BRPI0507630B1

BRPI0507630B1 - rotary hydraulic machine

Info

Publication number: BRPI0507630B1
Application number: BRPI0507630A
Authority: BR
Inventors: Kadlicko George
Original assignee: Concentric Rockford Inc; Haldex Hydraulics Corp
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2018-07-17
Also published as: EP1714034A1; JP2011174469A; CA2554798A1; KR20060116244A; BRPI0507630A; AU2005213707A1; CA2554798C; WO2005078284A1; CA2825598A1; KR101224599B1; JP2007522387A; AU2005213707B2; EP1714034B1

Abstract

máquina hidráulica rotativa e controles. a invenção refere-se a uma máquina hidráulica de capacidade variável que tem um grupo rotativo localizado dentro de uma carcaça e um alojamento de controle preso na carcaça para estender-se através de e vedar uma abertura na carcaça. o alojamento de controle acomoda um circuito de controle e um par de sensores para detectar uma mudança nos parâmetros associados com o grupo rotativo. um dos sensores está posicionado adjacente ao tambor sobre o grupo rotativo para detectar a velocidade rotacional e o outro detecta o deslocamento do prato oscilante. o alojamento de controle acomoda uma válvula de controle e um acumulador para suprir o fluido para a válvula de controle.Rotary hydraulic machine and controls. The invention relates to a variable capacity hydraulic machine having a rotary group located within a housing and a control housing secured to the housing to extend through and seal an opening in the housing. The control housing accommodates a control circuit and a pair of sensors to detect a change in parameters associated with the rotary group. One of the sensors is positioned adjacent the drum over the rotary group to detect the rotational speed and the other detects the displacement of the swinging plate. The control housing accommodates a control valve and an accumulator to supply fluid to the control valve.

Description

(54) Título: MÁQUINA HIDRÁULICA ROTATIVA (51) Int.CI.: F04B 49/00; F04B 1/30 (30) Prioridade Unionista: 11/02/2004 US 10/776,769, 11/02/2004 US 10/776,768, 11/02/2004 US 10/776,770, 11/02/2004 US 10/776,772, 11/02/2004 US 10/776,771 (73) Titular(es): CONCENTRIC ROCKFORD INC.(54) Title: ROTARY HYDRAULIC MACHINE (51) Int.CI .: F04B 49/00; F04B 1/30 (30) Unionist Priority: 11/02/2004 US 10 / 776,769, 11/11/2004 US 10 / 776,768, 11/11/2004 US 10 / 776,770, 11/11/2004 US 10 / 776,772, 02/11/2004 US 10 / 776,771 (73) Owner (s): CONCENTRIC ROCKFORD INC.

(72) Inventor(es): GEORGE KADLICKO(72) Inventor (s): GEORGE KADLICKO

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÁQUINA HIDRÁULICA ROTATIVA .Descriptive Report of the Invention Patent for ROTARY HYDRAULIC MACHINE.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção refere-se a máquinas hidráulicas.The present invention relates to hydraulic machines.

Descrição da Técnica AnteriorDescription of the Prior Art

Existem muitos diferentes tipos de máquinas hidráulicas que podem ser utilizadas para converter a energia mecânica em energia de fluido e vice-versa. Tais máquinas podem ser utilizadas como uma bomba na qual a energia mecânica é convertida em um fluxo de fluido ou como um motor no qual a energia contida em um fluxo de fluido é convertida em energia mecânica. Algumas das máquinas hidráulicas mais sofisticadas são máquinas de capacidade variável, especificamente aquelas que utilizam uma placa inclinada para converter a rotação em um deslocamento axial de pistões ou vice15 versa.There are many different types of hydraulic machines that can be used to convert mechanical energy to fluid energy and vice versa. Such machines can be used as a pump in which mechanical energy is converted into a fluid flow or as a motor in which the energy contained in a fluid flow is converted into mechanical energy. Some of the most sophisticated hydraulic machines are variable capacity machines, specifically those that use an inclined plate to convert rotation into an axial displacement of pistons or vice versa.

Tais máquinas são comumente referidas como bombas ou motores de prato oscilante e tem o atributo que estas podem manipular um fluido sob uma pressão relativamente alta e ao longo de uma faixa significativa de fluxos. Uma vantagem específica de tais máquinas é a habilidade de ajustar a capacidade da máquina para compensar as diferentes condições impostas sobre as mesmas.Such machines are commonly referred to as oscillating plate pumps or motors and have the attribute that they can handle a fluid under relatively high pressure and over a significant range of flows. A specific advantage of such machines is the ability to adjust the capacity of the machine to compensate for the different conditions imposed on them.

As máquinas de prato oscilante são, no entanto, relativamente mecanicamente complexas com componentes rotativos e alternantes que devem ser fabricados para suportar grandes forças hidráulicas e mecânicas.Swing plate machines are, however, relatively mechanically complex with rotating and alternating components that must be manufactured to withstand great hydraulic and mechanical forces.

Estas restrições levam a uma redução na eficiência devido a perdas mecânicas e hidráulicas, uma resolução de controle reduzida devido às ineficiências mecânicas e ao tamanho e massa requeridos dos componentes e uma máquina relativamente dispendiosa devido à complexidade de fabricação.These restrictions lead to a reduction in efficiency due to mechanical and hydraulic losses, a reduced control resolution due to mechanical inefficiencies and the required size and mass of the components and a relatively expensive machine due to the complexity of manufacturing.

Em utilização como uma máquina de capacidade variável o prato oscilante é modulado para conseguir um movimento desejado do componente de uma máquina, ou uma posição, uma taxa de movimento ou uma força aplicada.In use as a variable capacity machine the oscillating plate is modulated to achieve a desired movement of the machine component, or a position, rate of movement or applied force.

Petição 870180036538, de 04/05/2018, pág. 6/14Petition 870180036538, of 05/04/2018, p. 6/14

Λ · ·Λ · ·

Ο movimento do prato oscilante é usualmente controlado por uma válvula que supre um fluido para um atuador que atua através de uma mola de compressão sobre o prato oscilante. Os sinais de controle para a válvula são gerados de um controlador ajustado e um retorno, tipicamente *5 provido por um parâmetro detectado. Na sua forma mais simples o retorno pode ser provido pelo operador o qual simplesmente abre e fecha a válvula para conseguir o movimento ou o posicionamento desejado do componente. Os controles mais sofisticados no entanto detectam parâmetros préselecionados e proveem sinais de retorno para um controlador de válvula. O controlador de válvula pode ser mecânico, hidráulico mas mais usualmente eletrônico para oferecer que uma maior versatilidade nas funções de controle seja executada.The movement of the oscillating plate is usually controlled by a valve that supplies a fluid to an actuator that acts through a compression spring on the oscillating plate. The control signals for the valve are generated from an adjusted controller and a return, typically * 5 provided by a detected parameter. In its simplest form, the return can be provided by the operator who simply opens and closes the valve to achieve the desired movement or positioning of the component. The most sophisticated controls, however, detect pre-selected parameters and provide feedback signals to a valve controller. The valve controller can be mechanical, hydraulic but more usually electronic to provide greater versatility in control functions.

O controle do prato oscilante é determinado em grande parte pela resposta do sistema a mudanças do parâmetro detectado. De modo que uma resposta efetiva seja obtida, a válvula deve ser capaz de suprir os atuadores que controlam o prato oscilante com fluidos sob pressão o tempo todo. Ao mesmo tempo, no entanto, a pressão de fluido fornecida pela ou para a máquina pode variar e consequentemente uma fonte de pressão em condições ótimas pode não ser disponível. A técnica comum para prover o fluido pressurizado é utilizar uma bomba de carga separada mas isto é dispendioso e ineficiente.The control of the oscillating plate is largely determined by the system's response to changes in the detected parameter. In order for an effective response to be obtained, the valve must be able to supply the actuators that control the oscillating plate with fluids under pressure at all times. At the same time, however, the fluid pressure supplied by or to the machine may vary and consequently an optimal pressure source may not be available. The common technique for supplying the pressurized fluid is to use a separate charge pump, but this is expensive and inefficient.

A resposta da máquina é também dependente das perdas mecânicas e hidráulicas presentes na máquina durante a sua operação. Uma máquina mecanicamente ineficiente não responderá consistentemente con25 forme as cargas sobre a máquina variam e as características de operação dinâmica e estática podem diferir significativamente levando a uma resposta menos previsível.The response of the machine is also dependent on the mechanical and hydraulic losses present in the machine during its operation. A mechanically inefficient machine will not respond consistently as the loads on the machine vary and the dynamic and static operating characteristics can differ significantly leading to a less predictable response.

É portanto um objetivo da presente invenção prevenir ou mitigar as desvantagens acima.It is therefore an object of the present invention to prevent or mitigate the above disadvantages.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida uma máquina hidráulica rotativa que tem um alojamento, e um grupo rotativo • · * ;·. ’· · · ·· ·· localizado dentro do alojamento. O grupo rotativo inclui uma pluralidade de câmaras de capacidade variável definidas entre pistões deslizantes dentro de respectivos cilindros. Os pistões são deslocáveis em relação aos cilindros quando da rotação do tambor para variar o volume das câmaras e por meio disto induzir um fluxo de fluido através das câmaras de um orifício de entrada para um orifício de saída conforme o grupo rotativo gira. Um conjunto de ajuste inclui um atuador operável sobre o grupo rotativo para ajustar o curso dos pistões dentro dos cilindros e por meio disto ajustar a capacidade da máquina. Um suprimento de fluido é provido para o atuador e uma válvula de controle está interposta entre o suprimento de fluido e o atuador para controlar o fluxo do atuador. O suprimento de fluido inclui uma fonte de fluido pressurizado e um acumulador hidráulico para armazenar o fluido pressurizado da fonte. Uma válvula de retenção está localizada entre o acumulador e a fonte para inibir o fluxo do acumulador para a fonte quando da redução de pressão na dita fonte abaixo daquela do dito acumulador.In accordance with an aspect of the present invention, a rotating hydraulic machine having a housing, and a rotating group • · *; · is provided. ’· · · ·· ·· located inside the accommodation. The rotating group includes a plurality of variable capacity chambers defined between sliding pistons within respective cylinders. The pistons are displaceable in relation to the cylinders when the drum is rotated to vary the volume of the chambers and thereby induce a flow of fluid through the chambers from an inlet to an outlet orifice as the rotating group rotates. An adjustment set includes an actuator operable on the rotating group to adjust the stroke of the pistons within the cylinders and thereby adjust the capacity of the machine. A fluid supply is provided for the actuator and a control valve is interposed between the fluid supply and the actuator to control the flow of the actuator. The fluid supply includes a pressurized fluid source and a hydraulic accumulator to store the pressurized fluid from the source. A check valve is located between the accumulator and the source to inhibit the flow from the accumulator to the source when the pressure reduction in said source is below that of said accumulator.

De preferência a válvula de controle é uma válvula de centro fechado e é móvel de uma posição centrada na qual o fluxo para o e do atuador é inibido para uma primeira posição na qual o fluxo para o atuador do acumulador é permitido e para uma segunda posição na qual o fluxo do atuador para um dreno é permitido.Preferably the control valve is a closed center valve and is movable from a centered position in which flow to and from the actuator is inhibited to a first position in which flow to the accumulator actuator is allowed and to a second position in the which flow from the actuator to a drain is allowed.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of Drawings

As modalidades da invenção serão agora descritas como um exemplo somente com referência aos desenhos acompanhantes nos quais:The modalities of the invention will now be described as an example only with reference to the accompanying drawings in which:

Figura 1 é uma elevação lateral de uma máquina hidráulica.Figure 1 is a side elevation of a hydraulic machine.

