CZ289626B6 - Elektrohydraulické zařízení - Google Patents

Abstract

Elektrohydraulick za° zen pro vytv °en s ly, p sob c na svisle pohyblivou p stnici (5), spojenou s p stem (4) v lce (3), je provedeno s prvn m odst°ediv²m erpadlem (17), uspo° dan²m v sti v lce (3), odvr cen od p stnice (5), kter je h° delem (15) spojeno s elektromotorem (2), se sk° n (1) pro v lec (3) a prvn odst°ediv erpadlo (17), kter ohrani uje z sobn prostor (14) pro provozn kapalinu a obsahuje pr chody pro h° del (15) a p stnici (5), a s tlakov²m veden m (24) mezi horn m prostorem (6) v lce (3) nad p stem (4) a doln m prostorem (7) v lce (3) pod p stem (4). V prvn m uspo° d n je pod prvn m odst°ediv²m erpadlem (17) uspo° d no druh odst°ediv erpadlo (18), p°i em ob odst°ediv erpadla (17, 18) jsou pr chodem (21, 22) spojena se z sobn m prostorem (14), p°i em horn prostor (6) v lce (3) nad p stem (4) je uzav°en v i z sobn mu prostoru (14) a p°i em p°i p°edem ur en m sm ru ot en elektromotoru (2) je prost°ednictv m h° dele (15) poh n no prvn odst°ediv erpadlo (17) a p°i opa n m sm ru ot en druh odst°ediv erpadlo (18), zat mco v dy dal odst°ediv erpadlo (17, 18) b napr zdno. Podle alternativn ho proveden je pod prvn m odst°ediv²m erpadlem (17) na h° deli (15) uspo° d no druh odst°ediv erpadlo (18), kter je spojeno na jedn stran s prvn m odst°ediv²m erpadlem (17) a na druh stran se z sobn m prostorem (14), p°i em v lec (3) je nad p stem (4) otev°en a povrchov plocha provozn kapaliny je nad v lcem (3) a p°i em p°i p°edem ur en m sm ru ot en elektromotoru (2) je prvn odst°ediv erpadlo (17) a p°i opa n m sm ru ot en druh odst°ediv erpadlo (18) poh n no prost°ednictv m h° dele (15), zat mco

Description

Oblast techniky

Vynález se týká elektrohydraulického zařízení pro vytváření síly, působící na svisle pohyblivou pístnici, spojenou s pístem válce, s prvním odstředivým čerpadlem, uspořádaným v části válce, odvrácené od pístnice, které je hřídelí spojeno s elektromotorem, se skříní pro válec a první odstředivé čerpadlo, která ohraničuje zásobní prostor pro provozní kapalinu a obsahuje průchody pro hřídel a pístnici, a s tlakovým vedením mezi horním prostorem válce nad pístem a dolním prostorem válce pod pístem.

Dosavadní stav techniky

Podobné hydraulické zařízení je známé zDE-GM-16 90 019. Toto zařízení je opatřeno k elektromotoru vodorovně uspořádaným poháněným oběžným kolem s rozváděcími lopatkami. Nad oběžným kolem je přídavně uspořádáno těleso ventilu, které je vykyvováno podle směru otáčení elektromotoru tangenciálními silami provozní kapaliny do jedné ze dvou pevných poloh a tím jsou předem stanoveny směry proudění provozní kapaliny tak, že v jedné poloze je provozní kapalina čerpána z oblasti nad pístem do oblasti pod pístem a v další poloze při opačném směru otáčení motoru proudí provozní kapalina do opačného směru. Podle směry proudění je píst pohybován buď směrem nahoru, nebo směrem dolů. Nevýhodou v tomto případě je, že zhotovení tělesa ventilu vyžaduje velmi nákladnou a precizní práci, aby bylo dosaženo bezproblémového směru proudění.

Elektrohydraulické přestavitelné zařízení s motorem a čerpadlem je známé také zDE-PS-842 440. Pro zdvih pístu, opatřeného pístnici, je čerpána provozní kapalina z válce, otevřeného k prostoru nad pístem, do tlakové komory pod pístem. Tím je píst pohybován hydraulicky směrem nahoru.

