange do motor hidráulico do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 9: Vista em corte do flange do motor hidráulico do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 10: Vista em perspectiva da carcaça da bomba do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 11: Vista em perspectiva invertida da carcaça da bomba do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 12: Vista em perspectiva da bomba hidráulica de palhetas do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 13: Vista em perspectiva do eixo de ligação do motor hidráulico com estriado do cubo redutor do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 14: Vista em perspectiva do segundo flange da bomba do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 15: Vista em perspectiva invertida do segundo flange da bomba do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 16: Vista em perspectiva da espera do cubo redutor do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 17: Vista em corte do meio de bombeamento do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada;
Figura 18: Vista em perspectiva do trocador de calor do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 19: Vista em perspectiva explodida do trocador de calor do sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, ilustrando vazados para passagem do fluido lubrificante;
Figura 20: Vista esquemática de um truck de colheitadeira com o sistema de arrefecimento do meio lubrificante do cubo redutor com bomba hidráulica acoplada, simulando uso.
[0018] The following figures are presented to better explain the patent application in an illustrative and non-limiting manner:
Figure 1: Front perspective view of a harvester truck with the cooling system for the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 2: Rear perspective view of a harvester truck with the cooling system for the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 3: Front view of a harvester truck with the cooling system for the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 4: Detail in rear perspective of a harvester truck with the cooling system for the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 5: Exploded perspective view of the hydraulic pump and magnetic filtering medium in relation to the reducer hub of the lubricant medium cooling system of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 6: Exploded perspective view of the components of the pumping medium of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 7: Perspective view of the flange of the hydraulic motor of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 8: Inverted perspective view of the flange of the hydraulic motor of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 9: Cutaway view of the flange of the hydraulic motor of the cooling system of the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricating fluid;
Figure 10: Perspective view of the pump housing for the lubricating medium cooling system of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of lubricating fluid;
Figure 11: Inverted perspective view of the pump housing for the lubricating medium cooling system of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of lubricating fluid;
Figure 12: Perspective view of the hydraulic vane pump of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricating fluid;
Figure 13: Perspective view of the connection shaft of the hydraulic motor with spline of the reduction hub of the cooling system of the lubricant medium of the reduction hub with coupled hydraulic pump, illustrating holes for the passage of the lubricating fluid;
Figure 14: Perspective view of the second flange of the pump for the cooling system of the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricating fluid;
Figure 15: Inverted perspective view of the second flange of the pump for the cooling system of the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricating fluid;
Figure 16: Perspective view of the reduction hub wait for the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricating fluid;
Figure 17: Cutaway view of the pumping means of the cooling system for the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump;
Figure 18: Perspective view of the heat exchanger of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricant fluid;
Figure 19: Exploded perspective view of the heat exchanger of the cooling system of the lubricant medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, illustrating leaks for the passage of the lubricant fluid;
Figure 20: Schematic view of a harvester truck with the cooling system for the lubricating medium of the reducer hub with coupled hydraulic pump, simulating use.

Descrição detalhada da invençãoDetailed description of the invention

[0019] O “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS”, objeto desta solicitação de patente de invenção compreende uma bomba hidráulica de palhetas (1) acoplada no interior do cubo redutor (2) por meio de um flange (13), a qual é ladeada por uma carcaça (19), e um segundo flange (20) bombeia o fluido hidráulico contido no referido cubo redutor (2), já aquecido pelo sistema e isento de partículas metálicas retidas pelos imãs de neodímio instalados na tampa (4), na direção do tubo de saída (11) e daí para o trocador de calor (8) tubular em serpentina (9), que arrefece o fluido lubrificante e o direciona novamente para o mecanismo através do duto de entrada (10) utilizando apenas cerca de 2,5 m de duto e 15 m de serpentina (9).[0019] THE “COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER CUBE WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS”, object of this patent application comprises a vane hydraulic pump (1) coupled inside the reducer hub (2 ) by means of a flange (13), which is flanked by a casing (19), and a second flange (20) pumps the hydraulic fluid contained in said reducing hub (2), already heated by the system and free of metallic particles retained by the neodymium magnets installed in the cover (4), towards the outlet tube (11) and from there to the tubular heat exchanger (8) in serpentine (9), which cools the lubricating fluid and directs it back to the mechanism through the inlet duct (10) using only about 2.5 m of duct and 15 m of coil (9).