Figura 2 é uma vista de topo da máquina hidráulica da Figura 1.Figure 2 is a top view of the hydraulic machine in Figure 1.

Figura 3 é uma vista sobre a linha lll-lll da Figura 2.Figure 3 is a view on the line ll-lll of Figure 2.

Figura 4 é uma vista sobre a linha IV-IV da Figura 1.Figure 4 is a view on line IV-IV in Figure 1.

Figura 5 é uma vista em perspectiva dos componentes rotativos da máquina mostrada nas Figuras 3 e 4.Figure 5 is a perspective view of the rotating components of the machine shown in Figures 3 and 4.

Figura 6 é uma vista em perspectiva explodida do componente mostrado na Figura 5.Figure 6 is an exploded perspective view of the component shown in Figure 5.

Figura 7 é uma vista em perspectiva frontal, parcialmente em • · * dFigure 7 is a front perspective view, partially in • · * d

corte do conjunto mostrado na Figura 3.section view shown in Figure 3.

Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção da máquina na direção da seta VIH-VIII da Figura 3.Figure 8 is a perspective view of a portion of the machine in the direction of the HIV-VIII arrow in Figure 3.

Figura 9 é uma vista ampliada da porção da máquina mostrada na Figura 4 dentro do círculo A.Figure 9 is an enlarged view of the portion of the machine shown in Figure 4 within circle A.

Figura 10 é uma representação esquemática da montagem de um conjunto de componentes utilizado na máquina das Figuras 4 e 5.Figure 10 is a schematic representation of the assembly of a set of components used in the machine of Figures 4 and 5.

Figura 11 é uma vista sobre a linha XI-XI da Figura 1.Figure 11 is a view on line XI-XI of Figure 1.

Figura 12 é uma vista de topo sobre a linha Xll-XII da Figura 1. Figura 13 é uma vista similar à Figura 12 que mostra posições alternativas dos componentes da máquina mostrada nas Figuras 4 e 5.Figure 12 is a top view over the line X11-XII in Figure 1. Figure 13 is a view similar to Figure 12 showing alternative positions of the machine components shown in Figures 4 and 5.

Figura 14 é uma vista sobre a linha XIV-XIV da Figura 1.Figure 14 is a view on line XIV-XIV in Figure 1.

Figura 15 é um corte sobre a linha XV-XV da Figura 3.Figure 15 is a section on line XV-XV in Figure 3.

Figura 16 é uma vista sobre a linha XVI-XVI da Figura 15.Figure 16 is a view on line XVI-XVI in Figure 15.

Figura 17 é um circuito hidráulico esquemático que mostra a operação dos componentes mostrados nas Figuras 1 a 16.Figure 17 is a schematic hydraulic circuit showing the operation of the components shown in Figures 1 to 16.

Figura 18 é um corte através de uma ferramenta utilizada para montar os componentes mostrados esquematicamente na Figura 10.Figure 18 is a section through a tool used to assemble the components shown schematically in Figure 10.

Figura 19 é uma vista detalhada de uma porção da ferramenta mostrada na Figura 18.Figure 19 is a detailed view of a portion of the tool shown in Figure 18.

Figura 20 é uma vista plana de uma ferramenta adicional utilizada para montar os componentes mostrados na Figura 10.Figure 20 is a plan view of an additional tool used to assemble the components shown in Figure 10.

Figura 21 é uma vista similar à Figura 4 de uma modalidade alternativa da máquina.Figure 21 is a view similar to Figure 4 of an alternative embodiment of the machine.

Figura 22 é uma vista frontal de uma placa de orifícios utilizada na modalidade da Figura 4.Figure 22 is a front view of an orifice plate used in the embodiment of Figure 4.

Figura 23 é uma vista lateral da placa de orifícios da Figura 22. Figura 24 é uma vista traseira da placa de orifícios da Figura 23. Figura 25 é um corte sobre a linha XXV-XXV da Figura 22.Figure 23 is a side view of the orifice plate in Figure 22. Figure 24 is a rear view of the orifice plate in Figure 23. Figure 25 is a section on line XXV-XXV in Figure 22.

Figura 26 ilustra o movimento sequencial de um cilindro através de uma placa de orifícios da Figura 22.Figure 26 illustrates the sequential movement of a cylinder through an orifice plate in Figure 22.

Figura 27 é uma vista em perspectiva explodida de uma modali* · · • *· • ·Figure 27 is an exploded perspective view of a modali * · · • * · • ·

dade adicional da placa de orifícios.additional orifice of the orifice plate.

Figura 28 é uma vista em perspectiva traseira da placa de orifícios da Figura 27.Figure 28 is a rear perspective view of the orifice plate of Figure 27.

Figura 29 é uma vista frontal da placa de orifícios da Figura 27.Figure 29 is a front view of the orifice plate in Figure 27.

Figura 30 é um corte sobre a linha XXX-XXX da Figura 29.Figure 30 is a section on line XXX-XXX in Figure 29.

Figura 31 é um corte sobre a linha XXXI-XXXI da Figura 29.Figure 31 is a section on line XXXI-XXXI in Figure 29.

Figura 32 é um corte sobre a linha XXXII-XXXIl da Figura 29.Figure 32 is a section on the line XXXII-XXXIl of Figure 29.

Figura 33 é uma vista de extremidade de uma modalidade alternativa do prato oscilante.Figure 33 is an end view of an alternative embodiment of the oscillating plate.

Descrição das Modalidades PreferidasDescription of Preferred Modalities

Referindo-se portanto às Figuras 1 até 4, uma máquina hidráulica 10 inclui um alojamento 12 formado de uma carcaça 14, uma placa de extremidade 16 e um alojamento de controle 18. A carcaça 14 tem uma abertura 15 sobre o seu lado superior com uma superfície de vedação plana 17 ao redor da abertura 15. O alojamento de controle 18 tem uma superfície inferior 19 que estende-se através da abertura 15 e está presa na carcaça 14. O alojamento de controle 18, as placas de extremidade 16 e a carcaça 14 definem uma cavidade interna 20 na qual o grupo rotativo 22 da máquina 10 está localizado.Referring therefore to Figures 1 to 4, a hydraulic machine 10 includes a housing 12 formed by a housing 14, an end plate 16 and a control housing 18. The housing 14 has an opening 15 on its upper side with a flat sealing surface 17 around opening 15. Control housing 18 has a lower surface 19 that extends through opening 15 and is secured to housing 14. Control housing 18, end plates 16 and housing 14 define an internal cavity 20 in which the rotating group 22 of the machine 10 is located.

Como pode ser visto nas Figuras 3, 4, 5 e 6, o grupo rotativo 22 inclui um eixo de acionamento 24 que está sustentado girável dentro da carcaça 14 sobre um conjunto de rolamento de rolos 26 e vedado com um conjunto de vedação 28. Uma extremidade do eixo de acionamento 24 projetase da carcaça e inclui um acoplamento de acionamento na forma de uma chaveta 30 para conexão a um componente de acionamento ou acionado (não-mostrado) por exemplo motor, um motor elétrico ou um conjunto de roda. A extremidade oposta 32 do eixo de acionamento 24 está sustentada dentro de um rolamento de rolos 34 localizado dentro de um furo 36 da placa de extremidade 16. O eixo 24 está assim livre para girar ao longo de um eixo geométrico longitudinal A-A do alojamento 12.As can be seen in Figures 3, 4, 5 and 6, the rotating group 22 includes a drive shaft 24 that is swiveled within the housing 14 on a roller bearing assembly 26 and sealed with a seal assembly 28. One drive shaft end 24 protrudes from the housing and includes a drive coupling in the form of a key 30 for connection to a drive or driven component (not shown) for example motor, electric motor or wheel assembly. The opposite end 32 of the drive shaft 24 is supported within a roller bearing 34 located within a hole 36 of the end plate 16. The shaft 24 is thus free to rotate along a longitudinal axis A-A of the housing 12.

Um tambor 40 está preso no eixo 24 por uma chaveta 42 localizada em um rasgo de chaveta 44 formado no eixo 24. O tambor 40 similar• · · ·· mente tem um rasgo de chaveta 46 que permite que o tambor 40 deslize axialmente por sobre o eixo 24 e tope contra um ressalto 48 formado sobre um eixo de acionamento 24. O tambor 40 está provido com um conjunto de furos axiais 50 uniformemente espaçados ao redor do eixo geométrico do * 5 eixo 24 e estendendo-se entre as faces de extremidade 52, 54 opostamente direcionadas. Como pode ser visto em maiores detalhes na Figura 9, cada um dos furos 50 está revestido com uma luva de bronze 56 para prover um suporte deslizante para um conjunto de pistão 58, abaixo descrito em maiores detalhes.A drum 40 is secured on the shaft 24 by a key 42 located in a keyway 44 formed on the axis 24. The similar drum 40 has a keyway 46 which allows the drum 40 to slide axially over the shaft 24 and bump against a shoulder 48 formed on a driving shaft 24. The drum 40 is provided with a set of axial holes 50 uniformly spaced around the geometric axis of the * shaft 4 and extending between the end faces 52, 54 opposite. As can be seen in greater detail in Figure 9, each of the holes 50 is coated with a bronze sleeve 56 to provide a sliding support for a piston assembly 58, described in greater detail below.

Um anel dentado 60 está preso sobre a superfície externa do tambor 40 adjacente à face de extremidade 52. O anel dentado 60 tem um conjunto de dentes 62 uniformemente espaçados cada um com uma seção quadrada e está montado por contração sobre o tambor 40. O tambor 40 é formado de alumínio e o anel dentado 60 de um material magnético. O tam15 bor 40 tem um diâmetro reduzido adjacente ao anel 60 de modo que os dentes 62 projetam-se radialmente da superfície circundante do tambor 40.A toothed ring 60 is attached to the outer surface of the drum 40 adjacent to the end face 52. The toothed ring 60 has a set of teeth 62 evenly spaced each with a square section and is mounted by shrinkage on the drum 40. The drum 40 is formed of aluminum and the toothed ring 60 of a magnetic material. The size 15 bor 40 has a reduced diameter adjacent to the ring 60 so that the teeth 62 protrude radially from the surface surrounding the drum 40.

Uma placa de orifícios 64 está localizada adjacente à face de extremidade 54 e tem uma série de orifícios 66 em localizações que correspondem aos furos 50 no tambor 40. A placa de orifícios 64 está localizada entre o tambor 40 e a placa de extremidade 16 e está tensionada em acoplamento com a placa de extremidade 16 por molas espirais 68 e uma arruela cônica 70. As molas espirais 68 estão posicionadas na porção radialmente externa do tambor 40 e entre os furos 50 adjacentes para tensionar a porção radialmente externa da placa 64 em acoplamento com a placa de extremida25 de 16. Como mais claramente visto na Figura 9, a arruela cônica 70 está localizada na porção radialmente interna do tambor 40 e a sua borda radialmente externa recebida dentro de um rebaixo 72 formado na placa de orifícios 64 para forçar a porção interna contra a placa de extremidade 16. A placa de orifícios 64 está assim livre para flutuar axialmente em relação ao tambor 40.An orifice plate 64 is located adjacent to end face 54 and has a series of orifices 66 at locations that correspond to holes 50 in drum 40. Orifice plate 64 is located between drum 40 and end plate 16 and is tensioned in coupling with the end plate 16 by spiral springs 68 and a conical washer 70. The spiral springs 68 are positioned in the radially outer portion of the drum 40 and between adjacent holes 50 to tension the radially outer portion of the plate 64 in coupling with the end plate25 of 16. As more clearly seen in Figure 9, the taper washer 70 is located in the radially inner portion of the drum 40 and its radially outer edge received within a recess 72 formed in the orifice plate 64 to force the portion internal against the end plate 16. The orifice plate 64 is thus free to float axially with respect to drum 40.