Po vypnutí motoru tlačí stlačené opěrné pružiny nebo zdvižená vyvažovači závaží píst do jeho dolní výchozí polohy. Nevýhodou tohoto známého zařízení je to, že je vytvářena pouze jednostranně směrem nahoru směřující tlaková síla. Při vypnutém motoru a přechodu z horní koncové polohy do dolní koncové polohy nevytváří zařízení samo žádnou sílu, ale směrem dolů uskutečňovaný pohyb pístu je vytvářen na základě síly, působící z vnějšku na pístnici.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit takové elektrohydraulické zařízení, které vytváří na pístnici nejen směrem nahoru působící tlakovou sílu, ale také směrem dolů působící tažnou sílu při pokud možno jednoduché konstrukci.

Uvedený úkol splňuje elektrohydraulické zařízení pro vytváření síly, působící na svisle pohyblivou pístnici, spojenou s pístem válce, s prvním odstředivým čerpadlem, uspořádaným v části válce, odvrácené od pístnice, které je hřídelí spojeno s elektromotorem, se skříní pro válec a první odstředivé čerpadlo, která ohraničuje zásobní prostor pro provozní kapalinu a obsahuje průchody pro hřídel a pístnici, a s tlakovým vedením mezi horním prostorem válce nad pístem a dolním prostorem válce pod pístem, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pod prvním odstředivým čerpadlem je uspořádáno druhé odstředivé čerpadlo, přičemž obě odstředivá čerpadla jsou průchodem spojena se zásobním prostorem, přičemž horní prostor válce nad pístem je uzavřen vůči zásobnímu prostoru a přičemž při předem určeném směru otáčení elektromotoru

-1 CZ 289626 B6 je prostřednictvím hřídele poháněno první odstředivé čerpadlo a při opačném směru otáčení druhé odstředivé čerpadlo, zatímco vždy další odstředivé čerpadlo běží naprázdno.

Podle alternativního provedení spočívá podstata vynálezu vtom, že pod prvním odstředivým .

čerpadlem je na hřídeli uspořádáno druhé odstředivé čerpadlo, které je spojeno na jedné straně s prvním odstředivým čerpadlem a na druhé straně se zásobním prostorem, přičemž válec je nad pístem otevřen a povrchová plocha provozní kapaliny je nad válcem a přičemž při předem určeném směru otáčení elektromotoru je první odstředivé čerpadlo a při opačném směru otáčení druhé odstředivé čerpadlo poháněno prostřednictvím hřídele, zatímco vždy další odstředivé 10 čerpadlo běží naprázdno.

U tohoto elektrohydraulického zařízení je vytvářena v závislosti na směru otáčení motoru zdvižná a tažná síla. Při předem určeném směru otáčení motoru je poháněno jedno zobou odstředivých čerpadel, zatímco druhé odstředivé čerpadlo běží naprázdno. Tím je podle směru 15 otáčení motoru dopravována provozní kapalina pod nebo nad píst a je vytvářen tlak, směřující nahoru nebo dolů.

Zdvižnou nebo tažnou sílu nebo všeobecně dvě proti sobě směřující síly je možné vytvářet, jak je obecně známé, prostřednictvím diferenciálního pístu. Výhoda elektrohydraulického zařízení proti 20 diferenciálnímu pístu spočívá vtom, že nejsou potřebné žádné aktivní ovládací prvky, ale ovládání se provádí samo, pasivním systémem.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou obě odstředivá čerpadla tvořena dvěma oběžnými koly, uspořádanými ve vzájemném odstupu, uloženými na hřídeli a otočnými v opačném směru, 25 a průtokovými tělesy ve tvaru dutého válce, uspořádanými mezi oběžnými koly, přičemž prostor válce průtokového tělesa je spojen prostřednictvím průchodů ve stěně válce a ve stěně skříně čerpadla se zásobním prostorem.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu jsou obě odstředivá čerpadla tvořena dvěma 30 oběžnými koly, uspořádanými ve vzájemném odstupu, uloženými na hřídeli a otočnými v opačném směru, a průtokovými tělesy, uspořádanými mezi oběžnými koly.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je průtokové těleso uspořádáno v odstupu od oběžných kol odstředivých čerpadel ajeho tvar odpovídá tvaru oběžných kol odstředivých 35 čerpadel.

