CS206564B1 - Hydraulický převodový mechanizmus - Google Patents

Description

popis vynálezu

< ’·» K AUTORSKÉMU OSVĚDČENI U 206564 (11) ΪΒ1)

/22/ Přihlášené 12 02 75/21/ /PV 881-75/ (51) Int. Cl.3F 16 H 1/00 (40) Zveřejněné 15 09 80

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (45) Vydané 15 12 82 (75)

Autor vynálezu

MARKO VOJTECH, dipl. těch., SVIT (54) Hydraulický převodový mechanizmus i

Vynalez rieší problém jednoduchého plynulého prenásania točivého momentu v súosej sústa-ve na pohon roznych strojov a zariadení, a to pomocou hydraulického převodového mechanizmu,v ktorom hydraulické médium zastáva úlohu spojky.

Je známe riešeníe hriadelovej hydrostatickej spojky podlá ČSN 02 6400. Hydrostatickáspojka v převedení podlá tejto normy pozostáva v podstatě z 5-tich zubových čerpadiel, pričomvždy jedna z dvojice ozubených koliesok každého čerpadla - teda v celkovom počte 5 - je na-kradená jediným niekolkokrát váčším spoločným heslom, t. j. vencom opatřeným vnútorným ozube-ním, s ktorým je zostávajúcich 5 ozubených radiálně rozmiestnených koliesok - unášacích pla-nět - v tesnom zabere. Tesniace teleso zubových medzier má na obidvoch celách odliate alebovyfrézované lomené drážky, ktoré na jednej straně telesa slúžia k privádzaniu, na druhej stra-ně k odvádzaníu kvapaliny z medzier ozubení alebo naopak, podlá zmyslu otáčania. Skrtením po-mocou šupátka sa moze převodový poměr hnacej časti zvyšovat přibližné - podlá kvality utesne-nia - až po hodnotu 1 alebo nastavit na určitý lubovolný poměr převodu točivého momentu podtouto hodnotou.

Tento převodový mechanizmus má viaceré nedostatky, ktoré bránia jeho širšiemu uplatneniu,ako sú periférny kanálový rozvod hydraulického média v telese spojky, ktorý znamená značnútechnologická komplikovanost a materiálová spotřebu vo výrobě, zbytočný zdroj poruch v utěs-ňovaní a vyššiu než nevyhnutná hmotnost celého mechanizmu, poměrně značná technicko-ekonomickánáročnost výroby spoločného ozubeného kolesa jednotlivých čerpadlových prvkov, t. j. vnútorneozubeného venca sústavy, nutnost zvýšeného objemu cirkulujúceho hydraulického média kvolí za-bezpečenou dostatočne účinného chladenia, značné obmedzené možnosti uhlovej rychlosti hnacejčasti v momente kludovej polohy a rozběhu hnanej časti sústavy, vzhladom k miere diferenciál-nej rotácie planet závislej na poloměre kružnice ozubenia spoločného kolesa "Čerpadlových" 206564 206564 2 jednotiek a poměrně rýchle opotrebenie planétovej sústavy vplyvom častostí rýchlej rotácieunáSacích planét. Tieto nedostatky odstraňuje alebo aspoň zmierňuje předmětný vynález.

Podstatou vynálezu je hydraulický mechanizmus pozostávajúci aspoň z dvoch 2-kolesovýchzubových čerpadiel, u ktorých každé druhé ozubené koliesko je nahradené jedinou spoločnou ozu-benou korunkou vytvořenou na konci dutého hriadela sústavy, ktorá je opatřená vřtaniami radiálne medzi zubami korunky slúžiacimi na prietok hydraulického média.

Ozubenie korunky je v priamom zabere s nenahradenými ozubenými kolieskami zubových čerpa-diel, ktoré tak vytvárajú systém unáSacích planét prevádzajúcich točivý moment hnacej Častijednak do-rotácie okolo vlastnej osi, jednak na hnanú část sústavy, Tieto dve rotácie navzájomsa doplňujúc menia sa v závislosti na miere škrtenia prietoku kvapalného média cez spomenutévřtanie medzi zubami korunky centrálneho hriadela a tiež na odpore hnanej časti. To znamená,že pri úplnom otvorení prietoku kvapalného média sa točivý moment hnacej Časti mění na rotáciuunáSacích planét, škrtením tohoto prietoku sa táto rotácia postupné mění na rotáciu hnanejčasti sústavy, až kým sa prakticky vyrovná uhlovej rýchlosti hnacej časti, a teda rotácia uná-šacích planét okolo vlastných os sa prakticky zastaví.

Je evidentně, že kinematickým obrátením hnacej a hnanej časti alebo změnou směru otáčoksa ani funkcia, ani účinnost celej sústavy nemení.

Tesnenie zubových medzier, v ktorých sa dopravuje hydraulické médium, je zabezpečené te-lesom, ktoré je obmedzené dvorná rovinami kolmými na os rotácie sústavy a po obvode válcovýmiplochami v počte podlá súčtu unáSacích planét a korunky centrálneho hriadela, ktorých priemetysa líSia len o hodnotu nezbytnej radiálnej vole od hlavných valcov spoluzaberajúcich ozubení.Praktická pravidelnost utesnenia sústavy je o niečo lepšia než u riešení podlá spomenutéhoobrázku č. 125 ČSN 02 6400.