Para prover uma transferência de fluido entre os furos 50 e os orifícios 66, uma luva anular 74 está localizada dentro de cada um dos furos e vedada por um O-ring 76. A extremidade oposta da luva 74 é recebida dentro do rebaixo circular 67 do orifício 66, como melhor visto na Figura 9, e fica localizada axialmente por um ressalto 68 provido sobre a luva 74. Uma vedação estanque ao fluido é assim provida entre o tambor 40 e a placa de ‘ 5 orifícios 64. Os orifícios 66 transformam-se suavemente de uma seção transversal circular que faceia o furo 50 para um rasgo arqueado para cooperação com os condutos 78, 79 formados na placa de extremidade 16.To provide a transfer of fluid between holes 50 and holes 66, an annular sleeve 74 is located inside each hole and sealed by an O-ring 76. The opposite end of sleeve 74 is received within circular recess 67 of the orifice 66, as best seen in Figure 9, and is located axially by a shoulder 68 provided over sleeve 74. A fluid-tight seal is thus provided between drum 40 and the 5-hole plate 64. Holes 66 are transformed smoothly from a circular cross section that faces the hole 50 for an arcuate slot for cooperation with the ducts 78, 79 formed in the end plate 16.

Como mais prontamente visto na Figura 8, a placa de extremidade 16 tem um par de orifícios em forma de rim 80, 82 dispostos ao redor do furo 36. Os orifícios em forma de rim 80, 82 conectam os condutos de pressão e de sucção 78, 79 respectivamente ao fluido que entra e deixa os furos 50. A placa de extremidade 16 tem uma face de apoio circular 84 que está ereta da placa de extremidade 16 e tem um conjunto de ranhuras radiais 86 formadas em uma cinta concêntrica ao redor do eixo geométrico do eixo 24. As ranhuras 86 provêem um apoio hidrodinâmico entre a placa de orifícios 64 e a face de apoio 84 de modo a manter uma vedação enquanto facilitando uma rotação relativa entre a placa de orifícios 64 e a face 84.As most readily seen in Figure 8, end plate 16 has a pair of kidney-shaped holes 80, 82 arranged around hole 36. Kidney-shaped holes 80, 82 connect the pressure and suction ducts 78 , 79 respectively to the fluid that enters and leaves the holes 50. The end plate 16 has a circular bearing face 84 that is upright from the end plate 16 and has a set of radial grooves 86 formed in a concentric band around the axis geometry of the axis 24. The grooves 86 provide hydrodynamic support between the orifice plate 64 and the support face 84 in order to maintain a seal while facilitating a relative rotation between the orifice plate 64 and face 84.

Referindo-se novamente às Figuras 4 e 9, cada um dos conjuntos de pistão 58 é axialmente deslizante dentro de uma respectiva luva 56 e compreende um pistão tubular 90 e uma sapata 92 interconectados por uma junta de esfera 94. O pistão 90 está formado de um tubo que é tratado termicamente e retificado para o diâmetro ser um ajuste deslizante suave dentro das luvas 56. Como pode ser visto em maiores detalhes na Figura 10, a superfície externa de uma extremidade 96 do pistão 90 é reduzida como indi25 cado em 98 e uma cavidade parcialmente esférica 100 formada sobre as paredes internas da extremidade 96. A cavidade 100 está dimensionada para receber uma esfera 102 com um furo vazado 104. A cavidade 100 tem uma profundidade axial maior do que o raio da esfera 102 de modo que as paredes internas estendem-se além do equador da esfera 102. O furo 104 na esfera 102 é escalonado como indicado em 106 para prover um diâmetro aumentado na sua extremidade interna.Referring again to Figures 4 and 9, each of the piston assemblies 58 is axially slidable within a respective sleeve 56 and comprises a tubular piston 90 and a shoe 92 interconnected by a ball joint 94. The piston 90 is formed of a tube that is heat treated and ground to the diameter is a smooth sliding fit within the sleeves 56. As can be seen in greater detail in Figure 10, the outer surface of an end 96 of piston 90 is reduced as indicated in 98 and a partially spherical cavity 100 formed on the inner walls of the end 96. The cavity 100 is dimensioned to receive a sphere 102 with a hollow hole 104. The cavity 100 has an axial depth greater than the radius of the sphere 102 so that the walls inner holes extend beyond the equator of sphere 102. Hole 104 in sphere 102 is scaled as indicated at 106 to provide an increased diameter at its inner end.

Durante a primeira etapa de formação do conjunto de pistão 58,During the first stage of forming the piston assembly 58,

......·. ·’: .·· ·/:...... ·. · ’:. ·· · /:

: : : : ·’ V: · ' V : : ί ·/ ·.· ; · · * 'V indicado em 109, a esfera 102 é inserida na cavidade 100 com o furo 104 geralmente alinhado com o eixo geométrico do pistão 90. Para reter a esfera 102 dentro da cavidade 100, a seção reduzida 98 do pistão 90 na extremidade 96 é oscilada ao redor da esfera 102 indicado na Figura 10 (b).:::: · ’V: · 'V:: ί · / ·. ·; · · * 'V indicated in 109, ball 102 is inserted into cavity 100 with hole 104 generally aligned with the geometric axis of piston 90. To retain ball 102 within cavity 100, the reduced section 98 of piston 90 at the end 96 is oscillated around sphere 102 indicated in Figure 10 (b).

^k 5 A sapata 92 que tem uma haste 110 e uma base 112 é inserida no furo 104 (etapa (c)). Uma passagem 114 está formada através da haste 110 para comunicar entre o interior do pistão 90 e o rebaixo 116 formado na base 112. A sapata 92 está presa na esfera 102 por oscilação, da extremidade da haste 110 de modo que esta fica presa pelo ressalto 106, como mostrado na etapa (d). ^k 5 The shoe 92 which has a rod 110 and a base 112 is inserted into hole 104 (step (c)). A passage 114 is formed through the rod 110 to communicate between the interior of the piston 90 and the recess 116 formed in the base 112. The shoe 92 is attached to the ball 102 by oscillation, from the end of the rod 110 so that it is secured by the shoulder 106, as shown in step (d).

Após prender a sapata na esfera, uma força radial é aplicada no equador da esfera como indicado pelas setas F na Figura 10e que tem o efeito de deslocar o material no equador para prover uma pequena folga entre a esfera 102 e a cavidade 100. Esta folga permite que a junta de esferaAfter attaching the shoe to the ball, a radial force is applied to the ball's equator as indicated by the arrows F in Figure 10e which has the effect of displacing the material at the equator to provide a small gap between ball 102 and cavity 100. This clearance allows the ball joint

94 gire suavemente dentro da cavidade 100 enquanto mantendo uma vedação efetiva do interior do pistão.94 smoothly rotate into cavity 100 while maintaining an effective seal from the piston interior.

O processo mostrado na Figura 10 pode convenientemente ser executado utilizando o conjunto de ferramenta mostrado nas Figuras 18, 19 e 20. Um conjunto de ferramenta 120 tem uma matriz fixa 122 e uma matriz móvel 124. A matriz fixa 122 está presa em uma placa de base 126 e tem um pino central 128 sobre o qual o pistão 90 está localizado. Uma luva de suporte 130 sustenta a extremidade superior do pistão 90 adjacente à redução 98. O pino 128 também alinha a esfera 102 estendendo para dentro do furo 104 da esfera 102.The process shown in Figure 10 can conveniently be performed using the tool set shown in Figures 18, 19 and 20. A tool set 120 has a fixed die 122 and a movable die 124. The fixed die 122 is attached to a plate base 126 and has a central pin 128 on which piston 90 is located. A support sleeve 130 supports the upper end of piston 90 adjacent to reduction 98. Pin 128 also aligns ball 102 by extending into hole 104 of ball 102.

A matriz móvel 124 está formada com um rebaixo parcialmente esférico 132 dimensionado para acoplar a extremidade 96 e formá-la ao redor da esfera 102. A matriz móvel pode ser avançada em acoplamento com a esfera 102 através da ação de uma prensa na qual o conjunto de ferramenta 120 está montado.The movable matrix 124 is formed with a partially spherical recess 132 dimensioned to couple the end 96 and form it around the sphere 102. The movable matrix can be advanced in coupling with the sphere 102 through the action of a press in which the assembly tool 120 is mounted.

Após a formação, o conjunto de pistão 58 é inserido em uma matriz de 3 discos 134 mostrada na Figura 20. A matriz de 3 discos tem um par de rolos acionados 135 e um rolo louco 136 que estão dispostos ao re4After forming, piston assembly 58 is inserted into a 3-disc array 134 shown in Figure 20. The 3-disc array has a pair of driven rollers 135 and a crazy roll 136 that are arranged on the re4

dor da circunferência da extremidade 96 do conjunto de pistão 58 para formar um contato de ponto com a superfície externa 98. O rolo louco 136 é móvel ao longo de um percurso radial por meio de um cilindro hidráulico 137 que aplica uma força constante no rolo 136. O avanço do rolo é controlado por uma válvula de controle de fluxo 138 até que o material que circunda o equador da esfera 102 seja suficientemente deslocado para prover um livre movimento da esfera dentro da cavidade.pain of the circumference of the end 96 of the piston assembly 58 to form a point contact with the outer surface 98. The idler roller 136 is movable along a radial path by means of a hydraulic cylinder 137 that applies a constant force to the roller 136 The roll advance is controlled by a flow control valve 138 until the material surrounding the equator of the ball 102 is sufficiently displaced to provide free movement of the ball within the cavity.

Referindo-se novamente às Figuras 4, 5 e 6, a base 112 da sapata 92 acopla um conjunto de prato oscilante 140 sustentado dentro do alojamento 14. O conjunto de prato oscilante 140 inclui um prato oscilante semicilíndrico 142 que tem uma face frontal geralmente plana 144 e uma face traseira arqueada 146. A face frontal plana 144 tem um rebaixo 148 para receber uma placa polida 150 contra a qual as sapatas 92 apoiam. As sapatas 92 são mantidas contra a placa 150 por um retentor 152 que tem furos 154 através dos quais os conjuntos de pistão 58 projetam-se. Os furos 154 estão dimensionados para acoplar a periferia externa da base 112 da sapata 92 e inibir o movimento axial em relação à placa 150. O retentor 152 está axialmente localizado por um par de grampos em forma de C 156 que estão presos na face frontal 144 do prato oscilante 142. A base 112 assim apóia contra a face polida da placa 150 conforme o tambor é girado pelo eixo de acionamento 24.Referring again to Figures 4, 5 and 6, the base 112 of the shoe 92 engages an oscillating plate assembly 140 held within housing 14. The oscillating plate assembly 140 includes a semi-cylindrical oscillating plate 142 that has a generally flat front face 144 and an arched rear face 146. The flat front face 144 has a recess 148 for receiving a polished plate 150 against which the shoes 92 rest. The shoes 92 are held against the plate 150 by a retainer 152 which has holes 154 through which the piston assemblies 58 project. The holes 154 are dimensioned to couple the outer periphery of the base 112 of the shoe 92 and inhibit axial movement in relation to the plate 150. The retainer 152 is axially located by a pair of C-shaped clamps 156 that are attached to the front face 144 oscillating plate 142. The base 112 thus rests against the polished face of the plate 150 as the drum is rotated by the drive shaft 24.