Oběžná kola odstředivých čerpadel jsou s výhodou uložena na hřídeli prostřednictvím volnoběžných objímek, otočných v opačném směru.

Oběžná kola obou odstředivých čerpadel jsou s výhodou vytvořena s rozdílnými průměry.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje elektrohydraulické zařízení v poloschematickém znázornění v provedení jako uzavřený systém a obr. 2 elektrohydraulické zařízení v poloschematickém znázornění v provedení jako otevřený systém.

-2CZ 289626 B6

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 1 je pod skříní 1 uspořádán elektromotor 2. Ve válci 3 je uspořádán píst 4, který je spojen s pístnicí 5. Pístem 4 je prostor válce 3 rozdělen na horní prostor 6 válce 3 a dolní prostor 7 válce 3. Velikost horního prostoru 6 a dolního prostoru 7 válce 3 závisí na poloze pístu 4. Válec 3 je nad pístem 4 uzavřen proti zásobnímu prostoru 14, čímž je vytvořen uzavřený systém. Pístnice 5 je utěsněna skrze stěnu válce 3 prostřednictvím těsnění 8. Skříň 1 je dále opatřena průchodem 9 pro pístnici 5, přičemž v horní části průchodu 9 je uspořádán stěrač 11 nečistot a v dolní části zevní těsnění 10, uspořádané kolem pístnice 5. Při uzavřeném systému působí tlak čerpadla pouze na vnitřní těsnění 8, zatímco ohřívací tlak provozní kapaliny působí pouze na zevní těsnění 10.

Pod válce 3 je v přímé spojení s ním uspořádána skříň 12 čerpadla pro obě odstředivá čerpadla

17. 18. Mezi stěnou 13 skříně 1 na straně jedné s válcem 3, jakož i skříní 12 čerpadla, je uspořádán zásobní prostoru 14 pro provozní kapalinu.

Výška provozní kapaliny v zásobním prostoru 14 je taková, že je nastaven uzavřený oběh při komunikujícím účinku v pracovním prostoru uzavřeného systému.

Elektromotorem 2 je poháněna hřídel 15, který zasahuje přes utěsněný průchod 16 skříně 1 do skříně 12 čerpadla. Uvnitř skříně 12 čerpadla je hřídel 15 spojen s oběma odstředivými čerpadly

17, 18. V příkladu provedení podle vynálezu jsou obě odstředivá čerpadla 17, 18 tvořena jako jednotka oběžnými koly a průtokovým tělesem 19. Obě oběžná kola odstředivých čerpadel 17,18 jsou spojena prostřednictvím volnoběžné objímky 20 s hřídelí 15. Tím se dosáhne toho, že je v závislosti na směru otáčení elektromotoru 2 unášeno jedno z obou oběžných kol a poháněno příslušné odstředivé čerpadlo 17. 18, zatímco druhé oběžné kolo ajemu příslušné odstředivé čerpadlo 17, 18 běží naprázdno. Oběžná kola odstředivých čerpadel 17, 18 jsou vzájemně upravena na hřídeli 15. Průtokové těleso 19 je vytvořeno ve tvaru dutého válce, přičemž průtokové těleso 19 je uspořádáno s odstupem od oběžných kol odstředivých čerpadel 17, 18 a jeho plochy válce jsou přizpůsobeny přibližně průběhu oběžných kol. Průtokové těleso 19 je opatřeno průchodem 21 a následná skříň 12 čerpadla dalším průchodem 22. Oba tyto průchody 21, 22 jsou potřebné pro pracovní postup v uzavřeném systému. Prostřednictvím obou těchto průchodů 21, 22 je ve spojení zásobní prostor 14 pro provozní kapalinu s vnitřním prostorem průtokového tělesa 19, aby bylo možné zajistit vyrovnávání objemu pro zajíždějící a vyjíždějící pístnici 5.

Při pohonu horního oběžného kola prvního odstředivého čerpadla 17 je prostřednictvím průtoku 27, druhého dole upraveného odstředivého čerpadla 18. jakož i tlakového vedení 24 nasávána provozní kapalina z prostoru 6 válce nad pístem 4 a dopravována do dolního prostoru 7 válce 3 pod pístem 4. Přitom je pod pístem 4 vytvářen tlak, který pohybuje pístem 4 směrem nahoru a vytváří na pístnici 5 tlakovou sílu, působící směrem nahoru. Horní prostor 6 válce 3 je ve své horní části opatřen otvorem 23, čímž je vytvořeno spojení k tlakovému vedení 24. Tlakové vedení 24 je uspořádáno vně válce 3 a je upraveno skrze stěnu skříně 12 čerpadla do oblasti spodního oběžného kola druhého odstředivého čerpadla 18.