Vzhladom na spravidla vysoké tlaky a rotačně rýchlosti, ktoré tento mechanizmus má pre-nášat, je třeba pri jeho konštrukcii počítat s uložením unášacích planét ích oskami do vali-vých, výhodné ihlových ložísk, s vytvořením tlakových odlahčovacích kanálíkov v telese unáša-cích planét a/alebo v ích lóžku /statora/, s frézováním šikmého alebo šípového ozubenia funkč-ných dielov, s nutnosíou zabezpečenia funkcie a plynulosti záběru susedných zubov v trvaní za-beru nad hodnotou 1, t. j. aby sa záběry susedných zubov sčasti překrývali, s evolventným tva-rom zubov v záberovom uhle 20 až 30°, s oddělením sacích a výtlačných priestorov unášacíchplanét čo najváčším možným počtom zubov korunky centrálneho hriadela v zaujme maximálnej pre-vodovej účinnosti a napokon bude třeba dbát aj na správnu volbu materiálu pre jednotlivéfunkčně časti.

Takto zostrojený hydraulický mechanizmus odstraňuje, resp. zmierňuje vyššie uvedené ne-dostatky. Vřtaniami medzi zubami centrálnej ozubenej korunky hriadela sa velmi zjednoduší pro-blém rozvodu hydraulického média, zvýši sa technologičnost prevedenia, zníži sa spotřeba mate-riálu vo výrobě ako aj hmotnost zariadenia, odpadá tak jeden potencionálny poruchový zdroj, čosa týká hlavně tesnenia přítokových a odtokových kanálíkov a zlepší sa možnost ochladenia sú-stavy zásluhou centrálneho přítoku hydraulického média. Uplatněním centrálnej ozubenej korunkynamieeto periférneho vnútorne ozubeného venca vzhladom k podstatnému skráteniu záběrového po-loměru ozubenia spoločného kolieska čerpadlových jednotiek významné sa znížia obvodové rých-losti ozubených koliesok, čím sa jednak predlži fyzická životnost tohoto mechanizmu, jednakotvoria sa možnosti jeho použitia aj pre systémy fungujúce v oblasti vyšších obrátkových re-žimov. Okrem toho nahradenie vnútorne ozubeného periférneho venca, ktorého výroba je - vzhla-dom k velkému počtu zubov - náročná, centrálnou ozubenou korunkou znamená dalšie významnézhospodáreníe výroby týchto hydraulických mechanizmov. Výhody centrálneho sposobu prenášania točivého momentu pomocou ozubenej korunky zostanúvšak markantně aj v případe ponechania bočného rozvodu kvapalného média, ako to je u konŠtruk-cií podlá principu spomínanej normy. 3 206564

Podlá vynálezu sa javí najúčelnejšia dvojplanétová hydrostatická spojka s í0- až í2-zu-bovou korunkou centrálneho hriadela, do ktorého sa privádza hydraulické médium kontinuitnenútenou cirkuláciou až do blízkosti otvorov vytvořených medzi zubami korunky. V niektorýchkineticky a čo do momentu sil menej náročných pripadoch istotne postačí aj zostava s jedinouunásacou planetou. Příkladné prevedenie zariadenia podlá vynálezu je znázorněné na výkrese; kde obrázok 1představuje troj planetová sústavu pod frontálnym pohladom v řeze podlá roviny B-B vyznacenejna obrázku 2» kým obrázok 2 je pohlad na priečny rez toho istého příkladu prevedenia podlároviny A-A vyznacenej na obrázku 1.

Do rotačného bloku 10 pozostávajúceho jednak zo základného telesa 11 s ozubeným vencom1 11 a vyfrázovanými lóžkami 12 vč. přečerpávacích priestorov 121 a 121*, Jednak z víka 1 3s centrálnym kruhovým vybráním 131 je valivo uložený dutý hriadel 20 opatřený ozubenou korun-kou 21 , ktorá medzi jednotlivými zubami 22 má radiálně navrtané prietokové kanáliky 23 oválné-ho profilu. Do spomenutých lóžok 1 2 s ložiskami 70 sú vložené unásacie planety 30, ktoré svo-jimi zubami 31 presne zapadajú do ozubenia 22 korunky 21 hriadela 20.

Vo valcovitej dutině hriadela 20 je posúvatelne vložený šupátkový uzávěr 40 prietokus centrálnou válcovitou dutinou 41 opatřený obvodovou drážkou 42, do ktorej zapadajú ramenáovládacej vidlice 43 ♦ Hriadel 20 je uložený vo valivom ložisku 50, ktoré je vlisované do cent-rálneho vybrania základného telesa 11 rotačného bloku 10 a doplněné tlakovým těsněním 60 za-bezpečeným poistným uzáverora 6 1 . Dvojsmerná šípka pri ramene 43 ovládacej vidlice naznačujepřibližné rozsah účelného pohybovania šupátkovým uzáverom 40 a šípka 41 naznačuje přívod zá-sobnej kvapaliny /oleja/ cez dutinu šupátkového uzávěru 40 do celého systému.