A face traseira 146 do prato oscilante 142 está sustentada sobre uma superfície curva complementar 158 da carcaça 14 oposta à placa de extremidade 16. A face traseira 146 está revestida com um polímero para reduzir o atrito entre a face 146 e a superfície 158. Um revestimento de polímero adequado é um revestimento de nylon formulado de resinas de poliamida do tipo 11 tais como aquela disponível da Rohm & Haas sob o nome de marca CORVEL. Uma série 70 000 foi considerada adequada apesar de outros graus poderem ser utilizados dependendo das circunstâncias de operação. Após a deposição sobre a face 146, o revestimento é retificado para uma espessura uniforme de aproximadamente 1,01 mm (0,040 pol.). Alternativamente, foi considerado satisfatório endurecer a face 146 e aplicar um • · ···The rear face 146 of the oscillating plate 142 is supported on a complementary curved surface 158 of the housing 14 opposite the end plate 16. The rear face 146 is coated with a polymer to reduce friction between face 146 and surface 158. A coating Suitable polymer is a nylon coating formulated from type 11 polyamide resins such as that available from Rohm & Haas under the brand name CORVEL. A series 70,000 was considered suitable although other grades may be used depending on the circumstances of operation. After deposition on face 146, the coating is ground to a uniform thickness of approximately 1.01 mm (0.040 in.). Alternatively, it was considered satisfactory to harden face 146 and apply a • · ···

revestimento de TEFLON®.TEFLON® coating.

Como visto na Figura 7, um par de ranhuras 160, 162 respectivamente estão formadas na face traseira 146 e terminam antes das bordas lineares da face 146 para prover um par de cavidades fechadas. As ranhuras 160, 162 estão geralmente alinhadas com os orifícios em forma de rim 80, 82 formados na placa de extremidade 16 e será notado que a largura da ranhura 160 a qual está alinhada com o conduto de pressão é maior do que a largura da ranhura 162 alinhada com o conduto de sucção. Um fluido é suprido para as ranhuras 160, 162 através de passagens internas 164, 166 respectiva mente formadas na carcaça 14. O fluxo através das passagens é controlado por um par de válvulas de controle de fluxo compensadas por pressão 168 que suprem um fluxo de fluido constante para as ranhuras 160, 162. As ranhuras 160, 162 assim proveem um apoio de fluido para a face traseira 146 contra a superfície 158 para facilitar o movimento rotacional do prato oscilante 142.As seen in Figure 7, a pair of grooves 160, 162 respectively are formed on the rear face 146 and end before the linear edges of the face 146 to provide a pair of closed cavities. The grooves 160, 162 are generally aligned with the kidney-shaped holes 80, 82 formed in the end plate 16 and it will be noted that the width of the groove 160 which is aligned with the pressure line is greater than the width of the groove 162 aligned with the suction duct. A fluid is supplied to the grooves 160, 162 through internal passages 164, 166 respectively formed in the housing 14. The flow through the passages is controlled by a pair of pressure-compensated flow control valves 168 that supply a fluid flow constant for grooves 160, 162. Grooves 160, 162 thus provide fluid support for the rear face 146 against surface 158 to facilitate the rotational movement of the swing plate 142.

O ajuste do prato oscilante 142 ao redor de seu eixo geométrico de rotação é controlado por um par de atuadores 170, 172 respectivamente localizados dentro da carcaça 14. Como mais claramente mostrado nas Figuras 5 e 11, cada um dos atuadores 170, 172 inclui um cilindro 174 dentro do qual um pistão 176 desliza. Cada um dos cilindros 174 é recebido dentro de um furo 178 formado na carcaça 14 e que estende-se da placa de extremidade 16 para dentro da cavidade 20. Os cilindros 174 têm uma rosca externa 180 a qual acopla com uma rosca interna no furo 178 para prender o cilindro dentro da carcaça 14. A placa de extremidade 16 (Figura 8) tem um par de rebaixos 192 que montam sobre a extremidade dos pistões 176. O atuador autocontido, 170, 172 localizado dentro da carcaça 14 assegura que a carga axial gerada pelos atuadores 170 seja imposta sobre a carcaça 14 ao invés de através da junta entre a placa de extremidade 16 e a carcaça 14 para manter a integridade do alojamento 12. Para evitar a distorção dos cilindros 174 durante a montagem, foi considerado de preferência formar o cilindro 174 como dois componentes, a saber um corpo 174a o qual está localizado dentro do furo 178 por um ressalto e uma tampa de extremidadeThe adjustment of the oscillating plate 142 around its geometric axis of rotation is controlled by a pair of actuators 170, 172 respectively located inside the housing 14. As more clearly shown in Figures 5 and 11, each of the actuators 170, 172 includes a cylinder 174 into which a piston 176 slides. Each of the cylinders 174 is received inside a hole 178 formed in the housing 14 and extending from the end plate 16 into the cavity 20. The cylinders 174 have an external thread 180 which mates with an internal thread in the hole 178 to secure the cylinder inside the housing 14. The end plate 16 (Figure 8) has a pair of recesses 192 that mount on the end of the pistons 176. The self-contained actuator, 170, 172 located inside the housing 14 ensures that the axial load generated by actuators 170 is imposed on the housing 14 instead of through the joint between the end plate 16 and the housing 14 to maintain the integrity of the housing 12. To avoid distortion of the cylinders 174 during assembly, it was preferably considered to form cylinder 174 as two components, namely a body 174a which is located inside hole 178 by a shoulder and an end cap

174b que carrega as roscas 180. A tampa 174b apoia contra a extremidade do corpo 174a para prendê-lo dentro do furo 178.174b which carries the threads 180. The cap 174b supports against the end of the body 174a to secure it inside the hole 178.

O cilindro 174 está provido com perfurações transversais 182 para permitir que o fluido suprido através das passagens internas 183 (Figura 12) no alojamento 12 flua para o e do interior do cilindro 174. Uma mola 184 atua entre o cilindro 174 e o pistão 176 para tensioná-lo para fora em acoplamento com o conjunto de prato oscilante 140. De preferência uma das molas 184 tem uma força axial maior do que a outra de modo que o prato oscilante é tensionado para uma posição de impacto máxima na ausência de fluido nos atuadores 170, 172.The cylinder 174 is provided with transverse perforations 182 to allow the fluid supplied through the internal passages 183 (Figure 12) in the housing 12 to flow to and from the inside of the cylinder 174. A spring 184 acts between the cylinder 174 and the piston 176 to tension it outwards in coupling with the swing plate assembly 140. Preferably one of the springs 184 has an axial force greater than the other so that the swing plate is tensioned to a position of maximum impact in the absence of fluid in the actuators 170 , 172.

Os atuadores 170,172 apoiam contra uma extensão em ferradura 186 do prato oscilante 142 que projeta-se para fora acima do tambor 40. A extensão 186 tem um par de cavidades parcialmente cilíndricas 188 em extremidades opostas dentro das quais um pino cilindro 190 está localizado. As cavidades 188 estão posicionadas de modo que a superfície externa do pino 190 fique tangencial a uma linha que passa através do eixo geométrico de rotação do prato oscilante. A face de extremidade do pistão 176 acopla a superfície externa do pino 190 para controlara posição do prato oscilante.Actuators 170,172 support against a horseshoe extension 186 of oscillating plate 142 projecting outwardly above drum 40. Extension 186 has a pair of partially cylindrical cavities 188 at opposite ends within which a cylinder pin 190 is located. The cavities 188 are positioned so that the external surface of the pin 190 is tangential to a line that passes through the geometric axis of rotation of the oscillating plate. The end face of piston 176 engages the outer surface of pin 190 to control the position of the oscillating plate.

Como ilustrado na Figura 13, a extensão do pistão 176 de um dos atuadores 170, 172 induzirá a rotação do conjunto de prato oscilante 140 dentro da carcaça 14 e causará uma retração correspondente do outro dos atuadores 170, 172. O conjunto 140 desliza sobre a superfície curva 158 e conforme o conjunto 140 gira, os pinos 190 mantêm contato com a face de extremidade dos pistões 176. A posição dos pinos 190 sobre um diâmetro comum do conjunto de prato oscilante assegura que um movimento de rolamento, ao invés de deslizante, seja provido através da face de extremidade dos pistões 176 para reduzir o atrito durante o ajuste. Como pode ser visto na Figura 13, os atuadores 170, 172 estão dispostos para prover uma faixa de rotação total em ambos os lados de uma posição neutra ou sem curso com o contato de rolamento sendo feito sobre esta faixa de movimento.As illustrated in Figure 13, the extension of piston 176 of one of the actuators 170, 172 will induce the rotation of the swing plate assembly 140 inside the housing 14 and cause a corresponding retraction of the other of the actuators 170, 172. The assembly 140 slides over the curved surface 158 and as set 140 rotates, pins 190 maintain contact with the end face of pistons 176. The position of pins 190 over a common diameter of the swing plate assembly ensures that a rolling, rather than sliding, movement be provided through the end face of the pistons 176 to reduce friction during adjustment. As can be seen in Figure 13, the actuators 170, 172 are arranged to provide a full rotation range on either side of a neutral or non-stroke position with the rolling contact being made over this range of motion.

O fluxo para os atuadores 170, 172 é controlado por uma válvula de controle 200, Figura 14, localizada dentro do alojamento de controle 18. A • *The flow to actuators 170, 172 is controlled by a control valve 200, Figure 14, located inside the control housing 18. A • *

válvula de controle 200 é uma válvula de carretei, operada por solenóide que tem uma posição central na qual nenhum fluxo é permitido através da válvula. O carretei pode ser movido para cada lado da posição centrada para aplicar a pressão a um dos atuadores e conectar o outro atuador ao dreno. O alojamento de controle 18 está mostrado em maiores detalhes nas Figuras 3, 15 e 16 e tem uma saia periférica 191 que estende-se de uma base 192. Um par de furos 193, 194 estende-se através da base 192 para receber a válvula de controle 200 e um acumulador 220 respectivamente. O fluido é suprido para os furos 193, 194 por uma galeria de suprimento interna 195 e uma galeria de dreno 196 está conectada entre o furo 193 e a cavidade 20 da carcaça 14. As galerias internas 197, 198 também comunicam entre o furo 193 e as passagens internas 183 conectadas nos atuadores 170, 172. A válvula 200 controla o fluxo da galeria de suprimento interna 196 para os atuadores e o dreno como será abaixo descrito.control valve 200 is a reel valve, operated by a solenoid that has a central position in which no flow is allowed through the valve. The reel can be moved to either side of the centered position to apply pressure to one of the actuators and connect the other actuator to the drain. The control housing 18 is shown in greater detail in Figures 3, 15 and 16 and has a peripheral skirt 191 that extends from a base 192. A pair of holes 193, 194 extends through the base 192 to receive the valve control 200 and accumulator 220 respectively. The fluid is supplied to holes 193, 194 through an internal supply gallery 195 and a drain gallery 196 is connected between hole 193 and cavity 20 of housing 14. Internal galleries 197, 198 also communicate between hole 193 and the internal passages 183 connected to the actuators 170, 172. The valve 200 controls the flow from the internal supply gallery 196 to the actuators and the drain as will be described below.