Při opačném směru otáčení motoru je poháněno oběžné kolo, a tím i druhé odstředivé čerpadlo

18, čímž je provozní kapalina dopravována přes průtok 27 a první odstředivé čerpadlo 17 z dolního prostoru 7 válce 3 přes tlakové vedení 24 a otvor 23 do horního prostoru 6 válce 3. Přitom vzniká na pístu 4 směrem dolů působící tlak kapaliny, který pohybuje pístem 4 směrem dolů a na pístnici 5 vytváří směrem dolů působící tažnou sílu. Při pohybu pístu 4 ve válci 3 směrem dolů je provozní kapalina uspořádaná pod pístem 4 tlačena přes první odstředivé čerpadlo 17 a průtok 27 druhým odstředivým čerpadlem 18 přes tlakové vedení 24 a otvor 23 do horního prostoru 6 válce 3. Při opačném pohybu pístu 4 směrem nahoru je provozní kapalina

-3 CZ 289626 B6 uspořádaná nad pístem 4 tlačena přes otvor 23 a tlakové vedení 24 druhým odstředivým čerpadlem 18 a průtokem 27 do dolního prostoru 7 válce 3. Systém tak pracuje v uzavřeném oběhu, přičemž zásobní prostor 14, oba prostory 6 a 2 válce 3 a tlakové vedení 24 jsou v komunikujícím spojení.

U příkladu provedení podle obr. 2 je elektrohydraulické zařízení znázorněné jako otevřený systém, to znamená, že válec 3 je směrem nahoru otevřen a povrchová plocha 26 provozní kapaliny je uspořádána nad válcem 3. Na obr. 2 jsou shodné části s příkladem provedení podle obr. 1 vyznačeny stejnými vztahovými značkami.

Pro pístnici 5 je nutné pouze zevní těsnění 10. na které působí, na rozdíl od obr. 1, jak tlak čerpadla, tak také zahřívací tlak provozní kapalina. Skříň 12 čerpadla je na své spodní straně otevřena, takže oběžné kolo druhého odstředivého čerpadla 18 může při rotaci ve směru vytvořených pracovních otáček přímo nasávat provozní kapalinu. Průtokové těleso 25 mezi 15 oběžnými koly odstředivých čerpadel 17, 18 je přizpůsobeno tvaru oběžných kol. Protože se jedná o otevřený systém, nejsou u tohoto příkladu provedení nutné na obr. 1 znázorněné průchody 21 a 22. Vytvořeno nemusí být ani na obr. 1 nutné tlakové vedení 24. protože válec 3 je u příkladu provedení podle obr. 2 uspořádán uvnitř provozní kapaliny v zásobním prostoru 14.

Jinak se pracovní postup u příkladu provedení podle obr. 2 uskutečňuje stejným způsobem, jak je popsáno u funkce podle obr. 1.

Vytvoření prvního odstředivého čerpadla 17 a druhého odstředivého čerpadla 18 prostřednictvím oběžných kol, jakož i průtokového tělesa 19. popřípadě průtokového tělesa 25, představuje 25 jednoduchou a cenově příznivou realizaci obou odstředivých čerpadel 17. 18. Použitím volnoběžných objímek 20 je možné jednoduchou změnou směru otáčení elektromotoru 2 jednoho zobou oběžných kol odstředivých čerpadel 17. 18 uvést do provozu jedno z odstředivých čerpadel 17, 18. zatímco druhé odstředivé čerpadlo 17, 18 běží naprázdno. Rozdílným průměrem obou oběžných kol odstředivých čerpadel 17. 18 je možné realizovat 30 rozdílné tahové a tlakové síly. Elektrohydraulické zařízení je možné provozovat také v poloze, ve které není pístnice 5 uspořádána ve svislém směru.