[0020] Mais particularmente, a invenção reivindicada trata de um sistema que por meio de uma bomba hidráulica de palhetas (1), alimentada pelo fluido contido no próprio circuito sem necessidade de reservatório específico, acoplada diretamente no interior do cubo redutor (2) do truck (3) de uma máquina tracionada por este tipo de elemento motriz, preferencialmente uma colheitadeira de cana-de-açúcar, mas não limitada a este tipo de máquina, faz recircular o fluido lubrificante contido em dito cubo redutor (2) passando por filtro magnético efetivado por imãs de neodímio (4), voltados para dentro em sua tampa (5), que retêm as partículas metálicas originadas do atrito entre as partes móveis do mecanismo cubo redutor (2). Assim, como já comentado, a bomba hidráulica de palhetas (1) efetiva o bombeamento do fluido lubrificante, que se encontra em processo de aquecimento constante motivado pelo funcionamento do sistema, de encontro a um filtro mecânico (6) apoiado em suporte (7) na lateral do truck (3) e daí na direção de um trocador de calor (8) tubular, com cerca de 15m de serpentina (9) ensanduichada em chapas (C), montado na face superior do truck (3) propriamente dito, utilizando reduzido comprimento de duto de entrada (10) e duto de saída (11) de fluido, 2,5 m no total, além de motor (12) hidráulico de menor potência que os sistemas conhecidos do estado da técnica, mantendo naturalmente o nível de fluido lubrificante a pelo menos ¾ do volume do cubo (2) redutor. O motor (12) hidráulico é acoplado ao cubo redutor (2) por meio de um flange (13), que por sua vez é fixado a uma peça de espera (14) parte integrante de tal cubo redutor (2). Neste contexto, o tubo de entrada (10) de fluido lubrificante, proveniente do trocador de calor (8) tubular em serpentina (9), adentra o cubo redutor (2) através de um orifício inferior (15) localizado na peça de espera (14) e chega até o flange (13) através de canal interno inferior (16) que finda em orifício comunicante (17) concordante com canal (18) basal de dito flange (13) que dá passagem frontal para o fluido na direção dos rolamentos do cubo redutor (2) da bomba hidráulica de palhetas (1), que compreende uma carcaça (19) e um segundo flange frontal (20) ambos dotados de orifícios (21 e 22) concordantes com os orifícios (23) do flange (13). Todo o movimento do fluido hidráulico no interior do cubo (2) redutor se dá graças à atuação do motor (12) hidráulico que é transmitida para a bomba hidráulica de palhetas (1) pelo eixo (24) de ligação. O fluido hidráulico, já aquecido pelo sistema, e sem resíduos metálicos, uma vez que os mesmos foram retidos pelos imãs de neodímio (4) é lançado para cima pela bomba de palhetas (1) e segue pelos canais (25) do flange (13) na direção do canal superior (26) da peça de espera (14) e daí para o tubo de saída (11) fixado no orifício superior (27) da mesma seguindo para o trocador de calor (8) tubular onde percorrerá uma distância de aproximadamente quinze metros dentro da serpentina (9) contida em uma caixa metálica, retornando para a tubulação de entrada (10). A troca de calor ocorrerá com o ambiente externo, não necessitando ventoinha, deixando o sistema simples e compacto. Todo o fluido hidráulico percorrerá uma distância de 17,5 metros desde a saída do cubo redutor (2) até o seu retorno. O processo de arrefecimento tende a diminuir o tamanho do sistema e aumentar a vida útil do cubo redutor (2), proporcionando melhora significativa no seu desempenho, por manter o fluido hidráulico isento de partículas metálicas e em ótimas condições de trabalho.