O fluxo de fluido controlado pela válvula de controle 200 é obtido do conduto de pressão 78 e suprido através de um acumulador 220 localizado dentro do furo 194 do alojamento de controle 18 adjacente à válvula de controle 200. O acumulador, mostrado na Figura 14, inclui um pistão 222 deslizável dentro de um cilindro 224 e tensionado por uma mola 226 para um volume mínimo. O pistão 222 tem uma vedação 223 e carrega um batente 228 que limita o deslocamento do pistão 222 dentro do cilindro 224. O pistão 222 pode estar formado em duas peças para facilitar a inserção da vedação 223. O batente 228 em combinação com a mola 226 efetivamente estabelece uma pressão armazenada máxima para o acumulador 220. A galeria de suprimento 195 estende-se através de um conduto de ramificação 227 para o interior do cilindro 224 e está conectada com o conduto de pressão 78 através de uma válvula de retenção 230 localizada dentro de um furo interno 232 no alojamento 12. A válvula de retenção 230 assegura que a pressão do fluido dentro do acumulador 220 seja mantida conforme a pressão suprida para o conduto 78 flutua e que o fluido de controle esteja disponível para a válvula 200. A galeria de suprimento 195 está também conectada nas válvulas de controle de fluxo compensadas por pressão 168 para assegurar umThe fluid flow controlled by the control valve 200 is obtained from the pressure line 78 and supplied through an accumulator 220 located inside the hole 194 of the control housing 18 adjacent to the control valve 200. The accumulator, shown in Figure 14, includes a piston 222 slidable within a cylinder 224 and tensioned by a spring 226 to a minimum volume. Piston 222 has a seal 223 and carries a stop 228 that limits the displacement of piston 222 within cylinder 224. Piston 222 can be formed in two parts to facilitate the insertion of seal 223. Stop 228 in combination with spring 226 effectively establishes a maximum stored pressure for the accumulator 220. The supply gallery 195 extends through a branch conduit 227 into the cylinder 224 and is connected with the pressure conduit 78 through a check valve 230 located inside an internal bore 232 in the housing 12. The check valve 230 ensures that the pressure of the fluid inside the accumulator 220 is maintained as the pressure supplied to the duct 78 fluctuates and that the control fluid is available for valve 200. The gallery supply line 195 is also connected to pressure-compensated flow control valves 168 to

4λ fluxo de fluido constante para as ranhuras 160, 162.4λ constant fluid flow to grooves 160, 162.

Para prover os sinais de controle para a válvula 200, um bloco 202 está preso no prato oscilante 142 dentro da extensão em ferradura 186 e apresenta uma superfície plana 204. Um sensor de posição 206 acopla a superfície plana 204 excentricamente ao eixo geométrico de rotação do conjunto de prato oscilante 140 para prover um sinal indicativo da disposição do conjunto de prato oscilante 140. O sensor de posição 206 inclui um pino 208 deslizável dentro de um bloco de detecção 210 que estende-se para baixo do alojamento de controle 18. O pino 208 é formado de um aço inoxidável de modo a ser não-magnético e tem um ímã 212 inserido na sua extremidade interna. O bloco de detecção 210 acomoda um sensor de efeito Hall 214 dentro de um furo vertical 215 onde este está vedado para impedir a migração de óleo da cavidade 20 para o alojamento de controle 18. O sensor 214 provê um sinal variável conforme o pino 208 move-se axialmente dentro do bloco 210. O sensor de efeito Hall assim provê um sinal de posição que varia conforme o prato oscilante é girado pelos atuadores 170, 172.To provide the control signals for valve 200, a block 202 is attached to the oscillating plate 142 within the horseshoe extension 186 and has a flat surface 204. A position sensor 206 couples the flat surface 204 eccentrically to the geometric axis of rotation of the oscillating plate assembly 140 to provide a signal indicating the arrangement of the oscillating plate assembly 140. Position sensor 206 includes a pin 208 slidable within a detection block 210 that extends below the control housing 18. The pin 208 is formed of stainless steel in order to be non-magnetic and has a magnet 212 inserted at its inner end. The detection block 210 accommodates a Hall effect sensor 214 inside a vertical hole 215 where it is sealed to prevent oil migration from cavity 20 to the control housing 18. Sensor 214 provides a variable signal as pin 208 moves it is axially within block 210. The Hall effect sensor thus provides a position signal that varies as the oscillating plate is rotated by actuators 170, 172.

O bloco de detecção 210 também carrega um sensor de efeito Hall 216 adicional localizado dentro de um furo 217 que estende-se através do bloco 210 para um nariz 219 posicionado adjacente ao anel dentado 60. O sensor 216 está vedado dentro do furo 217 e provê um sinal flutuante conforme os dentes 62 passam por este de modo que a frequência do sinal é uma indicação da velocidade rotacional do tambor 22. Os sinais de controle obtidos dos sensores de efeito Hall 214 e 216 são supridos para uma placa de circuito de controle 218 localizada dentro do alojamento de controle 18. Sinais de entrada adicionais, tais como um sinal de ajuste de um controle manual, um sinal de temperatura que indica a temperatura do fluido dentro da máquina, e um sinal de pressão que indica a pressão do fluido dentro do contudo de pressão 78, são obtidos de transdutores localizados dentro dos ou adjacentes aos condutos 78, 80. Os sinais de entrada são também alimentados para a placa de circuito de controle 218 a qual implementa um algoritmo de controle que utiliza um ou mais dos sinais de ajuste, de pressão, de temperatura e de fluxo alimentados para esta. A saída da placa de circuito de controle 216 é provida para a válvula de controle 200 a qual é operável para controlar o fluxo para os ou dos atuadores 170, 172 em resposta ao sinal de controle recebido.Detection block 210 also carries an additional Hall effect sensor 216 located inside a hole 217 that extends through block 210 to a nose 219 positioned adjacent to toothed ring 60. Sensor 216 is sealed inside hole 217 and provides a floating signal as teeth 62 pass through it so that the frequency of the signal is an indication of the rotational speed of the drum 22. The control signals obtained from the Hall effect sensors 214 and 216 are supplied to a control circuit board 218 located inside the control housing 18. Additional input signals, such as a manual control setting signal, a temperature signal indicating the temperature of the fluid inside the machine, and a pressure signal indicating the pressure of the fluid inside However, pressure 78 is obtained from transducers located inside or adjacent to conduits 78, 80. Input signals are also fed to the circuit board. control 218 which implements a control algorithm that uses one or more of the adjustment, pressure, temperature and flow signals fed to it. The output of the control circuit board 216 is provided to the control valve 200 which is operable to control the flow to or from actuators 170, 172 in response to the received control signal.

A operação da máquina 10 será agora descrita. Para o propósito da descrição será assumido que a máquina está funcionando como uma bomba com o eixo 24 acionado por um movedor primário tal como um motor elétrico ou um motor de combustão interna. Inicialmente, a tensão das molas moveu o prato oscilante 142 para uma posição de curso máximo e o fluido no acumulador 220 descarregou através das válvulas de controle de fluxo 168. A rotação do eixo 24 e do tambor 40 causa uma alternação de curso total dos pistões 58 conforme as sapatas 92 movem-se através da placa polida 150 para descarregar o fluido no orifício de pressão 78. O fluido é fornecido através da válvula de retenção 230 para a galeria de suprimento 195 para prover o fluido para a válvula de controle 200 e carregar o acumulador 220.The operation of machine 10 will now be described. For the purpose of the description it will be assumed that the machine is functioning as a pump with the axis 24 driven by a primary mover such as an electric motor or an internal combustion engine. Initially, the spring tension moved the oscillating plate 142 to a maximum stroke position and the fluid in the accumulator 220 discharged through the flow control valves 168. Rotation of the shaft 24 and drum 40 causes a complete alternation of the pistons' travel 58 as the shoes 92 move through the polished plate 150 to discharge the fluid into the pressure port 78. The fluid is supplied through the check valve 230 to the supply gallery 195 to supply the fluid to the control valve 200 and charge the accumulator 220.

Na sua condição inicial, o controle está ajustado para mover o conjunto de prato oscilante 142 para uma posição neutra ou sem fluxo. Conseqüentemente, conforme o fluido é suprido para a válvula de controle 200, este é direcionado para o atuador 170 para mover o prato oscilante 142 para a posição neutra. Conforme o prato oscilante move-se na direção da posição neutra, o pino 208 do sensor de posição 206 acompanha o movimento e ajusta o sinal de posição provido para a placa 218. Ao atingir a posição neutra, o fluxo para o atuador 170 é interrompido pela válvula 200. Nesta posição, o tambor 40 está girando mas o conjunto de pistão 58 não está alternando dentro do tambor. O acumulador 220 está carregado para manter o suprimento para as válvulas de controle de fluxo 168 através da galeria 195, e para a válvula de controle 200.In its initial condition, the control is adjusted to move the swing plate assembly 142 to a neutral or no flow position. Consequently, as the fluid is supplied to the control valve 200, it is directed to the actuator 170 to move the oscillating plate 142 to the neutral position. As the oscillating plate moves in the direction of the neutral position, pin 208 of position sensor 206 follows the movement and adjusts the position signal provided to plate 218. Upon reaching the neutral position, the flow to actuator 170 is interrupted through valve 200. In this position, drum 40 is rotating but piston assembly 58 is not alternating within the drum. Accumulator 220 is charged to maintain supply for flow control valves 168 through gallery 195, and for control valve 200.

Após a iniciação, a placa de circuito 218 recebe um sinal que indica um movimento do conjunto de prato oscilante 140 para uma posição na qual o fluido é suprido para o orifício de pressão 78. O sinal pode ser gerado do sinal de ajuste, tal como um operador manual, ou de um sinal de detecção de pressão e resulta em um sinal de controle suprido para a válvu15 ·*After initiation, circuit board 218 receives a signal indicating movement of the swinging plate assembly 140 to a position in which fluid is supplied to pressure port 78. The signal can be generated from the adjustment signal, such as a manual operator, or a pressure sensing signal and results in a control signal supplied to the valve15 · *

Ia 200. A válvula 200 é movida para uma posição na qual esta supre o fluido para o atuador 170 e permite que o fluido do atuador 172 flua para um reservatório. O fluido suprido para o atuador 170 faz com que o pistão 176 estenda e apóie contra o pino 190. A pressão interna aplicada no pistão 176 causa a rotação do conjunto de prato oscilante 140 com a superfície 146 deslizando através da superfície 158. Até um tal momento em que a pressão é fornecida para o orifício de pressão 78, o fluido pressurizado é suprido do acumulador 220 através da válvula de controle e para o interior do atuador 170 para induzira rotação. Conforme o conjunto de prato oscilante é girado ao redor de seu eixo geométrico, as sapatas 92 ficam retidas contra a placa polida 150 e o curso dos pistões 90 é aumentado. O fluido é assim aspirado através do orifício de sucção 69 passando pelo orifício em forma rim 82 e para dentro dos pistões conforme estes movem-se para fora do tambor. Uma rotação continuada move os pistões em alinhamento com o orifício de pressão 78 e expele o fluido dos cilindros conforme os pistões 90 movem-se dentro do tambor. A pressão suprida para o orifício 78 é também fornecida para as galerias de suprimento internas 195 para reabastecer o acumulador 220.1a 200. The valve 200 is moved to a position where it supplies the fluid to the actuator 170 and allows the fluid from the actuator 172 to flow into a reservoir. The fluid supplied to actuator 170 causes piston 176 to extend and rest against pin 190. The internal pressure applied to piston 176 causes the swing plate assembly 140 to rotate with surface 146 sliding across surface 158. Up to such the moment the pressure is supplied to the pressure port 78, the pressurized fluid is supplied from the accumulator 220 through the control valve and into the actuator 170 to induce rotation. As the oscillating plate assembly is rotated around its geometric axis, the shoes 92 are retained against the polished plate 150 and the stroke of the pistons 90 is increased. The fluid is thus sucked through the suction port 69 through the kidney-shaped port 82 and into the pistons as they move out of the drum. A continuous rotation moves the pistons in alignment with the pressure port 78 and expels fluid from the cylinders as the pistons 90 move inside the drum. The pressure supplied to port 78 is also supplied to internal supply galleries 195 to refill accumulator 220.