Ozubený hydraulický mechanizmus podlá přiložených obrázkov 1 a 2 sa uvádza do činnostinásledovně. Hriadel 20, ktorý tu volíme za hnací člen, svojím ozubením 22 privádza do rotácieplanéty 30 okolo ich vlastnej osi, príčom rqtačný blok 10 zostáva v klude, za předpokladu, žešupátkový uzávěr 40 radiálnych prietokových kanálikov 23 je dostatočne vysunutý k tomu, abynebránil cirkulácii kvapaliny prečerpávanej ozubením 31 unášacích planet 30.

Zaséváním šupátkového uzávěru 40 dochádza ku škrteniu prietoku kvapaliny cez kanáliky 23,vplyvom toho a v dosledku rotácie unášacích planét 30 vzniká v přečerpávacích priestoroch 121a 121“ přetlak, resp. podtlak, čo kladie odpor rotácii unášacích planét 30 a úměrně s klesánímich otáČok, daným mierou škrtenia prietoku kvapaliny prechádza točivý moment z hriadela 20 nacelý blok 1 0, teda dochádza k "unášaniu" bloku 10 planétami 30.

Pri úplnom zasunutí šupátkového uzávěru 40 - výhodné až na doraz v centrálnom kruhovomvybraní 131 - sa cirkulácía kvapaliny celkom zastaví, tým sa znemožní rotácia unášacích planét30 okolo vlastnej osi, takže sa rotácia hnacieho hriadela 20 prakticky úplné prenesie na hna-ný Člen sústavy, t. j. na celý rotaČný blok 1 0. Pri vytahovaní šupátkového uzávěru 40 popisanýproces prebieha v podstatě rovnakým spósobom, avšak v opačnom zmysle. Převod volíme nastavením šupátkového uzávěru 40 do vyhovujúcej polohy v medziach vyznače-ných šípkou na obrázku 2 pri ramene 43 ovládacej vidlice.

Pri líčenom hydraulickom sposobe prenášania točivého momentu okrem už uvedených hladískbude istotne velmi záležat na strojnom zariadení, do ktorého má byt tento mechanizmus zařádě-ný, teda na volbě konštrukcie, dimenzionovania, materiáli a na jeho opracovaní ako aj na kva-paline čo do viskozity, t. ermo s t ab i 1 i ty, chladiacich parametrov atď. U vysokoobrátkových, popřípadě velmi zatažovaných strojov raože vyvstat nutnost agregácieviacerých blokov hydraulických převodových ústrojenstiev, podlá tohoto vynálezu, ktoré budúspojené do série, teda tak, že sa hnacie a hnané časti medzi jednotlivými blokmi pevne spojaspósobom "za sebou", za účelora úměrného zníženia rozbehovej uhlovej rýchlosti unášacích planét

Claims (5)

1. 206564 4 počtom pospájaných převodových jednotiek a kvoli rozdeleniu celkového začaženia na jednotlivéSieny agregácie. PREDMET VYNALEZU

   1. Hydraulický převodový mechanizmus určený na plynulé prenášanie rotačního pohybu, tvo-řený aspoň jedným rotaČným blokom, opatřeným najmenej dvomi zubovými Čerpadlami, ktorých každédruhé koliesko je nahradené jediným spoločným ozubeným vencom, vyznačujúci sa tým, ze spoločnýozubený veniec pre unášacie planéty /30/ jednotlivých Čerpadiel v rotačnom bloku /10/ je vy-tvořený jako ozubená korunka /21/, súoso a napevno spojená s dutým hriadelom /20/.
2. 2. Mechanizmus podlá bodu 1, vyznačujúcitokovými kanálikmi /23/,‘upráveríými medzi jejv ktorej sa nachádza posuvný šupátkový uzávěr sa tým, že ozubená korunka /21/ je opatřená priezubmi /22/ a ústiacimi do dutiny hriadela 12Q/, prietoku.
3. 3. Mechanizmus podlá bodov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že unášacie planéty /30/ sú uloženévo valivých ložiskách /70/, naseděných na poloosku, vytvořené v ložku /12/ rotaČného bloku ·./10/.
4. 4. Mechanizmus podlá bodov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že unášacie planéty /30/ sú uloženévo valivých ložiskách /70/, nasadených na poloosky, vytvořené jednak v ložku /12/ rotačnéhobloku /10/, jednak na protilehlých miestach víka /13/ rotačného bloku /10/.
5. 5. Mechanizmus podlá bodov 1, 2, 3 a 4, vyznačujúci sa tým, Že je opatřený aspoň dvomirotačnými bloky /10/, navzájom pospájanými do série a opatřenými spoločným šupátkovým uzávěremprietoku. 1 list výkresov Sevrropafia. n. p~ Úvod 7, Mm!