[0020] More particularly, the claimed invention deals with a system that, by means of a hydraulic vane pump (1), fed by the fluid contained in the circuit itself without the need for a specific reservoir, coupled directly inside the reducer hub (2) of the truck (3) of a machine pulled by this type of driving element, preferably a sugar cane harvester, but not limited to this type of machine, recirculates the lubricating fluid contained in said reducing hub (2) passing through a filter magnetic effected by neodymium magnets (4), facing inwards in its lid (5), which retain the metallic particles originated from the friction between the movable parts of the cube reducer mechanism (2). Thus, as already mentioned, the hydraulic vane pump (1) effectively pumps the lubricating fluid, which is in a constant heating process motivated by the operation of the system, against a mechanical filter (6) supported on a support (7) on the side of the truck (3) and from there towards a heat exchanger (8) tubular, with about 15m of coil (9) sandwiched in plates (C), mounted on the upper face of the truck (3) itself, using reduced length of inlet duct (10) and outlet duct (11) of fluid, 2.5 m in total, in addition to a hydraulic motor (12) of lesser power than the systems known from the state of the art, naturally maintaining the level of lubricating fluid to at least ¾ of the reducer hub (2) volume. The hydraulic motor (12) is coupled to the reducer hub (2) by means of a flange (13), which in turn is fixed to a stop piece (14) which is an integral part of said reducer hub (2). In this context, the inlet tube (10) of lubricating fluid, coming from the heat exchanger (8) tubular in serpentine (9), enters the reducing hub (2) through a lower hole (15) located in the waiting piece ( 14) and reaches the flange (13) through a lower internal channel (16) that ends in a communicating orifice (17) in agreement with the basal channel (18) of said flange (13) that gives a frontal passage for the fluid in the direction of the bearings of the reduction hub (2) of the hydraulic vane pump (1), comprising a housing (19) and a second front flange (20) both provided with holes (21 and 22) in agreement with the holes (23) of the flange (13) ). All movement of the hydraulic fluid inside the hub (2) reducer takes place thanks to the actuation of the hydraulic motor (12) which is transmitted to the hydraulic vane pump (1) by the connecting shaft (24). The hydraulic fluid, already heated by the system, and without metallic residues, since they were retained by the neodymium magnets (4) is launched upwards by the vane pump (1) and follows through the channels (25) of the flange (13 ) towards the upper channel (26) of the waiting piece (14) and from there to the outlet tube (11) fixed in the upper hole (27) of the same, heading to the tubular heat exchanger (8) where it will travel a distance of approximately fifteen meters inside the serpentine (9) contained in a metal box, returning to the inlet pipe (10). The heat exchange will occur with the external environment, not requiring a fan, making the system simple and compact. All hydraulic fluid will travel a distance of 17.5 meters from the outlet of the reducer hub (2) to its return. The cooling process tends to reduce the size of the system and increase the useful life of the reducer hub (2), providing a significant improvement in its performance, by keeping the hydraulic fluid free of metallic particles and in excellent working conditions.