Conforme o prato oscilante gira, o pino 208 acompanha o movimento da superfície plana 204 e provê um sinal de retorno indicativo da capacidade do conjunto de tambor 40. O sinal do anel dentado 60 também provê um sinal de retorno indicativo da rotação de modo que a combinação do sinal do pino 208 e o sinal do anel 60 pode ser utilizada para computar a taxa de fluxo da bomba. Se o sinal ajustado for um sinal de controle de fluxo então a combinação da velocidade e da posição é utilizada para deslocar o sinal e retornar a válvula 200 para uma posição neutra uma vez que o fluxo requerido é atingido. Similarmente, se o sinal ajustado indicar um sinal de pressão, então a pressão no orifício 78 é monitorada e a válvula retornada para o neutro sendo a pressão ajustada obtida.As the oscillating plate rotates, pin 208 follows the movement of the flat surface 204 and provides a return signal indicative of the capacity of the drum set 40. The toothed ring signal 60 also provides a return signal indicative of rotation so that the A combination of the signal from pin 208 and the signal from ring 60 can be used to compute the flow rate of the pump. If the set signal is a flow control signal then the combination of speed and position is used to move the signal and return valve 200 to a neutral position once the required flow is achieved. Similarly, if the adjusted signal indicates a pressure signal, then the pressure in port 78 is monitored and the valve is returned to neutral with the adjusted pressure obtained.

Conforme o prato oscilante 142 é ajustado, o fluxo de fluido para dentro das ranhuras 160, 162 sobre a face traseira 146 do prato oscilante é controlado pelo fluxo das válvulas de controle 168 de modo que um suporte constante para o prato oscilante seja mantido. Similarmente, a placa de orifí• * *As the swing plate 142 is adjusted, the flow of fluid into the grooves 160, 162 on the rear face 146 of the swing plate is controlled by the flow of the control valves 168 so that a constant support for the swing plate is maintained. Similarly, the orifice plate • * *

cio 64 é mantida contra a face de extremidade pela ação da mola 68, 70 para manter uma vedação estanque ao fluido para a passagem de fluido para dentro e para fora do conjunto de tambor 40.heat 64 is held against the end face by the action of spring 68, 70 to maintain a fluid tight seal for fluid passage into and out of drum assembly 40.

O movimento do prato oscilante para uma posição na qual o fluido pressurizado é fornecido para o orifício 78 recarrega o acumulador 220 assim como supre o fluxo para os atuadores 170 e 172 e as ranhuras 160, 162. Se o conjunto de prato oscilante 140 é retornado para uma posição neutra, o fluido pressurizado dentro do acumulador 220 é suficiente para prover a função de controle e manter o equilíbrio do prato oscilante 142.The movement of the swing plate to a position in which the pressurized fluid is supplied to the orifice 78 recharges the accumulator 220 as well as supplies the flow to the actuators 170 and 172 and the slots 160, 162. If the swing plate assembly 140 is returned to a neutral position, the pressurized fluid inside the accumulator 220 is sufficient to provide the control function and maintain the balance of the oscillating plate 142.

Durante o ajuste do prato oscilante 142, a ação de rolamento dos pinos 190 através das faces de extremidade dos pistões 176 adicionalmente minimiza as forças de atrito aplicadas no prato oscilante 142 e por meio disto reduz as forças de controle que devem ser aplicadas.When adjusting the swing plate 142, the rolling action of the pins 190 through the end faces of the pistons 176 additionally minimizes the frictional forces applied to the swing plate 142 and thereby reduces the control forces that must be applied.

Será também apreciado que pela provisão da junta de esfera 94 como parte da sapata, as forças impostas sobre a sapata são minimizadas e o ângulo de ajuste disponível aumentado para melhorar a faixa de taxas de acompanhamento que estão disponíveis.It will also be appreciated that by providing the ball joint 94 as part of the shoe, forces imposed on the shoe are minimized and the available adjustment angle increased to improve the range of tracking rates that are available.

Todo o movimento do prato oscilante 142 é acompanhado pelo pino 208 e as variações na velocidade rotacional são detectadas pelo coletor 216 para permitir que a placa de controle 218 provenha um ajuste dos parâmetros de controle. Será também notado que a função de controle está localizada dentro do alojamento 18 separada do componente giratório de modo que a placa de controle 218 e o circuito elétrico associado não fiquem sujeitos ao fluido hidráulico que poderia afetar adversamente a sua operação.All movement of the oscillating plate 142 is accompanied by pin 208 and variations in rotational speed are detected by the collector 216 to allow the control plate 218 to provide an adjustment of the control parameters. It will also be noted that the control function is located inside the housing 18 separate from the rotating component so that the control plate 218 and the associated electrical circuit are not subject to the hydraulic fluid which could adversely affect its operation.

A provisão da chaveta 42 sobre o eixo 24 inibe uma rotação relativa entre o eixo e o tambor e assim reduz a oscilação e a roçadura que de outro modo ocorre com as conexões estriadas típicas. Qualquer desalinhamento entre o tambor e a placa de orifícios 64 é acomodado pelo tensionamento de mola aplicado na placa de orifícios 64 pelas molas 68, 70 de modo que a conexão chavetada no eixo é possível.The provision of the key 42 on the axis 24 inhibits a relative rotation between the axis and the drum and thus reduces the oscillation and rubbing that otherwise occurs with typical splined connections. Any misalignment between the drum and the orifice plate 64 is accommodated by the spring tension applied to the orifice plate 64 by the springs 68, 70 so that the keyed connection on the shaft is possible.

O acumulador provê um suprimento de fluído sob pressão para a válvula de controle 200 para melhorar a resposta às variações no sinal de • ·· controle quando a pressão no sistema de descarga cai abaixo do ajuste do acumulador.The accumulator provides a supply of fluid under pressure to the control valve 200 to improve the response to variations in the control signal when the pressure in the discharge system falls below the accumulator setting.

Se a máquina 10 deve ser utilizada como um motor, será apreciado que o pino 208 é operável para acompanhar o movimento do prato oscilante para cada lado de uma condição neutra e portanto prover a reversibilidade do eixo de saída 24 que é utilizado para acionar uma carga. Durante tal operação, a linha 78 estará em baixa pressão mas o acumulador 220 supre o fluido para a válvula de controle 200 para manter o controle do prato oscilante.If machine 10 is to be used as a motor, it will be appreciated that pin 208 is operable to follow the movement of the oscillating plate to each side of a neutral condition and therefore provide the reversibility of the output shaft 24 which is used to drive a load . During such an operation, line 78 will be at low pressure but accumulator 220 supplies the fluid to control valve 200 to maintain control of the oscillating plate.

Na modalidade acima, a placa de orifícios está tensionada contra a placa de extremidade e flutua em relação ao tambor 40. Uma modalidade alternativa está mostrada nas Figuras 21 a 26 nas quais os componentes iguais estão denotados com números de referência iguais com um sufixo 'a' adicionado para clareza.In the above embodiment, the orifice plate is tensioned against the end plate and floats in relation to drum 40. An alternative embodiment is shown in Figures 21 to 26 in which the same components are denoted with equal reference numbers with a suffix 'a 'added for clarity.

Na disposição mostrada nas Figuras 21 a 26, a placa de orifícios 64a está disposta para flutuar em relação à placa de extremidade 16a e para que uma rotação relativa ocorra entre o tambor 40a e a placa de orifícios 64a. A placa de orifícios 64a está forçada em acoplamento de vedação com o tambor 40a por molas 68a recebidas dentro de um contrafuro 68b. Deste modo, um desalinhamento menor entre o tambor e a placa de extremidade é acomodado. O contrafuro 68b está vedado na placa de extremidade 16a por luvas 74a que acomodam o movimento axial e mantém uma vedação com os O-rings 76a.In the arrangement shown in Figures 21 to 26, the orifice plate 64a is arranged to float with respect to the end plate 16a and for a relative rotation to occur between the drum 40a and the orifice plate 64a. The orifice plate 64a is forced into a sealing coupling with the drum 40a by springs 68a received within a counter hole 68b. In this way, less misalignment between the drum and the end plate is accommodated. Counter hole 68b is sealed on end plate 16a by sleeves 74a that accommodate axial movement and maintains a seal with O-rings 76a.

Como pode ser visto da Figura 22, a placa de orifícios 64a tem um par de orifícios em forma de rim 300, 302. O orifício 300 estende-se através da placa 64a com uma alma central 304 rebaixada da face frontal 306 da placa 64a. A face traseira 308 como mostrada na Figura 24, está rebaixada, como indicado em 310 para prover uma folga entre a placa 64a e a parede de extremidade 16a.As can be seen from Figure 22, the orifice plate 64a has a pair of kidney-shaped holes 300, 302. The orifice 300 extends across the plate 64a with a central core 304 recessed from the front face 306 of the plate 64a. The rear face 308 as shown in Figure 24, is recessed, as indicated at 310 to provide a gap between the plate 64a and the end wall 16a.

O orifício 302 estende-se parcialmente através da placa 64a e é interceptado por três orifícios de pressão 312 que estendem-se da face traseira 308. Cada um dos orifícios 312 está configurado para receber uma luvaThe orifice 302 extends partially through the plate 64a and is intercepted by three pressure orifices 312 extending from the rear face 308. Each of the orifices 312 is configured to receive a sleeve

74a a qual acopla em rebaixos complementares na face de extremidade 16a para prover uma comunicação vedada entre a placa 64a e a face traseira 16a.74a which engages in complementary recesses on the end face 16a to provide a sealed communication between the plate 64a and the rear face 16a.

Um orifício restringido 314 está formado na extremidade interna do contrafuro 68b de modo a estender-se através da face frontal 306. O orifício provê um acesso restrito para a câmara formada pela luva 74a dentro do contrafuro 68b e está posicionado entre os orifícios em forma de rim 300, 302. Um dente em forma de V 316 está formado na face frontal 306 e progressivamente aumenta em largura e profundidade da direção da borda dianteira do orifício em forma de rim 302.A restricted orifice 314 is formed at the inner end of the counter hole 68b so as to extend across the front face 306. The orifice provides restricted access to the chamber formed by sleeve 74a within the counter hole 68b and is positioned between the orifices. kidney 300, 302. A V-shaped tooth 316 is formed on the front face 306 and progressively increases in width and depth in the direction of the front edge of the kidney-shaped hole 302.