Claims (7)

1. Elektrohydraulické zařízení, pro vytváření síly, působící na svisle pohyblivou pístnici (5), 40 spojenou s pístem (4) válce (3), s prvním odstředivým čerpadlem (17), uspořádaným v části válce (3), odvrácené od pístnice (5), které je hřídelem (15) spojeno s elektromotorem (2), se skříní (1) pro válec (3) a první odstředivé čerpadlo (17), která ohraničuje zásobní prostor (14) pro provozní kapalinu a obsahuje průchody pro hřídel (15) a pístnici (5), as tlakovým vedením (24) mezi horním prostorem (6) válce (3) nad pístem (4) a dolním prostorem (7) válce (3) pod pístem (4), 45 vyznačující se tím, že pod prvním odstředivým čerpadlem (17) je uspořádáno druhé odstředivé čerpadlo (18), přičemž obě odstředivá čerpadla (17, 18) jsou průchodem (21, 22) spojena se zásobním prostorem (14), přičemž horní prostor (6) válce (3) nad pístem (4) je uzavřen vůči zásobnímu prostoru (14) a přičemž při předem určeném směru otáčení elektromotoru (2) je prostřednictvím hřídele (15) poháněno první odstředivé čerpadlo (17) a při 50 opačném směru otáčení druhé odstředivé čerpadlo (18), zatímco vždy další odstředivé čerpadlo (17,18) běží naprázdno.

-4CZ 289626 B6

2. Elektrohydraulické zařízení, pro vytváření síly, působící na svisle pohyblivou pístnici (5), spojenou s pístem (4) válce (3), s prvním odstředivým čerpadlem (17), uspořádaným v části válce (3), odvrácené od pístnice (5), které je hřídelí (15) spojeno s elektromotorem (2), se skříní (1) pro válec (3) a první odstředivé čerpadlo (17), která ohraničuje zásobní prostor (14) pro provozní kapalinu a obsahuje průchody pro hřídel (15) a pístnici (5), as tlakovým vedením (24) mezi horním prostorem (6) válce (3) nad pístem (4) a dolním prostorem (7) válce (3) pod pístem (4), vyznačující se tím, že pod prvním odstředivým čerpadlem (17) je na hřídeli (15) uspořádáno druhé odstředivé čerpadlo (18), které je spojeno na jedné straně s prvním odstředivým čerpadlem (17) a na druhé straně se zásobním prostorem (14), přičemž válec (3) je nad pístem (4) otevřen a povrchová plocha (26) provozní kapaliny je nad válcem (3) a přičemž při předem určeném směru otáčení elektromotoru (2) je první odstředivé čerpadlo (17) a při opačném směru otáčení druhé odstředivé čerpadlo (18) poháněno prostřednictvím hřídele (15), zatímco vždy další odstředivé čerpadlo (17, 18) běží naprázdno.

3. Elektrohydraulické zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že obě odstředivá čerpadla (17, 18) jsou tvořena dvěma oběžnými koly, uspořádanými ve vzájemném odstupu, uloženými na hřídeli (15) a otočnými v opačném směru, a průtokovými tělesy (19) ve tvaru dutého válce, uspořádanými mezi oběžnými koly, přičemž prostor válce průtokového tělesa (19) je spojen prostřednictvím průchodů (21, 22) ve stěně válce ave stěně skříně (12) čerpadla se zásobním prostorem (14).

4. Elektrohydraulické zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že obě odstředivá čerpadla (17, 18) jsou tvořena dvěma oběžnými koly, uspořádanými ve vzájemném odstupu, uloženými na hřídeli (15) a otočnými v opačném směru, a průtokovými tělesy (25), uspořádanými mezi oběžnými koly.

5. Elektrohydraulické zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že průtokové těleso (19, 25) je uspořádáno v odstupu od oběžných kol odstředivých čerpadel (17, 18) a jeho tvar odpovídá tvaru oběžných kol odstředivých čerpadel (17,18).

6. Elektrohydraulické zařízení podle jednoho z nároků 3až 5, vyznačující se tím, že oběžná kola odstředivých čerpadel (17, 18) jsou uložena na hřídeli (15) prostřednictvím volnoběžných objímek (20), otočných v opačném směru.

7. Elektrohydraulické zařízení podle jednoho z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že oběžná kola obou odstředivých čerpadel (17,18) jsou vytvořena s rozdílnými průměry.