Claims (4)

“SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS”, montado em truck (3) de uma máquina tracionada por este tipo de elemento motriz, preferencialmente uma colheitadeira de cana-de-açúcar, mas não limitada a este tipo de máquina; alimentado pelo fluido contido no próprio circuito sem necessidade de reservatório específico, caracterizado por uma bomba hidráulica de palhetas (1) ser acoplada diretamente no interior do cubo redutor (2) que faz recircular o fluido lubrificante passando por filtro magnético efetivado por imãs de neodímio (4), voltados para dentro em sua tampa (5), de encontro a um filtro mecânico (6) apoiado em suporte (7) na lateral do truck (3) e daí na direção de um trocador de calor (8) tubular, com cerca de 15m de serpentina (9) ensanduichada em chapas (C), montado na face superior do truck (3) propriamente dito.“COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINES TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS”, mounted on a truck (3) of a machine driven by this type of driving element, preferably a sugarcane harvester, but not limited to this type of machine; fed by the fluid contained in the circuit itself without the need for a specific reservoir, characterized in that a hydraulic vane pump (1) is coupled directly inside the reducing hub (2) which recirculates the lubricating fluid through a magnetic filter effected by neodymium magnets ( 4), facing inwards on its cover (5), against a mechanical filter (6) supported on a support (7) on the side of the truck (3) and from there towards a tubular heat exchanger (8), with about 15m of coil (9) sandwiched in sheets (C), mounted on the upper face of the truck (3) itself. “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS” de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo motor (12) hidráulico ser acoplado ao cubo redutor (2) por meio de um flange (13), que por sua vez é fixado a uma peça de espera (14) parte integrante do cubo redutor (2)."COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINES TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS" according to claim 1 characterized in that the hydraulic motor (12) is coupled to the reducer hub (2) by means of a flange (13) , which in turn is fixed to a waiting piece (14) which is an integral part of the reducer hub (2). “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS” de acordo com as reivindicações 1 e 2 caracterizado pelo tubo de entrada (10) de fluido lubrificante adentrar o cubo redutor (2) através de um orifício inferior (15) localizado na peça de espera (14) e chegar até o flange (13) através de canal interno inferior (16) que finda em orifício comunicante (17) concordante com canal (18) basal de dito flange (13) que dá passagem frontal para o fluido na direção dos rolamentos internos do cubo redutor (2) através da bomba hidráulica de palhetas (1), que compreende uma carcaça (19) e um segundo flange frontal (20) ambos dotados de orifícios (21 e 22) concordantes com os orifícios (23) do flange (13)."COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINES TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS" according to claims 1 and 2 characterized by the inlet tube (10) of lubricating fluid entering the reducer hub (2) through a lower hole (15) located in the waiting part (14) and reach the flange (13) through a lower internal channel (16) that ends in a communicating hole (17) in agreement with the basal channel (18) of said flange (13) which provides a front passage for the fluid towards the internal bearings of the reducer hub (2) through the hydraulic vane pump (1), comprising a housing (19) and a second front flange (20) both provided with holes (21 and 22) matching the holes (23) of the flange (13). “SISTEMA DE ARREFECIMENTO DO MEIO LUBRIFICANTE DO CUBO REDUTOR COM BOMBA HIDRÁULICA ACOPLADA DE MÁQUINAS TRACIONADAS POR MOTORES HIDRÁULICOS” de acordo com a reivindicação 3 caracterizado pelo movimento do fluido hidráulico no interior do cubo redutor (2) se dar graças à atuação do motor (12) hidráulico que é transmitida para a bomba hidráulica de palhetas (1) pelo eixo (24) de ligação; o fluido hidráulico é lançado para cima pela bomba de palhetas (1) e segue pelos canais (25) do flange (13) na direção do canal superior (26) da peça de espera (14) e daí para o tubo de saída (11) fixado no orifício superior (27) da mesma seguindo para o trocador de calor (8) tubular."COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINES TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS" according to claim 3 characterized by the movement of the hydraulic fluid inside the reducer hub (2) thanks to the actuation of the engine (12 ) hydraulic which is transmitted to the hydraulic vane pump (1) by the connecting shaft (24); the hydraulic fluid is launched upwards by the vane pump (1) and follows through the channels (25) of the flange (13) towards the upper channel (26) of the waiting piece (14) and from there to the outlet tube (11 ) fixed in the upper hole (27) of the same, going to the tubular heat exchanger (8).
BR102021024167-5A 2021-11-30 COOLING SYSTEM FOR THE LUBRICANT MEDIUM OF THE REDUCER HUB WITH HYDRAULIC PUMP COUPLED FROM MACHINERY TRACTIONED BY HYDRAULIC MOTORS BR102021024167A2 (en)

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