Em operação, a face frontal 306 da placa 64a é forçada contra a face de extremidade do tambor 40a. Os furos 50a estão localizados no mesmo raio que os orifícios em forma de rim 300, 302 e portanto passam sucessivamente sobre a placa de orifícios conforme o tambor 40a gira. Conforme os furos 50a atravessam o orifício 300 o fluido é induzido para dentro dos cilindros. Similarmente, conforme os furos 50a atravessam o orifício 302, o fluido é expelido dos cilindros e direcionado através das luvas 74a para o conduto de pressão 78a. Durante esta rotação, a face 306 é mantida pelas molas 68a contra o tambor 40a para manter uma vedação efetiva.In operation, the front face 306 of the plate 64a is forced against the end face of the drum 40a. The holes 50a are located in the same radius as the kidney-shaped holes 300, 302 and therefore pass successively over the orifice plate as the drum 40a rotates. As the holes 50a pass through the orifice 300, the fluid is induced into the cylinders. Similarly, as the holes 50a pass through the orifice 302, the fluid is expelled from the cylinders and directed through the sleeves 74a to the pressure line 78a. During this rotation, face 306 is held by springs 68a against drum 40a to maintain an effective seal.

Será notado que as extremidades adjacentes dos orifícios 300, 302 estão espaçadas por uma distância maior do que o diâmetro dos furos 50a. Isto está mostrado na Figura 26A onde a disposição dos furos em uma posição específica do tambor 40a está mostrada. O furo 50a mostrado em linha pontilhada em corrente está associado com um pistão que acabou de passar o ponto morto inferior, isto é o volume máximo do cilindro e está começando a mover-se axialmente para expelir o fluido. No entanto, a taxa de movimento do pistão é relativamente pequena em virtude da natureza senoidal do movimento induzido. Na posição mostrada na Figura 26A, o cilindro acabou de passar pela porção terminal do orifício de entrada 300 mas o pequeno plano criado entre a extremidade do furo e a borda terminal do furo 302 é tal que existe um pequeno vazamento do pistão para dentro do orifício de baixa pressão 300. Será também observado da Figura 26A que o orifício 314 está posicionado dentro do cilindro.It will be noted that the adjacent ends of the holes 300, 302 are spaced a greater distance than the diameter of the holes 50a. This is shown in Figure 26A where the arrangement of the holes in a specific position of the drum 40a is shown. The hole 50a shown in a dotted line in the chain is associated with a piston that has just passed the bottom dead center, that is, the maximum volume of the cylinder and is starting to move axially to expel the fluid. However, the piston movement rate is relatively small due to the sinusoidal nature of the induced movement. In the position shown in Figure 26A, the cylinder has just passed through the end portion of the inlet hole 300 but the small plane created between the end of the hole and the end edge of hole 302 is such that there is a small leakage of the piston into the hole low pressure 300. It will also be seen from Figure 26A that orifice 314 is positioned inside the cylinder.

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Conforme o tambor continua a girar como mostrado na Figura 26B, o furo fica centrado sobre o orifício 314 e o movimento limitado do pistão é acomodado pela compressão do fluido e os componentes dentro da câmara. Novamente, devido à natureza senoidal do movimento, o deslocamento axial é minimizado durante esta porção da rotação. Uma rotação adicional do tambor 40a traz o furo 50a para uma posição mostrada na Figura 26C na qual este sobrepõe o dente 316 e portanto o fluido dentro do cilindro pode ser expelido para dentro do orifício em forma de rim de alta pressão 302. As dimensões afiladas do dente 316 permitem que o óleo entre progressivamente no orifício 302 para evitar uma transição abrupta e por meio disto reduzir o ruído potencial. Neste momento o cilindro está ainda em comunicação com o furo 68a e o fluido em alta pressão dentro deste furo pode ser expelido através do orifício 314 e para dentro do orifício de pressão 302.As the drum continues to rotate as shown in Figure 26B, the hole is centered over the orifice 314 and the limited movement of the piston is accommodated by the compression of the fluid and the components within the chamber. Again, due to the sinusoidal nature of the movement, axial displacement is minimized during this portion of the rotation. An additional rotation of the drum 40a brings the bore 50a to a position shown in Figure 26C where it overlaps the tooth 316 and therefore the fluid inside the cylinder can be expelled into the high pressure kidney hole 302. The tapered dimensions tooth 316 allow the oil to progressively enter orifice 302 to prevent an abrupt transition and thereby reduce potential noise. At this point, the cylinder is still in communication with hole 68a and the high pressure fluid inside this hole can be expelled through orifice 314 and into pressure orifice 302.

A rotação continuada, como mostrado na Figura 26D move o furo 50a de modo que este comece a sobrepor a parte em rim 302 e tenha um acesso irrestrito ao conduto de pressão 78a.Continuous rotation, as shown in Figure 26D, moves hole 50a so that it begins to overlap the kidney part 302 and has unrestricted access to pressure conduit 78a.

Similarmente, conforme o furo 50a move do orifício de entrada 300 para o orifício de pressão 302, um furo circunferencialmente espaçado indicado como 50a' na Figura 26A move-se do orifício em forma de rim de alta pressão 302 para o orifício de sucção. Como pode ser visto da Figura 26A, conforme o pistão aproxima-se do ponto morto superior, a comunicação com o orifício de alta pressão é progressivamente reduzida até que, conforme este move-se para a posição mostrada na Figura 26C, fica em comunicação com o orifício 314. Novamente, o pistão está na sua taxa mínima de movimento axial conforme este passa pelo ponto morto superior e o deslocamento continuado de fluido pode ser acomodado dentro da câmara. Na posição mostrada na Figura 26D, o pistão passou pelo ponto morto superior e está sendo movido na direção do ponto morto inferior. Nesta posição no entanto, este não fica em comunicação com o orifício em forma de rim de baixa pressão 300 e a pressão residual dentro da câmara reabastece o fluido dentro do cilindro para evitar a cavitação. Conforme o tambor continua a girar, o cilindro é colocado em comunicação com o orifício de baixa pressão • · e o fluido é aspirado para dentro do ciiindro.Similarly, as hole 50a moves from inlet port 300 to pressure port 302, a circumferentially spaced hole indicated as 50a 'in Figure 26A moves from the high pressure kidney hole 302 to the suction port. As can be seen from Figure 26A, as the piston approaches the upper dead center, communication with the high pressure port is progressively reduced until, as it moves to the position shown in Figure 26C, it is in communication with orifice 314. Again, the piston is at its minimum rate of axial movement as it passes through the upper dead center and the continued displacement of fluid can be accommodated within the chamber. In the position shown in Figure 26D, the piston has passed through the top dead center and is being moved towards the bottom dead center. In this position, however, it does not communicate with the low pressure kidney-shaped orifice 300 and the residual pressure inside the chamber replenishes the fluid inside the cylinder to prevent cavitation. As the drum continues to rotate, the cylinder is placed in communication with the low pressure orifice • · and the fluid is drawn into the cylinder.

Será visto portanto que conforme o tambor 40a gira, os pistões ficam alternativamente conectados com os orifícios de pressão e de sucção 302, 300 e que o espaçamento dos orifícios é tal de modo a inibir um vazamento entre as câmaras de alta pressão e de baixa pressão. A provisão do orifício restringido 314 juntamente com a câmara de equilíbrio acomoda a pequena mudança de volume conforme os pistões passam pelo ponto morto inferior ou o ponto morto superior assim como provê uma força de equilíbrio para manter a placa de orifícios contra a extremidade do tambor 40a. O rebaixo 310 provê um ingresso de fluido relativamente irrestrito nos cilindros para melhorar a eficiência da máquina e inibir a cavitação.It will therefore be seen that as the drum 40a rotates, the pistons are alternatively connected with the pressure and suction holes 302, 300 and that the spacing of the holes is such as to inhibit a leak between the high pressure and low pressure chambers . The restricted orifice provision 314 along with the balance chamber accommodates the small volume change as the pistons pass through the lower dead center or the upper dead center as well as providing a balance force to hold the orifice plate against the end of the drum 40a . The recess 310 provides relatively unrestricted fluid ingress into the cylinders to improve machine efficiency and inhibit cavitation.

Uma modalidade adicional da placa de orifícios similar àquela mostrada nas Figuras 21 a 26 está ilustrada nas Figuras 27 até 32 nas quais os números de referência iguais serão utilizados para identificar os componentes iguais com um sufixo 'b' adicionado para clareza.An additional embodiment of the orifice plate similar to that shown in Figures 21 to 26 is illustrated in Figures 27 to 32 in which the same reference numbers will be used to identify the same components with a suffix 'b' added for clarity.

Na disposição das Figuras 27 até 32, a placa de orifícios 64b está disposta para flutuar em relação à placa de extremidade 16b e para que uma rotação relativa ocorra entre o tambor 40b e a placa de orifícios 64b como acima descrito em relação às Figuras 21 a 26. A placa de orifícios 64b tem um par de orifícios em forma de rim 300b, 302b. O orifício 300b estendese através da placa 64b com uma alma central 304b rebaixada da face frontal 306b da placa 64b. Um rolamento hidrodinâmico 320 está formado sobre a periferia da face frontal 306b para coincidir com a face de extremidade do tambor 40b. O orifício 302b estende-se parcialmente através da placa 64b da face frontal 306b e está interceptado por orifícios de pressão 312b que estendem-se de uma face traseira 308b melhor vista na Figura 28.In the arrangement of Figures 27 through 32, the orifice plate 64b is arranged to float with respect to the end plate 16b and for a relative rotation to occur between the drum 40b and the orifice plate 64b as described above with respect to Figures 21 a 26. The orifice plate 64b has a pair of kidney-shaped holes 300b, 302b. The orifice 300b extends through the plate 64b with a central core 304b lowered from the front face 306b of the plate 64b. A hydrodynamic bearing 320 is formed on the periphery of the front face 306b to match the end face of the drum 40b. The orifice 302b partially extends through the face plate 64b 306b and is intercepted by pressure holes 312b which extend from a rear face 308b best seen in Figure 28.

A face traseira 308b tem um par de paredes eretas 322, 324 que estendem-se ao redor da periferia dos orifícios 300b, 302b respectiva mente. Uma ranhura 326, 328 está provida em cada uma das paredes 322, 324 para receber os respectivos anéis de vedação 330, 332. Um ressalto radial 334 está formado na face traseira 308b e encaixa acomodado dentro de um furo 336 provido na face frontal da placa de extremidade 16b. Um anel de trava • · * ’ 'XThe rear face 308b has a pair of upright walls 322, 324 which extend around the periphery of the holes 300b, 302b respectively. A groove 326, 328 is provided on each of the walls 322, 324 to receive the respective sealing rings 330, 332. A radial shoulder 334 is formed on the rear face 308b and fits into a hole 336 provided on the front face of the plate end cap 16b. A lock ring • · * ’'X

338 coopera com uma ranhura formada dentro do furo 336 para reter a placa de orifícios 64b dentro do furo 336.338 cooperates with a groove formed inside hole 336 to retain the orifice plate 64b inside hole 336.

Os dutos de entrada e de saída em forma de rim 340, 342 respectivamente estão providos na base do furo 336 e são de forma complementar às paredes 322, 324 respectivamente para permitir que as paredes 322, 324 apoiem dentro dos dutos. Os dutos 340, 342 comunicam-se com o conduto de entrada e o conduto de saída (não-mostrados) para suprir o fluido para o grupo rotativo e transportar o fluido afastando do grupo rotativo como é convencional. Os anéis de vedação 330, 332 asseguram um ajuste estanque ao fluido entre as paredes 322, 324 e os seus respectivos dutos 340, 342 enquanto acomodando um movimento axial limitado.The kidney inlet and outlet ducts 340, 342 respectively are provided at the base of the hole 336 and are complementary to the walls 322, 324 respectively to allow the walls 322, 324 to support within the ducts. Ducts 340, 342 communicate with the inlet and outlet ducts (not shown) to supply the fluid to the rotating group and transport the fluid away from the rotating group as is conventional. The sealing rings 330, 332 ensure a fluid tight fit between the walls 322, 324 and their respective ducts 340, 342 while accommodating limited axial movement.

A placa de orifícios 64b está tensionada afastando da placa de extremidade 16b por molas 68b. As molas 68b estão acomodadas dentro dos dutos 340, 342 e atuam contra a face de extremidade 308 para prover a tensão necessária contra a força gerada pela pressão de fluido dentro do tambor. Uma câmara de equilíbrio está formada em locais diametralmente opostos sobre a placa 64b pela luva 74b. Como melhor visto na Figura 31, as luvas 74b estão acomodadas dentro de contrafuros 344 na placa 64b. Um orifício restringido 314b conecta o contrafuro 344 com a face frontal 306b. As luvas 74b são axialmente móveis dentro dos contrafuros 344 e estão vedadas por O-rings sobre a periferia da luva 74b. As câmaras de equilíbrio estão localizadas no cruzamento entre os orifícios de pressão e de sucção para acomodar a transição.The orifice plate 64b is tensioned away from the end plate 16b by springs 68b. The springs 68b are accommodated within the ducts 340, 342 and act against the end face 308 to provide the necessary tension against the force generated by the fluid pressure inside the drum. A balance chamber is formed at diametrically opposite locations on the plate 64b by the sleeve 74b. As best seen in Figure 31, gloves 74b are accommodated within counter holes 344 in plate 64b. A restricted orifice 314b connects counter-hole 344 with the front face 306b. Gloves 74b are axially mobile within counter holes 344 and are sealed by O-rings on the periphery of glove 74b. The balance chambers are located at the intersection between the pressure and suction holes to accommodate the transition.

A operação é similar àquela acima descrita em relação às Figuras 21 até 26. Para manter uma vedação efetiva entre a placa de orifícios 64b e o tambor, a área dos rebaixos 342 é selecionada para ter uma área efetiva ligeiramente maior do que o orifício 302b, tipicamente na faixa de 2 a 5% maior, com 3% sendo preferida. Uma tensão positiva do fluido pressurizado está assim provida para suplementar a ação da mola 68b e manter uma vedação entre a placa de orifícios e o tambor. Foi verificado que se a máquina for mantida sob pressão mas sem rotação, existe uma tendência da pressão de fluido escoar entre a placa de orifícios e o tambor e separar as • · · · ·The operation is similar to that described above in relation to Figures 21 to 26. To maintain an effective seal between the orifice plate 64b and the drum, the recesses area 342 is selected to have an effective area slightly larger than the orifice 302b, typically in the 2 to 5% higher range, with 3% being preferred. A positive tension of the pressurized fluid is thus provided to supplement the action of the spring 68b and maintain a seal between the orifice plate and the drum. It has been found that if the machine is kept under pressure but without rotation, there is a tendency for the fluid pressure to flow between the orifice plate and the drum and separate the • · · · ·

superfícies de vedação. A provisão da área aumentada para o orifício provê uma tensão positiva mesmo sem rotação do tambor em relação à placa de orifícios para manter o efeito de vedação. Se uma vedação perfeita for assumida entre a face do tambor e a placa de orifícios, um diferencial de área de 25% é considerado ser aceitável. Na prática, um tal diferencial de área quando combinado com o gradiente de pressão inevitável na borda do orifício produz um diferencial efetivo na ordem de 3% para manter uma vedação efetiva.sealing surfaces. The provision of the increased area for the orifice provides a positive tension even without rotation of the drum in relation to the orifice plate to maintain the sealing effect. If a perfect seal is assumed between the face of the drum and the orifice plate, a 25% area differential is considered to be acceptable. In practice, such an area differential when combined with the inevitable pressure gradient at the edge of the orifice produces an effective differential in the order of 3% to maintain an effective seal.

Uma modalidade alternativa do prato oscilante está mostrada na Figura 33 na qual os componentes iguais serão denotados com números de referência iguais e um sufixo 'a' adicionado para clareza. Na modalidade da Figura 7 acima descrita, as ranhuras 160, 162 estão alinhadas com os orifícios em forma de rim 80, 82 de modo a prover uma capacidade de transporte de carga total para o carregamento de alta pressão dos pistões.An alternative modality of the oscillating plate is shown in Figure 33 in which the same components will be denoted with equal reference numbers and an 'a' suffix added for clarity. In the embodiment of Figure 7 described above, the grooves 160, 162 are aligned with the kidney-shaped holes 80, 82 in order to provide a full load carrying capacity for the high pressure loading of the pistons.

Na modalidade da Figura 33, as ranhuras 160a, 162a estendem15 se em uma direção para atravessar os orifícios em forma de rim 80, 82 e ter uma área variável para acomodar as cargas impostas. Como pode ser visto na Figura 27, cada uma das ranhuras 160a, 162a tem geralmente uma forma em L invertido com uma cabeça aumentada 350 e uma cauda alongada 352. O fluxo para as ranhuras 160a, 162a é controlado pelas respectivas válvulas de controle de fluxo 168a. Um plano 352 está provido na cabeça 350 para ajustar a área de apoio.In the embodiment of Figure 33, the grooves 160a, 162a extend15 in one direction to pass through the kidney-shaped holes 80, 82 and have a variable area to accommodate the imposed loads. As can be seen in Figure 27, each of the grooves 160a, 162a generally has an inverted L shape with an enlarged head 350 and an elongated tail 352. The flow to the grooves 160a, 162a is controlled by the respective flow control valves 168a. A plane 352 is provided in the head 350 to adjust the support area.

A cabeça 350 está geralmente alinhada com a linha de ação dos atuadores 170, 172 para prover uma área de apoio aumentada enquanto que as caudas 352 proveem uma área de apoio para o equilíbrio das forças.Head 350 is generally aligned with the line of action of actuators 170, 172 to provide an increased support area while tails 352 provide a support area for the balance of forces.

Deste modo, as ranhuras 160a, 162a estão localizadas para prover um apoio de fluido no qual as forças maiores são distribuídas entre as duas ranhuras e a forma da ranhura utilizada para compensar a carga diferente. Será notado que a cauda 352 é de largura variável para prover uma área aumentada em oposição às altas cargas de pressão com uma área reduzida em oposição às baixas cargas de pressão. Será apreciado que as ranhuras 160a, 162a podem ser contornadas para adequar-se às características de carregamento da máquina específica e prover um suporte uniforme para o prato oscilante.In this way, grooves 160a, 162a are located to provide fluid support in which the greater forces are distributed between the two grooves and the shape of the groove used to compensate for the different load. It will be noted that the tail 352 is of variable width to provide an increased area in opposition to high pressure loads with a reduced area in opposition to low pressure loads. It will be appreciated that the grooves 160a, 162a can be contoured to suit the loading characteristics of the specific machine and provide a uniform support for the swing plate.

Claims

1. Rotating hydraulic machine (10) which has a housing (14), a rotating group (22) located inside the housing (14) and which includes a plurality of variable capacity chambers defined between pistons (58)

5 sliding inside respective cylinders (50) provided in a drum (40), the pistons (58) being displaceable in relation to the cylinders (50) when the drum (40) is rotated to vary the volume of the chambers and thereby induce a flow of fluid through the chambers from an inlet port to an outlet port (78) as the rotary group (22) rotates, a set of

10 adjustment (142) which includes an actuator (170, 172) operable on the rotating group (22) to adjust the stroke of the pistons (58) inside the cylinder (50) and thereby adjust the capacity of the machine (10), a fluid supply to the actuator (170, 172) and a control valve (200) interposed between the fluid supply and the actuator (170, 172) to control the flow of the actuator

15 (170, 172), characterized by the fact that the fluid supply including a source of pressurized fluid derived from one of the orifices (80, 82), a hydraulic accumulator (220) to store the pressurized fluid from the source and apply the fluid stored in the control valve (200) and a check valve (230) between the accumulator (220) and the source to inhibit the flow from the accumulator (220) to the source when the pressure in the source is reduced below that of the accumulator ( 220) while maintaining the application of stored fluid to the control valve (200).

2. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 1, characterized by the fact that the control valve (200) is a

25 center valve closed and movable from a centered position in which flow to and from the actuator (170, 172) is inhibited to a first position in which flow to the actuator (170, 172) from the accumulator (220) is allowed and for a second position in which flow from the actuator (170, 172) to a drain (196) is allowed.

30 3. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 2, characterized by the fact that a pair of actuators (170, 172) is used in the adjustment set (142) and when the valve is in the first position 870180036538, of 05/04/2018, p. 7/14 sition, one of the actuators (170, 172) is connected via the valve to the accumulator (220) and the other of the actuators (170, 172) is connected to the drain (196), and when the valve is in the second position , one of the actuators (170, 172) is connected to the drain (196) and the other of the actuators (170, 172)

5 is connected via the valve to the accumulator (220).

4. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 3, characterized by the fact that each of the actuators (170, 172) is single-acting.

5. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 10, characterized by the fact that each of the actuators (170, 172) is a linear actuator (170, 172) that has a piston (176) that can be displaced within a cylinder (174).

6. Rotary hydraulic machine (10) according to claim 5, characterized by the fact that each of the actuators (170, 172)

15 includes a spring (184) to tension the actuator (170, 172) to maximum capacity.

7. Rotating hydraulic machine (10) as defined in claim 6, characterized by the fact that one of the springs (184) has a higher tension than the other to move the adjustment set (142) to a

20 maximum capacity position in the absence of pressurized fluid in the accumulator (220).

8. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 1, characterized by the fact that the accumulator (220) includes a piston (222) displaceable within a cylinder (224) by applying pressure of

25 fluid against a spring tension (226).

Rotating hydraulic machine (10) according to claim 8, characterized in that a stop (228) is provided to limit the displacement of the piston (222) and thereby limit the force applied by the spring (226).

10. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 9, characterized by the fact that the spring (226) is a mechanical spring located inside the cylinder (224).

Petition 870180036538, of 05/04/2018, p. 8/14

11. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 10, characterized in that the spring (226) is a spiral spring and the stop (228) is located inside the cylinder and extends through the spiral spring (226) ).

5 12. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 1, characterized by the fact that the valve (200) and the accumulator (220) are each located within respective holes (193, 194) in the housing ( 14) and are interconnected by an internal gallery (195).

13. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 12, characterized by the fact that one of the holes (78, 79) is connected by an internal hole (232) in the accumulator (220) and the check valve ( 230) is located inside the inner hole (232).

14. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 13, characterized by the fact that the internal hole (232) is connected

15 in the inner gallery (195) to supply the fluid to both the accumulator (220) and the valve (200).

15. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 14, characterized in that the valve (200) is a closed center valve to inhibit the flow of fluid through the valve (200) in the absence of a control to adjust the stroke of the actuators (170, 172).

16. Rotating hydraulic machine (10) according to claim 15, characterized by the fact that the adjustment set (142) includes a pair of actuators (170, 172) and the valve (200) operates to supply the fluid for

25 one of the actuators (170, 172) from the source and connect the other of the actuators (170, 172) to a drain (196).

Petition 870180036538, of 05/04/2018, p. 9/14

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